Gregor Mendel

Biologie dvacátého století začalo senzační objev. Současně tři pitomec - Holanďan Hugo de Vries, německý a rakouský K. Correns K. Čermák - oznámil, že před 35 lety neznámý český vědec Gregor Mendel (1822-1884) objevil základní zákony dědičnosti jednotlivých rysů. 1900 ročník, rok sekundárního otevírání Mendelovy zákony, připouští se nyní považuje za rok narození vědy o dědičnosti - genetika.

Video: Jak hrách Mendel nám pomohly pochopit genetiku

Navenek život Mendel byl tichý a maloprimetnoy. Narodil se v rodině farmáře-zahradník. Chlapec byl víc než ochoten se učit. Rodiče neměli peníze na vzdělání svého syna. S velkým úsilím a útrapami Johann vystudoval vysokou školu, ale univerzita nebylo mu k dispozici.

Dvacet mladých mužů Mendel překročila práh augustiniánského kláštera v klidné české obci Brunn (nyní Brno v Československu). Dalo by se předpokládat, že o jeho osudu bylo rozhodnuto: s důstojností nováček dostal nový název - Gregor a začal studovat bibli. Čtyři roky uplynuly a Mendel se stal knězem. Ale místo toho, aby musel číst kázání, přijímání a přiznat, že opustil svatý příbytek. Přírodní vědy, exaktní vědy ho přitahovalo stále. Fondy kláštera Mendel šel do Vídně a snaží se jít na univerzitu, aby důkladně prozkoumat fyziku a matematiku. Mít neúspěšný, on se vrátil do Brna.

Zde Mendel kněz začíná učit v reálném fyziky, matematiky a dalších přírodních věd a vyřízne se v klášterní zahradě malý pozemek, kdo zážitek, který měl oslavit své jméno navždy.

V roce 1865 publikoval výsledky své práce, kterou vědecké základy genetiky. Hlavním cílem sledovaným Mendel, - znát zákony, kterými se řídí vývoj potomstva z křížení mezi rodiči, které se liší v jejich dědičných vlastností. Všechny funkce, které charakterizovaných a otcovských a mateřských organismů byly položeny ve svých zárodečných buňkách, a tělo je vytvořeno z fúzovaných zárodečných buněk (vejce mateřské a otcovské spermií), musel nést znaky a otce a matku.

Ale jak, to, co zákony kombinovat tyto vlastnosti u potomků, a to Mendelovy předchůdci uspěl zjistit. Došlo k chybě z těchto vědců bylo, že se pokusil v jednom překročil následovat osud mnoha znamení, ale zároveň stále špatně sebral pár páření, a všechno beznadějně zamotaný. Bylo nutné zjednodušit problém, nesnažte se vyřešit všechny problémy najednou, ale je to něco, a bylo nejtěžší.

Mendel pomáhal jeho sklon k exaktní vědy. První věc, kterou si všiml - je počet funkcí, u kterých je třeba se řídit. Takže to bylo důležité vyzvednout pár pro křížení se křížících organismy nelišila od sebe nic než jednu funkci. Vyřešením rovnice prvního stupně, můžete přejít ke složitějším úkolům. Bez ohledu na to, jak jednoduché to idea Mendel, to byl velký krok kupředu.

Ale jaký druh organismů, aby se přejezd? Mendel tady a rozhodl se jít cestou maximálního zjednodušení problému. Zastavil se svou pozornost na rostliny, a ty, které jsou opylovány vlastním pylem. Na cross-opylovány větrné elektrárny mohou nechtěně přinést pyl z jakéhokoli jiného závodu, a pak se celý zážitek přijde vniveč. Od self-opylovat zvedl hrách.

Mendel přešel 34 odrůd hrachu a odešel do experimentů jen 7 párů odrůd. Kultivary každé dvojice se lišila jen jednu funkci. Jedné odrůdy semen byly hladké, jiné - morschinistymi- stonek jedné odrůdy byla nejvyšší, a to až do 2 m, druhý sotva dosáhl 60 cm barva Květinové koruna hrachu odrůdy byl jeden nachový, druhý - bílá.

Do tří let, Mendel pečlivě vybraných nasazených rostlin a ujistěte se, že je čistý stupeň, bez nečistot. Mendel pak pokračoval na přechodech. Závod s fialovým koruna vytáhl na tyčinky s prašníky a stigma trpěli na pyl z rostlin s bílými květy. Prošel včas, závod tvořil ovoce a padnout do rukou vědců byly hybridní semena. Když Mendel Spring zasel semena hybridu půdy a čekat na kvetoucí pupeny, zjistil, že všechny květiny jsou hybridní rostliny měly stejnou fialovou barvu jako jeden z rodičů (matka rostlin).

Co se stalo? Možná belotsvetkovogo pyl rostliny byla neúčinná? Ale v tomto případě žádné ovoce by neměla být vytvořena, protože vlastní pyl mateřské rostliny byly odstraněny již v tyčinkami. Možná, že zkušenost zabránila nadbytečné pyl, nedbale napsaný krasnotsvetkovogo rostlinami? Ale hrášek - přísný self-opylovány, a možnost zavedení cizího pylu vyloučena. Ale co je nejdůležitější - v dalších kříženích (kultivarů lišících jiné příznaky) Mendel dostal v podstatě stejný výsledek. Ve všech případech, potomci první vykazovat známky křížení pouze jeden rodič. Jedním z příznaků byla tak silná, že zcela potlačoval expresi dalších funkcí. Mendel nazval dominantní. Neproyavivshiysya, slabý znak se nazývá „recesivní“. Takže Mendel objevil první pravidlo nebo zákon dědičnosti: v první generaci hybridů, nebylo ani stopy vzájemného rozpuštění, a tam je převaha, dominance jedné (silný) tag přes druhou (slabé) znamení.

Ve stejném létě Mendel strávil druhou část zážitku. V této době přešel mezi purpurově červené sourozenců získaných po prvním hybridizace. Získaná ze semen nového přechodu, rozséval následující jaro. A postele zezelenal výhonky. Jaké jsou květiny? Zdálo se, že výsledek experimentu může být správně uhodnout. Co potomstvo může být od křížení černého psa s černým psem? Je zřejmé, že černý pes. A křížením krasnotsvetkovogo krasnotsvetkovym hrách s hráškem? Je zřejmé, že pouze hrášek s červenými květy. Ale když jste pupeny rozkvetla, Mendel zjistil, že čtvrtina barvy rostlin na koruny byl bílý. Znamení bílé barvy, jak se zdálo, kteří zmizeli po první křižovatce, se objevil u „vnoučata“. To, co se stalo, je, že se příhodně pojmenovaný Mendel projevy štípání.

Ukazuje se, že při připojování základy belotsvet-kovogo krasnotsvetkovogo rostliny a dědičné faktory bílých květů se nerozpustí, nezmizely, ale jen dočasně potlačena silnější dominantních faktorů krasnolepestkovosti. Vzhled hybridů bylo zavádějící. hybridní příroda Byl detekován pouze po druhém přechodu. Při potlačování faktor belotsvetkovosti jedním hybridních rostlin s stejné potlačení faktor druhé hybridní rostliny, mají jejich potomci vyvinuli bílé květy. Vzor objevení příznaků potomků druhé generace potlačených v hybridů první generace, Hugo de Vries byl jmenován v roce 1900 druhým právem Mendela nebo štěpení zákona.

Když Mendel analyzovány v řadě hybridů druhé generace existují náznaky dominantní a recesivní, našel ve všech případech stejný číselný vzor. Po překročení hrách s hladkým a vrásčitá semena Mendel byl 253 semen. Všechny z nich byly hladké. Po překročení došlo gladkosemennyh hybrid mezi štěpení další generace. Tvořil osivo 7324: 5474 a 1850 hladký vrásčitý. Poměr hladký (dominantní) na vrásčité (recesivní) je rovna 2,96: 1. V dalším experimentu, kde byl pozorován dědičnost barvy semen od 8023 semen získaných po překročení druhé, 6022 změnila na žlutou a 2001 - zelená. Poměr žluté na zelenou byl roven 3,01: 1. Mendel, který podobné výpočty všech sedmi páry odrůd. Výsledek byl vždy stejný. Štěpení dominantní a recesivním byl roven průměru 3: 1. Mendel si uvědomil, že se detekuje vzor nemusí platit pro jednu rostlinu, vyskytuje se pouze tím, že prochází velký počet organismů.

Vědec se neomezuje monohybridní křížení, t. E. tak, že organismy se liší pouze v jedné charakteristiky. o sbližování právních předpisů pod širým nebem na bázi, že se nejprve vypočítá, a pak dokazují zkušenosti, jak atributy štípací ve všech případech. Mendel kontrolovat své výsledky v experimentech s rostlinami rozlišovat mezi těmito dvěma, a pak tři atributy. Stačilo, aby se ujistil, že ve složitějších případech jeho vzorec je správný.

Tak Mendel nejprve studoval dědičná odrůd rezistence hrachu, pak se obvykle nachází dominance po štěpení, a pak analyzovány na kvantitativní štěpení vzory organismů lišících se jeden, dva nebo tři atributy nakonec získá vzorec pro všechny přechody. Vše komplikuje a komplikuje jejich práci, vstal krok za krokem k vrcholu jeho teorie - principy predikce přístroje genetického materiálu.

A je to právě tato predikce, byl před současné vědy o téměř půl století. V dobách Mendela nevěděl nic o hmotné nosiče dědičnosti vědět - genů, a popsal jejich vlastnosti, stejně jako astronomové předpověděl existenci dosud nebyl zjištěn planety. Mendel vyvozoval, že jakmile existuje dominantní a recesivní, což se projevuje v kříži, - prostředky sex buňky jsou dědičné faktory, z nichž jeden určuje dominance majetku, ostatní - recesivní. Tak předpověděl existenci faktorů, později genů, z nichž každý je odpovědný za majetek určité zvláštnosti.

Jakmile jsou tyto sexuální faktory kombinovány v hybridních buňkách těla, všechny jeho buňky nesou na Dva faktory, jeden rys. V závislosti na povaze těchto faktorů, bude organismus obsahuje stejné faktory (proti těmto organismům nazývá homozygotní) nebo různé faktory (organismu, heterozygotní pro daný znak). To vysvětluje, proč, když přešel organismy, navenek zcela podobné navzájem, u potomků jednotlivce náhle objeví, zřejmě na rozdíl od svého přímého mateřského podniku, a připomíná „dědečka“ nebo „babička“.

A konečně, Mendel napovídá, je právem považován za jeden z nejdůležitějších svých zákonů. Přichází k závěru, že zárodečné buňky (gamety) nesou a záloha jen jeden každý z příznaků a zdarma (čisté) od ostatních sklonů stejného prvku. Tento zákon se nazývá „zákon o čistotě gamet.“

Video: Gregor Mendel a jeho experimentování. Natural 3.1

Po osmi letech práce Mendel hlášeny jeho výsledky. Jeho práce byla publikována v časopise Journal of Briinn společnosti přírodovědců. Toto provinční vydání bylo málo známý mezi vědci, kteří ho publikoval v malých nákladech, a není divu, že je v akademickém světě papíru Mendelovy žádný účinek se nevyrábí.

Po roce 1868 Mendel zcela opuštěn své experimenty. Zároveň začal oslepnout. Postiženy nadlidský výkon, se kterým měl již více než 10 let zkoumání a třídění přes desítky tisíc rostlin, květin, stonky, listy, semena. V roce 1884, a neobdržel uznání velkého českého vědce Gregor Mendel zemřel.

A po 16 letech, vědecký svět se dozvěděl o objevu Mendela. Stovky vědců na celém světě začali věnovat jeho pozdější Mendelovy zákony o výzkum je schopen vysvětlit chování chromozomů (viz. Čl. „Dědičnost“). Již dnes geny byly studovány na molekulární úrovni a hmotných nosičů dědičnosti, jejichž existence se předpokládá Mendel začal studovat pomocí metrdov biologie, fyziky, chemie a matematiky.