3 zakona Mendela in eksperimentov graha



The 3 zakoni Mendela ali Mendelova genetika sta najpomembnejši trditvi biološkega dedovanja. Gregorio Mendel, menih in avstrijski naravoslovec, velja za očeta genetike. S svojimi poskusi z rastlinami je Mendel odkril, da so določene lastnosti podedovane po posebnih vzorcih.

Mendel je študiral dedovanje in eksperimentiral z grahom iz rastlinske vrste Pisum sativum imel je v svojem vrtu. Ta obrat je bil odličen testni model, ker je lahko samoprašen ali navzkrižno oplojen, poleg tega, da ima več značilnosti, ki imajo samo dve obliki.

Na primer: funkcija "barve" je lahko samo zelena ali rumena, funkcija "tekstura" je lahko samo gladka ali groba, in tako z ostalimi petimi značilnostmi z dvema oblikama..

Gregor Mendel je v svojem delu, objavljenem kot eksperimente s hibridizacijo rastlin (1865), oblikoval svoja tri zakona, ki jih je predstavil v Naravoslovnem društvu Brünn, čeprav so bili prezrti in niso bili upoštevani do leta 1900.

Indeks

  • 1 Zgodovina Gregorja Mendela
  • 2 Mendelovi poskusi 
    • 2.1 Rezultati poskusov
    • 2.2 Kako so bili izvedeni Mendlovi poskusi?
    • 2.3 Zakaj je Mendel izbral rastline graha?
  • 3 Mendelovi trije zakoni so povzeti
    • 3.1 Mendelov prvi zakon
    • 3.2 Drugi zakon Mendela
    • 3.3 Mendelov tretji zakon
  • 4 Izrazi, ki jih je uvedel Mendel
    • 4.1
    • 4.2 Recesivno
    • 4.3 Hibrid
  • 5 Mendelsko dedovanje, ki se uporablja pri ljudeh
  • 6 Primer dedovanja pri mačkah
  • 7 4 Primeri mendelskih lastnosti
  • 8 Dejavniki, ki spremenijo mendelsko segregacijo
    • 8.1 Dediščina, povezana s spolom
  • 9 Reference

Zgodovina Gregorja Mendela

Gregor Mendel velja za očeta genetike zaradi prispevkov, ki jih je zapustil s svojimi tremi zakoni. Rodil se je 22. julija 1822 in pravijo, da je bil že v zgodnjem otroštvu v neposrednem stiku z naravo, kar ga je zanimalo za botaniko..

Leta 1843 je vstopil v samostan Brünn in tri leta kasneje je bil posvečen za duhovnika. Kasneje, leta 1851, se je odločil za študij botanike, fizike, kemije in zgodovine na Univerzi na Dunaju.

Po študiju se je Mendel vrnil v samostan in tam opravil poskuse, ki so mu omogočili oblikovanje tako imenovanih Mendelovih zakonov..

Na žalost, ko je predstavil svoje delo, je šlo neopaženo in pravijo, da je Mendel opustil poskuse o dedovanju.

Toda v začetku dvajsetega stoletja so se njegova dela začela priznavati, ko je več znanstvenikov in botanikov opravilo podobne poskuse in ugotovilo svoje študije.

Mendelovi poskusi

Mendel je preučil sedem značilnosti rastline graha: barvo semena, obliko semena, položaj cvetja, barvo cvetja, obliko poda, barvo poda in dolžino stebla..

Za Mendlove eksperimente so bili trije glavni koraki:

1-S samooploditvijo je nastala generacija čistih rastlin (homozigotov). To pomeni, da so rastline z vijoličnimi cvetovi vedno pridelale semena, ki so ustvarjala vijolične rože. Te rastline je imenoval generacija P (staršev)..

2-Nato je prečkal pare čistih rastlin z različnimi lastnostmi in potomce teh, ki jih je imenoval filial druge generacije..

3-Končno, pridobila je tretjo generacijo rastlin (F2) s samočistilnimi dvema rastlinama F1, to je prečkanjem dveh rastlin generacije F1 z enakimi lastnostmi.

Rezultati poskusov

Mendel je iz svojih poskusov našel nekaj neverjetnih rezultatov.

F1 generacija

Mendel je ugotovil, da je generacija F1 vedno ustvarila isto lastnost, čeprav sta imela oba starša različne značilnosti. Na primer, če ste prečkali rastlino z vijoličnimi cvetovi z rastlino z belimi cvetovi, so imele vse potomce rastline (F1) vijolične.

To je zato, ker je vijolična roža lastnost prevladujoč. Zato je bela roža lastnost recesivno.

Te rezultate je mogoče prikazati v diagramu, imenovanem Punnettov kvadrat. Prevladujoči gen za barvo je prikazan z veliko črko in recesivni gen z majhno črko. Tukaj je vijolična barva prevladujoči gen, ki je prikazan z "M" in bela je recesivni gen, ki je prikazan z "b"..

Generacija F2

V generaciji F2 je Mendel odkril, da je bilo 75% cvetov vijoličnih in 25% belih. Zanimalo ga je, da imata oba starša vijolično cvetje, 25% potomcev pa bele rože.

Pojav belih cvetov je posledica genske ali recesivne lastnosti, ki je prisotna pri obeh starših. Tu je Punnettov grafikon, ki kaže, da je 25% potomcev imelo dva "b" gena, ki sta proizvedla bele cvetove:

Kako so bili izvedeni Mendelovi poskusi?

Mendelovi poskusi so bili izvedeni z rastlinami graha, kar je nekoliko zapleteno stanje, saj ima vsaka cvetova moški del in ženski del, to je samopraljenje..

Kako je lahko Mendel nadzoroval potomce rastlin? Kako naj jih prečkam?.

Odgovor je preprost, da bi lahko nadzorovali potomce grahih rastlin, je Mendel ustvaril postopek, ki mu je omogočil, da prepreči rastlinam samoopraševanje..

Postopek je obsegal rezanje prašnikov (moških organov cvetov, ki vsebujejo cvetni prah, tj. Tistih, ki proizvajajo cvetni prah) cvetja prve rastline (imenovane BB) in cvetni prah iz drugega rastlinja potresemo v pestič (ženski organ cvetja, ki je v sredini) prvega.

S tem ukrepom je Mendel nadzoroval proces oploditve, kar mu je omogočilo, da vsak poskus opravlja znova in znova, da bi zagotovil, da se vedno dobi isti potomci..

Tako je dosegel oblikovanje tega, kar je zdaj znano kot Mendelovi zakoni.

Zakaj je Mendel izbral rastline graha?

Gregor Mendel je izbral rastline graha, da bi opravil svoje genetske poskuse, ker so bile cenejše kot katera koli druga rastlina in ker je čas njihove generacije zelo kratek in ima veliko količino potomcev..

Potomci so bili pomembni, ker je bilo treba izvesti številne poskuse, da bi oblikovali njihove zakone.

Izbral jih je tudi zaradi velike raznolikosti, ki je obstajala, to je zelenega graha, rumenega graha, okroglih strok, med drugim..

Raznolikost je bila pomembna, ker je bilo treba vedeti, katere lastnosti se lahko podedujejo. Tu nastopi mandat Mendelove dediščine.

3 zakoni Mendela so povzeti

Mendelov prvi zakon

Prvi Mendelov zakon ali zakon enotnosti navaja, da bodo pri prehodu dveh čistih posameznikov (homozigotov) vsi potomci enaki (enotni) v svojih lastnostih..

To je posledica prevlade nekaterih znakov, preprost prepis teh je dovolj, da prikrije učinek recesivnega značaja. Tako bodo homozigotni in heterozigotni potomci predstavili isti fenotip (vidna lastnost).

Mendelov drugi zakon

Mendelov drugi zakon, imenovan tudi zakon o segregaciji znakov, navaja, da so med tvorbo gamet ločeni (ločeni) aleli (dedni faktorji), tako da potomci pridobijo alel vsakega sorodnika..

To genetsko načelo je spremenilo prvotno prepričanje, da je dednost edinstven "kombinacijski" proces, v katerem mladiči kažejo vmesne lastnosti med obema staršema.

Mendelov tretji zakon

Mendelov tretji zakon je znan tudi kot zakon neodvisne ločitve. V času nastajanja gamet se znaki različnih lastnosti dedujejo neodvisno drug od drugega.

Trenutno je znano, da ta zakon ne velja za gene na istem kromosomu, ki bi bili podedovani skupaj. Kromosomi pa se med mejozo ločijo neodvisno.

Pogoji, ki jih je uvedel Mendel

Mendel je skoval več izrazov, ki se trenutno uporabljajo na področju genetike, vključno z: dominantnim, recesivnim, hibridnim.

Dominantna

Ko je Mendel v svojih poskusih uporabil prevladujočo besedo, se je nanašal na značaj, ki se je pokazal navzven pri posamezniku, ne glede na to, ali obstaja le eden od njih ali če sta bili dve..

Recesivno

Mendel je z recesivno miseljo, da je to lik, ki se ne manifestira izven posameznika, ker ga dominantni lik preprečuje. Zato, da bi prevladal, bo potrebno, da ima posameznik dva recesivna znaka.

Hibrid

Mendel je uporabil besedo hibrid, da se sklicuje na rezultat križanja dveh organizmov različnih vrst ali različnih značilnosti.

Podobno je bil tisti, ki je določil uporabo velike črke za prevladujoče alele in spodnjo črko za recesivne alele..

Kasneje so drugi raziskovalci zaključili svoje delo in uporabili preostale izraze, ki se danes uporabljajo: gen, alel, fenotip, homozigot, heterozigot..

Mendelska dediščina, uporabljena za ljudi

Značilnosti človeških bitij je mogoče razložiti z Mendelovo dediščino, dokler je poznana družinska zgodovina.

Potrebno je poznati zgodovino družine, saj lahko z njimi zberete potrebne informacije o določeni lastnosti.

Za to je izdelano rodoslovno drevo, kjer je opisana vsaka od značilnosti družinskih članov, s čimer bi bilo mogoče ugotoviti, od koga so bili podedovani..

Primer dedovanja pri mačkah

V tem primeru je barva dlake označena z B (rjava, prevladujoča) ali b (bela), medtem ko je dolžina repa označena s S (kratka, dominantna) ali s (dolga)..

Ko so starši homozigotni za vsako lastnost (SSbb in ssBB), so njihovi otroci v generaciji F1 heterozigotni v obeh alelih in prikazujejo samo dominantne fenotipe (SsbB)..

Če se potomci med seboj pari, se v generaciji F2 proizvajajo vse kombinacije barve in dolžine krzna: 9 so rjave / kratke (vijolične), 3 so bele / kratke (rožnate škatle), 3 pa rjava / dolga (modra škatla) in 1 bela / dolga (zelena škatla).

4 Primeri mendelskih lastnosti

-Albinizem: gre za dedno lastnost, ki je sestavljena iz spreminjanja proizvodnje melanina (pigment, ki ga imajo ljudje in je odgovoren za barvo kože, las in oči), tako da je v mnogih primerih odsoten skupaj. Ta lastnost je recesivna.

-Roke prostega ušesa: je prevladujoča značilnost.

-Obešali so se ušesa ušesa: to je recesivna lastnost.

-Vdovini lasje ali kljun: ta lastnost se nanaša na način, na katerega se lasna linija konča na čelu. V tem primeru bi se končalo z vrhom v sredini. Tisti, ki predstavijo to funkcijo, imajo na glavo obrazca s črko "w". To je prevladujoča značilnost.

Dejavniki, ki spremenijo mendelsko segregacijo

Dednost, povezana s spolom

Dedovanje, povezano s spolom, se nanaša na tisto, ki je povezano s parom spolnih kromosomov, torej tistimi, ki določajo spol posameznika..

Ljudje imajo kromosome X in kromosome Y. Ženske imajo XX kromosome, moški pa XY.

Nekateri primeri dedovanja, povezanih s spolom, so:

-Barvna slepota: gre za genetsko spremembo, zaradi katere barv ni mogoče razlikovati. Ponavadi ne morete razlikovati med rdečo in zeleno, vendar bo to odvisno od stopnje barvne slepote, ki jo oseba predstavlja.

Barvna slepota se prenaša z recesivnim alelom, ki je povezan z X kromosomom, zato, če človek podeduje X kromosom, ki predstavlja ta recesivni alel, bo barvno slepa.

Medtem ko imajo ženske to genetsko spremembo, je potrebno, da imajo dva spremenjena X kromosoma. Zato je število žensk z barvno slepoto nižje kot pri moških.

-Hemofilija: je dedna bolezen, ki je, tako kot barvna slepota, povezana s kromosomom X. Hemofilija je bolezen, ki povzroča, da se kri ljudi ne strjuje pravilno..

Iz tega razloga, če je oseba, ki trpi za hemofilijo, zmanjšana, bo njegova krvavitev trajala veliko dlje kot pri drugi osebi, ki je nima. To se zgodi zato, ker v krvi nimaš dovolj beljakovin za nadzor krvavitev.

-Duchennova mišična distrofija: je recesivna dedna bolezen, ki je povezana z X kromosomom, je živčno-mišična bolezen, za katero je značilna močna mišična oslabelost, ki se razvija generalizirano in postopno.

-Hipertrihoza: gre za dedno bolezen, ki je prisotna v Y kromosomu, za katero se prenaša le od očeta na moškega otroka. Ta vrsta dedovanja se imenuje holodendna.

Hipertrihoza je rast odvečnih las, tako da tisti, ki trpi, imajo dele telesa, ki so pretirano dlakavi. To bolezen imenujemo tudi sindrom volkodlaka, saj je veliko tistih, ki trpijo, skoraj popolnoma prekrito z dlakami.

Reference

  1. Brooker, R. (2012). Koncepti genetike (1. izd.). McGraw-Hill Companies, Inc..
  2. Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. in Doebley, J. (2015). Uvod v genetsko Analiza (11. izd.). W.H. Freeman
  3. Hasan, H. (2005). Mendel in zakoni genetike (1. izd.). Rosen Publishing Group, Inc..
  4. Lewis, R. (2015). Človeška genetika: koncepti in aplikacije (11. izd.). McGraw-Hill izobraževanje.
  5. Snustad, D. in Simmons, M. (2011). Načela genetike (6. izd.). John Wiley in Sons.
  6. Trefil, J. (2003). Narava znanosti (1. izd.). Houghton Mifflin Harcourt.