След като проучи задълбочено този въпрос, британският историк Робърт Олби се запита, Мендел ли е бил менделец? С други думи, Олби вярва, че голяма част от това, което се приписва на Мендел в съвременните учебници по биология, може да изненада този основател на генетиката.
За да проверим откритията на Алби, нека първо да разберем защо Мендел започва да изследва граховите растения в края на 1850-те. Ако разберем това, ще разберем също, че той най-малко се е надявал да открие законите на наследствеността. Всъщност Мендел посвети по-голямата част от живота си в науката на теории, които днес се считат за абсолютно безизходица.
Нека започнем със заглавието на най-известната статия на Мендел, Експерименти за хибридизация на растенията. Обърнете внимание, че в заглавието не се споменават законите за предаване на наследствени свойства или механизма на наследствеността, както не се споменава и грах, с който той експериментира. Думата "хибридизация" често се среща в писанията на Мендел, докато думата "наследственост" едва ли ще бъде намерена и тя говори много. След като прочетете внимателно увода към статията, ще разберем какво мисли самият Мендел за работата си. Тук той не скри нищо и открито каза, че представя резултатите от „подробен експеримент”, чиято цел е да се открие „общоприложим закон, регулиращ образуването и развитието на хибридите”. В края на творбата той отново повтаря тази идея. И нито дума за факта, че той открива статистическите закони на предаването на наследствеността. Вместо това той твърди, че е успял да хвърли светлина върху теорията на ботаника на име Гьортнер и неговите, Мендел, резултати противоречат на мненията на онези естествоизпитатели, които оспорват устойчивостта на растителните видове и вярват в непрекъснатата еволюция на растителния свят. За нас има само една трудност в това - да разберем какво означава всичко това!
Кратка екскурзия в ботаниката на 18-ти и 19-ти век дава възможност да се изясни смисълът на неговото твърдение. През 60-те години на XIX век Мендел активно се занимава с проблем, който става ключов за цялата общност от ботаници от онова време. За първи път е формулиран от известния шведски натуралист Карл Линей, който предложи класификация на организмите, която учените използват и до днес.
В средата на 18 век Линей вече се съмнява, че всички видове животни след акта на Сътворението остават в непроменено състояние, както настоява религиозната ортодоксия. Съмненията му бяха подсилени от невероятното разнообразие от екзотични форми на флора и фауна, които пътешествениците донесоха в Европа. Броят и разнообразието от нови растения и животни скоро объркаха всички класификации, които съществуваха в Европа. И тъй като Линей се заел да сложи някакъв ред тук, той не можеше да не се възхищава на изобилието от живи форми в природата. Скоро той има мисли, които никога преди не са му минавали през ума. Наистина ли Бог е създал живия свят на Земята за кратък период от Сътворението? Или може би цялото съществуващо разнообразие е възникнало от много по-малък брой примитивни форми?
Постепенно Линей става привърженик на еволюционната теория. Въпреки това, еволюционният механизъм, който той предложи, не е като дарвинизма. Линей не отчита влиянието на външната среда или проявата на случайни вариации. Интересът му се ограничава само до изучаването на ботаническия феномен на кръстосването на различни видове. Тъй като това очевидно доведе до появата на нови форми на растения, той започна да твърди, че след няколко поколения хибридите могат постепенно да се развият в напълно нови видове. През следващия век идеята за така наречената междувидова хибридизация доминираше в умовете на много учени. В различни периоди страни като Холандия, Франция и Прусия дори установяват парични бонуси за работа в тази област. Но изследователите не само не успяха да потвърдят идеите на Линей, но дори да стабилизират хибридните форми. Отново и отново в новото поколение те или се връщаха към бащините си форми, или, преставайки да дават плодове, измряха.
Въпреки всичко, отглеждането на растения чрез хибридизация завинаги е останало област на науката, в която надеждата остава непреклонна. През почти целия 19-ти век имаше ботаници, които вярваха във възможността за отглеждане на устойчиви хибриди, които ще станат нови видове. Например, когато Мендел бил във Виенския университет, ботаник на име Франц Унгер го убедил, че хибридизацията може да бъде източникът на нови видове. Тъй като нямаме основание да се съмняваме в истинността на религиозните чувства на Мендел, не е изненадващо, че той започва да провежда подходящи изследвания. Факт е, че изменчивостта, наблюдавана в процеса на хибридизация, се обяснява от тогавашните учени не с действието на слепите сили на дарвиновата еволюция, а с Божието провидение. В края на краищата, какъв по-добър начин да се демонстрира величието на Създателя от това да надарите първоначално скромните растения със способността да се трансформират почти за неопределено време?
Така експериментите на Мендел върху хибридизацията на растенията са напълно в съответствие с тогавашните ботанически изследвания. Мендел се интересуваше най-много от хибридите не защото това беше най-визуалният начин да се демонстрира динамиката на прехвърлянето на наследствени свойства, а защото му позволяваше да провери валидността на разсъжденията на Линей. Мендел е убеден, че хибридизацията прави възможна „постоянната еволюция на растителността“ и целта на неговите експерименти е да отглежда хибриди поколение след поколение, за да види дали те могат да се превърнат в нов вид. Ето защо той постоянно отхвърляше онези хибриди, получени от чисти семена, които се оказаха безплодни или просто растяха зле. Неговият труд от 1865 г. е подробен разказ за опитите за нови растителни видове. Доказателството за правотата на Линей изглежда толкова важно за Мендел, че той дори значително изопачава някои от възгледите на един от предшествениците си.
Защитавайки правилността на хипотезата си, че хибридите могат да се развият в нови видове, Мендел твърди, че Макс Вихура, който е световен авторитет в областта на върбите, също вярва, че хибридите на върбите „се разпространяват по същия начин като чистите видове“. Когато обаче Робърт Олби се обърна към оригиналната работа на Вихура, беше установено, че в нея се казва обратното: хибридите от върба не запазват свойствата си в следващите поколения. И въпреки че Мендел приписва на Вихура вярата в хипотезата на Линей, той всъщност сериозно се съмнява в нейната валидност.
За съжаление на Мендел, колкото и да се опитваше, неговите хибриди също показаха връщане към първоначалните свойства на родителските форми. Съвременната генетика отговаря на въпроса защо се случва това. Свещеникът натуралист се включи в неравностойна борба срещу господството и рецесивността на генните двойки. Експериментите на Мендел показаха убедително, че нито една хибридна линия не може да създаде само хибриди.
Това, разбира се, беше депресиращ резултат за учен, който искаше да докаже обратното, а именно, че хибридите могат да дадат нови видове. Мендел по природа беше затворен, мълчалив, затворен човек, но в неговите статии тук-там все още се вижда разочарование. Това се усеща особено в най-известния му труд „Експерименти върху хибридизацията на растенията”, публикуван през 1865г. Във финалната част той се опита да заобиколи неприятните данни. Заявявайки, че неговите експерименти не могат да се считат за решаващи, той неловко започна да говори за факта, че получените резултати не са съвсем ясни и не могат да се считат за абсолютни. Въпреки всичко, докато пише статията, той не спира да вярва във възможността за създаване на „постоянни хибриди“. Разбирането на този факт ни кара да погледнем по различен начин на известната реч на Мендел пред Дружеството за изучаване на естествените науки през 1865 г.
Лорън Ейнсли, която призна изключителната убеденост на неговия герой, описа събитието по следния начин:
Ентусиазираната реч на този синеок свещеник, който представи изследванията си, както показват оцелелите протоколи на обществото, не предизвика никаква дискусия... Никой не зададе нито един въпрос, никой не биеше по-бързо сърце. В малка аудитория едно от най-забележителните открития на 19-ти век беше представено от професионален учител, който представи огромно количество доказателства. Но там нямаше душа, която да го разбере.
Ако прочетете работата на Алби, статиите на Мендел веднага се появяват в различна светлина. И ако вземете предвид, че Мендел се е появил в манастира двадесет години преди публикуването на своите трудове и е посветил около десетилетие на експериментите, тогава е вероятно мнозина, присъствали на лекцията му, да знаят към какво се стреми той. Премахвайки огромната надстройка на презентизма, виждаме, че през 1865 г. Мендел съобщава за своя пълен провал. Доста прагматичните му усилия да стабилизира хибридите за използване от местните фермери не доведоха до нищо и той пропусна много интересна статистика, която не можа да обясни. Така че това беше пълен провал и мълчанието на слушателите му най-вероятно беше тихо съчувствие.
От 1856 г. Грегор Менделпровел опити с грах в манастирската градина.
В техните опити за кръстосване на грах Грегор Менделпоказа това наследствените белези се предават чрез отделни частици (които сега се наричат гени).
За да се оцени това заключение, трябва да се има предвид, че в духа на това време наследствеността се счита за непрекъсната, а не дискретна, в резултат на което, както се смяташе, чертите на предците са „усреднени“ в потомците.
През 1865 г. той прави доклад за своите експерименти в Брунското (днес град Бърно в Чешката република) общество на естествоизпитателите. На срещата не му беше зададен нито един въпрос. Година по-късно в писанията на това общество е публикувана статията на Мендел „Опити върху растителни хибриди“. Томът беше изпратен до 120 университетски библиотеки. Освен това авторът на статията поръча доп 40 отделни отпечатъци от неговите произведения, почти всички от които изпраща на познати му ботаници. Нямаше и отговори...
Вероятно самият учен е загубил вяра в експериментите си, защото е провел серия от нови експерименти за кръстосване на ястреба (растение от семейство Aster) и след това за кръстосване на сортовете пчели. Резултатите, които той получи по-рано върху граха, не бяха потвърдени (съвременните генетици са разбрали причините за този провал). И през 1868г Грегор Менделе избран за игумен на манастира и повече не се връща към биологичните изследвания.
„Откритието на Мендел за основните принципи на генетиката беше игнорирано в продължение на тридесет и пет години, след като не само беше представено на среща на научното общество, но дори бяха публикувани резултатите от него. Според Р. Фишер всяко следващо поколение е склонно да забелязва в оригиналната статия на Мендел само това, което очаква да намери в нея, игнорирайки всичко останало. Съвременниците на Мендел виждат в тази статия само повторение на добре познатите тогава експерименти за хибридизация. Следващото поколение разбира важността на неговите открития по отношение на механизма на наследствеността, но не може да ги оцени напълно, тъй като тези открития изглежда противоречат на особено разгорещено обсъжданата теория за еволюцията по това време. Позволете ми да добавя между другото, че известният статистик Фишер е проверил два пъти резултатите. Мендели заяви, че когато се обработват със съвременни статистически методи, констатациите на бащата на генетиката показват ясно пристрастие в полза на очакваните резултати."
Невероятно, но истина: човек е в състояние да контролира гените си. Вече постигнахме толкова много в областта на генетиката:
- знаем как се определят всички признаци на един организъм;
- клонирането стана реалност;
- промяната на гените е станала често срещана в някои науки.
Как стана възможно това и какво ни очаква бъдещето? Тази книга ще ви разкаже накратко и ясно за историята на генетиката, за учените и техните открития.
Останете в крак с научните открития - само за час!
Книга:
2.1. Началото на генетиката. Грегор Мендел: големи открития, но незабелязани
| <<< Назад
|
Напред >>> |
2.1. Началото на генетиката. Грегор Мендел: големи открития, но незабелязани
И така, до края на XIX век. Учените бяха повече от всякога близо до откриването на всички тайни на наследствеността: почти всички елементи на клетката бяха изолирани и описани, предполагаше се връзката на хромозомите с предаването на черти от родителите на потомството. Но моделите в проявата на определени черти все още не се виждаха. Поне официално. Интересен исторически инцидент: когато Аугуст Вайсман, Валтер Флеминг и Хайнрих Валдейер проведоха своите изследвания и се опитаха да намерят отговори на въпроси, свързани с наследствеността, августинският монах Грегор Мендел в град Брун (по това време Австрийската империя; сега - градът от Бърно, Чехия) от дълго време вече извежда основните правила за наследяване на различни знаци, използвайки математически методи за установяване на модели. Но неговите открития, които се превърнаха в мост от хипотезите на 19 век. за съвременната генетика, по време на живота на изследователя не са били разглеждани и оценени ... Все пак първо, първо.
Грегор Мендел е роден през 1822 г. в Моравия, произхожда от бедно селско семейство и е кръстен с името Йохан. От ранно детство момчето проявява способност за учене и интерес към науката, но поради тежкото финансово положение на семейството не може да завърши образованието си в младостта си и през 1843 г. е постриган за монах в августинския манастир Свети Тома , приемайки монашеското име Григор. Тук той получи възможността да учи биология, която страстно обичаше. Това ще изглежда като странно занимание за монах. Нищо чудно: августинците обръщаха специално внимание на образованието и просвещението - преди всичко, разбира се, религиозно, но манастирът в Брун вървеше в крак с времето. Имаше великолепна библиотека, лаборатории, обширни колекции от научни инструменти и, най-важното, красиви градини и оранжерии, в които Мендел прекарваше по-голямата част от времето си. След като се заинтересува от въпросите на наследствеността, той се обърна към произведенията на своите предшественици. Отдавайки почит на техните произведения, Грегор Мендел правилно отбеляза, че те не са открили никакви закономерности в кръстосването и проявата на определени черти в хибридите.
Има ли изобщо някакъв общ закон, който определя какви цветя ще има в хибридните рози или сладкия грах? Възможно ли е да се предвиди какъв цвят ще бъдат котенцата от котката и котката, като се различават по цвят и структура на козината? И накрая, възможно ли е да се изчисли математически в кое поколение и с каква честота ще се прояви тази или онази характеристика?
За експериментите Грегор Мендел, следвайки примера на Томас Андрю Найт, избра най-често срещания градински или семенен грах (Pisum sativum). Това е самоопрашващо се растение: при нормални условия прашецът от тичинките на едно цвете се прехвърля към плодника на същото цвете (за разлика от кръстосаното опрашване, при което цветният прашец трябва да се прехвърля от едно растение на друго).
В генетиката самоопрашващите се растения са тези, при които опрашването се извършва между различни цветове от един и същи екземпляр.
Изследователят смята, че подобна характеристика ще гарантира чистотата на експеримента, тъй като по време на самоопрашването семената и плодовете получават определени характеристики само от едно растение. Следователно, опрашвайки грах изкуствено, прехвърляйки прашец от един екземпляр в друг, е възможно да се намали броят на непредвидените инциденти и целенасочено да се използват само онези растения, които ни интересуват като експериментални. В допълнение, грахът има набор от разнообразни и добре разпознаваеми черти: цвят на семената, форма на шушулка, височина на стъблото. Взаимно опрашващият грах с рязко различни черти, Мендел възнамеряваше, след като получи хибридни проби, да изведе моделите на наследяване. Той започна с разпространението на растенията по свой избор според следните критерии:
По дължината (височината) на стъблото: високо или ниско;
По подреждане на цветовете: по стеблото или предимно на върха му;
По цвета на шушулките (жълти или зелени);
По формата на семената (гладки или набръчкани);
Според цвета на семената (жълто или зелено) и т.н.
След това имаше осем години експерименти, няколко десетки хиляди оригинални растения и хибриди, сложни изчисления и статистически таблици. Грегор Мендел кръстосва растения с много различни черти: например той избра родители, единият от които имаше гладки семена, а другият имаше набръчкани семена.
Преди всичко той обърна внимание на факта, че в първото поколение хибридите показаха в една или друга част от тях характеристиките само на един родител. При кръстосване на растение с жълти семена и растение със зелени семена, хибридът не е имал жълто-зелени или пъстри семена - цветът им е напълно наследен от единия родител. Така Мендел обогатява лексикона на бъдещите генетици с важни термини: чертите, проявили се в първото хибридно поколение, той нарича доминантни; а тези, които избледняха на заден план и не бяха отразени в първото поколение хибриди, бяха рецесивни.
Той постигна интересни резултати при кръстосване на високи и закърнели грахови растения. Потомството в първото поколение беше изцяло високо. Но когато тези растения се самоопрашиха и дадоха семена, следващото поколение вече беше разделено по този начин: едно ниско растение за три високи. Появата на следващите поколения и съотношението на високи и ниски екземпляри също могат да бъдат математически предвидени. Същото съотношение се наблюдава при комбинации от други характеристики.
Повечето съвременни генетици са убедени, че Грегор Мендел е предвидил концепцията за ген. Само много години по-късно генът ще получи дефиниция - парче ДНК, отговорно за наследствеността. Но нека не изпреварваме себе си: тепърва ще говорим за ДНК. И Мендел не е използвал понятието "ген", този термин ще се появи много по-късно. Той пише за "фактори" или "склонности", като твърди, че една или друга черта (цвят, размер, форма) на растението се определя от два фактора, единият от които се съдържа в мъжката, а другият - в женската репродуктивна. клетка. Изследователят нарече растенията, които се появиха в резултат на сливането на клетки, носещи същите „наклонности“, постоянни (по-късно те ще бъдат наречени хомозиготни).
За да опрости работата, Грегор Мендел обозначи доминиращите знаци в двойка растения с главни букви (A, B, C) и рецесивните с малки (a, b, c). Следователно, когато се описват хибридите, беше възможно да се изготвят прости формули, които ясно демонстрират комбинацията от черти и тяхното "проявление". Мендел беше добре обслужен от факта, че известно време той обичаше математиката и я преподаваше в училище. Склонността му към систематизиране и уверено боравене с цифрови и буквени обозначения му помогнаха да направи нещо, което не беше достъпно за изследователите преди него: да идентифицира и опише моделите на наследственост. Тези модели сега са известни като законите на Мендел. Нека ги разгледаме по-отблизо.
генетика. Грегор Мендел: страхотни открития, но незабелязано "клас =" img-responsive img-thumbnail ">
Първо и второто хибридно поколение в опитите на Мендел с нисък и висок грах
1. Законът за еднородност на хибридите от първо поколение (известен още като законът за доминиране на чертите) казва, че когато две постоянни (или, както биха казали сега, хомозиготни) растения се кръстосват, цялото първо поколение хибриди ще бъде напълно подобно на един от родителите – доминантните черти ще излязат на преден план. Вярно е, че има случаи на непълно господство: когато доминиращата черта не може напълно да потисне по-слабата, рецесивна. Не забравяйте, че по-рано описахме предположението на редица учени от XVIII-XIX век, които твърдяха, че според логиката на нещата хибридът винаги трябва да бъде нещо между родителските екземпляри? В някои случаи това е възможно, например при някои видове цветя при кръстосване на растения с червени и бели цветя в първото поколение хибриди, цветята ще бъдат розови. Тоест доминиращият червен цвят на венчелистчетата не може напълно да потисне рецесивния бял. Може да има и други особености в закона за еднородността, но нашата задача е да дадем на читателя най-обща информация за генетиката и нейната история.
2. Законът за разделянето на признаците: ако кръстосвате хибриди от първо поколение, то във второто поколение чертите на двете родителски форми ще се появят в определено съотношение.
3. Законът за независимото наследяване на черти: ако се кръстосват два индивида, които се различават един от друг по две двойки черти, факторите и свързаните черти ще бъдат наследени и комбинирани независимо един от друг. Така Мендел кръстосва грах с гладки жълти зърна и грах с набръчкани зелени зърна. В същото време жълтият цвят и гладкостта на зърната са доминиращи характеристики. Първото поколение хибриди беше изцяло представено от растения с доминиращи черти - грахът имаше жълти гладки зърна. След самоопрашване на хибридите се получават нови растения: девет са с жълти гладки зърна, три са с жълти набръчкани зърна, три са със зелени гладки зърна, а едно растение е със зелени набръчкани зърна.
Разбира се, законите на Мендел впоследствие бяха усъвършенствани в съответствие с новите научни данни. Например, стана известно, че ако повече от един ген е отговорен за определена черта на растение или организъм, тогава формите на наследяване ще бъдат по-сложни и сложни. Независимо от това, Грегор Мендел е пионер в областта на наследствените закони и в негова чест доктрината за наследствеността по-късно е наречена Менделизъм.
Защо изследванията му не са били признати приживе? Известно е, че през 1865 г. Грегор Мендел прави презентация в Обществото на естествоизпитателите и публикува статия „Експерименти върху хибридизацията на растенията“, която не постига голям успех в научната общност. Най-вероятно откритията на брунския монах не са се развили главно, защото самият той скоро се разочарова от резултатите от тях. Мендел се заел да кръстосва някои растителни видове, които първоначално са имали особености в методите си на размножаване. Така моделите, които той изведе при работа с грах, не са потвърдени - неприятен резултат от почти десетина години упорита работа! Грегор Мендел скоро става абат и новите му отговорности го принуждават напълно да изостави биологичните изследвания. Неговите трудове са запомнени едва в началото на 20-ти век, когато няколко учени „откриват“ законите на Мендел и потвърждават неговите разработки. Самият августински биолог умира през 1884 г., много преди триумфалното завръщане на идеите му в научната общност...
| <<< Назад
|
Напред >>> |
Честта на откритието количествени модели,съпътстващ образуването на хибриди, принадлежи на чешки монах, любител ботаник Йохан Грегор Мендел(1822-1884). В неговите произведения, извършени от 1856 до 1863 г. бяха разкрити основите на законите на наследствеността. V 1865 г.той изпраща на Дружеството на естествоизпитателите статия, озаглавена „Експерименти върху растителни хибриди“.
Г. Мендел за първи пътясно формулира концепцията дискретно наследяване("Ген" - 1903, Йохансен). Основният закон на Мендел е законът за чистотата на гаметите.
1902 г. – У. Батсън формулира позицията, че едни и същи наклонности са хомозиготни, различни са хетерозиготни.
Но! Експерименталните изследвания и теоретичният анализ на резултатите от кръстосването, извършени от Мендел, изпреварват развитието на науката с повече от четвърт век.
По това време почти нищо не се знае за материалните носители на наследствеността, механизмите за съхранение и предаване на генетична информация и вътрешното съдържание на процеса на оплождане. По-късно са формулирани дори спекулативни хипотези за естеството на наследствеността (Чарлз Дарвин и др.).
Това обяснява факта, че работата на Г. Мендел не е получила никакво признание по едно време и остава неизвестна до преоткриване на законите на Мендел.
През 1900 г. - трима ботаници независимо един от друг -
К. Коренс (Германия) (царевица)
G. de Vries (Холандия) (мак, дрога)
Е. Чермак (Австрия) (грах)
Те откриват в своите експерименти моделите, открити по-рано от Мендел, и след като се натъкват на неговата работа, публикува отново през 1901 г.
Установено е (1902 г.), че е хромозомите носят наследствена информация(У. Сетън, Т. Бовери). Това постави началото на ново направление в генетиката - хромозомната теория за наследствеността. През 1906 г. У. Батсън въвежда понятията "генетика", "генотип", "фенотип".
Обосновка на хромозомната теория за наследствеността
През 1901 г. Томас Гент (Хънт) Морган(1866-1945) за първи път започва да провежда експерименти върху животински модели- обект на неговото изследване е плодовата муха - дрозофилаmelanogaster. Характеристики на предния мерник:
Непретенциозност (отглеждане на хранителни среди при температура 21-25C)
Плодовитост (за 1 година - 30 поколения; една женска - 1000 индивида; цикъл на развитие - 12 дни: след 20 часа - яйце, 4 дни - ларва, още 4 дни - какавида);
Полов диморфизъм: женските са по-големи, коремът е заострен; мъжките са по-малки, коремът е заоблен, последният сегмент е черен)
Широка гама от функции
Малки размери (прибл. 3 мм.)
1910 Y. - T. Morgan - Хромозомна теория за наследствеността:
Наследствеността е дискретна по природа. Генът е единица за наследственост и живот.
Хромозомите запазват своята структурна и генетична индивидуалност през цялата онтогенеза.
В R! Хомоложните хромозоми се конюгират по двойки и след това се разминават, попадайки в различни зародишни клетки.
В соматичните клетки, произлизащи от зиготата, наборът от хромозоми се състои от 2 хомоложни групи (женски, мъжки).
Всяка хромозома играе определена роля. Гените са подредени линейно и образуват една свързваща група.
1911 - законът за свързаното наследяване на черти (гени)(гените, локализирани в една хромозома, са наследени свързани).
По този начин има два важни етапа в развитието на генетиката:
1 - Открития на Мендел, базирани на хибридологични изследвания - установяване на количествени закономерности при разделянето на белези по време на кръстосване.
2 - доказателство, че носителите на наследствени фактори са хромозомите. Морган формулира и експериментално доказва позицията на свързване на гените в хромозомите.
Грегор Мендел е първият, който се доближава до разрешаването на древна мистерия. Той е бил монах в манастира Брун (сега Бърно, Чехия) и освен с преподаване, се е занимавал с експерименти по кръстосването на градински грах в свободното си време. Докладът му по тази тема, публикуван през 1865 г., не е широко приет. Въпреки факта, че теорията за естествения подбор привлече голямо внимание на целия научен свят шест години по-рано, малкото изследователи, които прочетоха статията на Мендел, не й придадоха голямо значение и не свързаха изложените в нея факти с теорията на произход на видовете. И едва в началото на 20-ти век трима биолози, провеждащи експерименти върху различни организми, получават подобни резултати, потвърждавайки хипотезата на Мендел, който стана известен посмъртно като основател на генетиката.
Защо Мендел успява в това, което повечето други изследователи не успяват? Първо, той изследва само прости, ясно разпознаваеми черти, като цвета или формата на семената. Не е лесно да се изолират и идентифицират прости черти, които могат да бъдат наследени. Характеристики като височината на растението, както и интелигентността или формата на носа на човек, зависят от много фактори и е много трудно да се проследят законите на тяхното наследяване. Външно забележими и в същото време независими от другите, признаците са доста редки. Освен това Мендел наблюдава предаването на чертата през няколко поколения. И може би най-важното е, че той записа точно номерлица с тази или онази черта и извършиха статистически анализ на данните.
В класическите експерименти в генетиката винаги се използват две или повече разновидности, две разновидности, или линии,от едни и същи биологични видове, които се различават един от друг по такива прости начини като цвета на цветето на растенията или цвета на козината на животните. Мендел започна с чисти линииграх, тоест от линии, които в продължение на няколко поколения се кръстосват изключително помежду си и следователно постоянно показват само една форма на чертата. За такива линии се казва възпроизвеждат чисти.По време на експеримента на Мендел кръстосанипомежду си лица от различни линии и получени хибриди.В същото време, върху стигмата на растение с отстранени прашници от една линия, той прехвърли растителен прашец от друга линия. Предполага се, че чертите на различните родителски растения в хибридното потомство трябва да се смесват помежду си. В един експеримент (фиг. 4.1) Мендел кръстосва чист сорт с жълти семена и чист сорт със зелени семена. В записа на експеримента кръстът означава "кръстосано с ...", а стрелката сочи към следващото поколение.
Може да се предположи, че хибридното поколение ще има жълто-зелени семена или малко жълто и малко зелено. Но се образуваха само жълти семена. Изглежда, че знакът "зелен" напълно е изчезнал от поколението F 1(писмо Фса посочени поколения, от латинската дума filius - син). Тогава Мендел засади семената от едно поколение F 1и кръстосват растенията помежду си, като по този начин получават второ поколение F 2.Интересно е, че чертата "зелено", която изчезна в първото хибридно поколение, се появи отново: в някои растения от поколение F 2имаше жълти семена, докато други имаха зелени. Други експерименти за кръстосване на растения с различни прояви на признака дават същите резултати. Например, когато Мендел кръстосва чист сорт грах с лилави цветове и чист сорт с бели цветя, в поколението F 1всички растения се оказаха с лилави цветя и то след поколение F 2някои растения имаха лилави цветя, докато други имаха бели цветя.
За разлика от своите предшественици, Мендел решава да преброи точния брой растения (или семена) с тази или онази черта. Чрез кръстосване на растения според цвета на семената, той получава в едно поколение F 2 6022 жълти семена и 2001 зелени семена. Чрез кръстосване на растения според цвета на цветовете той получи 705 лилави цветя и 224 бели. Тези цифри все още не казват нищо, а в подобни случаи предшествениците на Мендел се отказаха и твърдяха, че нищо разумно не може да се каже за това. Мендел обаче забеляза, че съотношението на тези числа е близко до 3: 1 и това наблюдение го подтикна към просто заключение.
Мендел се развива модел- хипотетично обяснение какво се случва при пресичане. Стойността на модела зависи от това колко добре обяснява фактите и предвижда експериментални резултати. Според модела на Мендел в растенията има определени „фактори”, които определят предаването на наследствени белези, като всяко растение има два фактора за всеки признак – по един от всеки родител. В допълнение, един от тези фактори може да бъде доминантентоест силна и видима, а другата - рецесивен,или слаб и невидим. Жълтият цвят на семената трябва да е доминиращ, а зеленият трябва да е рецесивен; лилавото доминира над бялото. Това свойство на „фактори на наследствеността“ се отразява в записването на генетични експерименти: главна буква означава доминираща черта, а малка буква означава рецесивна. Например жълтото може да бъде обозначено като Ү, а зеленото като в.Според съвременната гледна точка „фактори на наследствеността“ са отделни гени, които определят цвета или формата на семената, а различните форми на гена наричаме алелиили алеломорфи (морф- формата, алелон- взаимно).
Ориз. 4.1. Обяснение на резултатите, получени от Мендел. Всяко растение има две копия на ген, който определя цвета, но прехвърля едно от тези копия на своите гамети. Y генът е доминиращ по отношение на гена y; следователно семената на всички растения от поколение F t с набор от Yy гени са жълти. В следващото поколение са възможни четири комбинации от гени, три от които произвеждат жълти семена и един- зелено
На фиг. 4.1 показва хода на експериментите на Мендел, а също така показва заключенията, до които е стигнал. Чистата линия грах с жълти семена трябва да има два фактора Y (YY),и чиста линия грах със зелени семена са два фактора ти (оо).Тъй като и двата фактора в родителските растения са еднакви, ние казваме, че те хомозиготниили че тези растения - хомозиготи.Всяко от родителските растения дава на потомството един фактор, който определя цвета на семената, така че всички растения от поколението F tимат фактори YyДвата им цветови фактора са различни, затова казваме, че те хетерозиготниили че тези растения - хетерозиготи.Когато хетерозиготни растения се кръстосват едно с друго, всяко произвежда два вида гамети, половината от които носят фактора Y,а другата половина е фактор в.Гаметите се комбинират на случаен принцип и дават четири вида комбинации: YY, Yy, yҮ или Еха.Зелените семена се образуват само с последната комбинация, тъй като и двата фактора в нея са рецесивни; други комбинации произвеждат жълти семена. Това обяснява съотношението 3:1, наблюдавано от Мендел.
