Pasi e hetoi plotësisht këtë pyetje, historiani britanik Robert Albee pyeti veten, a ishte Mendeli një Mendelian? Me fjalë të tjera, Albee beson se shumë nga ato që i atribuohen Mendelit në tekstet moderne të biologjisë mund të habisin këtë themelues të gjenetikës.
Për të testuar gjetjet e Albee, le të kuptojmë fillimisht pse Mendel filloi të hulumtonte bimët e bizeleve në fund të viteve 1850. Nëse e kuptojmë këtë, do të kuptojmë gjithashtu se ai më së paku shpresonte të zbulonte ligjet e trashëgimisë. Në fakt, Mendeli ia kushtoi pjesën më të madhe të jetës së tij në shkencë teorive që sot konsiderohen absolutisht pa rrugëdalje.
Le të fillojmë me titullin e artikullit më të famshëm të Mendelit, Eksperimentet mbi hibridizimin e bimëve. Vini re se titulli nuk përmend ligjet e transmetimit të vetive trashëgimore apo mekanizmin e trashëgimisë, ashtu siç nuk përmendet as bizelet, me të cilat ai eksperimentoi. Fjala "hibridizim" gjendet shpesh në shkrimet e Mendelit, ndërsa fjala "trashëgimi" nuk ka gjasa të gjendet dhe thotë shumë. Pasi të lexojmë me kujdes hyrjen e artikullit, do të zbulojmë se çfarë mendoi vetë Mendeli për punën e tij. Këtu ai nuk fshehu asgjë dhe tha hapur se po prezantonte rezultatet e një “eksperimenti të detajuar”, qëllimi i të cilit ishte zbulimi i “një ligjit përgjithësisht të zbatueshëm që rregullon formimin dhe zhvillimin e hibrideve”. Në fund të veprës ai e përsërit këtë ide. Dhe asnjë fjalë për faktin se ai zbuloi ligjet statistikore të transmetimit të trashëgimisë. Në vend të kësaj, ai pretendon se ia doli të hedhë dritë mbi teorinë e një botanisti të quajtur Görtner, dhe rezultatet e tij, të Mendelit, kundërshtojnë mendimet e atyre natyralistëve që kundërshtuan rezistencën e specieve bimore dhe besonin në evolucionin e vazhdueshëm të botës bimore. Ekziston vetëm një vështirësi për ne në këtë - të kuptojmë se çfarë do të thotë e gjithë kjo!
Një ekskursion i shkurtër në botanikën e shekujve 18 dhe 19 bën të mundur sqarimin e kuptimit të deklaratës së tij. Në vitet '60 të shekullit XIX, Mendel u angazhua në mënyrë aktive në një problem që u bë kyç për të gjithë komunitetin e botanistëve të asaj kohe. Ai u formulua për herë të parë nga natyralisti i famshëm suedez Karl Linnaeus, i cili propozoi një klasifikim të organizmave që shkencëtarët e përdorin ende sot.
Në mesin e shekullit të 18-të, Linnaeus tashmë dyshoi se të gjitha llojet e kafshëve pas aktit të Krijimit mbeten në një gjendje të pandryshuar, siç insistohet nga ortodoksia fetare. Dyshimet e tij u përforcuan nga shumëllojshmëria e jashtëzakonshme e formave ekzotike të florës dhe faunës që udhëtarët sollën në Evropë. Numri dhe shumëllojshmëria e bimëve dhe kafshëve të reja shpejt ngatërroi të gjitha klasifikimet që ekzistonin në Evropë. Dhe, meqenëse Linnaeus u përpoq të vendoste një farë rregulli këtu, ai nuk mund të mos admironte bollëkun e formave të gjalla në natyrë. Së shpejti, ai kishte mendime që nuk i kishin shkuar kurrë në mendje më parë. A e krijoi vërtet Zoti botën e gjallë të Tokës në një periudhë të shkurtër Krijimi? Apo ndoshta i gjithë diversiteti ekzistues erdhi nga një numër shumë më i vogël i formave primitive?
Gradualisht, Linnaeus u bë një adhurues i teorisë evolucionare. Megjithatë, mekanizmi evolucionar që ai propozoi nuk ishte si Darvinizmi. Linnaeus nuk mori parasysh ndikimin e mjedisit të jashtëm ose shfaqjen e variacioneve të rastësishme. Interesi i tij ishte i kufizuar vetëm në studimin e fenomenit botanik të kryqëzimit të specieve të ndryshme. Meqenëse kjo çoi qartë në shfaqjen e formave të reja të bimëve, ai filloi të argumentojë se pas disa brezash, hibridet gradualisht mund të zhvillohen në specie krejtësisht të reja. Gjatë shekullit të ardhshëm, ideja e të ashtuquajturit hibridizimi ndërspecifik mbizotëroi në mendjet e shumë shkencëtarëve. Në periudha të ndryshme, vende si Holanda, Franca dhe Prusia madje vendosën shpërblime monetare për punën në këtë fushë. Por studiuesit jo vetëm që nuk arritën të konfirmonin idetë e Linnaeus, por edhe të stabilizonin format hibride. Pa pushim në brezin e ri, ata ose u kthyen në format e tyre atërore, ose, duke mos dhënë fryte, vdiqën.
Pavarësisht gjithçkaje, mbarështimi i bimëve me hibridizimin ka mbetur përgjithmonë një fushë e shkencës në të cilën shpresa mbetet e paepur. Për pothuajse të gjithë shekullin e 19-të, kishte botanistë që besonin në mundësinë e mbarështimit të hibrideve rezistente që do të bëheshin specie të reja. Për shembull, kur Mendeli ishte në Universitetin e Vjenës, një botanist i quajtur Franz Unger e bindi atë se hibridizimi mund të ishte burimi i specieve të reja. Meqenëse nuk kemi arsye të dyshojmë në të vërtetën e ndjenjave fetare të Mendelit, nuk është për t'u habitur që ai filloi të kryejë kërkime të përshtatshme. Fakti është se ndryshueshmëria e vërejtur në procesin e hibridizimit u shpjegua nga shkencëtarët e atëhershëm jo me veprimin e forcave të verbëra të evolucionit darvinian, por me provincën e Zotit. Në fund të fundit, ka mënyrë më të mirë për të demonstruar madhështinë e Krijuesit sesa t'u japësh bimëve fillimisht të përulura aftësinë për t'u transformuar pothuajse pafundësisht?
Kështu, eksperimentet e Mendelit për hibridizimin e bimëve ishin mjaft në përputhje me kërkimet e atëhershme botanike. Mendeli ishte më i interesuar për hibridet jo sepse ishte mënyra më vizuale për të demonstruar dinamikën e transferimit të vetive trashëgimore, por sepse e lejonte atë të kontrollonte vlefshmërinë e arsyetimit të Linnaeus. Mendeli ishte i bindur se hibridizimi bëri të mundur "evolucionin e vazhdueshëm të vegjetacionit" dhe qëllimi i eksperimenteve të tij ishte rritja e hibrideve brez pas brezi për të parë nëse ato mund të bëheshin një specie e re. Kjo është arsyeja pse ai vazhdimisht refuzoi ato hibride të marra nga farat e pastra që doli të ishin jopjellore ose thjesht u rritën dobët. Puna e tij nga viti 1865 është një përshkrim i detajuar i përpjekjeve për specie të reja bimore. Prova e korrektësisë së Lineus dukej aq e rëndësishme për Mendelin, saqë ai madje shtrembëroi ndjeshëm disa nga pikëpamjet e një prej paraardhësve të tij.
Duke mbrojtur korrektësinë e hipotezës së tij se hibridet mund të zhvillohen në specie të reja, Mendel argumentoi se Max Vihura, i cili ishte autoriteti botëror për shelgjet, gjithashtu besonte se hibridet e shelgut "përhapen në të njëjtën mënyrë si speciet e pastra". Megjithatë, kur Robert Albee iu drejtua veprës origjinale të Vihura-s, u zbulua se ajo thotë të kundërtën: hibridet e shelgut nuk i ruajnë vetitë e tyre në brezat pasardhës. Dhe megjithëse Mendeli i atribuoi Vihura-s besimin në hipotezën e Linnaeus-it, ai në fakt dyshoi seriozisht në vlefshmërinë e saj.
Fatkeqësisht për Mendelin, sado që u përpoq, hibridet e tij treguan gjithashtu një kthim në vetitë origjinale të formave prindërore. Gjenetika moderne i përgjigjet pyetjes pse ndodh kjo. Prifti natyralist u përfshi në një luftë të pabarabartë kundër dominimit dhe recesivitetit të çifteve të gjeneve. Eksperimentet e Mendelit kanë treguar bindshëm se asnjë linjë hibride nuk mund të krijojë vetëm hibride.
Ky, natyrisht, ishte një rezultat dëshpërues për një shkencëtar që donte të vërtetonte të kundërtën, domethënë se hibridet mund të japin specie të reja. Mendeli nga natyra ishte një person i mbyllur, i heshtur, i mbyllur, por në artikujt e tij aty-këtu zhgënjimi është ende i dukshëm. Kjo ndihet veçanërisht në veprën e tij më të famshme "Eksperimente mbi hibridizimin e bimëve", botuar në 1865. Në pjesën e fundit ai tentoi të anashkalojë të dhënat e pakëndshme. Duke deklaruar se eksperimentet e tij nuk mund të konsideroheshin si vendimtare, ai filloi të flasë në mënyrë të sikletshme për faktin se rezultatet e marra nuk janë plotësisht të qarta dhe nuk mund të konsiderohen si absolute. Pavarësisht gjithçkaje, gjatë shkrimit të artikullit, ai nuk pushoi së besuari në mundësinë e krijimit të “hibrideve të përhershme”. Kuptimi i këtij fakti na bën të shohim ndryshe fjalimin e famshëm të Mendelit në Shoqërinë për Studimin e Shkencave të Natyrës në 1865.
Lauren Ainsley, e cila pranoi bindjen e jashtëzakonshme të personazhit të tij, e përshkroi ngjarjen si më poshtë:
Fjalimi entuziast i këtij prifti sykaltër, i cili prezantoi kërkimet e tij, siç tregojnë protokollet e mbijetuara të shoqërisë, nuk ngjalli asnjë diskutim... Askush nuk bëri asnjë pyetje, askush nuk i rrihte zemra. Në një auditor të vogël, një nga zbulimet më të shquara të shekullit të 19-të u prezantua nga një mësues profesionist i cili paraqiti një sasi të madhe provash. Por aty nuk kishte shpirt që do ta kuptonte.
Nëse lexoni veprën e Albee, artikujt e Mendelit shfaqen menjëherë në një këndvështrim tjetër. Dhe nëse mendoni se Mendeli u shfaq në manastir njëzet vjet para botimit të veprave të tij dhe i kushtoi rreth një dekadë eksperimenteve, atëherë, ka të ngjarë që shumë nga ata që ndoqën leksionin e tij mund të dinin se për çfarë po përpiqej. Duke hequr superstrukturën e madhe të prezentizmit, shohim se në 1865 Mendeli raportoi dështimin e tij të plotë. Përpjekjet e tij mjaft pragmatike për të stabilizuar hibridet për përdorim nga fermerët vendas nuk çuan në asgjë dhe ai la jashtë një statistikë shumë interesante, të cilën nuk mund ta shpjegonte. Pra, ishte një dështim i plotë, dhe heshtja e dëgjuesve të tij ishte me shumë mundësi simpati e qetë.
Që nga viti 1856, Gregor Mendel kreu eksperimente me bizele në kopshtin e manastirit.
Në eksperimentet e tyre mbi kryqëzimin e bizeleve Gregor Mendel tregoi se tiparet trashëgimore transmetohen nga grimca diskrete (të cilat tani quhen gjene).
Për të vlerësuar këtë përfundim, duhet marrë parasysh se, në frymën e asaj kohe, trashëgimia konsiderohej e vazhdueshme, jo diskrete, si rezultat i së cilës, siç besohej, tiparet e paraardhësve ishin "mesatare" në pasardhës.
Në 1865, ai bëri një raport mbi eksperimentet e tij në Shoqërinë e Natyralistëve Brunnian (tani qyteti i Brno në Republikën Çeke). Në takim atij nuk iu bë asnjë pyetje. Një vit më vonë, në shkrimet e kësaj shoqërie u botua artikulli i Mendelit "Eksperimente mbi hibridet e bimëve". Vëllimi u dërgua në 120 bibliotekat universitare. Për më tepër, autori i artikullit urdhëroi një shtesë 40 printime individuale të punës së tij, pothuajse të gjitha ua dërgoi botanistëve të njohur prej tij. Nuk ka pasur as përgjigje...
Ndoshta, vetë shkencëtari e ka humbur besimin në eksperimentet e tij, sepse kreu një sërë eksperimentesh të reja në kryqëzimin e skifterit (një bimë e familjes Aster) dhe më pas në kryqëzimin e varieteteve të bletëve. Rezultatet që ai kishte marrë më parë në bizele nuk u konfirmuan (gjenetistët modernë kanë kuptuar arsyet e këtij dështimi). Dhe në 1868 Gregor Mendel u zgjodh abat i manastirit dhe nuk iu kthye më kërkimeve biologjike.
“Zbulimi i Mendelit për parimet bazë të gjenetikës u injorua për tridhjetë e pesë vjet pasi jo vetëm u prezantua në një takim të shoqërisë shkencore, por edhe rezultatet e tij u publikuan. Sipas R. Fischer, çdo brez i mëvonshëm tenton të vërejë në artikullin origjinal të Mendelit vetëm atë që pret të gjejë në të, duke injoruar gjithçka tjetër. Bashkëkohësit e Mendel-it panë në këtë artikull vetëm një përsëritje të eksperimenteve të atëhershme të njohura të hibridizimit. Brezi i ardhshëm e kuptoi rëndësinë e gjetjeve të tij në lidhje me mekanizmin e trashëgimisë, por nuk mundi t'i vlerësonte plotësisht ato, pasi këto gjetje dukej se kundërshtonin teorinë veçanërisht të debatuar të evolucionit në atë kohë. Më lejoni të shtoj, meqë ra fjala, se statisticieni i famshëm Fischer i kontrolloi dy herë rezultatet. Mendel dhe deklaroi se kur përpunohen me metoda moderne statistikore, gjetjet e babait të gjenetikës tregojnë një paragjykim të qartë në favor të rezultateve të pritshme."
E pabesueshme, por e vërtetë: një person është në gjendje të kontrollojë gjenet e tij. Ne kemi arritur tashmë kaq shumë në fushën e gjenetikës:
- dimë si përcaktohen të gjitha shenjat e një organizmi;
- klonimi është bërë realitet;
- ndryshimi i gjeneve është bërë i zakonshëm në shkenca të caktuara.
Si u bë e mundur kjo dhe çfarë na pret e ardhmja? Ky libër do t'ju tregojë shkurt dhe qartë për historinë e gjenetikës, për shkencëtarët dhe zbulimet e tyre.
Qëndroni në krye të zbulimeve shkencore - në vetëm një orë!
Libri:
2.1. Fillimi i gjenetikës. Gregor Mendel: zbulime të mëdha, por pa u vënë re
| <<< Назад
|
Përpara >>> |
2.1. Fillimi i gjenetikës. Gregor Mendel: zbulime të mëdha, por pa u vënë re
Pra, nga fundi i shekullit XIX. Shkencëtarët ishin më shumë se kurrë afër zbulimit të të gjitha sekreteve të trashëgimisë: pothuajse të gjithë elementët e qelizës u izoluan dhe u përshkruan, lidhja e kromozomeve me transmetimin e tipareve nga prindërit tek pasardhësit u supozua. Por modelet në manifestimin e disa tipareve. ende nuk ishin të dukshme. Të paktën zyrtarisht. Një incident historik interesant: kur August Weismann, Walter Flemming dhe Heinrich Waldeyer kryen kërkimet e tyre dhe u përpoqën të gjenin përgjigje për pyetjet në lidhje me trashëgiminë, murgu Augustinian Gregor Mendel në qytetin e Brunn (në atë kohë Perandoria Austriake; tani - qyteti nga Brno, Republika Çeke) për një kohë të gjatë ka nxjerrë tashmë rregullat kryesore për trashëgiminë e karaktereve të ndryshme, duke përdorur metoda matematikore për të vendosur modele. Por zbulimet e tij, të cilat u bënë një urë nga hipotezat e shekullit të 19-të. ndaj gjenetikës moderne, gjatë jetës së studiuesit nuk u morën parasysh dhe nuk u vlerësuan... Megjithatë, së pari gjërat e para.
Gregor Mendel lindi në 1822 në Moravia, rridhte nga një familje e varfër fshatare dhe u pagëzua me emrin Johann. Që në fëmijërinë e hershme, djali tregoi një prirje për të mësuar dhe një interes për shkencën, por për shkak të situatës së vështirë financiare të familjes, ai nuk mundi të përfundonte shkollimin në rininë e tij dhe në 1843 ai mori betimet monastike si murg në Augustinian. manastiri i Shën Thomait, duke marrë emrin monastik Gregor. Këtu ai mori mundësinë për të studiuar biologji, të cilën e donte me pasion. Do të dukej si një profesion i çuditshëm për një murg. Nuk është çudi: Augustinians i kushtuan vëmendje të veçantë arsimit dhe iluminizmit - kryesisht, natyrisht, fetar, por manastiri në Brunn mbajti ritmin me kohën. Kishte një bibliotekë madhështore, laboratorë, koleksione të gjera instrumentesh shkencore dhe, më e rëndësishmja, kopshte dhe serra të bukura, në të cilat Mendeli kalonte pjesën më të madhe të kohës. Pasi u interesua për çështjet e trashëgimisë, ai iu drejtua veprave të paraardhësve të tij. Duke i nderuar veprat e tyre, Gregor Mendel me të drejtë vuri në dukje se ata nuk gjetën asnjë model në kryqëzimin dhe shfaqjen e tipareve të caktuara në hibride.
A ka ndonjë ligj të përgjithshëm që përcakton se çfarë lloj lulesh do të jenë në trëndafilat hibridë apo bizelet e ëmbla? A është e mundur të parashikohet se çfarë ngjyre do të jenë kotelet nga macja dhe macja, të ndryshme në ngjyrën dhe strukturën e pallto? Së fundi, a është e mundur të llogaritet matematikisht në çfarë gjenerate dhe me çfarë frekuence do të shfaqet kjo apo ajo veçori?
Për eksperimentet, Gregor Mendel, duke ndjekur shembullin e Thomas Andrew Knight, zgjodhi kopshtin më të zakonshëm, ose bizele (Pisum sativum). Është një bimë vetëpjalmuese: në kushte normale, poleni nga stamenet e një luleje transferohet në pistilin e së njëjtës lule (në krahasim me pjalmimin kryq, në të cilin poleni duhet të transferohet nga një bimë në tjetrën).
Në gjenetikë, bimët e vetëpjalmuara janë ato në të cilat pllenimi ndodh midis luleve të ndryshme të të njëjtit ekzemplar.
Studiuesi besonte se një veçori e tillë do të siguronte pastërtinë e eksperimentit, sepse gjatë vetëpllenimit, farat dhe frutat marrin karakteristika të caktuara nga vetëm një bimë. Prandaj, duke polenizuar bizele artificialisht, duke transferuar polenin nga një ekzemplar në tjetrin, është e mundur të zvogëlohet numri i aksidenteve të paparashikuara dhe të përdoren me qëllim vetëm ato bimë që na interesojnë si eksperimentale. Përveç kësaj, bizelet kanë një sërë tiparesh të ndryshme dhe të njohura mirë: ngjyra e farës, forma e bishtajave, lartësia e kërcellit. Duke pjalmuar reciprokisht bizele me tipare të ndryshme, Mendeli synoi, pasi kishte marrë mostra hibride, të nxirrte modelet e trashëgimisë. Ai filloi duke shpërndarë bimët e zgjedhura sipas kritereve të mëposhtme:
Nga gjatësia (lartësia) e kërcellit: i gjatë ose i vogël;
Sipas renditjes së luleve: përgjatë kërcellit ose kryesisht në majë të tij;
Nga ngjyra e bishtajave (të verdhë ose jeshile);
Nga forma e farave (të lëmuara ose të rrudhura);
Sipas ngjyrës së farave (të verdhë ose jeshile) e kështu me radhë.
Pastaj kishte tetë vjet eksperimente, disa dhjetëra mijëra bimë dhe hibride origjinale, llogaritje komplekse dhe tabela statistikore. Gregor Mendel kryqëzoi bimët me tipare shumë të ndryshme: për shembull, ai zgjodhi prindërit, njëri prej të cilëve kishte fara të lëmuara dhe tjetri kishte fara të rrudhura.
Para së gjithash, ai tërhoqi vëmendjen për faktin se në gjeneratën e parë, hibridet treguan në një ose një pjesë tjetër të tyre karakteristikat e vetëm një prindi. Kur kryqëzohej një bimë me fara të verdha dhe një bimë me fara jeshile, hibridi nuk kishte fara të verdha-jeshile ose të larmishme - ngjyra e tyre ishte trashëguar plotësisht nga një prind. Kështu, Mendeli e pasuroi leksikun e gjenetistëve të ardhshëm me terma të rëndësishëm: tiparet që u shfaqën në brezin e parë hibrid, ai i quajti dominante; dhe ato që u zbehën në sfond dhe nuk u pasqyruan në gjeneratën e parë të hibrideve ishin recesive.
Ai arriti rezultate interesante kur kryqëzoi bimë bizele të gjata dhe të rrëgjuara. Pasardhësit në brezin e parë ishin plotësisht të gjatë. Por kur këto bimë u vetëpjalmuan dhe dhanë fara, brezi i ardhshëm ishte tashmë i ndarë në këtë mënyrë: një bimë e ulët për tre të gjata. Shfaqja e gjeneratave të mëvonshme dhe raporti i ekzemplarëve të gjatë dhe të ulët mund të parashikohen gjithashtu matematikisht. I njëjti raport u vu re në kombinime të veçorive të tjera.
Shumica e gjenetistëve modernë janë të bindur se Gregor Mendel parashikoi konceptin e një gjeni. Vetëm shumë vite më vonë, gjeni do të marrë një përkufizim - një pjesë e ADN-së përgjegjëse për trashëgiminë. Por le të mos shkojmë përpara: ne duhet të flasim ende për ADN-në. Dhe Mendeli nuk e përdori konceptin e "gjenit", ky term do të shfaqet shumë më vonë. Ai shkroi për "faktorët" ose "prirjet", duke argumentuar se një ose një tipar tjetër (ngjyra, madhësia, forma) e një bime përcaktohet nga dy faktorë, njëri prej të cilëve gjendet tek mashkulli, dhe tjetri - tek riprodhuesi femëror. qelizë. Studiuesi i quajti bimët, të cilat u shfaqën si rezultat i shkrirjes së qelizave që mbanin të njëjtat "prirje", konstante (më vonë ato do të quheshin homozigote).
Për të thjeshtuar punën, Gregor Mendel caktoi personazhet dominues në një palë bimësh me shkronja të mëdha (A, B, C) dhe ato recesive me shkronja të vogla (a, b, c). Rrjedhimisht, kur përshkruheshin hibride, ishte e mundur të hartoheshin formula të thjeshta që demonstrojnë qartë kombinimin e tipareve dhe "manifestimin" e tyre. Mendelit i shërbeu mirë fakti se për ca kohë ai ishte i dhënë pas matematikës dhe e mësonte atë në shkollë. Prirja e tij për sistematizimin dhe trajtimin e sigurt të emërtimeve dixhitale dhe shkronjave e ndihmoi atë të bënte diçka që nuk ishte e disponueshme për studiuesit para tij: të identifikonte dhe të përshkruante modelet e trashëgimisë. Këto modele tani njihen si ligjet e Mendelit. Le t'i hedhim një vështrim më të afërt në to.
gjenetike. Gregor Mendel: zbulime të mëdha, por pa u vënë re "class =" img-responsive img-thumbnail ">
Së pari dhe gjeneratat e dyta hibride në eksperimentet e Mendelit me bizele të shkurtra dhe të gjata
1. Ligji i uniformitetit të hibrideve të gjeneratës së parë (i njohur ndryshe si ligji i mbizotërimit të tipareve) thotë se kur kryqëzohen dy bimë konstante (ose, siç do të thoshin tani, homozigotë), i gjithë brezi i parë i hibrideve do të jetë plotësisht. të ngjashme me njërin prej prindërve - tiparet dominuese do të dalin në pah. Vërtetë, ka raste të dominimit jo të plotë: kur tipari mbizotërues nuk mund të shtypë plotësisht atë më të dobëtin, recesiv. Mos harroni, më herët kemi përshkruar supozimin e një numri shkencëtarësh të shekujve XVIII-XIX, të cilët argumentuan se, sipas logjikës së gjërave, një hibrid duhet të jetë gjithmonë diçka midis ekzemplarëve mëmë? Në disa raste, kjo është e mundur, për shembull, në disa lloje lulesh kur kryqëzohen bimët me lule të kuqe dhe të bardha në gjeneratën e parë të hibrideve, lulet do të jenë rozë. Kjo do të thotë, ngjyra e kuqe mbizotëruese e petaleve nuk mund të shtypte plotësisht të bardhën recesive. Mund të ketë veçori të tjera të veçanta në ligjin e uniformitetit, por detyra jonë është t'i japim lexuesit informacionin më të përgjithshëm rreth gjenetikës dhe historisë së saj.
2. Ligji i ndarjes së tipareve: nëse kaloni midis hibrideve të gjeneratës së parë, atëherë në gjeneratën e dytë tiparet e të dy formave prindërore do të shfaqen në një raport të caktuar.
3. Ligji i trashëgimisë së pavarur të tipareve: nëse kryqëzohen dy individë që ndryshojnë nga njëri-tjetri në dy palë tipare, faktorët dhe tiparet e shoqëruara do të trashëgohen dhe kombinohen në mënyrë të pavarur nga njëri-tjetri. Kështu, Mendeli kryqëzoi bizelet me kokrra të verdha të lëmuara dhe bizele me kokrra të gjelbra të rrudhura. Në të njëjtën kohë, ngjyra e verdhë dhe lëmimi i kokrrave ishin tiparet dominuese. Gjenerata e parë e hibrideve përfaqësohej plotësisht nga bimë me tipare dominuese - bizelet kishin kokrra të verdha të lëmuara. Pas vetëpjalmimit të hibrideve, u përftuan bimë të reja: nëntë kishin kokrriza të lëmuara të verdha, tre me kokrra të verdha të rrudhura, tre me kokrriza të lëmuara jeshile dhe një bimë me kokrra të rrudhura jeshile.
Natyrisht, ligjet e Mendelit u rafinuan më pas në përputhje me të dhënat e reja shkencore. Për shembull, u bë e ditur se nëse më shumë se një gjen është përgjegjës për një tipar të veçantë të një bime ose organizmi, atëherë format e trashëgimisë do të jenë më komplekse dhe komplekse. Megjithatë, Gregor Mendel ishte një pionier në fushën e ligjeve të trashëgimisë dhe për nder të tij doktrina e trashëgimisë u quajt më vonë Mendelizëm.
Pse kërkimi i tij nuk u njoh gjatë jetës së tij? Dihet se në 1865 Gregor Mendel bëri një prezantim në Shoqërinë e Natyralistëve dhe botoi një artikull "Eksperimente mbi hibridizimin e bimëve", i cili nuk pati shumë sukses në komunitetin shkencor. Me shumë mundësi, zbulimet e murgut Brunnian nuk u zhvilluan kryesisht sepse ai vetë shpejt u zhgënjye me rezultatet e tyre. Mendeli filloi të kryqëzonte disa specie bimore që fillimisht kishin veçori në metodat e tyre të riprodhimit. Kështu, modelet që ai nxori duke punuar me bizele nuk janë konfirmuar - një rezultat i pakëndshëm i pothuajse një duzinë vitesh punë të palodhur! Gregor Mendel shpejt u bë abat dhe përgjegjësitë e tij të reja e detyruan atë të braktiste plotësisht kërkimin biologjik. Veprat e tij u kujtuan vetëm në fillim të shekullit të 20-të, kur disa shkencëtarë "zbuluan" ligjet e Mendelit dhe konfirmuan zhvillimet e tij. Vetë biologu Augustinian vdiq në 1884, shumë kohë përpara kthimit triumfues të ideve të tij në komunitetin shkencor ...
| <<< Назад
|
Përpara >>> |
Nderi i zbulimit modele sasiore, që shoqëron formimin e hibrideve, i përket një murgu çek, një botanist amator Johann Gregor Mendel(1822-1884). Në veprat e tij, të kryera nga 1856 deri në 1863. u zbuluan themelet e ligjeve të trashëgimisë. V 1865 g. ai i dërgon Shoqërisë së Natyralistëve një artikull me titull "Eksperimente mbi hibridet e bimëve".
G. Mendel për herë të parë artikuluar qartë konceptin trashëgimi diskrete("Gjeni" - 1903, Johansen). Ligji themelor i Mendelit është ligji i pastërtisë së gametëve.
1902 - W. Batson formulon pozicionin se të njëjtat prirje janë homozigote, të ndryshme janë heterozigote.
Por! Hulumtimi eksperimental dhe analiza teorike e rezultateve të kryqeve, të kryera nga Mendel, tejkaluan zhvillimin e shkencës për më shumë se një çerek shekulli.
Në atë kohë pothuajse asgjë nuk dihej për bartësit material të trashëgimisë, mekanizmat e ruajtjes dhe transmetimit të informacionit gjenetik dhe përmbajtjen e brendshme të procesit të fekondimit. Edhe hipotezat spekulative për natyrën e trashëgimisë (Charles Darwin dhe të tjerët) u formuluan më vonë.
Kjo shpjegon faktin se vepra e G. Mendel nuk mori asnjë njohje në një kohë dhe mbeti e panjohur deri në rizbulimi i ligjeve të Mendelit.
Në 1900 - tre botanistë të pavarur nga njëri-tjetri -
K. Correns (Gjermani) (misër)
G. de Vries (Hollandë) (lulëkuqe, drogë)
E. Cermak (Austri) (bizele)
Ata zbuluan në eksperimentet e tyre modelet e zbuluara më parë nga Mendeli dhe, pasi kishin hasur në punën e tij, e botoi përsëri në 1901.
U vërtetua (1902) se ishte kromozomet bartin informacion të trashëguar(W. Setton, T. Boveri). Kjo shënoi fillimin e një drejtimi të ri në gjenetikë - teoria e kromozomeve të trashëgimisë. Në vitin 1906 W. Batson prezantoi konceptet e "gjenetikës", "gjenotipit", "fenotipit".
Vërtetimi i teorisë kromozomale të trashëgimisë
Më 1901 Thomas Ghent (Hunt) Morgan(1866-1945) fillimisht filloi të kryente eksperimente mbi modelet e kafshëve- objekti i kërkimit të tij ishte miza e frutave - Drosophilamelanogaster. Karakteristikat e pamjes së përparme:
Jopretencioziteti (duke edukuar në mjedise ushqyese në një temperaturë prej 21-25C)
Fertiliteti (për 1 vit - 30 breza; një femër - 1000 individë; cikli i zhvillimit - 12 ditë: pas 20 orësh - vezë, 4 ditë - larva, 4 ditë të tjera - pupë);
Dimorfizmi seksual: femrat janë më të mëdha, barku është me majë; meshkujt janë më të vegjël, barku është i rrumbullakosur, segmenti i fundit është i zi)
Një gamë e gjerë karakteristikash
Dimensione të vogla (rreth 3 mm.)
1910 Y. - T. Morgan - Teoria kromozomale e trashëgimisë:
Trashëgimia është e natyrës diskrete. Një gjen është një njësi e trashëgimisë dhe jetës.
Kromozomet ruajnë individualitetin e tyre strukturor dhe gjenetik gjatë gjithë ontogjenezës.
Në R! Kromozomet homologe konjugohen në çifte, dhe më pas ndryshojnë, duke rënë në qeliza të ndryshme embrionale.
Në qelizat somatike që dalin nga zigota, grupi i kromozomeve përbëhet nga 2 grupe homologe (femër, mashkull).
Çdo kromozom luan një rol të veçantë. Gjenet janë të renditura në mënyrë lineare dhe formojnë një grup lidhjesh.
1911 - ligji i trashëgimisë së ndërlidhur të tipareve (gjeneve)(gjenet e lokalizuara në një kromozom janë të lidhura me trashëgim).
Kështu, ekzistojnë dy faza të rëndësishme në zhvillimin e gjenetikës:
1 - Zbulimet e Mendelit bazuar në studimet hibridologjike - vendosja e modeleve sasiore në ndarjen e tipareve gjatë kryqëzimit.
2 - dëshmi se bartësit e faktorëve trashëgues janë kromozomet. Morgan formuloi dhe provoi eksperimentalisht pozicionin e lidhjes së gjeneve në kromozome.
Gregor Mendel ishte i pari që iu afrua zgjidhjes së një misteri të lashtë. Ai ishte murg në Manastirin Brunn (sot Brno, Republika Çeke) dhe përveç mësimit, ai merrej me eksperimente për kryqëzimin e bizeleve të kopshtit në kohën e lirë. Punimi i tij mbi këtë temë, i botuar në 1865, nuk u pranua gjerësisht. Përkundër faktit se gjashtë vjet më parë, teoria e seleksionimit natyror kishte tërhequr vëmendjen e të gjithë botës shkencore, ata pak studiues që lexuan artikullin e Mendelit nuk i kushtuan shumë rëndësi dhe nuk i lidhën faktet e deklaruara në të me teorinë e origjinën e specieve. Dhe vetëm në fillim të shekullit të 20-të, tre biologë, duke kryer eksperimente në organizma të ndryshëm, morën rezultate të ngjashme, duke konfirmuar hipotezën e Mendelit, i cili u bë i famshëm pas vdekjes si themeluesi i gjenetikës.
Pse Mendeli pati sukses në atë që dështuan shumica e studiuesve të tjerë? Së pari, ai ekzaminoi vetëm tipare të thjeshta, të identifikueshme qartë, të tilla si ngjyra ose forma e farave. Nuk është e lehtë të veçosh dhe identifikosh tipare të thjeshta që mund të trashëgohen. Tipare të tilla si lartësia e bimës, si dhe inteligjenca apo forma e hundës së një personi, varen nga shumë faktorë dhe është shumë e vështirë të gjurmosh ligjet e trashëgimisë së tyre. Nga pamja e jashtme e dukshme dhe në të njëjtën kohë e pavarur nga të tjerët, shenjat janë mjaft të rralla. Përveç kësaj, Mendeli vëzhgoi transmetimin e tiparit gjatë disa brezave. Dhe ndoshta më e rëndësishmja, ai shkroi saktë numri individët me këtë apo atë tipar dhe kryen një analizë statistikore të të dhënave.
Në eksperimentet klasike në gjenetikë, përdoren gjithmonë dy ose më shumë varietete, dy varietete ose linjat, të së njëjtës specie biologjike, që ndryshojnë nga njëra-tjetra në mënyra kaq të thjeshta si ngjyra e luleve të bimëve ose ngjyra e gëzofit të kafshëve. Mendeli filloi me linja të pastra bizele, pra nga vija që, gjatë disa brezave, kryqëzoheshin ekskluzivisht me njëra-tjetrën dhe për këtë arsye tregonin vazhdimisht vetëm një formë të tiparit. Linja të tilla thuhet se janë riprodhohen të pastër. Gjatë eksperimentit të Mendelit të kryqëzuara mes tyre individë nga linja të ndryshme dhe të marra hibride. Në të njëjtën kohë, mbi stigmën e një bime me antera të hequra nga një vijë, ai transferoi polenin e bimëve nga një vijë tjetër. Supozohej se tiparet e bimëve mëmë të ndryshme në pasardhësit hibridë duhet të përzihen me njëra-tjetrën. Në një eksperiment (Fig. 4.1), Mendeli kryqëzoi një varietet të pastër me fara të verdha dhe një varietet të pastër me fara jeshile. Në regjistrimin e eksperimentit, kryqi do të thotë "kryqëzuar me ...", dhe shigjeta tregon gjeneratën e ardhshme.
Mund të supozohet se brezi hibrid do të kishte fara të verdhë-jeshile ose disa të verdha dhe disa jeshile. Por u formuan vetëm farat e verdha. Duket se shenja "e gjelbër" është zhdukur plotësisht nga brezi F 1(letër F tregohen brezat, nga fjala latine filius - bir). Pastaj Mendeli mbolli farat e një brezi F 1 dhe kryqëzuan bimët mes tyre, duke marrë kështu brezin e dytë F 2.Është interesante që tipari "e gjelbër", i cili u zhduk në gjeneratën e parë hibride, u rishfaq: në disa bimë nga brezi F 2 kishte fara të verdha, ndërsa të tjerat me ato jeshile. Eksperimente të tjera në kryqëzimin e bimëve me manifestime të ndryshme të tiparit dhanë të njëjtat rezultate. Për shembull, kur Mendeli kryqëzoi një kultivar të pastër bizele me lule të purpurta dhe një kultivar të pastër me lule të bardha, në brez F 1 të gjitha bimët rezultuan të kishin lule të purpurta, dhe në një brez F 2 disa bimë kishin lule të purpurta dhe të tjera të bardha.
Ndryshe nga paraardhësit e tij, Mendeli vendosi të numëronte numrin e saktë të bimëve (ose farave) me këtë apo atë tipar. Duke kryqëzuar bimët sipas ngjyrës së farave, ai mori në një brez F 2 6022 fara të verdha dhe 2001 fara jeshile. Duke kryqëzuar bimët sipas ngjyrës së luleve, ai mori 705 lule vjollcë dhe 224 të bardha. Këto shifra ende nuk thonë asgjë, dhe në raste të ngjashme, paraardhësit e Mendelit hoqën dorë dhe argumentuan se nuk mund të thuhej asgjë e arsyeshme për këtë. Sidoqoftë, Mendeli vuri re se raporti i këtyre numrave ishte afër 3: 1, dhe ky vëzhgim e shtyu atë në një përfundim të thjeshtë.
Mendeli u zhvillua model- një shpjegim hipotetik i asaj që ndodh gjatë kalimit. Vlera e një modeli varet nga sa mirë shpjegon faktet dhe parashikon rezultatet eksperimentale. Sipas modelit të Mendelit, te bimët ekzistojnë disa “faktorë” që përcaktojnë transmetimin e tipareve trashëgimore dhe secila bimë ka dy faktorë për çdo tipar – një nga secili prind. Përveç kësaj, një nga këta faktorë mund të jetë dominuese domethënë e fortë dhe e dukshme, dhe tjetra - recesive, ose i dobët dhe i padukshëm. Ngjyra e verdhë e farave duhet të jetë dominuese, dhe ngjyra e gjelbër duhet të jetë recesive; vjollca është mbizotëruese mbi të bardhën. Kjo veti e "faktorëve të trashëgimisë" pasqyrohet në regjistrimin e eksperimenteve gjenetike: një shkronjë e madhe do të thotë një tipar mbizotërues, dhe një shkronjë e vogël do të thotë një recesive. Për shembull, e verdha mund të shënohet si Ү, dhe jeshile si në. Sipas këndvështrimit modern, "faktorët e trashëgimisë" janë gjenet individuale që përcaktojnë ngjyrën ose formën e farave, dhe ne i quajmë forma të ndryshme të gjenit. alelet ose alelomorfe (morf- forma, alelon- njëri tjetrin).
Oriz. 4.1. Shpjegimi i rezultateve të marra nga Mendeli. Çdo bimë ka dy kopje të një gjeni që përcakton ngjyrën, por një nga këto kopje e transferon te gametet e saj. Gjeni Y është mbizotërues në lidhje me gjenin y; prandaj, farat e të gjitha bimëve të gjeneratës F t me një grup gjenesh Yy janë të verdha. Në gjeneratën e ardhshme, katër kombinime gjenesh janë të mundshme, tre prej të cilave prodhojnë fara të verdha dhe një- jeshile
Në fig. 4.1 tregon rrjedhën e eksperimenteve të Mendelit, dhe gjithashtu tregon përfundimet në të cilat ai erdhi. Një linjë e pastër bizele me fara të verdha duhet të ketë dy faktorë Y (YY), dhe një linjë e pastër bizele me fara jeshile janë dy faktorë u (oh). Meqenëse të dy faktorët në bimët mëmë janë të njëjtë, themi se ata homozigote ose që këto bimë - homozigotët. Secila prej bimëve mëmë i jep pasardhësve një faktor që përcakton ngjyrën e farave, kështu që të gjitha bimët e brezit F t kanë faktorë Yy. Dy faktorët e tyre të ngjyrës janë të ndryshëm, ndaj themi se ata heterozigote ose që këto bimë - heterozigotet. Kur bimët heterozigote kryqëzohen me njëra-tjetrën, secila prodhon dy lloje gametesh, gjysma e të cilave bartin faktorin Y, dhe gjysma tjetër është një faktor në. Gametet kombinohen rastësisht dhe japin katër lloje kombinimesh: YY, Yy, yҮ ose Uau. Farat jeshile formohen vetëm me kombinimin e fundit, pasi të dy faktorët në të janë recesive; kombinime të tjera prodhojnë fara të verdha. Kjo shpjegon raportin 3: 1 të vëzhguar nga Mendeli.
