Efter att ha undersökt denna fråga noggrant, frågade den brittiske historikern Robert Albee sig själv, var Mendel en Mendelian? Med andra ord, Albee tror att mycket av det som tillskrivs Mendel i moderna biologiläroböcker kan överraska denna grundare av genetik.
För att testa Albees fynd, låt oss först ta reda på varför Mendel började forska på ärtväxter i slutet av 1850-talet. Om vi förstår detta kommer vi också att förstå att han minst av allt hoppades på att upptäcka ärftlighetens lagar. Faktum är att Mendel ägnade större delen av sitt liv i vetenskapen åt teorier som anses vara absolut återvändsgränd idag.
Låt oss börja med titeln på Mendels mest kända artikel, Experiments on Plant Hybridization. Observera att titeln inte nämner lagarna för överföring av ärftliga egenskaper eller mekanismen för ärftlighet, precis som det inte nämns om ärter, som han experimenterade med. Ordet "hybridisering" finns ofta i Mendels skrifter, medan ordet "ärftlighet" knappast finns, och det säger mycket. Efter att noggrant ha läst inledningen till artikeln kommer vi att ta reda på vad Mendel själv tyckte om sitt arbete. Här gömde han ingenting och sa öppet att han presenterade resultaten av ett "detaljerat experiment", vars syfte var att upptäcka "en allmänt tillämplig lag som styr bildning och utveckling av hybrider". I slutet av arbetet upprepar han denna idé igen. Och inte ett ord om det faktum att han upptäckte de statistiska lagarna för överföring av ärftlighet. Istället hävdar han att han lyckats belysa teorin om en botaniker vid namn Görtner, och hans, Mendels, resultat motsäger åsikterna från de naturforskare som bestred växtarternas motstånd och trodde på växtvärldens kontinuerliga utveckling. Det finns bara en svårighet för oss i detta - att förstå vad allt detta betyder!
En kort utflykt till botaniken på 1700- och 1800-talen gör det möjligt att klargöra innebörden av hans uttalande. På 60-talet av XIX-talet var Mendel aktivt engagerad i ett problem som blev nyckeln för hela samhället av botaniker på den tiden. Den formulerades först av den berömde svenske naturforskaren Karl Linné, som föreslog en klassificering av organismer som forskare använder än idag.
Redan i mitten av 1700-talet tvivlade Linné på att alla slags djur efter skapelsen förblir i oförändrat tillstånd, vilket den religiösa ortodoxin insisterade på. Hans tvivel förstärktes av den otroliga variationen av exotiska former av flora och fauna som resenärer tog med till Europa. Antalet och variationen av nya växter och djur förvirrade snart alla klassificeringar som fanns i Europa. Och eftersom Linnéa gav sig i kast med att göra lite ordning här kunde han inte låta bli att beundra naturens överflöd av levande former. Snart hade han tankar som aldrig hade slagit in i hans huvud tidigare. Skapade Gud verkligen jordens levande värld under en kort period av skapelsen? Eller kanske all befintlig mångfald uppstod från ett mycket mindre antal primitiva former?
Så småningom blev Linné en anhängare av evolutionsteorin. Den evolutionära mekanism han föreslog var dock inte som darwinismen. Linné tog inte hänsyn till påverkan av den yttre miljön eller manifestationen av slumpmässiga variationer. Hans intresse var endast begränsat till studiet av det botaniska fenomenet korsning av olika arter. Eftersom detta tydligt ledde till uppkomsten av nya former av växter började han hävda att hybrider efter flera generationer gradvis kan utvecklas till helt nya arter. Under nästa århundrade dominerade idén om så kallad interspecifik hybridisering många forskares sinnen. Vid olika tillfällen etablerade länder som Holland, Frankrike och Preussen till och med monetära bonusar för arbete inom detta område. Men forskarna misslyckades inte bara med att bekräfta Linnés idéer, utan till och med att stabilisera hybridformer. Om och om igen i den nya generationen återvände de antingen till sina faderliga former, eller, när de slutade bära frukt, dog de ut.
Trots allt har växtförädling genom hybridisering för alltid förblivit ett område av vetenskap där hoppet förblir obevekligt. Under nästan hela 1800-talet fanns det botaniker som trodde på möjligheten att föda fram resistenta hybrider som skulle bli nya arter. Till exempel, när Mendel var vid universitetet i Wien, övertygade en botaniker vid namn Franz Unger honom att hybridisering kunde vara källan till nya arter. Eftersom vi inte har någon anledning att tvivla på sanningen i Mendels religiösa känslor är det inte förvånande att han började bedriva lämplig forskning. Faktum är att variationen som observerades i hybridiseringsprocessen förklarades av de dåvarande vetenskapsmännen inte av de blinda krafterna i darwinistisk evolution, utan av Guds försyn. När allt kommer omkring, vilket bättre sätt att visa Skaparens storhet än att ge initialt ödmjuka växter förmågan att förvandla sig nästan i det oändliga?
Därmed var Mendels experiment med växthybridisering ganska i linje med dåtidens botaniska forskning. Mendel var mest intresserad av hybrider inte för att det var det mest visuella sättet att demonstrera dynamiken i överföringen av ärftliga egenskaper, utan för att det gjorde det möjligt för honom att kontrollera giltigheten av Linnés resonemang. Mendel var övertygad om att hybridisering möjliggjorde "vegetationens ständiga utveckling", och målet med hans experiment var att odla hybrider generation efter generation för att se om de kunde bli en ny art. Det är därför han ständigt avvisade de hybrider som erhölls från rena frön som visade sig vara infertila eller helt enkelt växte dåligt. Hans arbete från 1865 är en utförlig redogörelse för försök till nya växtarter. Beviset för Linnés riktighet föreföll Mendel så viktigt att han till och med avsevärt förvrängde en del av en av sina föregångares åsikter.
För att försvara riktigheten i sin hypotes om att hybrider kan utvecklas till nya arter, hävdade Mendel att Max Vihura, som var världsauktoritet på vide, också trodde att pilhybrider "spreds på samma sätt som rena arter." Men när Robert Albee vände sig till Vihuras originalverk fann man att det säger motsatsen: pilhybrider behåller inte sina egenskaper i efterföljande generationer. Och även om Mendel tillskrev Vihura tron på Linnés hypotes, tvivlade han faktiskt allvarligt på dess giltighet.
Tyvärr för Mendel, hur mycket han än försökte, visade hans hybrider också en återgång till de ursprungliga egenskaperna hos föräldraformerna. Modern genetik svarar på frågan om varför detta händer. Naturforskarprästen engagerade sig i en ojämlik kamp mot genpars dominans och recessivitet. Mendels experiment har övertygande visat att ingen hybridlinje bara kan skapa hybrider.
Detta var förstås ett deprimerande resultat för en vetenskapsman som ville bevisa motsatsen, nämligen att hybrider kan ge nya arter. Mendel var av naturen en sluten, tystlåten, sluten person, men i hans artiklar här och där syns fortfarande besvikelsen. Detta märks särskilt i hans mest kända verk "Experiment on Plant Hybridization", publicerad 1865. I den sista delen försökte han kringgå de obehagliga uppgifterna. Han förklarade att hans experiment inte kunde betraktas som avgörande och började tafatt talat om att de erhållna resultaten inte är helt klara och inte kan betraktas som absoluta. Trots allt, medan han skrev artikeln, slutade han inte att tro på möjligheten att skapa "permanenta hybrider". Att förstå detta faktum får oss att se annorlunda på Mendels berömda tal till Society for the Study of Natural Sciences 1865.
Lauren Ainsley, som erkände sin karaktärs exceptionella övertygelse, beskrev händelsen så här:
Det entusiastiska talet av denne blåögde präst, som presenterade sin forskning, som sällskapets efterlevande protokoll visar, väckte ingen diskussion ... Ingen ställde en enda fråga, ingen fick hjärtslag snabbare. I ett litet auditorium presenterades en av 1800-talets mest framstående upptäckter av en professionell lärare som presenterade en enorm mängd bevis. Men det fanns ingen själ där som kunde förstå honom.
Om man läser Albees verk framträder Mendels artiklar omedelbart i ett annat ljus. Och om man betänker att Mendel dök upp i klostret tjugo år före publiceringen av sina verk och ägnade ett decennium åt experimenten, då är det troligt att många som deltog i hans föreläsning kunde veta vad han strävade efter. När vi tar bort presentismens enorma överbyggnad ser vi att Mendel 1865 rapporterade sitt fullständiga misslyckande. Hans ganska pragmatiska ansträngningar att stabilisera hybrider för användning av lokala bönder ledde inte till någonting, och han utelämnade en mycket intressant statistik, som han inte kunde förklara. Så det var ett fullständigt misslyckande, och hans åhörares tystnad var sannolikt tyst sympati.
Sedan 1856, Gregor Mendel genomfört experiment med ärter i klosterträdgården.
I sina experiment på att korsa ärter Gregor Mendel visade det ärftliga egenskaper överförs av diskreta partiklar (som nu kallas gener).
För att utvärdera denna slutsats måste man ta hänsyn till att i den tidens anda ansågs ärftligheten vara kontinuerlig, inte diskret, vilket resulterade i att, som man trodde, förfädernas drag "genomsnittades" hos ättlingar.
År 1865 gjorde han en rapport om sina experiment i Brunnian (nu staden Brno i Tjeckien) Society of Naturalists. På mötet fick han inte en enda fråga. Ett år senare publicerades Mendels artikel "Experiment på växthybrider" i detta sällskaps skrifter. Volymen skickades till 120 universitetsbibliotek. Dessutom beställde artikelförfattaren ytterligare en 40 enskilda tryck av hans verk, nästan alla av dem skickade han till botaniker som är kända för honom. Det kom inga svar heller...
Förmodligen tappade vetenskapsmannen själv tron på sina experiment, eftersom han genomförde en serie nya experiment på att korsa höken (en växt av Aster-familjen) och sedan på att korsa bina. Resultaten som han tidigare hade fått på ärter bekräftades inte (moderna genetiker har listat ut orsakerna till detta misslyckande). Och 1868 Gregor Mendel valdes till abbot i klostret och återvände aldrig till biologisk forskning.
"Mendels upptäckt av genetikens grundläggande principer ignorerades i trettiofem år efter att den inte bara presenterades vid ett möte i det vetenskapliga samhället, utan även dess resultat publicerades. Enligt R. Fischer tenderar varje efterföljande generation att i Mendels originalartikel bara lägga märke till vad den förväntar sig att hitta i den, och ignorerar allt annat. Mendels samtida såg i denna artikel bara en upprepning av de då välkända hybridiseringsexperimenten. Nästa generation förstod vikten av hans upptäckter angående ärftlighetsmekanismen, men kunde inte helt uppskatta dem, eftersom dessa fynd verkade motsäga den speciellt hett omdiskuterade evolutionsteorin vid den tiden. Låt mig förresten tillägga att den berömde statistikern Fischer dubbelkollade resultaten. Mendel och konstaterade att när de bearbetas med moderna statistiska metoder visar resultaten av genetikens fader en tydlig partiskhet till förmån för de förväntade resultaten."
Otroligt, men sant: en person kan kontrollera sina gener. Vi har redan uppnått så mycket inom genetik:
- vi vet hur alla tecken på en organism bestäms;
- kloning har blivit verklighet;
– att förändra gener har blivit vanligt inom vissa vetenskaper.
Hur blev detta möjligt och hur ser framtiden ut för oss? Den här boken kommer kort och tydligt att berätta om genetikens historia, om vetenskapsmän och deras upptäckter.
Håll dig uppdaterad om vetenskapliga upptäckter - på bara en timme!
Bok:
2.1. Början av genetik. Gregor Mendel: stora upptäckter, men obemärkt
| <<< Назад
|
Vidarebefordra >>> |
2.1. Början av genetik. Gregor Mendel: stora upptäckter, men obemärkt
Så i slutet av XIX-talet. Forskare var mer än någonsin nära att upptäcka alla ärftlighetens hemligheter: nästan alla element i cellen isolerades och beskrevs, kromosomernas koppling till överföringen av egenskaper från föräldrar till avkomma antogs. Men mönstren i manifestationen av vissa egenskaper var fortfarande inte synliga. Åtminstone officiellt. En intressant historisk händelse: när August Weismann, Walter Flemming och Heinrich Waldeyer genomförde sin forskning och försökte hitta svar på frågor relaterade till ärftlighet, var augustinermunken Gregor Mendel i staden Brunn (på den tiden det österrikiska imperiet; nu - staden från Brno, Tjeckien) har under lång tid redan härlett huvudreglerna för arv av olika karaktärer, med hjälp av matematiska metoder för att etablera mönster. Men hans upptäckter, som blev en bro från 1800-talets hypoteser. till modern genetik, under forskarens liv inte övervägdes och utvärderades ... Men först till kvarn.
Gregor Mendel föddes 1822 i Mähren, kom från en fattig bondesläkt och döptes med namnet Johann. Redan från tidig barndom visade pojken inlärningsförmåga och intresse för vetenskap, men på grund av familjens svåra ekonomiska situation kunde han inte slutföra sin utbildning i sin ungdom och 1843 blev han tonsurerad som munk i Augustinerklostret St. Thomas , med klosternamnet Gregor. Här fick han möjligheten att studera biologi, vilket han älskade passionerat. Det verkar vara en märklig sysselsättning för en munk. Inte konstigt: Augustinerna ägnade särskild uppmärksamhet åt utbildning och upplysning – i första hand, naturligtvis, religiöst, men klostret i Brunn höll jämna steg med tiden. Det fanns ett magnifikt bibliotek, laboratorier, omfattande samlingar av vetenskapliga instrument och, viktigast av allt, vackra trädgårdar och växthus, där Mendel tillbringade större delen av sin tid. Efter att ha blivit intresserad av frågor om ärftlighet vände han sig till sina föregångares verk. Som hyllning till deras verk noterade Gregor Mendel med rätta att de inte hittade några mönster i korsning och manifestation av vissa egenskaper hos hybrider.
Finns det någon allmän lag överhuvudtaget som avgör vilken sorts blommor som kommer att finnas i hybridrosor eller söta ärtor? Är det möjligt att förutsäga vilken färg kattungarna kommer att få från katten och katten, olika i färg och struktur på pälsen? Slutligen, är det möjligt att matematiskt beräkna i vilken generation och med vilken frekvens den här eller den funktionen kommer att manifestera sig?
För experimenten valde Gregor Mendel, efter Thomas Andrew Knights exempel, den vanligaste trädgården, eller fröärter (Pisum sativum). Det är en självpollinerande växt: under normala förhållanden överförs pollen från ståndarna på en blomma till pistillen på samma blomma (i motsats till korspollinering, där pollen måste överföras från en växt till en annan).
Inom genetiken är självpollinerade växter de där pollinering sker mellan olika blommor av samma exemplar.
Forskaren trodde att en sådan funktion skulle säkerställa experimentets renhet, för under självpollinering får frön och frukter vissa egenskaper från endast en växt. Därför, genom att pollinera ärter på konstgjord väg, överföra pollen från ett exemplar till ett annat, är det möjligt att minska antalet oförutsedda olyckor och målmedvetet använda endast de växter som intresserar oss som experimentella. Dessutom har ärter en uppsättning olika och väl igenkännliga egenskaper: fröfärg, baljform, stjälkhöjd. Ömsesidigt pollinerande ärtor med kraftigt olika egenskaper avsåg Mendel, efter att ha fått hybridprover, att härleda arvsmönstren. Han började med att fördela de växter han valde enligt följande kriterier:
Efter längden (höjden) av stjälken: lång eller underdimensionerad;
Genom arrangemang av blommor: längs stjälken eller huvudsakligen på dess topp;
Efter färgen på baljorna (gul eller grön);
Genom formen på fröna (släta eller skrynkliga);
Beroende på färgen på fröna (gul eller grön) och så vidare.
Sedan var det åtta år av experiment, flera tiotusentals ursprungliga växter och hybrider, komplexa beräkningar och statistiska tabeller. Gregor Mendel korsade växter med mycket olika egenskaper: han valde till exempel föräldrar, av vilka en hade släta frön och den andra hade skrynkliga frön.
Först och främst uppmärksammade han det faktum att i den första generationen visade hybrider i en eller annan del av dem egenskaperna hos endast en förälder. När man korsade en växt med gula frön och en växt med gröna frön, hade hybriden inte gulgröna eller brokiga frön - deras färg ärvdes helt från en förälder. Således berikade Mendel lexikonet för framtida genetiker med viktiga termer: de egenskaper som manifesterade sig i den första hybridgenerationen kallade han dominanta; och de som bleknade i bakgrunden och inte återspeglades i den första generationens hybrider var recessiva.
Han uppnådde intressanta resultat när han korsade höga och hämmade ärtplantor. Avkommorna i den första generationen var helt långa. Men när dessa växter självpollinerade och gav frön var nästa generation redan uppdelad på detta sätt: en låg planta för tre höga. Uppkomsten av efterföljande generationer och förhållandet mellan höga och låga exemplar kunde också matematiskt förutsäga. Samma förhållande observerades i kombinationer av andra egenskaper.
De flesta moderna genetiker är övertygade om att Gregor Mendel förutsåg konceptet med en gen. Först många år senare kommer genen att få en definition – en bit av DNA som ansvarar för ärftlighet. Men låt oss inte gå före oss själva: vi har ännu inte pratat om DNA. Och Mendel använde inte begreppet "gen", denna term kommer att dyka upp mycket senare. Han skrev om "faktorer" eller "böjelser", och hävdade att en eller annan egenskap (färg, storlek, form) hos en växt bestäms av två faktorer, varav den ena finns hos hanen och den andra - hos den kvinnliga reproduktionen. cell. Forskaren kallade växterna, som dök upp som ett resultat av sammansmältningen av celler som bär samma "lutningar", konstanta (senare skulle de kallas homozygota).
För att förenkla arbetet betecknade Gregor Mendel de dominerande karaktärerna i ett par växter med versaler (A, B, C) och recessiva med gemener (a, b, c). Följaktligen, när man beskrev hybrider, var det möjligt att skapa enkla formler som tydligt visar kombinationen av egenskaper och deras "manifestation". Mendel var väl betjänt av det faktum att han under en tid var förtjust i matematik och lärde ut det i skolan. Hans förkärlek för systematisering och trygg hantering av digitala och bokstavsbeteckningar hjälpte honom att göra något som inte var tillgängligt för forskare före honom: att identifiera och beskriva ärftlighetsmönster. Dessa mönster är nu kända som Mendels lagar. Låt oss ta en närmare titt på dem.
genetik. Gregor Mendel: stora upptäckter, men obemärkt "class =" img-responsive img-thumbnail ">
Först och den andra hybridgenerationen i Mendels experiment med korta och höga ärtor
1. Lagen om enhetlighet för hybrider av den första generationen (aka lagen om dominans av egenskaper) säger att när två konstanta (eller, som de skulle säga nu, homozygota) växter korsas, kommer hela den första generationen av hybrider att vara helt liknar en av föräldrarna - dominerande egenskaper kommer att framträda. Det finns sant att det finns fall av ofullständig dominans: när den dominerande egenskapen inte helt kan undertrycka den svagare, recessiva. Kom ihåg att vi tidigare beskrev antagandet av ett antal forskare från XVIII-XIX århundradena, som hävdade att, enligt saker och tings logik, borde en hybrid alltid vara något mellan förälderexemplaren? I vissa fall är detta möjligt, till exempel i vissa typer av blommor när man korsar växter med röda och vita blommor i den första generationen av hybrider, kommer blommorna att vara rosa. Det vill säga den dominerande röda färgen på kronbladen kunde inte helt undertrycka det recessiva vita. Det kan finnas andra speciella drag i likformighetslagen, men vår uppgift är att ge läsaren den mest allmänna informationen om genetik och dess historia.
2. Lagen om att dela egenskaper: om du korsar hybrider av den första generationen, kommer egenskaperna hos båda föräldraformerna att visas i ett visst förhållande i den andra generationen.
3. Lagen om oberoende nedärvning av egenskaper: om två individer korsas som skiljer sig från varandra i två par egenskaper, kommer faktorerna och tillhörande egenskaper att ärvas och kombineras oberoende av varandra. Således korsade Mendel ärtor med släta gula korn och ärter med skrynkliga gröna korn. Samtidigt var kornens gula färg och jämnhet de dominerande dragen. Den första generationen hybrider representerades helt av växter med dominerande egenskaper - ärter hade gula släta korn. Efter självpollinering av hybriderna erhölls nya plantor: nio hade gula släta korn, tre hade gula rynkiga korn, tre hade gröna släta korn och en planta hade gröna rynkiga korn.
Naturligtvis förfinades Mendels lagar därefter i enlighet med nya vetenskapliga data. Till exempel blev det känt att om mer än en gen är ansvarig för en viss egenskap hos en växt eller organism, så blir formerna av arv mer komplexa och komplexa. Ändå var Gregor Mendel en pionjär inom arvslagarområdet och till hans ära fick arvsläran senare namnet Mendelism.
Varför erkändes inte hans forskning under hans livstid? Det är känt att Gregor Mendel 1865 gjorde en presentation på Society of Naturalists och publicerade en artikel "Experiment on Plant Hybridization", som inte fick mycket framgång i det vetenskapliga samfundet. Sannolikt utvecklades inte den brunnska munkens upptäckter främst för att han själv snart blev desillusionerad av deras resultat. Mendel satte igång med att korsa några växtarter som till en början hade egenskaper i sina reproduktionsmetoder. Således har mönstren som han härledde när han arbetade med ärter inte bekräftats - ett obehagligt resultat av nästan ett dussin år av hårt arbete! Gregor Mendel blev snart abbot, och hans nya ansvar tvingade honom att helt överge biologisk forskning. Hans verk kom ihåg först i början av 1900-talet, när flera vetenskapsmän "upptäckte" Mendels lagar och bekräftade hans utveckling. Den augustinska biologen själv dog 1884, långt innan hans idéers triumferande återkomst till vetenskapssamfundet ...
| <<< Назад
|
Vidarebefordra >>> |
Upptäcktens ära kvantitativa mönster, som åtföljer bildandet av hybrider, tillhör en tjeckisk munk, en amatörbotanist Johann Gregor Mendel(1822-1884). I hans verk, utförda från 1856 till 1863. avslöjades grunderna för ärftlighetslagarna. V 1865 g. han skickar till Naturforskarföreningen en artikel med titeln "Experiment på växthybrider".
G. Mendel för första gången formulerade konceptet tydligt diskret arv("Gene" - 1903, Johansen). Mendels grundläggande lag är lagen om könscellers renhet.
1902 – W. Batson formulerar ståndpunkten att samma böjelser är homozygota, olika är heterozygota.
Men! Experimentell forskning och teoretisk analys av resultaten av korsningar, utförd av Mendel, överträffade vetenskapens utveckling med mer än ett kvarts sekel.
Vid den tiden var nästan ingenting känt om de materiella bärarna av ärftlighet, mekanismerna för lagring och överföring av genetisk information och det interna innehållet i befruktningsprocessen. Även spekulativa hypoteser om ärftlighetens natur (Charles Darwin och andra) formulerades senare.
Detta förklarar det faktum att G. Mendels verk inte fick något erkännande på en gång och förblev okänt tills återupptäckt av Mendels lagar.
År 1900 - tre botaniker oberoende av varandra -
K. Correns (Tyskland) (majs)
G. de Vries (Holland) (vallmo, dop)
E. Cermak (Österrike) (ärtor)
De upptäckte i sina experiment de mönster som upptäcktes tidigare av Mendel, och efter att ha kommit över hans verk, publicerade den igen 1901.
Det konstaterades (1902) att det var det kromosomerna bär ärftlig information(W. Setton, T. Boveri). Detta markerade början på en ny riktning inom genetik - kromosomteorin om ärftlighet. 1906 introducerade W. Batson begreppen "genetik", "genotyp", "fenotyp".
Bestyrkande av den kromosomala teorin om ärftlighet
1901 Thomas Ghent (Hunt) Morgan(1866-1945) började först utföra experiment på djurmodeller- föremålet för hans forskning var fruktflugan - Drosophilamelanogaster. Funktioner för främre siktet:
Opretentiöshet (uppfödning på näringsmedia vid en temperatur av 21-25C)
Fertilitet (för 1 år - 30 generationer; en hona - 1000 individer; utvecklingscykel - 12 dagar: efter 20 timmar - ägg, 4 dagar - larv, 4 dagar till - puppa);
Sexuell dimorfism: kvinnor är större, buken är spetsig; män är mindre, buken är rundad, det sista segmentet är svart)
Ett brett utbud av funktioner
Små dimensioner (ca 3 mm.)
1910 Y. - T. Morgan - Kromosomal teori om ärftlighet:
Ärftlighet är diskret till sin natur. En gen är en enhet av ärftlighet och liv.
Kromosomer behåller sin strukturella och genetiska individualitet under hela ontogenesen.
I R! Homologa kromosomer är konjugerade i par och divergerar sedan och faller in i olika könsceller.
I de somatiska celler som härrör från zygoten består kromosomuppsättningen av 2 homologa grupper (hona, hane).
Varje kromosom spelar en specifik roll. Generna är ordnade linjärt och bildar en länkgrupp.
1911 - lagen om länkat arv av egenskaper (gener)(gener lokaliserade på en kromosom är nedärvda).
Det finns alltså två viktiga steg i utvecklingen av genetik:
1 - Mendels upptäckter baserade på hybridologiska studier - etableringen av kvantitativa mönster i uppdelningen av egenskaper under korsning.
2 - bevis på att bärarna av ärftliga faktorer är kromosomer. Morgan formulerade och experimentellt bevisade positionen för länkning av gener i kromosomer.
Gregor Mendel var den förste som kom nära att lösa ett uråldrigt mysterium. Han var munk vid Brunn-klostret (nuvarande Brno, Tjeckien) och förutom att undervisa ägnade han sig åt experiment med att korsa trädgårdsärter på fritiden. Hans papper om detta ämne, publicerad 1865, var inte allmänt accepterad. Trots det faktum att teorin om naturligt urval hade uppmärksammats av hela vetenskapsvärlden sex år tidigare, fäste de få forskare som läste Mendels artikel inte någon större vikt vid den och kopplade inte samman fakta som angavs i den med teorin om arternas ursprung. Och först i början av 1900-talet fick tre biologer, som utförde experiment på olika organismer, liknande resultat, vilket bekräftade hypotesen om Mendel, som blev känd postumt som grundaren av genetik.
Varför lyckades Mendel med det som de flesta andra forskare misslyckades med? Först undersökte han bara enkla, tydligt identifierbara egenskaper, såsom färgen eller formen på fröna. Det är inte lätt att isolera och identifiera enkla egenskaper som kan ärvas. Egenskaper som växthöjd, såväl som intelligensen eller formen på en persons näsa, beror på många faktorer, och det är mycket svårt att spåra lagarna för deras arv. Utåt märkbara och samtidigt oberoende av andra, tecken är ganska sällsynta. Dessutom observerade Mendel överföringen av egenskapen under flera generationer. Och kanske viktigast av allt, han skrev ner det exakta siffra individer med den ena eller den andra egenskapen och genomförde en statistisk analys av uppgifterna.
I klassiska experiment inom genetik används alltid två eller flera sorter, två sorter, eller rader, av samma biologiska art, som skiljer sig från varandra på så enkla sätt som färgen på blomman hos växter eller färgen på djurens päls. Mendel började med rena linjerärter, det vill säga från linjer som under flera generationer uteslutande korsade varandra och därför ständigt endast visade en form av egenskapen. Sådana linjer sägs vara föröka sig rent. Under Mendels experiment korsade sinsemellan individer från olika linjer och mottagna hybrider. På samma gång, på stigmatiseringen av en växt med ståndarknappar borttagna från en linje, överförde han växtpollen från en annan linje. Man antog att egenskaperna hos olika föräldraväxter hos hybridavkommorna skulle blandas med varandra. I ett experiment (fig. 4.1) korsade Mendel en ren sort med gula frön och en ren sort med gröna frön. I protokollet för experimentet betyder korset "korsat med ...", och pilen pekar på nästa generation.
Man skulle kunna anta att hybridgenerationen skulle ha gulgröna frön eller några gula och några gröna. Men bara gula frön bildades. Det verkar som att tecknet "grönt" helt har försvunnit från generationen F 1(brev F generationer anges, från det latinska ordet filius - son). Sedan sådde Mendel fröna från en generation F 1 och korsade växterna sinsemellan och fick därmed den andra generationen F 2. Det är intressant att egenskapen "grön", som försvann i den första hybridgenerationen, dök upp igen: i vissa växter från generationen F 2 hade gula frön, medan andra hade gröna. Andra experiment på att korsa växter med olika manifestationer av egenskapen gav samma resultat. Till exempel, när Mendel korsade en ren ärtkultivar med lila blommor och en ren sort med vita blommor, i generationen F 1 alla växter visade sig ha lila blommor, och i en generation F 2 vissa växter hade lila blommor medan andra hade vita blommor.
Till skillnad från sina föregångare bestämde sig Mendel för att räkna det exakta antalet växter (eller frön) med denna eller den egenskapen. Genom att korsa växter efter färgen på fröna fick han i en generation F 2 6022 gula frön och 2001 gröna frön. Genom att korsa växter efter blommornas färg fick han 705 lila blommor och 224 vita. Dessa siffror säger fortfarande ingenting, och i liknande fall gav Mendels föregångare upp och hävdade att inget rimligt kunde sägas om detta. Men Mendel märkte att förhållandet mellan dessa siffror var nära 3: 1, och denna observation fick honom till en enkel slutsats.
Mendel utvecklade modell- en hypotetisk förklaring av vad som händer vid korsning. Värdet av en modell beror på hur väl den förklarar fakta och förutsäger experimentella resultat. Enligt Mendels modell finns det i växter vissa "faktorer" som bestämmer överföringen av ärftliga egenskaper, och varje växt har två faktorer för varje egenskap - en från varje förälder. Dessutom kan en av dessa faktorer vara dominerande det vill säga stark och synlig, och den andra - recessiv, eller svag och osynlig. Den gula färgen på fröna bör vara dominerande, och den gröna färgen ska vara recessiv; lila är dominant över vit. Denna egenskap av "ärftlighetsfaktorer" återspeglas i registreringen av genetiska experiment: en stor bokstav betyder en dominerande egenskap och en liten bokstav betyder en recessiv. Till exempel kan gult betecknas som Ү och grönt som på. Enligt modern synvinkel är "ärftlighetsfaktorer" individuella gener som bestämmer färgen eller formen på fröna, och vi kallar genens olika former. alleler eller allelomorfer (morf- formen, allelon- varandra).
Ris. 4.1. Förklaring av de resultat som erhållits av Mendel. Varje växt har två kopior av en gen som bestämmer färg, men överför en av dessa kopior till sina könsceller. Y-genen är dominant med avseende på y-genen; därför är fröna från alla växter av Ft-generationen med en uppsättning Yy-gener gula. I nästa generation är fyra kombinationer av gener möjliga, varav tre ger gula frön och en- grön
I fig. 4.1 visar förloppet av Mendels experiment, och visar också de slutsatser som han kom till. En ren linje av gulfröade ärtor måste ha två faktorer Y (YY), och en ren linje av ärter med gröna frön är två faktorer u (åh). Eftersom båda faktorerna i moderväxter är desamma, säger vi att de homozygot eller att dessa växter - homozygoter. Var och en av föräldraväxterna ger avkomman en faktor som bestämmer färgen på fröna, så alla växter i generationen Med har faktorer Ååå. Deras två färgfaktorer är olika, så vi säger att de heterozygot eller att dessa växter - heterozygoter. När heterozygota växter korsas med varandra, producerar var och en två arter av könsceller, varav hälften bär faktorn Y, och den andra hälften är en faktor på. Gameter kombineras slumpmässigt och ger fyra typer av kombinationer: YY, Yy, yҮ eller Wow. Gröna frön bildas endast med den sista kombinationen, eftersom båda faktorerna i den är recessiva; andra kombinationer ger gula frön. Detta förklarar förhållandet 3:1 som observerats av Mendel.
