Informácie

3.1: Rastliny hrachu Mendelovho - Biológia

3.1: Rastliny hrachu Mendelovho - Biológia


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Čo je na hrachu také zaujímavé?

Tieto purpurovo kvitnúce rastliny nie sú len pekné na pohľad. Rastliny ako tieto viedli v biológii k veľkému skoku vpred. Rastliny sú obyčajnými záhradnými hrachmi a študoval ich v polovici 19. storočia rakúsky mních Gregor Mendel. Mendel svojimi starostlivými experimentmi odhalil tajomstvo dedičnosti alebo toho, ako rodičia prenášajú vlastnosti na svoje potomstvo.

Možno vám nezáleží na dedičnosti v rastlinách hrachu, ale pravdepodobne vám záleží na vašej vlastnej dedičnosti. Mendelove objavy sa týkajú vás aj hrachu - a všetkých ostatných živých vecí, ktoré sa reprodukujú sexuálne.

Mendel a jeho rastliny hrachu

Ľudia už dávno vedia, že vlastnosti živých vecí sú u rodičov a ich potomkov podobné. Či už je to farba kvetu v hrachových rastlinách alebo tvar nosa u ľudí, je zrejmé, že potomstvo sa podobá ich rodičom. Vedci však až pri pokusoch Gregora Mendela pochopili, ako sa vlastnosti dedia. Mendelove objavy tvorili základ genetika, veda o dedičnosti. Preto je Mendel často nazývaný „otcom genetiky“. Nie je bežné, aby jeden výskumník mal taký významný vplyv na vedu. Dôležitosť Mendelovej práce bola daná tromi vecami: zvedavá myseľ, zdravé vedecké metódy a veľa šťastia. Prečo si prečítate, keď si prečítate o Mendelových experimentoch.

Úvod do dedičnosti je možné vidieť na stránke http://www.youtube.com/watch?v=eEUvRrhmcxM(17:27).

Gregor Mendel sa narodil v roku 1822 a vyrastal na rodičovskej farme v Rakúsku. V škole sa mu darilo a stal sa mníchom. Chodil aj na Viedenskú univerzitu, kde študoval vedu a matematiku. Jeho profesori ho povzbudzovali, aby sa naučil vedu prostredníctvom experimentovania a aby používal matematiku na pochopenie svojich výsledkov. Mendel je známy predovšetkým vďaka svojim experimentom s rastlinou hrachu Pisum sativum (pozri Obrázok nižšie). Video o Mendelovi a jeho výskume si môžete pozrieť na nasledujúcom odkaze: http://www.biography.com/people/gregor-mendel-39282.

Gregor Mendel. Rakúsky mních Gregor Mendel experimentoval s rastlinami hrachu. Všetky svoje výskumy robil v záhrade kláštora, kde býval.

Miešanie teórie dedičnosti

Počas Mendelových čias bola populárna teória miešania dedičnosti. Je to teória, že potomstvo má kombináciu alebo kombináciu vlastností svojich rodičov. Mendel si vo svojej vlastnej záhrade všimol rastliny, ktoré neboli zmesou rodičov. Napríklad vysoká rastlina a krátka rastlina mali potomstvo, ktoré bolo vysoké alebo krátke, ale nemalo strednú výšku. Takéto pozorovania viedli Mendela k spochybneniu teórie miešania. Zaujímalo ho, či existuje iný základný princíp, ktorý by mohol vysvetliť, ako sa vlastnosti dedia. Rozhodol sa experimentovať s rastlinami hrachu, aby to zistil. V skutočnosti Mendel počas niekoľkých nasledujúcich rokov experimentoval s takmer 30 000 rastlinami hrachu! Na nasledujúcom odkaze si môžete pozrieť animáciu, v ktorej Mendel vysvetľuje, ako dospel k svojmu rozhodnutiu študovať dedičnosť v rastlinách hrachu: http: //www.dnalc.org/view/16170-Animation-3-Gene-s-don -t-mix-.html.

Prečo študovať rastliny hrachu?

Prečo si Mendel vybral pre svoje experimenty obyčajné záhradné rastliny hrachu? Rastliny hrachu sú dobrou voľbou, pretože rýchlo rastú a ľahko sa pestujú. Majú tiež niekoľko viditeľných charakteristík, ktoré sa môžu líšiť. Tieto charakteristiky, ktoré sú uvedené v Obrázok nižšie uveďte formu a farbu semena, farbu kvetu, formu a farbu strukov, umiestnenie strukov a kvetov na stonky a dĺžku stonky. Každá charakteristika má dve spoločné hodnoty. Napríklad forma semien môže byť okrúhla alebo zvrásnená a farba kvetov môže byť biela alebo fialová (fialová).

Mendel skúmal sedem rôznych charakteristík rastlín hrachu. V tejto tabuľke kotyledóny označujú drobné listy vo vnútri semien. Axiálne struky sú umiestnené pozdĺž stoniek. Koncové struky sú umiestnené na koncoch stoniek.

Ovládanie opelenia

Aby zistil, ako sa vlastnosti prenášajú z rodičov na potomkov, potreboval Mendel kontrolovať opeľovanie. Opeľovanie je krokom hnojenia pri sexuálnom rozmnožovaní rastlín.Peľ pozostáva z drobných zŕn, ktoré sú samčími gamétami rastlín. Produkuje ich samčia časť kvetu nazývaná prašník (pozri Obrázok nižšie). Opeľovanie nastáva, keď sa peľ prenáša z prašníka na stigmu toho istého alebo iného kvetu. The stigma je ženská časť kvetu. Peľové zrná odovzdáva ženským gamétam vo vaječníku.

Kvety sú reprodukčné orgány rastlín. Každý kvet hrachu má mužskú aj ženskú časť. Prašník je súčasťou tyčinky, samčej štruktúry, ktorá produkuje samčie gaméty (peľ). Stigma je súčasťou piestika, ženskej štruktúry, ktorá produkuje ženské pohlavné bunky a privádza k nim peľové zrná. Stigma prijíma peľové zrnká a odovzdáva ich do vaječníka, ktorý obsahuje ženské pohlavné bunky.

Rastliny hrachu sú prirodzene samoopelivé. In samoopelenie, peľové zrná z prašníkov na jednej rastline sa prenesú na blizny kvetov na tej istej rastline. Mendel sa zaujímal o potomstvo dvoch rôznych rodičovských rastlín, a tak musel zabrániť samoopeleniu. Pri svojich pokusoch odstránil z kvetov niektorých rastlín prašníky. Potom ich opelil ručne peľom iných rodičovských rastlín, ktoré si vybral. Keď peľ z jednej rastliny oplodní inú rastlinu rovnakého druhu, nazýva sa to krížové opeľovanie. Potomkovia, ktorí sú výsledkom takéhoto kríža, sa nazývajú hybridy.

Zhrnutie

  • Gregor Mendel experimentoval s rastlinami hrachu, aby zistil, ako sa vlastnosti prenášajú z rodičov na potomkov.
  • Mendelove objavy tvorili základ genetiky, vedy o dedičnosti.
  • Krížovým opelením vznikajú hybridy.

Preskúmajte viac

Preskúmať viac I

Tento zdroj použite na zodpovedanie nasledujúcich otázok.

  • Deti sa podobajú na svojich rodičov na http://www.dnaftb.org/1/bio.html.
  1. Čo zistil Gregor Mendel o „faktoroch“, ktorými sú gény?
  2. Stručne uveďte tri Mendelove zákony.

Preskúmanie

  1. Čo je zmiešavacia teória dedičnosti? Prečo Mendel spochybnil túto teóriu?
  2. Uveďte sedem charakteristík, ktoré Mendel skúmal na rastlinách hrachu.
  3. Ako Mendel kontroloval opeľovanie rastlín hrachu?
  4. Čo sú to hybridy?

Mendelova hypotéza

Jeden veľký problém s Darwinovou teóriou evolúcie prirodzeným výberom bol spôsobený vierou v zmiešané dedičstvo.

  • črty rodičov sa zmiešajú, aby sa získalo potomstvo
    • veľké prekrížené na malé vytvoria stredne veľké deti atď.
    • zmiešavanie vytvorí populáciu, kde sú všetci priemerní, t. j. priemerní
    • Čiastočným riešením bolo navrhnúť, aby sa väčšina evolúcie vyskytovala v malých populáciách (napríklad na ostrovoch), kde by prospešné nové vlastnosti neboli tak zriedené

    Zatiaľ čo Darwin zápasil s tým, ako dosiahnuť, aby jeho teória fungovala so zmiešaným dedičstvom, neznámy rakúsky mních zisťoval, že dedičnosť vlastností je oveľa zvláštnejšia, ako si všetci mysleli.

    Gregor Mendel

    Gregor Mendel (1822-1884) sa vyučil za fyzika a priniesol kvantitatívny prístup k štúdiu dedičnosti. Jeho štúdie boli založené na krížení rôznych kmeňov hrachu pestovaných v jeho kláštore. Čoskoro zistil, že mnohé črty sa nesprávajú tak, ako by sa od zmiešaného dedičstva dalo očakávať. Napríklad v prípade kríža s bielym kvetom a hrachom s purpurovými kvetmi budú mať potomkovia všetky purpurové kvety, nie svetlo purpurovú, ktorá by sa od miešania očakávala. Ešte bizarnejšie bolo, že kríže hybridného hrachu s modrým kvetom mohli priniesť biele potomstvo! Na základe svojich fyzikálnych znalostí sa Mendel rozhodol prekročiť veľké množstvo rastlín, aby zistil, či existuje vzorec.

    Mendelov experiment

    • Mendel izoloval skutočné plemenné kmene hrachu s výraznými vlastnosťami. V skutočnom plemennom kmeni krížia dva jedince z rovnakého kmeňa (alebo z jednej rastliny so sebou) produkujú potomstvo, ktoré má všetky tieto vlastnosti. Kríž purpurových kvetov s purpurom teda produkuje všetky potomky purpurových kvetov, biele x biele = všetky biele atď.
    • Pôvodne sa pozeral iba na jednu vlastnosť naraz (farba kvetu, výška atď.)
    • starostlivo kontroloval chov (použité štetce na prenos peľu z jednej rastliny do druhej atď.)
    • viedli starostlivé záznamy
    • študoval veľké množstvo potomstva
    • sledoval črty niekoľkých generácií (navzájom krížil potomstvo každej generácie)
    • Prvý kríž bol medzi pravým chovným hráškom s bielymi kvetmi a pravým chovným hrachom s purpurovými kvetmi (rodičovské listy)
      • všetko potomstvo malo fialové kvety (generácia F1)
      • kríženia rastlín F 1 produkovali niektoré hrachy s fialovými kvetmi a niektoré s bielymi kvetmi
        • z 929 hrachu malo 705 fialových kvetov a 224 bielych kvetov (F 2)
        • Mendel poznamenal, že išlo o pomer 3,15 k 1 purpurovej k bielej
        • vo všetkých prípadoch jeden znak zmizol v F 1 a potom sa znova objavil v F 2 v pomere 1 ku trom k dominantnému znaku (črt, ktorý v F 1 Mendel zaniká, nazývaný recesívny znak)

        Mendelova hypotéza

        • Každá vlastnosť je určená pármi diskrétnych fyzických jednotiek (teraz nazývaných gény)
        • Páry génov sa od seba oddeľujú počas tvorby gamét (zákon segregácie)
        • Môžu existovať dve alebo viac alternatívnych foriem génu (alely)
        • Niekedy môže jedna alela (nazývaná dominantná alela) maskovať prejav druhej (recesívnej) alely
        • Skutočne sa rozmnožujúce organizmy majú dve rovnaké alely ( homozygoti ), hybridy majú dve rôzne alely ( heterozygoti )
        • Ktorý člen z páru génov sa stane súčasťou gamety, je určený náhodou (zákon o nezávislom sortimente)

        Dôsledky

        • Vyriešený Darwinov problém - alela sa môže zmiešať s inou alelou za vzniku prechodného fenotypu, alela sa nestratí ani nezmieša
        • Fenotyp (pozorované vlastnosti organizmu) vzniká interakciou genotypu (súbor všetkých párov génov v organizme) s prostredím.
          • jednosmerná cesta - genotyp produkuje fenotyp, ale fenotyp nevytvára genotyp (žiadny lamarkizmus)

          Námestie Punnett

          Jednoduchý spôsob, ako si predstaviť, čo sa deje na mendelovskom kríži, je použiť námestie Punnett

          • Každý jednotlivec má dve verzie génu (dve alely), takže pre každú alelu používame symbol
            • Mendel použil jediné písmeno z fenotypu, veľké písmeno znamenalo dominantnú alelu, malé písmeno recesívnu alelu
            • Vo fialovo-bielom kríži sa gén nazýva fialový, takže dominantná alela, ktorá vytvára fialové kvety, by bola P, zatiaľ čo recesívna alela by bola p
              • homozygotná rastlina s purpurovým fenotypom by mala genotyp PP
              • homozygotná rastlina s bielym fenotypom by mala genotyp pp
              • heterozygotná rastlina s fialovým fenotypom by mala genotyp Pp (alebo pP)
              • kríž môže byť reprezentovaný x, takže PP x pp je kríženec medzi fialovým a bielym pravým plemenným hráškom

              V takom prípade budú mať všetky potomstvá purpurové kvety alebo neznámy je heterozygotný a

              jedna polovica potomstva bude mať fialové kvety a jedna polovica bude mať biele kvety.

              Ak si chcete precvičiť štvorce Punnet, môžete vyskúšať aplikáciu Punnet square na University of Cincinnati alebo na tom istom mieste prejsť krížikmi s hráškom (kríže sú dosť základné, takže by som to odporučil len vtedy, ak je pre vás virtuálna muška príliš mätúca ).

              Nezávislý sortiment

              Po svojich počiatočných experimentoch s jednotlivými znakmi Mendel vyskúšal kríženie s dvoma znakmi súčasne, napríklad pravý okrúhly a žltý hrach skrížený so skutočným chovným vráskavým a zeleným hráškom

              Keďže potomstvo F1 malo všetci okrúhly žltý hrach okrúhly a žltý sú dominantné, kríž bol

              RRYY x rryy dať všetkým potomkom RrYy

              Prejazd F1 priniesol nasledujúci nepárny výsledok

              Keď preskúmate čísla, ako to urobil Mendel, všimnete si, že 416/556 rastlín malo žltý hrach, oproti 140/556 so zeleným hráškom. 423/556 malo okrúhly hrášok a 133/556 hrach zvrásnený. oba teda ukazujú normálny pomer 3: 1, ktorý Mendel pozoroval, keď nezávisle študoval vlastnosti. Prečo potom 315/556 pre okrúhle a žlté? Pomer 0,57? Odkiaľ to prišlo? Mendel usúdil, že ak 3/4 F2 mali okrúhly hrášok a ak 3/4 mali žltý hrášok, potom ak boli vlastnosti určené nezávisle, 3/4 x 3/4 = 9/16 (0,5625) potomstva by malo mať obe okrúhle a žltý hrášok. Podobne 3/4 x 1/4 = 3/16 by mal mať okrúhly a zelený hrášok, 1/4 x/ 3/4 = 3/16 by mal mať vrásčitý a žltý hrášok a 1/4 x 1/4 = 1 /16 mal mať vráskavý a zelený hrášok. dá sa to zistiť aj spočítaním štvorcov na štvorčeku punnet, ktorý bude mať 16 štvorcov, pretože pre každú gamétu existujú štyri možné kombinácie alel

              RY

              Ry

              rY

              ry

              RY

              RRYY

              RRYy

              RRYY

              RrYy

              Ry

              RRyY

              RRyy

              RryY

              Rryy

              rY

              rRYY

              rRYy

              rrYY

              rrYy

              ry

              rRyY

              rRyy

              rryY

              rryy

              • Ktorý člen z páru génov sa stane súčasťou gamety, je určený náhodou (zákon o nezávislom sortimente)

              Tento výsledok naznačoval, že rôzne gény sú od seba oddelené (neexistuje medzi nimi žiadne spojenie, okrúhla alela nebola napríklad viazaná na vráskavú alelu u rodičov F 1). Aj keď, ako uvidíme neskôr, to nie je vždy pravda, koncept génov ako fyzických štruktúr, ktoré boli rozdelené nezávisle na sebe, bol dôležitý a platí pre väčšinu génov.

              Mendelove výsledky boli bohužiaľ viac ako tridsať rokov ignorované. Asi najväčším dôvodom (okrem nemoderného používania matematiky a pravdepodobnosti v biológii!) bolo, že v bunke nebola známa žiadna štruktúra, ktorá by sa správala zvláštnym spôsobom, ktorý Mendel predpovedal pre svoje gény. Bez ohľadu na to, aké boli gény, museli by existovať iba v pároch a museli by sa nejako oddeliť počas tvorby gamét, aby vytvorili nový pár, keď sa dve gaméty spoja a vytvoria embryo. Nasledujúcich tridsať rokov bola v bunke objavená štruktúra, ktorá sa správala presne tak, ako Mendel predpovedal pre svoje gény. Štruktúry sa nazývali chromozómy. V ďalšej časti sa pozrieme na to, ako špeciálna forma bunkovej reprodukcie nazývaná meióza oddeľuje chromozómy rovnako, ako to predpovedal Mendel pre svoje alely.


              Stručná história zákonov dedenia

              Gregor Mendel bol rakúsky mních a vedec, ktorý žil v 19. storočí. Narodil sa 22. júla 1822 v Rakúsku, teraz v Českej republike, a zomrel v roku 1884. Stal sa botanikom, učiteľom a augustiniánskym prelátom. A čo je najdôležitejšie, Mendel bol prvým človekom, ktorý položil matematické základy vedy o genetike. Túto vedu poznáme ako mendelizmus.

              Nie je prekvapením, že si ho svet teraz pamätá ako zakladateľa modernej genetiky pre svoje zákony dedičnosti. Verte či nie, založil ich na výsledkoch svojich pokusov s hrachormi. Aj keď Mendel publikoval svoje dielo, svet ho počas svojho života neuznal pre jeho dôležitosť. Inými slovami, až keď znova objavili jeho doklady na začiatku 20. storočia, objavili jeho brilantnosť.

              Dokonca aj vedci si uvedomili, že jeho zistenia sa uplatňujú a vysvetlili mnohé pozorované vzorce dedičnosti. Ostatné je história. Mendel a jeho hrachové rastliny si prídu na svoje všetci, ktorí študujú biológiu alebo genetiku. Napríklad Punnettove štvorce. Kľúčové princípy mendelovskej dedičnosti sa však delia na tri Mendelove zákony dedičnosti.


              3.1: Rastliny Mendelovho hrachu - biológia

              ZhrnutieMendel píše, že jeho experimenty boli motivované pozorovaním, že v mnohých prípadoch boli výsledky hybridizácie predvídateľné. Ako príklady botanikov, ktorí starostlivo skúmali krížence rôznych druhov, spomína Josepha Gottlieba Kölreutera (1733-1806), Carla Friedricha von Gärtnera (1772-1850), Maxa Ernsta Wichuru (1817-1866) a ďalších. Poznamenáva však, že ešte nebol sformulovaný žiadny zákon, ktorý by umožňoval predpovedať podobu krížencov z podôb rodičov. To nie je prekvapujúce, hovorí, pretože experimenty nevyhnutné na dosiahnutie takého zákona alebo formulácie sú náročné, jednak preto, že na ich vykonanie je potrebný veľký čas, a pretože musia byť starostlivo navrhnuté, aby boli úspešné. Na záver Mendel píše, že teraz podá správu o výsledkoch starostlivo navrhnutých experimentov, ktoré vykonal za posledných osem rokov.

                V roku 1865 bol žáner vedeckej práce, či už v botanike alebo vo fyzikálnych vedách, dobre zavedený (pozri napr. Bazerman [1988]). Preto v Mendelovom príspevku nie je prekvapujúce, že v krátkom úvode nájdeme vyhlásenie o motivácii experimentov opísaných v príspevku, zhrnutie predchádzajúcej práce a tvrdenie, že predchádzajúca práca v určitých ohľadoch chýba.

                „O hybridizácii vo svojom vedeckom význame sa tak málo myslelo a nanajvýš sa považovalo iba za dôkaz sexuality rastlín, že mnohé dôležité návrhy a aktuálne údaje, ktoré tento usilovný a presný pozorovateľ zaznamenal v rôznych pojednaniach, našli, ale len málo akceptovali. vo fyziologických dokumentoch rastlín až do posledného obdobia." (citované v Robertsovi [1965] s. 78)

              Zhrnutie: Mendel opisuje požiadavky, ktoré musia experimentálne rastliny splniť, aby boli experimenty úspešné: 1) Musia mať vlastnosti, ktoré možno pozorovať v každej generácii - farbu kvetu je dobré študovať iba vtedy, ak každá rastlina v každej generácii nesie kvety 2) Charakteristiky musia umožňovať presné, „objektívne“ meranie – použitie termínu „dlhá“ na opis stonky rastliny je dobrým meradlom iba vtedy, ak neexistuje nezhoda v tom, či je konkrétna stonka dlhá alebo krátka 3) rastliny musia umožňovať kontrolované šľachtenie, aby si každý hybrid mohol byť istý pôvodom peľu aj vajíčka, ktoré ho vyprodukovalo a 4) Rastliny musia mať konštantnú plodnosť, čo znamená, že všetky hybridy musia byť rovnako plodné ako rodičovské formy.

              Mendel potom vysvetľuje, že vybral Pisum, rod Leguminosae, ktorý spĺňa všetky experimentálne požiadavky. Okrem toho je možné ich spoľahlivo umelo krížiť. Mendel stručne opisuje techniku ​​vykonávania takého kríža, ktorá zahŕňa odstránenie tyčiniek nesúcich peľ a potom poprášenie stigmy peľom z iného kvetu.

              Mendel uvádza, že získal množstvo odrôd Pisum a že všetky produkovali konštantné formy v dvojročnom skúšaní.Ako mnohé rastliny, aj kvety hrachu majú samčie aj samičie reprodukčné orgány, takže ak sa nechajú samy sebe, samooplodnia sa. Špecifická výhoda s Pisum spočíva v tom, že pri tomto samooplodnení kýl kvetu pokrýva reprodukčné orgány, takže nie je možné, aby peľ pochádzal z iných kvetov (pokiaľ nie je poškodený alebo zdeformovaný kýl). Mendel píše, že vybral 22 z 34 odrôd hrachu, ktoré získal ako prvé, a že väčšina z nich zrejme patrí k danému druhu Pisum sativum (to, čo nazývame záhradný hrášok).

              Táto časť príspevku končí krátkou diskusiou o otázke, ako rozlišovať druh od odrody v rastlinách a Mendel prichádza k záveru, že rozlišovanie sa zdá byť v mnohých prípadoch svojvoľné. Ale tiež píše, že rozlíšenie nie je dôležité pre účely jeho experimentov.

                Mendelova pozornosť venovaná detailom v tejto časti je zarážajúca a jeho voľba, čo vysvetliť a čo nechať nevysvetlené, je charakteristická pre jeho voľby v celom článku. Hovorí nám napríklad presný počet odrôd, ktoré získal od semenára, a presne aj to, ako vykonať umelé hnojenie. Zároveň nevysvetľuje, prečo si vybral iba 22 odrôd, s ktorými experimentoval. Môžeme len predpokladať, že to boli semená, ktoré „fungovali“.

              Zhrnutie: Mendel uvádza, že cieľom experimentov je pozorovať, ako sa kombinujú charaktery rodičovských (pravdivých) rastlín, keď sú umelo krížené za vzniku hybridov a ako sú tieto znaky potom prenášané na potomstvo týchto hybridov. Chce nájsť zákon, ktorý popisuje (a teda môže byť použitý na predpovedanie) foriem týchto potomkov. Mendel uvádza viac ako tucet pozorovateľných postáv (alebo vlastností) hrachu a potom opisuje sedem, ktorými sa bude v experimentoch riadiť. Každá z postáv vykazuje dve a iba dve formy a každá forma je ľahko odlíšiteľná od ostatných, napríklad rozdiel medzi „dlhou“ stonkou (6 alebo 7 stôp vysokou) a „krátkou“ stonkou (približne stopu vysoký) nie je jemný.

              Experimenty začínajú tým, že Mendelove krížiace rastliny vykazujú jednu z foriem každého znaku, pričom rastliny vykazujú druhú formu. To sa vykonáva umelým hnojením, to znamená, že peľ z jednej rastliny sa nanáša na stigmu (a tým sa nakoniec spojí s vajíčkami) druhej. S cieľom posúdiť, či jeho výsledky boli ovplyvnené tým, ktorá rastlina bola darcom peľu (alebo vajíčka), Mendel urobil „vzájomné kríženie“, pričom použil tie isté odrody niekedy ako donory peľu a niekedy ako darcovia vajíčok (tu nazývané „nosiče semien“).

              Mendel uvádza, že do ďalších experimentov vybral iba tie „najsilnejšie“ rastliny, a opisuje použitie a dôležitosť kontrol, ktoré vykonal v skleníku. Na konci je diskusia o minimálnom riziku falošnej impregnácie (čo znamená oplodnenie, pri ktorom nie je jasne známy darca peľu) v Pisum.

                Na účely experimentov opísaných Mendelom sa vegetačné obdobie hrachu môže považovať za trojstupňové (spojené na obrázku z Thomé [1886]). Najprv sa hrášok (ako semená) vysadí na jar. Potom sa na začiatku leta objavia kvitnúce rastliny a všetky znaky súvisiace s rastlinou a kvetmi sa považujú za rovnakú generáciu ako hrach, ktorý ich produkoval. Hnojenie prebieha v kvetoch. Nakoniec, na začiatku jesene, sa lusky objavujú tam, kde boli letné kvety, a vo vnútri strukov je hrach. Struky sú z rovnakej generácie ako hrach a rastliny, ktoré ich rodili, hrášok vo vnútri strukov je z ďalšej generácie – hrach, ktorý sa objavuje na jeseň, je potomstvom hrachu vysadeného na jar.

              Zhrnutie: Mendel hovorí, že predchádzajúce experimenty s kvitnúcimi rastlinami odhalili, že keď sa krížia rastliny s rôznymi povahovými formami, hybridy sa nezdajú byť vyváženou zmesou rodičovských foriem. V skutočnosti niekedy hybridy vykazujú jednu rodičovskú formu s vylúčením druhej a to je, ako hovorí, to, čo sa deje s hybridmi hrachu. To znamená, že keď sa umelé hnojenie vykonáva na rodičovských rastlinách (skutočných chovoch), ktoré sa líšia formou konkrétneho znaku (napr. Hrachovej farby), forma tohto charakteru u potomstva je buď vo forme peľového rodiča, alebo vajíčka rodič, ale nie oboje a nie zmes oboch.

              Pri každom zo siedmich znakov Mendel identifikuje rodičovskú formu, ktorá sa objavuje v hybride (napr. Okrúhly hrášok, dlhé stonky, zelené lusky) a nazýva túto formu dominantnou. Rodičovskú formu, ktorá sa v hybridoch nevyskytuje (napr. Hranatý hrášok, krátke stonky, žlté lusky), nazýva recesistický.

              Mendel tiež poznamenáva, že tieto výsledky nezávisia od toho, ktorý rodič daroval peľ a ktoré vajíčko, a cituje Gärtnera na podporu názoru, že keď sa stretneme s hybridnou formou, nie je možné zistiť, od ktorého rodiča má konkrétna forma charakteru. poď

              Mendel na záver uvádza určité dominantné formy, ktoré u hybridov nie sú totožné s tou formou u rodičov. Poznamenáva tiež, že niektoré hybridné znaky je možné pozorovať bezprostredne po umelom krížení rodičov, pretože je to tak preto, že hrach, ktorý rastie v luskoch, ktoré vyrastali z oplodneného kvetu nesúceho semená, je potomkom tohto kvetu.

                Myšlienka, že potomkovia sú jednoducho „zmesou“ ich rodičov, bola v dnešnej Mendelovej dobe rozšíreným názorom, keď niekto hovorí o tom, že je „2/3 ruský“ alebo má „írsku krv“, používa metafory, ktoré pochádzajú z alebo sú iba striktne kompatibilné s teóriou zmiešanej dedičnosti. Preto je dôležité vidieť, že Mendel tento názor okamžite spochybňuje a poznamenáva, že jeho experimenty ukazujú, že dokonalé zmiešanie nie je bežné a úplná dominancia jednej formy nie je nezvyčajná.

              Zhrnutie: Mendel tu uvádza výsledky toho, ako nechal hybridy, aby sa oplodnili, a svoje pozorovania týkajúce sa foriem ich potomstva. Najprv poznamenáva, že potomstvo hybridov vykazuje dominantné aj recesívne formy, zdá sa, že tieto sú v pomere 3: 1 a že v tejto generácii sa neobjavili žiadne iné formy ako 2 rodičovské formy.

              Mendel uvádza údaje z experimentov zahŕňajúcich každú zo siedmich postáv a tvrdí, že pomer dominantných a recesívnych foriem je približne 3:1. Toto je priemer odobratý zo stoviek rastlín a tisícov hrachu a poznamenáva, že v jednotlivých strukoch alebo na jednotlivých rastlinách môže byť pomer dominantného k recesívnemu ďaleko od 3: 1. Mendel trvá na tom, že je potrebný veľký počet pokusných rastlín, aby nedošlo k uvedeniu do omylu „výkyvmi“, a diskutuje tiež o potrebe dbať na správnu klasifikáciu každého hrachu a diagnostiku rastlín, ktoré sú choré alebo poškodené.

              Na konci tejto časti je uvedený záver, že dominantná forma každej postavy môže byť dvoch rôznych typov: 1) rodičovská dominanta, z ktorej budú pochádzať iba dominantní potomkovia, a 2) hybridná dominanta, ktorá bude produkovať dominantné aj recesívne formy. pri samooplodnení. Od vzhľad z dvoch dominantných foriem je rovnaký, je možné zistiť, či je dominantný rodičovský alebo hybridný, pri pohľade na jeho potomstvo alebo potomstvo.

                Mendel, pripomínajúc svoje komentáre v predchádzajúcej časti, zdôrazňuje, že ani v generácii narodenej z hybridov sa nevyskytujú zmiešané alebo prechodné formy.

              Zhrnutie: Mendel necháva prvú generáciu hybridov samooplodniť a pozoruje, ako ich potomstvo patrí k potomstvu. druhý generácia z hybridov. Mendel začína správou o tom, že recesívne formy sa množili pravdivo, to znamená, že rastliny, ktoré vykazovali recesívne formy konkrétnych postáv, produkovali všetky a iba recesívne formy týchto postáv v nasledujúcej generácii. Napríklad Mendel zistil, že krátke rastliny v prvej generácii produkovali iba krátke rastliny v druhej a zelený hrášok prvej generácie produkoval iba zelený hrášok v druhej.

              Mendel potom uvádza, že 2/3 dominancií prvej generácie produkovalo dominantné aj recesívne formy, zatiaľ čo 1/3 produkovalo iba dominantné formy. Dospieva k záveru, že 2/3 dominancií prvej generácie musia byť rovnaké ako hybridné dominanty pozorované v predchádzajúcich generáciách, zatiaľ čo 1/3 musí byť ako dominantná rodičovská (alebo skutočná plemenitba). Uvádza údaje z experimentov týkajúcich sa každého zo siedmich znakov a tvrdí, že priemerný pomer je približne 2: 1 (t.j. 2/3: 1/3).

              Keď spojíme výsledky z tejto a predchádzajúcej časti, Mendel dospeje k záveru, že pomer dominantných a recesívnych foriem 3: 1 pozorovaný v prvej generácii hybridov je teraz možné reprezentovať ako pomer tri druhy foriem: hybridné dominantné, rodičovské dominantné a recesívne. Píše, že ich pomer je 2: 1: 1.

              Mendel uzatvára, že tieto pomery ukazujú, že pre daný znak v (samoopelivej) hybridnej rastline: 1) hybridy tvoria semená s jednou alebo druhou formou tohto znaku 2) polovica hybridov produkuje hybridné potomstvo 3) polovica hybridy produkujú konštantné (tj skutočné alebo rodičovské) potomstvo a 4) polovica hybridov, ktoré produkujú konštantné potomstvo, produkuje dominantné formy a polovica produkuje recesívne formy.

                Mendel v tejto časti rozlišuje medzi pomerom dominantných a recesívnych foriem a pomerom rodičovských dominantných, hybridných (dominantných) a recesívnych foriem. Prvé z nich sa týkajú spôsobu výskytu rastlín a hrachu, zatiaľ čo druhé sa týka druhov potomstva, ktoré budú produkovať. Dnes by sme bývalého nazvali a fenotypové pomer, a ten druhý a genotypový pomer.

              Zhrnutie: Mendel hovorí, že nasledujúce generácie hybridov vykazujú rovnaké vzorce dedičnosti, aké boli zistené v prvých dvoch generáciách. To znamená, že rodičovské dominanty sa množia ako pravé, produkujú len rodičovské dominanty recesívne, a hybridy produkujú rodičovské dominanty, hybridné dominanty a recesíva v pomere 1:2:1.

              Mendel poznamenáva, že ďalší botanici poznamenali, že hybridy sú „naklonené“ vrátiť sa k rodičovským formám. Vysvetľuje, že to jednoducho vyplýva z modelu, ktorý opisuje, konkrétne z toho, že v priebehu času sa vyrába oveľa viac konštantných (alebo rodičovských) foriem ako hybridných foriem. Mendel predstavuje matematický model, ktorý ukazuje, ako k tomu dochádza.

              Zastupovanie potomkov krížencov so sériou A + 2Aa + a (pre znázornenie produkcie rodičovských dominant, hybridných dominant a recesív v pomere 1:2:1), Mendel zostrojí tabuľku, ktorá ukazuje, ako sa bude vyvíjať distribúcia rôznych foriem. Zápis odráža Mendelov názor, že pre daný znak hybridy (Aa) produkujú semená pre obe formy tohto charakteru.

              Pre účely demonštrácie Mendel uvádza niekoľko zjednodušujúcich predpokladov, vrátane predpokladu, že každá rastlina produkuje iba 4 semená a teda iba 4 rastliny v ďalšej generácii. Napríklad, ak by sme začali s 1 rodičovským dominantným, 2 hybridmi a 1 recesívnym v generácii „1“: 1) rodičovský dominant by v ďalšej generácii vyprodukoval 4 rastliny a všetky by boli rodičovskými dominantami 2) recesívny by produkoval 4 rastliny a všetky by boli recesívne a 3) každý hybrid by produkoval 4 rastliny, z ktorých 2 by boli hybridné, z ktorých 1 by bola dominantná medzi rodičmi a 1 by bola recesívna. V generácii „2“ teda budeme mať 6 rodičovských dominánt, 4 hybridy a 6 recesív. Mendel vo svojej tabuľke vykonáva tento druh výpočtu niekoľko generácií a predstavuje vzorec pre počet foriem v súbore n generácie tiež.

                V tejto časti článku je prechod od takmer naivnej prezentácie experimentálnych výsledkov k nápadne teoretickému prístupu. Mendel používa notáciu, ktorá odráža jeho pohľad na druhy a pomery semien produkovaných rodičovskými a hybridnými formami. Túto notáciu potom používa v matematickom modeli, ktorý generuje predpovede o distribúcii týchto foriem v budúcich generáciách. V neskorších častiach článku, keď sú experimentálne výsledky uvedené v zhode s predikciami tohto modelu, Mendel bude tvrdiť, že predpoklady modelu musia byť preto správne.

              O úlohe matematiky v biológii, ktorej priekopníkom bol Mendel a iní, biológ Jean-Pierre Changeux povedal:

                „Matematika hrá pre biológa určitú prediktívnu úlohu, ale obmedzenú. Nedáva nám to priamy prístup k štruktúre. . Mendel ukázal, že dedičný prenos farby v kvetoch hrachu sleduje správanie vyjadrené mimoriadne jednoduchou matematickou rovnicou. Tieto zákony umožňujú odvodiť existenciu stabilných, dedične prenosných determinantov, ale určite nepredpovedali, že chromozómy, tým menej DNA, sú materiálnymi oporami dedičnosti.“ (Changeux a Connes [1995], s. 60). .

              Zhrnutie: Experimenty, ktoré Mendel uvádza pred touto časťou, zaznamenávajú a analyzujú správanie foriem jednotlivých znakov. V tejto časti Mendel hovorí, že uvidí, či zákon, ktorý zistil, že upravuje prenos jednotlivých znakov, „platí“, ak je pri krížení a počas niekoľkých generácií pozorovaný viac ako jeden znak. Pokračuje v používaní zápisu uvedeného v predchádzajúcej časti pre daný znak, používa jedno veľké písmeno na označenie rodičovskej dominanty, jedno malé písmeno na označenie recesívneho a kombináciu veľké a malé písmeno na označenie hybrida.

              Prvý experiment zahŕňa kríženie rastlín pestovaných z okrúhleho a žltého hrachu a rastlín pestovaných z vrásčitého a zeleného hrášku. Mendel hovorí, že na kríženie použil veľké množstvo rastlín a že (hybridný) hrach z tohto kríženia bol celý okrúhly a žltý, t. j. hybridy vykazovali dominantnú formu každého z dvoch znakov.

              Mendel potom nechá tieto hybridy samooplodniť a z krížencov pozoruje formy hrachu v prvej generácii. Zistil, že výsledkom sú štyri rôzne druhy hrachu, pričom najväčší počet je okrúhlej a žltej (t. J. Dvakrát dominantnej) formy a najmenší je vráskavý a zelený (t. J. Dvakrát recesívny). Aby zistil, aké je rozdelenie rodičovských dominantných, hybridných a recesívnych foriem v tejto generácii, nechá rastliny vypestované z tohto hrachu samooplodniť a pozoruje formy v ďalšej generácii. Nájde:

              • Rastliny zo zeleného a vráskavého hrachu produkujú iba zelený a vráskavý hrášok, t. J. Množia sa pravdivo
              • Niektoré rastliny pestované z okrúhleho zeleného hrachu produkujú zelený okrúhly aj zelený vráskavý hrášok, zatiaľ čo iné produkujú iba zelený okrúhly hrach.
              • Niektoré rastliny pestované zo zvrásneného žltého hrachu produkujú žltý aj zelený vráskavý hrášok, zatiaľ čo iné produkujú iba žltý vráskavý hrášok.
              • Niektoré rastliny pestované z okrúhleho a žltého hrachu produkujú iba okrúhly a žltý hrášok, iné produkujú žltý a zelený okrúhly hrášok, iné produkujú okrúhly žltý a vrásčitý žltý hrášok, ďalšie produkujú okrúhly žltý a zelený hrášok a vrásčitý žltý a zelený hrášok .

              Mendel rozdeľuje týchto potomkov, druhú generáciu z hybridov, do deviatich rôznych kategórií, z ktorých každá má inú symbolickú reprezentáciu (pretože Mendel študuje dve charakteristiky hrachu, z ktorých každý môže byť reprezentovaný ako rodičovská dominantná, hybridná alebo recesívna forma). sú 3^2 alebo 9 možných zobrazení). Mendel potom redukuje deväť skupín na tri:

              1. Títo potomkovia, ktorí majú rodičovské, skutočné plemenné formy oboch postáv: AB, Ab, aB a ab. Každý z nich, ako hovorí, je zastúpený asi 33 -krát, pretože všetky sa budú rodiť v nasledujúcich generáciách.
              2. Potomkovia, ktorí majú jednu rodičovskú formu a jednu hybridnú formu: ABb, aBb, AaB a Aab. Každý z nich sa objaví približne 65 -krát, hovorí, a budú sa líšiť iba v hybridnej forme v nasledujúcich generáciách.
              3. Títo potomkovia, ktorí sú dvojhybridní, AaBb, ktorých je 138.

              Mendel poznamenáva, že pomer medzi týmito tromi skupinami potomstva (33:65:138) sa zdá byť blízky 1:2:4 a toto je podľa neho rozloženie rodičovských dominant, hybridov a recesívnych jedincov v prvej generácii z r. hybridy. Mendel teda predstavuje prvú generáciu hybridov v dvojznakovom krížení zo série: AB + Ab + aB + ab + 2ABb + 2aBb + 2AaB + 2Aab + 4AaBb. Poznamenáva, že tento výraz je len kombináciou (tj. Súčinom) dvoch jednoznakových výrazov pre prvú generáciu hybridov: A + 2Aa + a a B + 2Bb + b.

              Mendel pokračuje v podávaní správ o výsledkoch experimentu zahŕňajúceho tri znaky (tretí je farba srsti osiva). Rovnako ako v predchádzajúcom experimente zistil, že kombinovaný rad, ktorý predstavuje prvú generáciu hybridov, je len výsledkom jednoznakových výrazov: A + 2Aa + a, B + 2Bb + ba C + 2Cc + c. Mendel z týchto výsledkov usudzuje, že pri viacznakovom kríži je správanie každej postavy nezávislé od ostatných. Inými slovami, „zákon“, ktorý platil pre „každý pár rozlišujúcich znakov“, naďalej platí, keď sa študuje niekoľko znakov naraz.

              Nezávislosť rôznych znakov vedie k niekoľkým výpočtom počtu možných tvarov vo viacerých znakových krížoch. Ak sa niekto zaoberá iba konštantnými alebo rodičovskými (tj. Dominantnými a recesívnymi) formami každej postavy, potom v kríži zahrnujúcom n znaky, v ktorých sú v rodičovskej generácii zastúpené obe formy každého znaku, budú v prvej generácii z hybridov vyprodukované 2^n možných foriem. Ak nám ide o tri formy na znak (rodičovský dominantný, hybridný a recesívny), potom v tejto generácii budú 3^n foriem, takže 3^n bude tiež počet výrazov v kombinovanej sérii pre daný kríž. Mendel poznamenáva, že všetky formy predpovedané týmito výpočtami sa objavili v jeho experimentoch s viacerými znakmi.

              Po odseku o skúmaní charakteru doby kvitnutia u hybridov Mendel opakuje záver, že postavy sa pri viacznakových kríženiach správajú samostatne. Časť končí Mendelovým silným tvrdením, že predvídateľné správanie postáv, ktoré pozoroval pri týchto experimentoch, musí byť podobné správaniu všetkých postáv rastliny.

                Mendelovo euforické používanie čísel v tejto časti môže byť trochu ohromujúce, ale jeho základné výsledky sú rovnaké ako v predchádzajúcich častiach: pomer 1:2:1, ktorý popisuje potomstvo krížencov, je „zákon“, ktorý umožňuje predpovedať formu potomstva z formy rodičov. Je to tak, táto časť ukazuje, bez ohľadu na to, koľko znakov je pozorovaných.

              Zhrnutie: Mendel začína predložením záverov, ku ktorým dospel, pokiaľ ide o druhy a podiely peľových a vaječných buniek produkovaných hybridnými aj konštantnými (t. J. Rodičovskými) rastlinami. Pretože konštantné formy sú pravdivé, píše Mendel, musia produkovať iba jeden druh peľu a vajíčka (tj. Ten, ktorý je schopný produkovať konštantné potomstvo). Pretože hybridy produkujú konštantné aj hybridné potomstvo, musia produkovať viac ako jeden druh peľu a vajíčka, ale vzhľadom na to, že konštantné formy, ktoré produkujú, sú na nerozoznanie od konštantných foriem produkovaných rodičmi, musia hybridy produkovať rovnaké druhy peľu a vajíčok ako rodičia, ale v určitej kombinácii. Mendel hovorí, že tieto závery sú dostatočné na to, aby zodpovedali vzorcom dedičnosti, ktoré pozoroval, za predpokladu, že jeden tiež predpokladá, že hybridy produkujú rôzne druhy peľu a vajíčok v približne rovnakom počte.

              Mendel potom opisuje experiment určený na testovanie týchto záverov (ktoré sú základom jeho teórie týkajúcej sa reprodukčných buniek hybridov). Začína sa rodičovským, okrúhlym a žltým hráškom a zeleným a vráskavým hráškom. Zasadí ich, pričom niektorým umožní samooplodnenie a na iných vykoná umelé oplodnenie. Následne má v ďalšej generácii hybridné aj rodičovské formy. Vykonáva sériu krížení a pozoruje, či vzor foriem, ktorý sa objavuje u potomkov, je v súlade s jeho teóriou produkcie peľu a vajec.

              V prvom experimente Mendel vykonáva nasledujúce kríženia:

                1. Peľ rastlín pestovaných z rodičovského žltého a okrúhleho hrachu je spojený s vajíčkami hybridov (čo sú rastliny pestované z hrachu, ktorý tiež vyzerá žltý a okrúhly). Podľa Mendelových predpokladov rodičovstvo tvorí iba jeden druh peľu a hybridy vyrábajú štyri druhy vajíčok: vajíčka, ktoré majú žltú okrúhlu formu, tie, ktoré nesú žltú vráskavú formu, tie, ktoré nesú zelenú okrúhlu formu a tie, ktoré nesú zelená vráskavá forma. Aj podľa Mendelových predpokladov budú hybridy vyrábať tieto druhy vajec v približne rovnakom počte.

              Mendel pokračuje v popise podobného experimentu, v ktorom sú fialovočervené kvitnúce rastliny s dlhými stonkami krížené s bielymi kvitnúcimi rastlinami s krátkymi stonkami a cieľom je opäť zistiť, či sú výsledky v súlade s Mendelovým pohľadom na to, ako rodičovské a hybridné rastliny produkujú peľ a vajíčka.

              Pred poskytnutím výsledkov oboch experimentov Mendel poukazuje na to, že by sme nemali očakávať dokonalú zhodu medzi predpokladanými pomermi a skutočnými pomermi. Napriek tomu u potomstva zistí, že skutočné pomery sú dosť blízko k predpovedaným (napr. 20:23:25:22 ako príklad predpokladaného pomeru 1:1:1:1) a experimenty, hovorí, úspešne potvrdiť jeho počiatočné predpoklady o produkcii peľu a vajec. Konkrétne potvrdzujú názor, že ak je rastlina hybridná s daným rozlišovacím znakom, musí produkovať peľ a vajíčka pre obe formy tohto charakteru a v rovnakom pomere.

              Mendel rozvádza význam týchto predpokladov pri pohľade na model pre prvú generáciu z hybridov, potomkov reprezentovaných sériou: A+2Aa+a. Poznamenáva, že v tomto vyjadrení sú štyria jednotlivci rozdelení do troch rôznych tried (1 rodičovská dominanta, 2 hybridy a 1 recesívna). Píše, že tieto štyri jedince sú produkované iba dvoma druhmi reprodukčných buniek, A a a, ktoré sú vyrábané v rovnakom pomere hybridom.

              Pomocou tohto modelu Mendel ukazuje, ako peľové bunky hybridu (A a a), keď sú náhodne spojené s vajíčkovými bunkami hybridu (A a a), produkujú rodičovské aj hybridné formy v pomere 1:2:1. Zdôrazňuje, že to ukazuje, ako hybridy produkujú nielen konštantné formy, ale aj hybridy, a teda proces samooplodnenia v hybride možno považovať za „opakovanú hybridizáciu“ popri generácii rodičovských foriem.

              Nakoniec Mendel používa tento model na predpovedanie foriem, ktoré sa objavujú v prvej generácii z hybridov, keď sa zvažuje viac ako jeden znak. Odvodzuje dvojznakový rad, ku ktorému sa dospelo v ôsmej časti článku, a píše, že z tohto oddielu možno odvodiť aj trojznakový rad.

              Mendel na záver uvádza, že zákon, ktorý upravuje produkciu hybridov, ktorý identifikoval v prvých častiach článku, je vysvetlený touto teóriou výroby peľu a vajec. Konkrétne pomery a vzorce, ktoré pozoruje pri jedno a viacznakových krížoch, vyplývajú priamo zo zásady, že ak je rastlina hybridná pre daný charakter, bude produkovať peľ a vajíčka pre obe formy tohto charakteru a v rovnakom pomere.

                Mendelova teória o tom, ako sa v hybridoch produkujú reprodukčné bunky, sa často nazýva „zákon náhodnej segregácie“. Uvádza, že hybrid produkuje „dominantné“ aj „recesívne“ reprodukčné bunky v rovnakom pomere. Druhý „zákon“ pripisovaný Mendelovi, „nezávislého sortimentu“, je tiež evidentný v tejto časti článku v diskusii o produkcii peľu a vajíčok v hybridných rastlinách viac ako jedného znaku. Tu zákon naznačuje, že distribúcia „dominantných“ a „recesívnych“ foriem jednej postavy v reprodukčných bunkách je nezávislá na distribúcii foriem ostatných postáv.

              Zhrnutie: V tejto časti Mendel diskutuje o niekoľkých experimentoch, ktorých cieľom je zistiť, či zákony a vysvetlenia, ktoré našiel pri vývoji charakterových foriem Pisum sú platné pre iné druhy rastlín.

              Najprv opisuje experiment, v ktorom pozoroval tri znaky (farbu lusku, tvar lusku a dĺžku stonky), každý s dvoma formami, pri krížení dvoch odrôd fazule (Phaseolus). Uvádza, že pomery, ktoré našiel, boli rovnaké ako u hrachu a ďalej, že počet konštantných foriem, ktoré sa objavili v prvej generácii z hybridov, bol v súlade s modelom vyvinutým pre Pisum 2^3, alebo 8 konštantných foriem sa objavilo v prvej generácii z krížencov.

              Mendel potom opisuje experiment zahŕňajúci kríženie medzi jednou odrodou fazule z prvého výskumu a odrodou Phaseolus multiflorus. Uvádza, že zatiaľ čo niektoré postavy sa správali ako v Pisum, charakter farby kvetov nie. Ďalej sa znížila plodnosť hybridov z tohto kríža. Mendel píše, že v tomto experimente pokračoval niekoľko generácií, napriek problémom s plodnosťou, a dospel k záveru, že zatiaľ čo znaky rastliny a struky zodpovedajú Pisum nálezy, "farebné znaky" zjavne nie.

              Mendel však špekuluje, že farebné vzory, ktoré pozoruje, by mohli byť vysvetlené zvážením farby kvetov v Phaseolus multiflorus byť výsledkom nie jedného znaku, ale kombinácie viacerých znakov. Potom predstavuje model, ktorý ukazuje, ako sa krížila rastlina s farbou kvetu reprezentovanou rodičovskými dominantnými formami dvoch Pisum- ako postavy (A (1) a A (2)) a rastlina s kvetinovou farbou reprezentovaná jediným znakom (v recesistickej forme), a, môže v prvej generácii z hybridov vzniknúť deväť rôznych foriem. Ukážka má ukázať, ako sa spája kombinácia niekoľkých postáv, ktoré sa správajú ako v Pisum môže produkovať celý rad foriem a proporcií, podobných tým, ktoré sú pozorované v Phaseolus výsledky vo farbe kvetov. Mendel poznamenáva, že takáto ukážka je založená na hypotéze, ktorá si vyžaduje silnejšiu experimentálnu podporu.

              Mendel sa potom zaoberá argumentom, že stabilita charakterizujúca správanie rastlín (a konkrétne sfarbenie okrasných rastlín) vo voľnej prírode sa stráca, keď sa tieto rastliny pestujú. Píše, že nikto vážne nepochybuje, že zákony, ktoré platia pre rastliny pestované vo voľnej prírode, musia platiť aj pre pestované rastliny. Mendel súhlasí s tým, že pestovanie podporuje vývoj nových druhov, ale píše, že áno nie znamenať, že schopnosť obsiahnutá v rastline je skôr nejako zmenená, záhradník (a/alebo záhrada) jednoducho maximálne využíva variabilitu rastlín.

              Mendel píše, že neistoty spojené s veľkou variabilitou pestovaných rastlín môžu byť spôsobené tým, že mnohé z týchto rastlín sú v skutočnosti hybridy, t. j. rastliny, ktoré vznikli náhodným oplodnením medzi rôznymi rastlinami v záhrade. Dôkazom toho je zistenie, že okrasné rastliny, keď sa samooplodnia za starostlivo kontrolovaných podmienok, niekedy sami dávajú vznik rôznym formám. Rastliny, ktoré môžeme identifikovať alebo s ktorými môžeme zaobchádzať ako s oddelenými druhmi alebo odrodami, môžu v skutočnosti predstavovať iba rôzne hybridné formy menšieho počtu druhov a odrôd.

              Mendel uzatvára, že ten, kto skúma správanie okrasných rastlín v priebehu generácií, bude presvedčený, že ich správanie je predvídateľné a dodržiava zákony vývoja (pravdepodobne podobné tým, ktoré boli zistené pre Pisum). Poznamenáva, že takéto zákony možno objaviť, keď sa farba kvetov bude považovať za produkt alebo kombináciu niekoľkých nezávislých znakov farby.

                Hoci názov tejto časti navádza čitateľa k tomu, že očakáva prezentáciu experimentálnych výsledkov, Mendelov prístup je tu celkom iný ako v predchádzajúcich „experimentálnych“ častiach. Nepredstavuje prakticky žiadne údaje a jeho popisy experimentov obsahujú citeľný nedostatok podrobností. Možno je pochopiteľné, že táto časť zamotala hlavu niektorým čitateľom a iní ju považovali za irelevantnú pre Mendelov príspevok k modernej genetike (napr. Peters [1959]).

              • Pri experimentoch s inými druhmi sa niektoré postavy zjavne správajú ako tie z Pisum.
              • Ak sa niektoré vlastnosti považujú za produkty niekoľkých (a nie iba jednej) Pisum-podobné znaky, potom je možná široká škála foriem. Skutočne, ak je počet znakov zvolený správne, je možný takmer akýkoľvek rozsah foriem.
              • Rozsiahla variabilita, ako je vidieť na niektorých okrasných rastlinách, nie je výrazom nezákonnosti, ale skôr komplexnosti charakteru.

              Zhrnutie: Mendel začína svoju poslednú časť všeobecným zhrnutím výsledkov, ktoré uvádza Kölreuter, v Vorlaufige Nachricht von einigen das Geschlecht der Pflanzen betreffenden Versuchen und Beobachtungen (1761-1766) a Gärtner v knihe, o ktorej sa zmienil Mensuchdel v Úvode. Beobachtungen über die Bastarderzeungung im Pflanzenreich , týkajúci sa formy a správania hybridov. Napriek tomu, že sa výsledky týchto štúdií líšia, Mendel píše, že vývoj hybridov súhlasí so správaním, ktoré sa vyskytuje v Pisum, okrem prípadov, ktoré nazýva „výnimočné“.

              Pre budúce štúdie hybridov vysvetľuje Mendel experimentálne výsledky, ktoré by mali nasledovať, ak „zákon platí pre Pisum"predpokladá sa a zdôrazňuje veľký počet rastlín, ktoré je potrebné pestovať, aby boli tieto výsledky zreteľne pozorované. Pretože hybrid pochádzajúci z rodičov, ktorí sa líšia niekoľkými znakmi, bude sám produkovať mnoho rôznych foriem a pretože hybridy sa dajú ľahko zameniť za rodičovské formy, ak sa pozoruje iba ich vzhľad, musí sa v každej generácii pestovať veľké množstvo rastlín, aby bolo možné rozoznať presné pomery a presné hodnotenia "vnútornej povahy" rastlín.

              Mendel potom považuje prípad hybridných foriem, ktoré sa množia za pravdivé (tj. Ktoré sa správajú ako rodičovské alebo konštantné formy, pričom produkujú iba jeden druh potomstva). Takéto hybridy Mendel v r Pisum, ale nespochybňuje ich existenciu ani ich dôležitosť pre pochopenie vývoja nových druhov. Mendel píše, že keďže hybridy v Pisum bolo ukázané, aby urobili rôzne druhy reprodukčných buniek, a že to je to, čo musí pokračovať vo všetkých hybridoch, ktoré sa správajú podobne Pisum„Konštantné hybridy“ musia byť vyrobené tak, aby mohli vytvárať reprodukčné bunky iba jedného druhu. Hovorí, že to musí byť spôsobené fúziou peľu a vajíčka do jednej zloženej bunky, ktorá sa potom správa ako bunky spojené s rodičovskými formami v Pisum. Mendel charakterizuje rozdiel medzi týmto druhom fúzie a tým, čo sa musí diať pri výrobe Pisum hybridy, ako rozdiel medzi „trvalým“ a „dočasným“ spojením peľu a vajíčka v bunkách hybridu.

              Mendel potom píše, že na to, aby sa zistilo, či sú jeho, sú potrebné ďalšie experimenty Pisum zákon je platný a všeobecne uplatniteľný na rastliny akéhokoľvek druhu. Naznačuje však, že ak je zákon platný, musí byť považovaný za všeobecne uplatniteľný, pretože „o jednote vo vývojovom pláne organického života nie je pochýb“.

              Mendel uzatvára túto časť dlhou diskusiou o vyšetrovaniach, ktoré uskutočnil predovšetkým G & aumlrtner, týkajúcich sa transformácie druhov prostredníctvom hybridizácie, tj pomocou krížového hnojenia a kultivácie počas niekoľkých generácií transformovať jeden druh rastliny na iný. Mendel píše, že ak sa predpokladá, že hybridy sa vyrábajú podľa zistených zákonov PisumTransformácia je jednoducho vysvetlená: ak sa na dva druhy pozerajú ako na rôzne rodičovské konštantné formy, potom kontrolované umelé oplodnenie počas mnohých rokov môže ovplyvniť transformáciu. Predstavuje kombinačnú sériu ukazujúcu distribúciu konštantných a hybridných foriem, ktorá by bola výsledkom takéhoto hypotetického oplodnenia. Mendel potom opisuje experiment, ktorý vykonal na dvoch druhoch Pisum, ktorý ukázal, že hoci transformácia je určite možná, môže to prakticky závisieť od toho, ktorý druh sa na ktorý transformuje.

              Gärtner tvrdil, že tieto (umelé) premeny dokázali, že druhy musia mať prirodzene pevné hranice, za ktorými sa nemôžu meniť. V opačnom prípade išiel jeho argument, že stabilitu rastlinných druhov v čase nemožno vysvetliť. Mendel uzatvára túto časť tým, že poznamenáva, že bez ohľadu na to, či je Gärtnerov argument akceptovaný alebo nie, jeho výskumy potvrdzujú názory vyjadrené na začiatku tejto časti, týkajúce sa spôsobov, akými sa môžu meniť hybridy kultúrnych rastlín.

                Mendelovo použitie termínu druh v tejto časti ukazuje, aký malý význam pripisoval presnej definícii tohto termínu. Pripomínajúc jeho poznámky v druhej časti článku, kde poznamenal, že hranicu medzi druhmi a odrodami je ťažké určiť a v mnohých prípadoch bola stanovená svojvoľne, je zrejmé, že na účely svojho skúmania hybridov nepovažoval za rozlišovať jeden z veľmi dôležitých. Keď používa tento výraz v tejto časti, robí to len preto, aby poznamenal, že formy, ktoré botanici považovali za výrazne odlišné, boli často považované za príslušníkov rôznych druhov. Keďže rôzne diskutované druhy boli schopné pri krížení produkovať plodné potomstvo, dnes by sme ich považovali za odlišné odrody jedného druhu.


              Mendelov hrášok

              V polovici 19. storočia sa rakúsky mních Gregor Mendel rozhodol, že by sa mal pokúsiť pochopiť, ako sa ovládajú zdedené vlastnosti. Potreboval modelový organizmus, s ktorým by mohol pracovať vo svojom výskumnom zariadení, malú záhradku v kláštore a plán výskumu. Jeho plán bol navrhnutý tak, aby testoval hypotézu o dedičnosti variácií vlastností.

              Pretože Mendel a jeho mnísi mohli získať rôzne odrody hrachu, ktoré sa líšili ľahko pozorovateľnými vlastnosťami, ako je farba kvetov, farba semien a tvar semien, a tieto hrachy mohol pestovať vo svojej záhrade, vybral si hrach ako modelový organizmus na uskutočnenie dedičstva. kontrolná štúdia. S modelom sa ľahko pracuje a často to, čo sa z neho naučíte, môžete použiť na iné organizmy.

              Hypotéza:

              Aj keď sa mnoho biológov zaujímalo o dedičnú dedičnosť, v čase, keď Mendel uskutočňoval svoje experimenty, nikto z biológov nezverejnil dôkaz, že dedičnosť je možné predpovedať. Mendel urobil toto odvážne vyhlásenie. Jeho hypotéza bola, že dokáže pozorovať „matematické“ zákonitosti vo vzhľade vlastnosti, ktorá sa prenáša z rodičov na ich potomkov. Mendel mal predstavu, že je možné pozorovať matematické zákonitosti a použiť ich na vysvetlenie biológie dedičnosti!

              Mendelov experimentálny plán bol navrhnutý na testovanie hypotézy. Skutočné šľachtiteľské línie hrachu identifikoval tak, že im umožnil samoopelenie (ktoré budeme označovať ako „samoopelenie“) a skúmal ich potomstvo. Rastliny hrachu majú kvety, ktoré obsahujú samčie aj samičie reprodukčné časti, ak sa kvet hrachu nechá neporušený, samčie a samičie gaméty z toho istého kvetu sa spoja a vytvoria semená ďalšej generácie. Ak hrach vždy robil potomstvo ako on, Mendel mal svoju skutočnú rodovú líniu. Potom urobil plánované kríženia medzi čiarami, ktoré sa líšili iba jedným znakom (monohybridné kríže). Riadený monohybridný kríž bol prvým krokom v jeho experimente, ktorý mu umožnil hľadať matematické zákonitosti v dátach pre tri generácie. Tabuľka 1 nižšie ukazuje údaje zo série týchto monohybridných krížových experimentov.

              Analýza:

              Zhrnutím svojich údajov do jednej tabuľky mohol Mendel hľadať tieto predpokladané matematické zákonitosti. Pravidelnosť je opakované pozorovanie.

              Mendelova tabuľka ukazuje, že to s matematikou myslel vážne. Generoval veľké množstvo potomkov, ktoré mu umožnili pozorovať matematické pomery. Z jeho tabuľky údajov vidíme, že matematické vzorce sa objavujú s každým monohybridným krížom, ktorý urobil.

              F1: Všetky rastliny mali rovnaký fenotyp ako jeden z rodičov.

              F2: Oba fenotypy sú prítomné, fenotyp, ktorý nebol exprimovaný v F1, sa znova objavuje vo F2, ale je vždy najmenej často produkovaný. Priemerný pomer je pre tieto dva fenotypy asi 3: 1.

              Pre Mendela bolo pozoruhodné, že každá postava v jeho štúdii vykazovala rovnaký druh matematického vzoru. To naznačuje, že rovnaké základné procesy vo vnútri reprodukčných buniek rastliny riadia dedičnosť každého znaku.

              Teraz mal Mendel za úlohu poskytnúť popis základného biologického procesu ovládajúceho všetky tieto vlastnosti. Potreboval prísť s nápadmi, ktoré ešte nikto nenavrhol na vysvetlenie biológie.

              Znaky vyjadrené v rastline hrachu boli riadené nejakým druhom častíc. Tieto dedičné častice sú stabilné a neporušené sa prenášajú z rodičov na potomkov prostredníctvom pohlavných buniek. (POZNÁMKA: Sexuálne bunky alebo gaméty neboli novou myšlienkou, Mendel si bol vedomý toho, že biológovia poznajú sexuálne rozmnožujúce rastliny a zvieratá potrebné na výrobu gamét.) Teraz tieto časticové faktory nazývame gény a tento výraz použijeme aj vo zvyšku tohto čítania.

              Gény sú stabilné a gény môžu mať alternatívne verzie (alely).

              Gény sú v somatických bunkách v pároch a tieto párové gény sa oddeľujú počas tvorby gamét. Každá gaméta bude mať jeden gén z dvojice génov.Segregácia párových génov zo somatických buniek rodiča do gamét je náhodná. Pretože je segregácia náhodná, rodič, ktorý má dve rôzne alely pre génový pár, vytvorí dva druhy gamét a urobí tieto gaméty s rovnakou frekvenciou.

              Z Mendelových predstáv môžeme vidieť, že v situácii, v ktorej existovala normálna verzia génu (môžeme to nazvať gén R) a alternatívna verzia (r), rastlina mohla produkovať gaméty len s génom R alebo len gén r.

              Kvety rastlín sú navrhnuté tak, aby umožnili samčím gamétam (peľ) náhodne sa spojiť so samičími gamétami (vajíčkom). Keď sa gaméty náhodne spoja, privedú gény, ktoré nesú, k tej istej zygote. To znamená, že rastliny môžu mať genotyp RR, Rr alebo rr v rodinách, ktoré majú alely R aj r.

              Mendel navrhol, aby gény kontrolujúce znak nie sú spárované iba v somatických bunkách, ale tiež interagovali pri kontrole znakov rastlín. Pre vlastnosti vo svojom experimente navrhol, aby jedna alela interagovala s druhou dominantným spôsobom. To znamená, že rastlina s genotypom RR by mala rovnaký fenotyp ako rastlina Rr. Alela R je dominantná voči alele r.

              Nápady a veda napredujú

              To boli Mendelove nové nápady, ktoré použil, aby dal zmysel svojim experimentálnym údajom a pozorovaniam. Uvažujme ako Mendel a aplikujme tieto myšlienky.

              Všetky F1 boli rovnaké

              Mendelove nové nápady by mohli vysvetliť toto pozorovanie. Keďže jeho rodičia boli skutočným chovom, vždy robil kríženie medzi homozygotnými rodičmi. Homo znamená to isté, takže rodičia mali dve kópie tej istej verzie génu.

              RR X rrRr

              Pretože R je dominantné pre r, potom potomstvo Rr (pomenované F1) vyzerá rovnako (má rovnaké fenotyp) ako rodič RR. Preto je v F1 pozorovaný iba jeden fenotyp. Ale F1 genotyp sa líši od oboch rodičov. to je heterozygotný (dve rôzne alely).

              Obrázok 5. Mendel použil písmená na vyjadrenie génov (nazval ich časticové faktory), o ktorých sa domnieval, že sa nachádzajú v pároch v bunkách rastlín hrachu. Tieto sa môžu líšiť vo forme (alely) a môžu sa oddeliť, keď sa vytvoria pohlavné bunky (gaméty), keď sa rastliny pripravia na sexuálnu reprodukciu. (Obrazový kredit: A. Kohmetscher)

              F2s: obe vlastnosti sa objavujú v pomere približne 3:1

              Mendel mohol vysvetliť opätovné objavenie sa recesívneho znaku a pomeru spojením myšlienky génov s myšlienkou náhodnej segregácie. Na vysvetlenie tohto výsledku použil Mendel jednoduchú algebru.

              Najprv napísal matematický výraz na vysvetlenie gamét vytvorených v mužskej časti kvetu F1 alebo v ženskej časti.

              (1/2 R + 1/2 r) = všetky vyrobené gaméty

              Ďalej usúdil, že ak sa peľ náhodne spojí s vajíčkom, aby skombinoval gény v gamétach, potom by sa dala algebra použiť na predpovedanie výsledku vynásobením výrazov gamét.

              (1/2 R + 1/2 r) X (1/2 R + 1/2 r) = všetci vyrobení potomkovia F2

              Ak vykonáme násobenie uvedené vyššie, dostaneme ...

              (1/4 RR + 1/4 Rr + 1/4 Rr + 1/4 rr) = (1/4 RR + 1/2 Rr + 1/4 rr) = predpokladané frakcie genotypov F2

              Ak táto matematika spôsobuje, že váš mozog stratí pozornosť, možno zažívate to, čo zažili Mendelovi súčasníci, keď si prečítali jeho publikovaný výskumný dokument. Aj keď mnoho biológov bolo motivovaných pochopiť, ako sa variabilita medzi zvieratami a rastlinami riadi a zdedí, biológom trvalo 30 rokov, kým uznali, že Mendelove nové nápady na vysvetlenie dedičnosti znakov v hrachu je možné použiť na dedičnosť znakov v iných živých organizmoch.

              Jedným z možných vysvetlení tohto 30 -ročného oneskorenia v ocenení je, že pre biológov bolo ťažké pochopiť, ako by matematika mohla vysvetliť biológiu. Jeden biológ, ktorý pochopil, čo Mendel popisoval, bol Punnett. Punnett sa rozhodol previesť Mendelovu algebru na grafickejšie znázornenie procesu segregácie gamét a náhodného zjednotenia.


              Mendel & ndashOtec genetiky | Biológia

              V tomto článku budeme diskutovať o: - 1. Životná história Mendela 2. Znovuobjavenie Mendelovej práce#8217s 3. Technika umelej hybridizácie 4. Monohybridný kríž 5. Zhrnutie 6. Trihybridný kríž 7. Fyzický základ dedičnosti 8. Ploidy.

              1. Životná história Mendela
              2. Znovuobjavenie Mendelovej práce
              3. Mendelova technika umelej hybridizácie
              4. Mendelov experimenty - monohybridný kríž
              5. Zhrnutie Mendelových princípov
              6. Mendelov experimenty a#8211 Trihybridný kríž
              7. Fyzický základ dedičnosti podľa Mendela
              8. Ploidy

              Gregor Mendel je považovaný za „otca genetiky“#8217. Jeho experimenty s hrachom záhradným (Pisum sativum) boli elegantné a závery spolu s jeho interpretáciami tvoria základ modernej genetiky.

              Súčasné znalosti a výskumy v oblasti dedičnosti sú založené priamo na niekoľkých zásadách a zákonoch, ktoré obhajuje Mendel. Od Mendela mnoho vedcov tieto zásady a zásady rozšírilo a rozšírilo, ale bol to on, kto jasným spôsobom predstavil logické vysvetlenie spôsobov, akými sa dedičné faktory (gény) správajú počas kríža.

              Johann Mendel sa narodil v roku 1822 z nemeckého rodičovstva v Heinzendorfe, dedine v Sliezsku. Ako dvadsaťtriročný vstúpil do augustiánskej Monas­tery z Brunnu v Rakúsku (dnes Brunn, Československo), kde prežil zvyšok svojho života (1884). Po vstupe do kláštora si zvolil meno ‘Gregor’ a odteraz bol známy ako Gregor Johann Mendel.

              Mendel uskutočňoval svoje hybridizačné experimenty v záhrade za kláštorom. Mal vedecké zmýšľanie a usilovným a metodickým výskumom získal obrovské množstvo údajov, ktoré tvoria samotný základ všetkých štúdií o dedičnosti.

              Klasický Mendelov dokument bol napísaný v roku 1865 a v nasledujúcom roku bol uverejnený v nejasnom časopise “Transaction of the Natural History Society ” of Brunn. Tu vyšetrovanie Mendela zostalo pochované až do roku 1900, keď sa na Mendelov veľký prínos a hanbu dostali do popredia traja botanici rôznych národností.

              2. Znovuobjavenie Mendelovho diela:

              Muži, ktorí odhalili Mendelovu prácu, boli de Vries z Holandska, Tschermark z Rakúska a Correns z Nemecka. Ich znovuobjavenie Mendelovho prínosu a hanbenia bolo uverejnené oddelene iba s odstupom niekoľkých mesiacov a nasledovali zväzky dokumentov rozširujúcich aplikáciu mendelovských princípov na zvieratá aj rastliny.

              3. Mendelova technika umelej hybridizácie:

              Je nevyhnutné najskôr poznať Mendelovu techniku ​​umelej hybrie a shydizácie a jej rozdiel od normálneho samooplodnenia. Úspech Mendela do značnej miery závisí od výberu hrachu záhradného ako experimentálneho materiálu.

              Mendel si vybral materiál, pretože je to jednoročná rastlina s presne definovanými vlastnosťami. Rastliny hrachu sa dajú ľahko pestovať a krížiť. Kvety tejto rastliny majú samčiu aj samičiu časť a k samooplodneniu zvyčajne dochádza. Krížové opelenie, tj. Prenos peľu z jednej rastliny na stigmu inej rastliny, sa v prirodzenom stave nevyskytuje vo veľkom rozsahu. Môže to urobiť experimentátor.

              Mendel si vo svojich experimentálnych štúdiách vybral sedem párov kontrastných vlastností.

              i) Vinič je vysoký alebo trpasličí

              ii) Nezrelé lusky sú zelené alebo žlté

              iii) Nezrelé lusky sú nafúknuté alebo zovreté medzi semenami

              (iv) Kvety sú buď axiálne alebo koncové

              v) Nutričné ​​časti zrelých semien sú zelené alebo žlté

              vi) Plášte osiva sú hladké alebo vráskavé a

              vii) Plášte osiva sú biele alebo sivé.

              Mendel robil hybridizačné experimenty s mnohými rastlinami ako fazuľa, kukurica, puklica & shydragon atď. Z nich sú najfascinujúcejšie experimenty so záhradným hráškom. Hrach patrí medzi samooplodnené rastliny. K samooplodneniu a blokovaniu dochádza, keď dve gaméty, ktoré sa spoja a vytvoria zygotu, ktorá sa vyvinie na semeno a následne na dospelú rastlinu ďalšej generácie, pochádzajú z peľu a vajíčka toho istého kvetu.

              Na umelé kríženie normálne samoopelivých kvetov hrachu Mendel opatrne odstránil tyčinky z jedného kvetu, kým sú pele ešte nezrelé a neskôr na tieto depollenizované kvety preniesol zrelý peľ z kvetu inej rastliny podľa svojho výberu.

              Semená produkované krížovo opeľovanými kvetmi sa zasadili a starostlivo sa skúmali mladé a hybridné potomstvo (hybridy). Mendel potom krížil kvety medzi sebou, aby získal ďalšiu generáciu. Mendel z tejto druhej generácie hybridov sformuloval základné a hanlivé princípy dedičnosti.

              V záhradnom hrachu Mendel pozoroval sedem párov kontrastných znakov. Patria sem hladké semená a zvrásnené semená, žlté klíčne listy a zelené klíčne listy, nafúknuté struky a zúžené struky, žlté struky, keď sú nezrelé a zelené struky, keď sú zrelé, kvety v pazuchách listov a kvety na konci stoniek, priehľadné obaly semien a hnedé obaly semien, vysoké rastliny a trpasličie rastliny.

              4. Mendelov experimenty - monohybridné Kríž:

              Mendel si všimol, že medzi hrachovými rastlinami boli niektoré vysoké a dosahovali výšku šesť stôp alebo viac, zatiaľ čo iné, hoci boli pestované v rovnakej pôde, boli trpaslíky dosahujúce výšku iba osemnásť palcov. Urobil kríženca vysokej rastliny z vysokej rasy a trpasličej rastliny z trpasličej rasy.

              Výsledné rastliny (potomstvo) prvej filiálky (F1) generácia bola vysoká.

              Mendel skrížil dva z týchto F1 rastliny spolu a vychovali čo najviac rastlín.

              Výsledné rastliny alebo potomstvo druhej filiálky (F2) generácie boli vysoké aj trpasličí. Vysokých rastlín bolo trikrát viac ako trpasličích.

              Mendel potom samoopelil F2 rastliny.

              (i) Trpasličie rastliny, keď sa samoopelili a vytvorili len trpasličie potomstvo.

              (ii) Z vysokých rastlín v F2, jedna tretina vyšľachtených pravých a dve tretiny produkovali vysoké aj trpasličie v pomere 3: 1 ako F1 rastliny áno.

              Najvýraznejšími bodmi z vyššie uvedených experimentov boli (a) iba jedna z dvoch postáv, ktorých sa to týka prvého experimentu, sa objavila v bode F1. Všetky rastliny boli vysoké a neboli trpasličí.

              Postava trpaslíka, hoci sa hanbila, sa objavila vo F1 nebol stratený a opäť sa objavil vo F2.

              Logický záver, ku ktorému Mendel dospel z týchto bodov, bol, že F1 rastliny museli mať „skrytý faktor“#8217 pre trpaslík. Tak rodičia: vysoký X trpaslík.

              K druhému záveru, ku ktorému Mendel dospel, bolo, že ak F1 rastliny obsahujú dva ‘faktorov ’ pre výšku (jeden zodpovedný za výšku, ktorá sa ukázala a jedna za zakrpatenosť, ktorá zostala skrytá) každá rastlina akejkoľvek generácie musí mať dva ‘faktorov ’ za výšku. Vysoká rastlina z vysokej rasy obsahuje dva faktory pre výšku a podobne aj trpasličí rastlina má dva faktory pre zakrpatenosť.

              Mendelovské experimenty je teda možné vizualizovať nasledujúcim spôsobom:

              Čistý vysoký X Čistý trpaslík F1— Celý vysoký

              Z troch vysokých rastlín jedna chová pravdu, že ide o rastliny, ktoré nechávajú samoopeliť a produkovať vysoké rastliny. Ďalší dvaja o tom, že sa nechajú opeľovať alebo sa krížia medzi sebou, pro & shyduce vysoké a trpasličie rastliny v pomere 3: 1. Trpasličí rastlina F.2 génové a shyračné plemená pravdivé (obr. 2.1). Obr.2.2 sa týka monohybridného kríženca medzi čierno-hnedo sfarbenými morčatami.

              5. Zhrnutie mendelovských zásad:

              Z rôznych krížov vyrobených Mendelom boli formulované nasledujúce zásady:

              a. Princíp znaku jednotky:

              Dedičnosť a plachosť rôznych znakov v organizme je riadená faktormi (génmi) a tieto faktory sa vyskytujú v pároch.

              b. Princíp dominancie:

              Jeden gén v alelickom páre môže byť nápomocný pri potlačení expresie druhého mem­bera páru.

              c. Princíp segregácie:

              Pri tvorbe haploidných reprodukčných buniek ako gamét alebo spór je gamétou alebo spórou prijatý iba jeden gén z každého alelického páru.

              d. Princíp nezávislého sortimentu:

              Tu aydytické postavy sú nezávislé jednotky, ktoré sa pri prechode segregujú bez ohľadu na dočasnú dominanciu.

              V F.2 generácie sa získali štyri druhy semien. Boli to okrúhle žlté semená, okrúhle zelené semená, zvrásnené žlté semená a zvrásnené zelené semená a približný pomer týchto štyroch typov bol 9: 3: 3: 1. Z týchto štyroch typov jedincov boli dvaja ako starí a shyparents (žltá okrúhla a vráskavá zelená), zatiaľ čo dvaja boli úplne nové kombinácie (okrúhla zelená a vráskavá žltá).

              Zdá sa teda, že farebný charakter semien je nezávislý od charakteru tvaru semien a nikdy nie sú viazané. Vytvorenie nových kombinácií (okrúhla zelená a vráskavá žltá) ukazuje, že žltá farba sa môže oddeliť od okrúhleho tvaru a naopak.

              Podobne sa zelená farba môže oddeliť od vráskavého tvaru a naopak. Táto vlastnosť disociácie vedie k vytvoreniu novej kombinácie a z vyššie uvedeného správania znakov je zrejmé, že segregácia farby semena je nezávislá od tvaru semena.

              Z tohto experimentu (dihybridný kríž) Mendel postuloval svoj tretí zákon, ktorý hovorí, že dedičné znaky sú my, plaché, nezávislé jednotky, ktoré sa pri krížení segregujú bez ohľadu na dočasnú dominanciu. Toto je známe ako zákon nezávislého sortimentu.

              6. Mendelov experimenty#8211 Trojhybridný kríž:

              Kríže medzi rodičmi, ktoré sa líšia v troch kontrastných znakoch, tj. Kombinácia a strih troch monohybridných krížov operujúcich a strieľania spoločne, sa považujú za trihybridné kríže.

              Keď sa urobí kríženec medzi semenným rodičom s vysokým viničom a žltým okrúhlym CDDGGWW) s peľovým rodičom s trpasličím viničom a zeleným vráskavým semenom (DDGGWW), prvá generácia (F1) kríža je znázornená nasledovne:

              (Vysoký vinič a žlté, okrúhle semeno)

              Keď F.1 závod je krížený s úplným recesívnym typom (DdGgWw X ddggww), osem bude vyrábať osem odrôd gamét (DGW, DGw, DgW, Dgw, dGW, dGw, dgW, dgw)1 rodič, pričom jeden druh gamét (dgw) bude produkovať úplný recesívny rodič.

              Výsledky boli zhrnuté v tabuľke-Genetika-1.

              Keď F.t rastliny sú krížené (DdGgWw X DdGgWw) obidve rodičovské rastliny produkujú osem druhov gamét.

              DGW, DGw, DgW, Dgw, dGW, dGw, dgW, dgw. Ak F1 x F2 kríž je predstavený šachovnicou Bude potrebných 64 políčok. Výsledky takéhoto trihybridného kríženia sú zhrnuté v tabuľke Genetics-2. Fenotypový pomer je 27: 9: 9: 9: 3: 3: 3: 1.

              7. Fyzický základ dedičnosti podľa Mendela:

              Mendelov objav nedokázal zapôsobiť na vedcov v čase, keď bol zverejnený. Takmer tridsaťpäť rokov boli jeho nálezy neznáme. Biológovia týchto vekových skupín sa v dôsledku obrovského vplyvu Darwinovej publikácie O pôvode druhov prostredníctvom prirodzeného výberu veľmi zaujímali o problémy súvisiace s rozdielmi medzi druhmi, a nie o rozdiely v rámci druhu.

              Navyše, v tých časoch boli kvantitatívne metódy vo väčšine oblastí biológie neslýchané. Papier o hybridizácii rastlín preplnený číselnými pomermi a symbolmi písmen bol evidentne odložený ako irelevantný.

              Opätovné objavenie mendelizmu by však malo byť nevyhnutnou nevyhnutnosťou. Záujem o problémy evolúcie bol obrovský. Vážne pochybnosti boli o platnosti Lamarckovej myšlienky (akceptovanej Darwinom), že variácie v organizme sú výsledným výsledkom vplyvov medzi organizmom a prostredím.

              Pozornosť bola zameraná na variácie, ktoré nie sú vysledovateľné z hľadiska environmentálnych rozdielov. Zvláštny záujem o diskontinuálne variácie a odchýlky alebo presnejšie o kontrastný jednotkový charakter študovaný Mendelom dosiahol svoj zenit. A keď sa tak stalo, znovuobjavenie mendelovského diela sa stalo nevyhnutným.

              Mendelove zákony sú v podstate popisom toho, čo sa stane, keď sa vyrábajú rôzne typy krížov. Nasledujúca otázka znie, ako alebo prečo sa to stane. Odpoveď na túto otázku treba nájsť v správaní chromozómov.

              Chromo­zómy sú vláknité štruktúry nachádzajúce sa v jadrách buniek. Sú to vlákna života a tvoria základ pre segregáciu a iné javy dedičnosti. Mendel bohužiaľ nevedel nič o chro & shymosomoch a dokonca ani o ich existencii, pretože dôverné znalosti o bunkovej štruktúre museli čakať na určité kritické technické vylepšenia a rozpory, ktoré boli dosiahnuté na začiatku dvadsiateho storočia.

              Počas bunkového delenia sa hmoty chromatínu prítomné vo vnútri jadra spoja a vytvoria určité telá alebo štruktúry nazývané chro­mozómy. Chromozómy sú univerzálne prítomné v jadrách živých organizmov.

              Počet chromozómov prítomných v danom druhu je konštantný a vyskytujú sa v podobných pároch, okrem pohlavných chromo a yzomov. V počte sa chromozómy u rôznych druhov líšia. V Ascaris univalens je jeden pár chromozómov.

              V ovocnej muške Drosophila sú štyri páry, zatiaľ čo u človeka je 23 párov. V mnohých organizmoch je počet chro­mozómov veľký a počítajú sa so značnými ťažkosťami. Počet chromozómov druhu nikdy nie je ukazovateľom zložitosti alebo stupňa diferenciácie a hanlivosti príslušných druhov.

              Druhy, ktoré sú zjavne príbuzné, sa často veľmi líšia, pokiaľ ide o počet chromo a yzomov. Chromozómy sú schopné udržať si svoju individualitu. Táto in&hydividualita zostáva nedotknutá v rôznych fyziologických podmienkach, ako je rast, metabolizmus a reakcia na stimul.

              Gény nachádzajúce sa v chromozómoch predstavujú a znižujú fyzický základ, na ktorom závisí dedičnosť. (Čo sa týka architektúry, správanie chromozómov počas meiózy nájdete v akejkoľvek Stan & shydardovej knihe cytológie).

              Chromozómy slinných žliaz:

              Najúžasnejšie zo všetkých chromozómov sú chromozómy slinných žliaz, ktoré sa nachádzajú v slinných žľazách a iných tkanivách lariev dvojkrídlových múch (Rad Diptera). Chromozómy boli prvýkrát zaznamenané v roku 1881 a za posledných dvadsať rokov sa stali dôležitým nástrojom pre cytologov a cytogenetikov.

              Chromozómy slinných žliaz majú veľkú veľkosť. Sú 70 až 110 krát dlhšie ako chromozómy v niektorých oogoniových bunkách. Najväčší chromozóm môže dosiahnuť dĺžku pol milimetra. Chromo a shysomy spravidla ležia v jadre dobre oddelené.

              Chromozómy sú vybavené nápadnými priečnymi pásmi. Tieto pásy možno rozpoznať aj v živom a nezafarbenom jadre. Na dlhom chromozóme je možné spočítať 2 000 takýchto pásov. Pásy tvoria vzor, ​​ktorý je pre daný chromozóm konštantný.

              Chromozómy slinných žliaz poskytujú cenné údaje týkajúce sa štruktúry a zloženia chromozómov. Vytvorilo akési biologické spektrum indikujúce a skľučujúce genetickú zložku a štruktúru organizmu (obr. 2.6).

              Chromozómy žiarovky:

              Počas oogenézy u niektorých zvierat, ako sú žralok, obojživelník, vták atď., Sú diploténové chromozómy veľké a sú porovnateľné s chromozómami slinných žliaz Drosophila. U obojživelníkov sa pachyténové štádium môže predĺžiť o dva roky a chromozómy počas tohto dlhého obdobia vykazujú zvláštne zmeny.

              Spárované chromatidy ležia vedľa seba a po celej dĺžke ukazujú série opuchov. Niekedy chromozómy tvoria slučky a vydávajú vláknité telieska. Presná povaha tohto zvláštneho správania chromozómu je stále nedostatočne známa.

              Počet chromozómov u niektorých zvierat a rastlín je uvedený v tabuľke Genetika-3:

              Konečnou, ale hypotetickou dedičnou jednotkou je gén. Castle definoval gén ako najmenšiu časť chromozómu, ktorá sa môže sama meniť. ’ Gény sú na chromozóme uložené v lineárnom poradí. Sú to korálky na chromozómovom náhrdelníku.

              Gény sú ultra-mikroskopické. Dodnes ich žiadny optický prístroj nedokázal dostať do dosahu ľudských zmyslových orgánov. Skladajú sa zo zložitých molekúl. Molekuly rôznych génov sa líšia v chemickom zložení.

              Gény sú prítomné v duplicitných pároch, z ktorých jeden člen pochádza od otca a druhý od matky. Sú prítomné vo všetkých chromozómoch každej bunky od zygoty ďalej. Každý chromo a shysome obsahuje mnoho génov.

              Každý gén sa nachádza v rovnakom konkrétnom chro­mozóme a v určitej oblasti chromozómu. Špecifické usporiadanie génov na chromozóme nie je nikdy hodené náhodne. Gény sú ako chemické katalyzátory a nikdy nezomrú v akcii.

              Na rozdiel od atómov a molekúl gény rastú asimiláciou, reprodukujú svoj vlastný druh a mutujú alebo sa menia stratou, adíciou a preskupením. Gény však majú vysoký stupeň stability.

              Gén nemôže prežiť bez partnera. Gény sa dnes nepovažujú za ‘určovače jednotiek’ pre jeden znak, mendelovským spôsobom. Pôsobia v spojení s inými génmi na organizmus ako celok.

              Skutočná povaha génov musí byť ešte úplne známa. Gény, ak zostanú spolu v hybride, sa nekombinujú, nekontaminujú ani sa navzájom neinteragujú. Na druhej strane, rôzne gény segregujú, oddeľujú čisté a nekontaminované a prenášajú sa do rôznych gamét tvorených hybridom a smerujú k rôznym jednotlivcom v rámci hybridu.

              Gény sú symbolizované písmenami. Dominantné gény sú reprezentované veľkými písmenami (ako ‘T ’ na výšku) a zvyškové a hanlivé gény sú reprezentované malými písmenami (ako ‘t ’ pri trpaslíku). Toto je vhodná metóda na sledovanie prenosu a distribúcie génov v krížových experimentoch. T a t sú teda alelické gény alebo alely.

              Jedinec vzniká spojením dvoch gamét ako v Mendelových experimentoch. Prijíma gén zodpovedný za výšku a gén zodpovedný za trpaslík. Pravá šľachtiteľská vysoká rastlina je teda reprezentovaná TT a podobne pravá trpasličia rastlina je reprezentovaná tt.

              Keď sú tieto dve rastliny skrížené, jedna T -gameta, či už samčia alebo samičia, je oplodnená jednou gamétou nesúcou t. Výsledná zygota teda dostane T aj t a jej genetický vzorec je zapísaný a označený ako Tt.

              T. H. Morgan vo svojej teórii génov “ zhrnul nasledujúce:

              a) Znaky jednotlivca sú prenosné voči spárovaným génom v zárodočnom materiáli. Sú držané pohromade v neobmedzenom počte väzbových skupín.

              (b) Počas zrenia gamét sa každý pár génov oddelí podľa prvého Mendelovho zákona a v dôsledku toho každá gaméta dostane iba jednu sadu.

              (c) Gény v rôznych väzbových skupinách sa triedia nezávisle podľa druhého Mendelovho zákona.

              (d) Medzi homológnymi chromozómami dochádza k usporiadanej výmene génov procesom kríženia.

              (e) Frekvencia kríženia cez srsť a svitky svedčí o lineárnom usporiadaní génov v každej väzbovej skupine a ich vzájomnej polohe.

              Chromozómy sú v bunkách v podstate prítomné v diploidnom (2n) stave. Počas tvorby gamét sa počet zníži na polovicu alebo haploidný (n). Základný počet chromozómov sa môže meniť v rastlinách aj zvieratách.

              Túto zmenu a posun v základnom počte chromo a shysome možno nájsť v nasledujúcich formách:

              Keď sa znásobí základný počet chromozómov, triploidný (3n) tetraploidný (4n), tento stav sa nazýva polyploidia. Keď polyploidia vzniká priamo zvýšením nižšieho čísla - nazýva sa to autopolyploidia. Keď je nárast počtu chromozómov spôsobený krížením s inými druhmi, nazýva sa to amfidiploidia.

              Haploidné chromozomálne číslo (n), ktoré je najnižším chromo -shysomovým číslom alebo primitívnym číslom v skupine zvierat alebo rastlín, sa nazýva monoploidné alebo haploidné. Toto základné číslo je zachované v mnohých rastlinách, ako je kukurica, a v chovoch ako včely.

              Namiesto toho, aby sa prejavovali zmeny v kompletnom súbore chromozómov, niekedy sa jednotlivci vyskytujú s jediným chromozómom ako s extra alebo žiaducim. Trisomický jedinec má teda normálne chromozomálne doplnky a jeden ďalší. Monosomikum nemá jeden chromozóm. Takíto jedinci s neúplnou sadou chromozómov sa nazývajú aneuploidy.

              Blakeslee a Belling (1924) boli priekopníkmi vedcov, ktorí zaznamenali existenciu aneuploidie v bežnej rastline Datura stramonium. Táto rastlina má v somatických bunkách 12 párov chromozómov. Objavili ‘ mutantného typu ’ s 25 chromozómami namiesto 24. V metafáze prvého meiotického delenia bol u jedného z 12 párov pozorovaný ďalší chromozóm.

              V tejto rastline bol prítomný jeden trizóm spolu s 11 disomami. Tri­somická rastlina sa líši od ostatných rastlín najmä tvarom a charakteristikami chrbtice tobolky. Chromozómový súbor a plachosť je znázornený ako 2n+l. Aneuploidiu v Drosophile s trizomickým X chromozomom ilustroval Bridges.

              Keď sa samice ovocných mušiek skrížia s červenookými samcami, očakáva sa, že sa vytvoria iba červenooké dcéry a bielookí synovia. Bridges pozoroval niekoľko červenookých synov a niekoľko bielookých dcér.

              Dôvodom je neschopnosť chromozómov X sa oddeliť alebo oddeliť a rozdeliť v redukčnom delení. Táto nondis­junkcia vedie k produkcii niektorých vajíčok, ktoré majú dva X chromozómy a iné iba s jedným.


              Mendelove experimenty

              i) Kvet rastliny hrachu záhradného sú obojpohlavné. Androcium a gynoecium kvetu sú viac-menej úplne pokryté okvetnými lístkami, a tak peľové zrná iných kvetov nemôžu ľahko vstúpiť do kvetu. Prirodzene dochádza k samooplodneniu v kvete, ale v nevyhnutných časoch je možné vykonať umelé krížové opeľovanie.

              ii) Záhradné rastliny hrachu majú dobre definované odrody znakov.

              iii) Rastlinu záhradného hrachu je možné krížiť s inými rastlinami hrachu, ktorá má alternatívny charakter, potom sa vyvinú hybridné alebo heterogénne rastliny. Tieto hybridné rastliny sú plodné, majú schopnosť vyvíjať sa v nasledujúcich generáciách a pre Mendelove experimenty to bolo veľmi dôležité.

              iv) Rastliny záhradného hrachu znášajú extrémne podnebie, a preto sa dajú ľahko pestovať v záhrade.

              v) Pretože záhradný hrach je jednoročná rastlina, má krátke rozpätie, pre ktoré je možné v krátkom čase vykonať Mendelove experimenty hybridizácie.

              Hybridizačný postup v Mendelových experimentoch: -

              Je nevyhnutné poznať postup umelej hybridizácie v rastlinách a je nevyhnutný pre Mendelove experimenty. Po tomto postupe nasleduje niekoľko krokov, ktoré sú stručne popísané nižšie:

              Mendel Zber hrášku

              i) Zbierka rodičov: Na hybridizačné experimenty je nevyhnutné zozbierať materskú rastlinu z miestnych oblastí. Rodičovské odrody záhradného hrachu boli distribuované v okolitých divokých oblastiach kláštora, kde Mendel robil experimenty. Po výbere určitých odrôd Mendel zozbieral hrachové rastliny z okolitého divokého prostredia na experimentálny materiál.

              ii) Výber rodičovskej generácie: samooplodňovací drôt vyrobený na overenie čistoty znakov vybraného rastlinného materiálu. Z tohto dôvodu boli v nasledujúcich generáciách vykonávané vlastné oplodnenia a ak charakter alebo charaktery, na ktorých boli experimenty uskutočnené, vyjadrené v nasledujúcich generáciách nezmenené, boli tieto plány prijaté ako čistá rodičovská generácia.

              iii) Umelé krížové opelenie: v prípade obojpohlavného kvetu vybraných čistých rodičov boli prašníky odstránené pred zrelosťou a čo je horšie urobené opatrne otvorením kvetu pred stratou pomocou jemnej kliešte a tento proces v Mendelových experimentoch je známy ako emaskácia. Tesne po odstránení prašníkov z obojpohlavného kvetu sa blizna prekryla polyetylénovým vrecúškom, aby nedochádzalo k opeleniu cudzími peľmi.

              iv) V prípade jednopohlavnej materskej rastliny boli samčie a samičie kvety pred splatnosťou oddelene zakryté polyetylénovým vreckom. Cudzie pele teda nenastali ani zámene so samčím kvetom, ani krížové opelenie u samičieho kvetu.

              Experimenty s Mendelom: -

              Mendel zozbieral rodičovské odrody záhradného hrachu z okolitého divokého prostredia. Potom vykonal samoopelenie týchto zozbieraných rastlín hrachu v nasledujúcich generáciách, aby dokázal svoju čistotu vo vzťahu k špecifickým vybraným znakom. Pozorujúc, že ​​špecifické znaky týchto plánov sa prenášajú z generácie na generáciu, ktoré uspokojujú Mendela o čistote a označujú ich za čistú hrachovú rastlinu. Potom robil hybridizačné experimenty medzi alternatívnymi znakmi dvoch čistých rastlín hrachu a týchto čistých rastlín, pričom sa považovali za rodičovskú generáciu. Mendel robil experimenty so siedmimi postavami a ich kontrastnými alternatívami záhradného hrachu sú:


              1) Vysoká a trpasličí rastlina.
              2) Okrúhle a vráskavé semená.
              3) yolo a zelené kotyledóny.
              4) Farebné a biele plášte semien.
              5) Axiálne a terminálne kvety.
              6) Nafúknuté a stiahnuté lusky.
              7) Zelené a yolo struky.

              Počas Mendelove experimenty hybridizácie opatrne odstránil tyčinky z ktoréhokoľvek kvetu pred dozretím, aby nemohlo dôjsť k samoopeleniu. Po dozretí preniesol peľové zrná z inej čistej rastliny a umelo ich krížovo opelil poprášením vychudnutého kvetu. Potom zakryl kvety vrecom. Potom sa semená vyrobené krížovým opelením opäť zhromaždili na plantáž.


              Princíp segregácie

              Skutočnosť, že Mendel pozoroval tento konzistentný fenotypový pomer 3: 1 v generácii F2 v niekoľkých rôznych črtách, mu umožnila rozšíriť model dedičnosti častíc. V tom, čo sa stalo známym ako Mendelov princíp segregácie, Mendel predpovedal, že fyzické vlastnosti organizmu sú prenášané z rodičovských generácií ako „diskrétne častice“ (teraz označované ako alely), pričom v každej gaméte (tj v peli) je presne jedna častica od každého rodiča. alebo vaječné bunky). Preto má každá gaméta rovnakú pravdepodobnosť (50 %), že dostane ktorúkoľvek alelu prítomnú u rodiča. Keď organizmus generuje gamétu, každej gaméte je pridelená iba jedna z dvoch možných rodičovských alel. Alokácia alel je navyše náhodná, čo vysvetľuje, prečo existuje rovnaká pravdepodobnosť prijatia ktorejkoľvek alely. Pri oplodnení gamét vzniká nový organizmus, ktorý má genotypy, ktoré sú kombináciou rodičovských alel.


              Epistáza

              Mendelove štúdie na hrachu naznačovali, že súčet fenotypu jednotlivca bol kontrolovaný génmi (alebo ako ich nazýval, jednotkovými faktormi), takže každá vlastnosť bola zreteľne a úplne kontrolovaná jediným génom. V skutočnosti sú jediné pozorovateľné charakteristiky takmer vždy pod vplyvom viacerých génov (každý s dvoma alebo viacerými alelami), ktoré pôsobia súčasne. Napríklad najmenej osem génov prispieva k farbe očí u ľudí.


              Farba očí u ľudí je určená viacerými génmi. Pomocou kalkulačky farby očí predpovedajte farbu očí detí podľa rodičovskej farby očí.

              V niektorých prípadoch môže niekoľko génov prispieť k aspektom spoločného fenotypu bez toho, aby ich génové produkty niekedy priamo interagovali. Napríklad v prípade vývoja orgánov môžu byť gény exprimované postupne, pričom každý gén pridáva na zložitosti a špecifickosti orgánu. Gény môžu fungovať v komplementárnej alebo synergickej móde, takže na ovplyvnenie fenotypu je potrebné súčasne exprimovať dva alebo viac génov. Gény môžu byť tiež proti sebe, pričom jeden gén modifikuje expresiu iného.

              Pri epistáze je interakcia medzi génmi antagonistická, takže jeden gén maskuje alebo interferuje s expresiou druhého. „Epistasis“ je slovo zložené z gréckych koreňov, ktoré znamená „stojac na“. Alely, ktoré sú maskované alebo umlčané, sú údajne hypostatické pre epistatické alely, ktoré maskujú. Biochemickým základom epistázy je často génová dráha, v ktorej expresia jedného génu závisí od funkcie génu, ktorý mu v ceste predchádza alebo ho nasleduje.

              Príkladom epistázy je pigmentácia u myší. Farba srsti divokého typu, aguti (AA), je dominantný pre jednofarebnú kožušinu (aa). Avšak samostatný gén (C.) je potrebný na výrobu pigmentu. Myš s recesiou c alela v tomto lokuse nie je schopná produkovať pigment a je albino bez ohľadu na alelu prítomnú v lokuse A ([odkaz]). Preto genotypy AAcc, Aacca aacc všetky produkujú rovnaký albínsky fenotyp. Kríženie medzi heterozygotmi pre oba gény (AaCc X AaCc) by generovalo potomstvo s fenotypovým pomerom 9 aguti: 3 plná farba: 4 albín ([odkaz]). V tomto prípade, C. gén je epistatický pre A gén.


              Epistáza môže nastať aj vtedy, keď dominantná alela maskuje expresiu v samostatnom géne. Farba ovocia v letnom tekvici je vyjadrená týmto spôsobom. Homozygotný recesívny prejav W gén (ww) v spojení s homozygotnou dominantnou alebo heterozygotnou expresiou Y gén (YY alebo Áno) vytvára žlté ovocie a wwyy genotyp produkuje zelené ovocie. Ak však ide o dominantnú kópiu súboru W gén je prítomný v homozygotnej alebo heterozygotnej forme, letná tekvica prinesie biele ovocie bez ohľadu na Y alely. Kríž medzi bielymi heterozygotmi pre oba gény (WwYy × WwYy) by prinieslo potomstvo s fenotypovým pomerom 12 bielych: 3 žltých: 1 zelených.

              Nakoniec epistáza môže byť recipročná, takže ktorýkoľvek gén, ak je prítomný v dominantnej (alebo recesívnej) forme, exprimuje rovnaký fenotyp. V pastierskej kabelke (Capsella bursa-pastoris), charakteristiku tvaru semena riadia dva gény v dominantnom epistatickom vzťahu. Keď gény A a B obaja sú homozygotní recesívni (aabb), semená sú vajcovité. Ak je prítomná dominantná alela pre niektorý z týchto génov, výsledkom sú trojuholníkové semená. To znamená, že každý možný genotyp iný ako aabb výsledkom sú trojuholníkové semená a kríženie heterozygotov pre oba gény (AaBb X AaBb) by prinieslo potomstvo s fenotypovým pomerom 15 trojuholníkových: 1 vajcovitých.

              Pri spracovávaní genetických problémov majte na pamäti, že každá jednotlivá charakteristika, ktorá má za následok fenotypový pomer, ktorý je celkom 16, je typická pre interakciu dvoch génov. Pripomeňme si fenotypový vzor dedičnosti pre Mendelov dihybridný kríž, ktorý zvažoval dva neinteragujúce gény – 9:3:3:1. Podobne by sme očakávali, že interagujúce génové páry budú tiež vykazovať pomery vyjadrené ako 16 častí. Všimnite si, že predpokladáme, že interagujúce gény nie sú spojené, stále sa triedia nezávisle do gamét.


              Ak chcete získať vynikajúci prehľad o Mendelových experimentoch a vykonať vlastné krížiky a identifikovať vzorce dedičnosti, navštívte webové laboratórium Mendel’s Peas.


              Zákon o nezávislom sortimente

              Toto je druhý zákon dedičnosti, ktorý objavil Gregor Johan Mendel. Zákon uvádza, že keď dva páry génu vstúpia v kombinácii F1, obidva páry majú svoj nezávislý dominantný účinok. Tieto gény sa oddeľujú, keď sa tvoria gaméty, ale sortiment sa vyskytuje náhodne a celkom voľne.

              Dôležité faktory alebo znaky zákona o nezávislom sortimente

              1. Tento zákon vysvetľuje súčasné dedenie dvoch rastlinných znakov.

              2. V F1, keď sa spoja dva gény ovládajúce dva rôzne znaky, každý gén prejavuje nezávislé dominantné správanie bez ovplyvnenia alebo úpravy účinku iného génu.

              3. Tieto génové páry sa segregujú alebo oddelia počas tvorby gamét nezávislým spôsobom.

              4. Alely génu sa môžu voľne kombinovať s alelami iného génu. Každá alela génu má teda rovnakú šancu spojiť sa s každou alelou iného génu.

              5. v typickom monohybridnom kríži každý z dvoch párov génov, ak sa uvažuje oddelene, vykazuje typický segregačný pomer 3: 1 v generácii F2.

              6. Náhodný sortiment alel dvoch génov vedie k tvorbe nových génových kombinácií.

              Dihybridný kríž (príklad zákona o nezávislom sortimente)

              Keď sa rastliny záhradného hrachu so žltými a okrúhlymi semenami krížia s rastlinami, ktoré majú vrásčité a zelené semená, získame žlté okrúhle semená v F1. Žltá farba semien teda dominuje nad zelenými a okrúhly tvar semien nad zvrásnenými nezávisle.

              F1 produkuje štyri typy gamét, tj. Žlté okrúhle (YR), žlté vráskavé (Yr), zelené okrúhle (yR) a zelené vráskavé (yr). Vďaka samoopeleniu F1 vzniknú všetky štyri vyššie uvedené typy jednotlivcov v pomere 9: 3: 3: 1. Genotypický pomer je 1: 2: 2: 4: 1: 2: 1: 2: 1.

              Dihybrid Cross (Príklad zákona o nezávislom sortimente) Obrázkový kredit- www.mun.ca


              Krížence hrachu Mendel: odrody, znaky a štatistiky

              Kontroverzia vznikla kvôli Mendelovým pokusom s krížením hrachu po tom, čo štatistik R.A. Fisher navrhol, ako sa tieto opatrenia mohli vykonávať, a kritizoval Mendelovu interpretáciu jeho údajov. Tu znova skúmame Mendelove experimenty a skúmame Fisherovu štatistickú kritiku zaujatosti. Opisujeme odrody hrachu dostupné v Mendelových časoch a ukazujeme, že tieto môžu pohotovo poskytnúť všetok materiál, ktorý Mendel potreboval pre svoje experimenty, postavy, ktoré sa rozhodol nasledovať, boli v tej dobe jasne popísané v katalógoch. Kombinácia charakterových stavov, ktoré sú k dispozícii v týchto odrodách, spolu s Eichlingovou správou o krížení, ktoré Mendel vykonal, naznačujú, že dva z jeho experimentálnych experimentov s potomstvom F3 mohli zahŕňať rovnakú populáciu F2, a preto by sa s týmito údajmi nemalo zaobchádzať ako so samostatnými premennými v štatistike analýza Mendelových údajov. Komplexné opätovné preskúmanie Mendelových segregačných pomerov nepodporuje predchádzajúce návrhy, že sa výrazne líšia od očakávaní.Hodnoty χ 2 jeho segregačných pomerov sú súčtom hodnoty blízkej očakávaniu a neexistuje extrémny segregačný pomer. Celkovo sa hodnoty χ pre Mendelove segregačné pomery mierne líšia od štandardnej normálnej distribúcie, je to pravdepodobne kvôli rozptylu spojenému s fenotypovými a nie genotypovými pomermi a pretože Mendel vylúčil niektoré súbory údajov s malým počtom potomkov, kde poznamenal, že pomery „sa neodchyľujú bezvýznamne “od očakávania.

              Kľúčové slová: Odrody hrachu Gregor Mendel RA Fisher Štatistická polemika.

              Vyhlásenie o konflikte záujmov

              Konkurenčné záujmyAutori vyhlasujú, že nemajú žiadne konkurenčné záujmy.


              Pozri si video: Když onemocní buňky NEZkreslená věda I (Septembra 2022).


Komentáre:

  1. Oedipus

    Takže môžete donekonečna diskutovať ..

  2. Wycliff

    Je to jednoducho skvelá myšlienka

  3. Arashizragore

    Yes, someone has a fantasy



Napíšte správu