3 Zákony Mendela a Experimenty hrachu



3 zákony Mendela alebo Mendelova genetika sú najdôležitejšie vyhlásenia biologického dedičstva. Gregorio Mendel, mních a rakúsky prírodovedec, je považovaný za otca genetiky. Mendel prostredníctvom svojich experimentov s rastlinami zistil, že určité znaky boli dedené podľa špecifických vzorov.

Mendel študoval dedičstvo experimentujúce s hráškom z rastliny tohto druhu Pisum sativum mal vo svojej záhrade. Táto rastlina bola vynikajúcim testovacím modelom, pretože mohla byť samoopelená alebo krížovo oplodnená, okrem toho, že má niekoľko funkcií, ktoré majú len dve formy..

Napríklad: funkcia "farba" môže byť iba zelená alebo žltá, funkcia "textúra" môže byť iba hladká alebo hrubá, a tak s ďalšími 5 funkciami, z ktorých každý má dva tvary.

Gregor Mendel formuloval svoje tri zákony vo svojej práci publikovanej ako Experimenty na hybridizáciu rastlín (1865), ktorú prezentoval v spoločnosti Natural History Society v Brne, hoci boli ignorované a neboli brané do úvahy až do roku 1900.

index

  • 1 História Gregora Mendela
  • 2 Mendelove experimenty 
    • 2.1 Výsledky experimentov
    • 2.2 Ako sa uskutočnili Mendelove experimenty?
    • 2.3 Prečo si Mendel vybral rastliny hrachu?
  • 3 Mendel's 3 zákonov zhrnuté
    • 3.1 Mendelov prvý zákon
    • 3.2 Druhý zákon Mendela
    • 3.3 Mendelov tretí zákon
  • 4 Podmienky zavedené Mendelom
    • 4.1 Dominantné
    • 4.2 Recesia
    • 4.3 Hybrid
  • 5 Mendelovo dedičstvo aplikované u ľudí
  • 6 Príklad dedičstva u mačiek
  • 7 4 Príklady mendelovských znakov
  • 8 Faktory, ktoré menia Mendelovu segregáciu
    • 8.1 Dedičstvo spojené so sexom
  • 9 Referencie

História Gregora Mendela

Gregor Mendel je považovaný za otca genetiky, kvôli príspevkom, ktoré zanechal prostredníctvom svojich troch zákonov. Narodil sa 22. júla 1822 a hovorí sa, že od útleho veku bol v priamom kontakte s prírodou, čo ho zaujímalo o botaniku..

V roku 1843 vstúpil do kláštora Brünn ao tri roky neskôr bol vysvätený za kňaza. Neskôr, v roku 1851 sa rozhodol študovať botaniku, fyziku, chémiu a históriu na Viedenskej univerzite.

Po štúdiu sa Mendel vrátil do kláštora a bol tam, kde uskutočnil experimenty, ktoré mu umožnili formulovať tzv..

Nanešťastie, keď predstavil svoju prácu, to zostalo bez povšimnutia a hovorí sa, že Mendel opustil experimenty s dedičstvom.

Na začiatku dvadsiateho storočia však jeho diela začali získavať uznanie, keď viacerí vedci a botanici uskutočnili podobné experimenty a našli svoje štúdie..

Mendelove experimenty

Mendel študoval sedem charakteristík hrachu: farbu semena, tvar semena, polohu kvetu, farbu kvetu, tvar podu, farbu struku a dĺžku kmeňa.

Pre Mendelove experimenty boli tri hlavné kroky:

1-Samooplodnením sa vytvorila generácia čistých rastlín (homozygotov). To znamená, že rastliny s fialovými kvetmi vždy produkovali semená, ktoré generovali fialové kvety. Tieto rastliny nazval generáciou P (rodičov).

2-Potom prešiel dvojicami čistých rastlín s rôznymi vlastnosťami a potomkami týchto rodov (F1)..

3-Nakoniec získala tretiu generáciu rastlín (F2) samoopelením dvoch rastlín F1 generácie, tj krížením dvoch rastlín generácie F1 s rovnakými vlastnosťami.

Výsledky experimentov

Mendel našiel z jeho experimentov nejaké neuveriteľné výsledky.

Generovanie F1

Mendel zistil, že generácia F1 vždy produkovala tú istú vlastnosť, aj keď dvaja rodičia mali odlišné vlastnosti. Napríklad, ak ste prešli rastlinou s fialovými kvetmi s rastlinou s bielymi kvetmi, všetky potomkovité rastliny (F1) mali fialové kvety.

Je to preto, lebo fialový kvet je vlastnosťou dominantné. Preto biely kvet je vlastnosť ustupujúce.

Tieto výsledky môžu byť znázornené v diagrame nazývanom Punnettovo námestie. Dominantný gén pre farbu je znázornený veľkým písmenom a recesívny gén s malým písmenom. Tu fialová farba je dominantný gén, ktorý je zobrazený s "M" a biely je recesívny gén, ktorý je zobrazený s "b".

Generácia F2

V generácii F2 Mendel zistil, že 75% kvetov bolo fialových a 25% bielych. Bolo zaujímavé, že hoci obaja rodičia mali fialové kvety, 25% potomkov malo biele kvety.

Vzhľad bielych kvetov je spôsobený génom alebo recesívnym znakom prítomným u oboch rodičov. Tu je Punnettov diagram, ktorý ukazuje, že 25% potomkov malo dva "b" gény, ktoré produkovali biele kvety:

Ako sa uskutočnili Mendelove experimenty?

Mendelove experimenty boli vykonávané s hrachovými rastlinami, čo je trochu zložitejšia situácia, pretože každá kvetina má samčiu časť a samičiu časť, to znamená samoopelenú.

Ako teda mohol Mendel ovládať potomstvo rastlín? Ako som ich mohol prekročiť?.

Odpoveď je jednoduchá, aby bolo možné kontrolovať potomstvo hrachu, Mendel vytvoril postup, ktorý mu umožnil zabrániť rastlinám pred samovoľným hnojením..

Procedúra spočívala v odrezaní tyčiniek (samčích orgánov kvetov, ktoré obsahujú peľové vrecúška, to znamená tie, ktoré produkujú peľ) kvetov prvej rastliny (nazývanej BB) a posypeme peľ z druhej rastliny v piestik (ženský orgán kvetov, ktorý je v strede) prvého.

Touto činnosťou Mendel riadil proces oplodnenia, čo je situácia, ktorá mu umožňovala vykonávať každý experiment znova a znova, aby sa zabezpečilo, že sa vždy získalo to isté potomstvo..

Takto dosiahol formuláciu toho, čo je teraz známe ako Mendelov zákon.

Prečo Mendel vybral hrachu rastliny?

Gregor Mendel si vybral hrachové rastliny na vykonávanie svojich genetických experimentov, pretože boli lacnejšie ako akákoľvek iná rastlina a pretože ich generačný čas je veľmi krátky a má veľké množstvo potomkov..

Potomkovia boli dôležití, pretože bolo potrebné vykonať veľa experimentov, aby sa formulovali ich zákony.

Vybral si ich aj kvôli veľkej odrode, ktorá existovala, to znamená od zeleného hrášku, okrem iného od hrachu zeleného hrachu..

Odroda bola dôležitá, pretože bolo potrebné vedieť, aké vlastnosti možno zdediť. Tu vzniká pojem Mendelovo dedičstvo.

Sú zhrnuté 3 zákony Mendela

Mendelov prvý zákon

Prvý zákon Mendela alebo zákon uniformity uvádza, že pri prekročení dvoch čistých jedincov (homozygótov) budú všetci potomkovia rovní (jednotní) vo svojich vlastnostiach.

Je to kvôli dominancii niektorých postáv, jednoduchá kópia týchto postačuje na maskovanie efektu recesívneho charakteru. Homozygotní aj heterozygotní potomkovia preto budú prezentovať rovnaký fenotyp (viditeľný znak)..

Mendelov druhý zákon

Mendelov druhý zákon, tiež nazývaný zákon o segregácii znakov, uvádza, že počas tvorby gamét sú alely (dedičné faktory) oddelené (segregované) takým spôsobom, že potomstvo získava alelu od každého príbuzného..

Tento genetický princíp modifikoval počiatočnú vieru, že dedičnosť je jedinečným "kombinovaným" procesom, v ktorom potomstvo vykazuje medzi dvoma rodičmi prechodné črty..

Mendelov tretí zákon

Mendelov tretí zákon je tiež známy ako zákon nezávislého oddelenia. Počas vytvárania gamét sú znaky pre rôzne znaky dedené nezávisle od seba.

V súčasnosti je známe, že tento zákon sa nevzťahuje na gény na rovnakom chromozóme, ktoré by boli zdedené spoločne. V priebehu meiózy sa však chromozómy nezávisle oddeľujú.

Podmienky zavedené Mendelom

Mendel razil niekoľko termínov, ktoré sa v súčasnosti používajú v oblasti genetiky, vrátane: dominantného, ​​recesívneho, hybridného.

dominantné

Keď Mendel vo svojich experimentoch použil dominantné slovo, hovoril o charaktere, ktorý sa prejavil navonok v jednotlivec, či bol len jeden z nich, alebo ak boli dvaja z nich..

ustupujúce

S recesívnou, Mendel znamenalo, že je to charakter, ktorý sa neprejavuje mimo jednotlivca, pretože dominantný charakter mu bráni. Preto, aby zvíťazil, bude nevyhnutné, aby jednotlivec mal dve recesívne znaky.

hybridný

Mendel použil slovo hybrid na označenie výsledku kríženia dvoch organizmov rôznych druhov alebo rôznych charakteristík.

Podobne to bol on, kto určil použitie veľkého písmena pre dominantné alely a nižší prípad pre recesívne alely.

Následne iní výskumníci dokončili svoju prácu a využili zvyšok termínov, ktoré sa dnes používajú: gén, alela, fenotyp, homozygot, heterozygot..

Mendelovo dedičstvo aplikované na ľudí

Charaktery ľudských bytostí možno vysvetliť prostredníctvom Mendelovho dedičstva, pokiaľ je známa rodinná história.

Je potrebné poznať rodinnú históriu, pretože s nimi môžete zbierať potrebné informácie o konkrétnej črte.

Na tento účel je vytvorený genealogický strom, v ktorom je popísaná každá zo znakov členov rodiny, a teda môže byť určená, od koho boli zdedené..

Príklad dedičstva u mačiek

V tomto príklade je farba srsti označená B (hnedá, dominantná) alebo b (biela), zatiaľ čo dĺžka chvosta je označená S (krátka, dominantná) alebo s (dlhá)..

Keď sú rodičia homozygotní pre každý znak (SSbb a ssBB), ich deti vo F1 generácii sú heterozygotné v oboch alelách a vykazujú iba dominantné fenotypy (SsbB)..

Ak sa mláďatia navzájom spárujú, v generácii F2 sa vyrábajú všetky kombinácie farby srsti a dĺžky chvosta: 9 sú hnedé / krátke (fialové škatule), 3 sú biele / krátke (ružové škatuľky), 3 sú hnedá / dlhá (modré rámčeky) a 1 je biela / dlhá (zelený rámček).

4 Príklady Mendelových znakov

-albinizmusJe to dedičná vlastnosť, ktorá spočíva v zmene produkcie melanínu (pigment, ktorý ľudia majú a je zodpovedný za farbu kože, vlasov a očí), takže v mnohých prípadoch dochádza k absencii celkom. Táto vlastnosť je recesívna.

-Lobby voľného ucha: je to dominantný prvok.

-Lobby ucha sa spojiliJe to recesívna vlastnosť.

-Vdovy vlasy alebo zobákTáto funkcia sa vzťahuje na spôsob, akým vlasová čiara končí na čele. V tomto prípade by to skončilo špičkou v strede. Tí, ktorí prezentujú túto funkciu, majú písmeno "w" hore nohami. Je to dominantný prvok.

Faktory, ktoré menia Mendelovu segregáciu

Dedičnosť spojená so sexom

Dedičnosť súvisiaca so sexom sa vzťahuje na to, čo súvisí s párom pohlavných chromozómov, to znamená tých, ktoré určujú pohlavie jednotlivca..

Ľudia majú chromozómy X a chromozómy Y. Ženy majú chromozómy XX, zatiaľ čo muži XY.

Niektoré príklady dedičstva súvisiaceho so sexom sú:

-Farba slepota: je to genetická zmena, ktorá robí farby nemožno rozlíšiť. Zvyčajne nemôžete rozlišovať medzi červenou a zelenou, ale to bude závisieť od stupňa farebnej slepoty, ktorú osoba prezentuje.

Farebná slepota je prenášaná recesívnou alelou spojenou s chromozómom X, preto ak človek zdedí chromozóm X, ktorý predstavuje túto recesívnu alelu, bude farebne slepý..

Kým pre ženy majú túto genetickú zmenu, je nevyhnutné, aby mali dva zmenené chromozómy X. Preto je počet žien s farebnou slepotou nižší ako u mužov.

-hemofílie: je dedičná choroba, ktorá, podobne ako slepota, je spojená s chromozómom X. Hemofília je ochorenie, ktoré spôsobuje, že krv ľudí sa nezráža správne..

Z tohto dôvodu, ak je človek trpiaci hemofíliou rezaný, jeho krvácanie bude trvať oveľa dlhšie ako krvácanie inej osoby, ktorá ho nemá. To sa deje preto, že nemáte dostatok bielkovín v krvi na kontrolu krvácania.

-Duchennova svalová dystrofia: ide o recesívne dedičné ochorenie, ktoré je spojené s chromozómom X. Je to neuromuskulárne ochorenie, vyznačuje sa prítomnosťou významnej svalovej slabosti, ktorá sa vyvíja v generalizovanej a progresívnej

-hypertrichózaJe to dedičné ochorenie, ktoré je prítomné v chromozóme Y, pre ktorý sa prenáša len z otca na mužského dieťaťa. Tento typ dedičstva sa nazýva holodendic.

Hypertrichóza je rast nadbytočných vlasov, takže kto trpí, má časti svojho tela, ktoré sú nadmerne chlpaté. Táto choroba sa tiež nazýva vlkodlak syndróm, pretože mnohí z tých, ktorí trpia, sú takmer úplne pokrytí chlpy.

referencie

  1. Brooker, R. (2012). Pojmy genetiky (1. vydanie). Spoločnosti McGraw-Hill, Inc..
  2. Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Úvod do genetiky analýza (11. vydanie). W.H. slobodný človek
  3. Hasan, H. (2005). Mendel a zákony genetiky (1. vydanie). Rosen Publishing Group, Inc..
  4. Lewis, R. (2015). Ľudská genetika: koncepty a aplikácie (11. vydanie). Vzdelávanie McGraw-Hill.
  5. Snustad, D. & Simmons, M. (2011). Princípy genetiky (6. vydanie). John Wiley a Sons.
  6. Trefil, J. (2003). Povaha vedy (1. vydanie). Houghton Mifflin Harcourt.