Mendel i njegova korisna svojstva. Gregor Mendel - Otac moderne genetike

MENDEL (Mendel) Gregor Johann (1822-84), austrijski prirodnjak, monah, osnivač učenja o nasljedstvu (mendelizam). Primenjujući statističke metode za analizu rezultata hibridizacije sorti graška (1856-63), formulisao je zakone nasleđa.

MENDEL (Mendel) Gregor Johann (22. jul 1822, Heinzendorf, Austro-Ugarska, sada Ginchice - 6. januar 1884, Brunn, sada Brno, Češka), botaničar i religiozni lik, osnivač doktrine nasledstva.

Teške godine nastave

Johann je rođen kao drugo dijete u seljačkoj porodici mješovitog njemačko-slovenskog porijekla i srednjih prihoda, u obitelji Antona i Rosine Mendel. Godine 1840. Mendel je završio šest razreda u gimnaziji u Troppauu (danas grad Opava), a sljedeće godine upisao je filozofsku nastavu na univerzitetu u Olmützu (danas grad Olomouc). Međutim, finansijska situacija porodice tokom ovih godina se pogoršala, a od svoje 16. godine Mendel je sam morao da brine o svojoj hrani. Budući da nije mogao stalno da trpi takav stres, Mendel je, nakon što je završio filozofiju, oktobra 1843. godine, kao iskušenik stupio u manastir Brynn (gde je dobio novo ime Gregor). Tamo je našao pokroviteljstvo i finansijsku podršku za dalje studije. 1847. Mendel je zaređen za svećenika. U isto vrijeme, od 1845. godine, studirao je 4 godine na teološkoj školi Brunn. Avgustina manastir Sv. Toma je bio centar naučnog i kulturnog života u Moravskoj. Pored bogate biblioteke, imao je zbirku minerala, eksperimentalni vrt i herbarijum. Manastir je pokrovitelj školskog obrazovanja u regionu.

monah učitelj

Kao monah, Mendel je uživao da predaje fiziku i matematiku u školi u obližnjem gradu Znaimu, ali nije položio državni ispit za sertifikaciju učitelja. Videvši njegovu strast prema znanju i visokim intelektualnim sposobnostima, iguman manastira ga je poslao da nastavi studije na Univerzitetu u Beču, gde je Mendel kao dobrovoljac studirao četiri semestra u periodu 1851-53, pohađajući seminare i kurseve iz matematike i prirodnih nauka, posebno kursa čuvene fizike K. Doplera. Dobra fizička i matematička pozadina pomogla je Mendelu kasnije u formulisanju zakona nasljeđivanja. Vrativši se u Brunn, Mendel je nastavio da predaje (predavao je fiziku i prirodnu historiju u realnoj školi), ali je drugi pokušaj da položi certifikaciju učitelja opet bio neuspješan.

Eksperimenti na hibridima graška

Od 1856. Mendel je u samostanskom vrtu (7 metara širine i 35 metara dužine) počeo provoditi dobro osmišljene opsežne eksperimente ukrštanja biljaka (prvenstveno između pažljivo odabranih sorti graška) i rasvjetljavanja obrazaca nasljeđivanja osobina u potomci hibrida. Godine 1863. završio je eksperimente, a 1865. na dva sastanka Brunnovog društva prirodnjaka izvijestio je o rezultatima svog rada. Godine 1866. u zbornicima društva objavljen je njegov članak "Ogledi na hibridima biljaka", koji je postavio temelje genetike kao samostalne nauke. Ovo je rijedak slučaj u istoriji znanja kada jedan članak označava rođenje nove naučne discipline. Zašto se tako smatra?

Rad na hibridizaciji biljaka i proučavanje nasljeđivanja osobina u potomstvu hibrida je u različitim zemljama proveden decenijama prije Mendela od strane oplemenjivača i botaničara. Uočene su i opisane činjenice dominacije, cijepanja i kombinacije karaktera, posebno u eksperimentima francuskog botaničara C. Naudina. Čak je i Darwin, ukrštajući sorte zmajeva koje se razlikuju po strukturi cvijeća, u drugoj generaciji dobio omjer oblika blizak poznatom Mendelovom cijepanju od 3:1, ali je u tome vidio samo "kapricioznu igru ​​sila nasljeđa". " Raznolikost biljnih vrsta i oblika uzetih u eksperimentima povećala je broj tvrdnji, ali smanjila njihovu valjanost. Značenje ili "duša činjenica" (izraz Henrija Poincaréa) ostalo je nejasno sve do Mendela.

Sasvim drugačije posledice su usledile iz sedmogodišnjeg Mendelovog rada, koji s pravom čini temelj genetike. Prvo je stvorio naučne principe za opisivanje i proučavanje hibrida i njihovih potomaka (koje oblike uzeti u ukrštanju, kako analizirati u prvoj i drugoj generaciji). Mendel je razvio i primijenio algebarski sistem simbola i oznaka za karakteristike, što je bila važna konceptualna inovacija. Drugo, Mendel je formulisao dva osnovna principa, odnosno zakon nasljeđivanja osobina u nizu generacija, omogućavajući predviđanja. Konačno, Mendel je implicitno izrazio ideju o diskretnosti i binarnosti nasljednih sklonosti: svaku osobinu kontrolira majčinski i očinski par sklonosti (ili geni, kako su ih kasnije nazvali), koji se prenose na hibride preko roditeljskih zametnih stanica i ne nestati nigdje. Sklonosti osobina ne utiču jedna na drugu, već se razilaze tokom formiranja zametnih ćelija, a zatim se slobodno kombinuju u potomke (zakoni cepanja i kombinovanja osobina). Uparivanje sklonosti, uparivanje hromozoma, dvostruka spirala DNK - to je logična posledica i glavni put razvoja genetike 20. veka zasnovanog na idejama Mendela.

Velika otkrića se često ne prepoznaju odmah.

Iako je radove Društva, u kojem je objavljen Mendelov članak, primilo 120 naučnih biblioteka, a Mendel je poslao dodatnih 40 grafika, njegov rad je dobio samo jedan povoljan odjek - od K. Negelija, profesora botanike iz Minhena. Sam Negeli se bavio hibridizacijom, uveo je termin "modifikacija" i iznio spekulativnu teoriju nasljeđa. Međutim, sumnjao je da su zakoni otkriveni na grašku univerzalni i savjetovao je da se ponove eksperimenti na drugim vrstama. Mendel se s poštovanjem složio sa ovim. Ali njegov pokušaj da ponovi rezultate dobijene na grašku na jastrebu, s kojim je Negeli radio, bio je neuspješan. Tek decenijama kasnije postalo je jasno zašto. Sjemenke u jastrebu formiraju se partenogenetski, bez sudjelovanja spolne reprodukcije. Uočeni su i drugi izuzeci od Mendelovih principa, koji su tumačeni mnogo kasnije. To je dijelom i razlog hladnog prihvatanja njegovog rada. Od 1900. godine, nakon gotovo istovremenog objavljivanja članaka trojice botaničara - H. De Vriesa, K. Corrensa i E. Cermak-Seizenegg, koji su svojim vlastitim eksperimentima samostalno potvrdili Mendelove podatke, došlo je do trenutne eksplozije priznanja njegovog rada. 1900. se smatra godinom rođenja genetike.

Stvoren je prelijep mit oko paradoksalne sudbine otkrića i ponovnog otkrivanja Mendelovih zakona da je njegovo djelo ostalo potpuno nepoznato i da su tri ponovno otkrića na njega naišla tek slučajno i samostalno, 35 godina kasnije. Zapravo, Mendelov rad je citiran oko 15 puta u sažetku biljnog hibrida iz 1881. godine i bio je poznat botaničarima. Štaviše, kako se pokazalo nedavno analizirajući radne sveske K. Corrensa, on je još 1896. pročitao Mendelov članak i čak napravio njegov sažetak, ali tada nije shvatio njegovo duboko značenje i zaboravio.

Stil izvođenja eksperimenata i predstavljanja rezultata u Mendelovom klasičnom članku čini vrlo vjerojatnim da je engleski matematičar i genetičar R. E. Fisher 1936. godine smislio: Mendel je najprije intuitivno prodro u "dušu činjenica", a zatim isplanirao niz mnogih godina eksperimenata tako da je rasvijetljena njegova ideja izašla na najbolji način. Ljepota i ozbiljnost brojčanih odnosa formi tokom cijepanja (3:1 ili 9:3:3:1), harmonija u kojoj je stavljen haos činjenica u polju nasljedne varijabilnosti, sposobnost predviđanja - sve ovo je iznutra uvjerilo Mendela u univerzalnu prirodu činjenica koje je pronašao o zakonima o grašku. Ostalo je da ubedi naučnu zajednicu. Ali ovaj zadatak je težak koliko i samo otkriće. Uostalom, znati činjenice ne znači i razumjeti ih. Veliko otkriće je uvijek povezano s ličnim znanjem, osjećajem ljepote i cjelovitosti zasnovanim na intuitivnim i emocionalnim komponentama. Teško je ovu neracionalnu vrstu znanja prenijeti drugim ljudima, jer su potrebni napori i ista intuicija s njihove strane.

Sudbina Mendelovog otkrića – kašnjenje od 35 godina između same činjenice otkrića i njegovog priznanja u zajednici – nije paradoks, već norma u nauci. Dakle, 100 godina nakon Mendela, već na vrhuncu genetike, slična sudbina nepriznavanja tokom 25 godina zadesila je B.-ovo otkriće mobilnih genetskih elemenata. I to uprkos činjenici da je, za razliku od Mendela, u vrijeme svog otkrića bila vrlo cijenjeni naučnik i član Nacionalne akademije nauka SAD.

Godine 1868. Mendel je izabran za igumana manastira i praktično se povukao iz naučnih studija. Njegova arhiva sadrži bilješke o meteorologiji, pčelarstvu i lingvistici. Na mjestu samostana u Brnu sada je stvoren Mendelov muzej; izlazi poseban časopis "Folia Mendeliana".

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod

Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.

Hostirano na http://www.allbest.ru

Mendel Gregor Johann

Austrijski svećenik i botaničar Gregor Johann Mendel postavio je temelje za takvu nauku kao što je genetika. Matematički je izveo zakone genetike, koji se sada zovu njegovim imenom.

Gregor Johann Mendel

Johann Mendel je rođen 22. jula 1822. godine u Heisendorfu, Austrija. Još kao dijete počeo je pokazivati ​​interesovanje za proučavanje biljaka i okoliša. Nakon dvije godine studija na Institutu za filozofiju u Olmützu, Mendel je odlučio da uđe u samostan u Brunnu. To se dogodilo 1843. Tokom obreda postriga kao monaha, dobio je ime Gregor. Već 1847. postao je svećenik.

Život duhovnika se ne sastoji samo od molitvi. Mendel je uspeo da posveti mnogo vremena proučavanju i nauci. Godine 1850. odlučio je da polaže ispite za učiteljsku diplomu, ali nije uspio, dobivši "A" iz biologije i geologije. Mendel je proveo 1851-1853 na Univerzitetu u Beču, gdje je studirao fiziku, hemiju, zoologiju, botaniku i matematiku. Po povratku u Brunn, otac Gregor je ipak počeo da predaje u školi, iako nikada nije položio ispit za učiteljsku diplomu. Godine 1868. Johann Mendel je postao opat.

Od 1856. Mendel je izvodio svoje eksperimente, koji su na kraju doveli do senzacionalnog otkrića zakona genetike, u svom malom župnom vrtu. Treba napomenuti da je okruženje svetog oca doprinijelo naučnom istraživanju. Činjenica je da su neki od njegovih prijatelja imali veoma dobro obrazovanje iz oblasti prirodnih nauka. Često su prisustvovali raznim naučnim seminarima na kojima je učestvovao i Mendel. Osim toga, manastir je imao veoma bogatu biblioteku, čiji je, naravno, Mendel bio redovan. Bio je veoma inspirisan Darwinovom knjigom "Porijeklo vrsta", ali se pouzdano zna da su Mendelovi eksperimenti počeli mnogo prije objavljivanja ovog djela.

Gregor (Johann) Mendel je 8. februara i 8. marta 1865. govorio na sastancima Prirodnjačkog društva u Brunu, gdje je govorio o svojim neobičnim otkrićima u još uvijek nepoznatom području (koje će kasnije postati poznato kao genetika). Gregor Mendel je postavio eksperimente na jednostavnom grašku, međutim, kasnije je raspon eksperimentalnih objekata značajno proširen. Kao rezultat toga, Mendel je došao do zaključka da se različita svojstva određene biljke ili životinje ne pojavljuju samo iz zraka, već zavise od "roditelja". Informacije o ovim nasljednim svojstvima se prenose putem gena (termin koji je skovao Mendel, od kojeg je izveden izraz "genetika"). Već 1866. objavljena je Mendelova knjiga Versuche uber Pflanzenhybriden (Ogledi s hibridima biljaka). Međutim, savremenici nisu cijenili revolucionarnu prirodu otkrića skromnog svećenika iz Bruna.

Mendelova naučna istraživanja nisu ga odvratila od svakodnevnih obaveza. Godine 1868. postao je iguman, učitelj čitavog manastira. Na tom položaju savršeno je branio interese crkve općenito, a posebno samostana Brunn. Bio je dobar u izbjegavanju sukoba s vlastima i izbjegavanju pretjeranog oporezivanja. Veoma su ga voleli parohijani i studenti, mladi monasi.

6. januara 1884. godine preminuo je otac Gregor (Johann Mendel). Sahranjen je u rodnom Brunu. Slava kao naučnika Mendelu je došla nakon njegove smrti, kada su eksperimente slične njegovim eksperimentima 1900. nezavisno izvela tri evropska botaničara koji su sa Mendelom došli do sličnih rezultata.

Gregor Mendel - učitelj ili monah?

Sudbina Mendela nakon Teološkog instituta već je uređena. Zaređen za svećenika, dvadesetsedmogodišnji kanonik dobio je odličnu parohiju u Old Brunnu. Već godinu dana priprema se za ispite za doktora bogoslovlja, kada se u njegovom životu dešava velika promjena. Georg Mendel odlučuje prilično naglo promijeniti svoju sudbinu i odbija obavljati vjersku službu. Voleo bi da uči prirodu i zarad te strasti odlučuje da se zaposli u gimnaziji Znaim, gde se do tada otvara 7. razred. Traži mjesto "dopunskog profesora".

U Rusiji je „profesor“ čisto univerzitetsko zvanje, au Austriji i Njemačkoj čak se tako zvao i mentor prvog razreda. Gimnazijska suplent je prije, može se prevesti kao “običan učitelj”, “pomoćnik učitelja”. To može biti osoba koja tečno govori predmet, ali kako nije imala diplomu, zaposlili su ga prilično privremeno.

Sačuvan je i dokument koji objašnjava tako neobičnu odluku pastora Mendela. Ovo je službeno pismo biskupu grofu Schafgotchu od opata manastira Svetog Tome, prelata Nappa.” Vaša Milostiva Episkopska Eminencijo! Ukazom br. Z 35338 od 28. septembra 1849. Visoki carsko-kraljevski zemaljski prezidijum smatrao je dobrim da imenuje kanonika Gregora Mendela kao dopunu u Gimnaziji u Znaimu. “...Ovaj kanon ima bogobojažljiv način života, uzdržavanje i vrlinsko ponašanje, njegovo dostojanstvo je potpuno primjereno, u kombinaciji s velikom odanošću nauci... Međutim, on je nešto manje pogodan za brigu o dušama laika, jer čim se nađe kod bolesničke postelje, kao od prizora patnje, obuzima ga nepremostiva zbunjenost, i od toga se i sam opasno razboli, što me navodi da se odreknem dužnosti ispovjednika.

Dakle, u jesen 1849. Canon i Supplement Mendel stiže u Znaim kako bi preuzeo nove dužnosti. Mendel prima 40 posto manje od svojih kolega koji su imali diplome. Poštuju ga kolege, vole ga učenici. Međutim, on u gimnaziji ne predaje predmete prirodno-naučnog ciklusa, već klasičnu književnost, drevne jezike i matematiku. Trebam diplomu. To će omogućiti podučavanje botanike i fizike, mineralogije i prirodne istorije. Postojala su 2 puta do diplome. Jedan je završiti fakultet, drugi put je kraći - položiti u Beču, pred posebnom komisijom carskog ministarstva kultova i prosvjete, ispite za pravo držanja takvih i takvih predmeta u takvim i takvim razredima.

Mendelovi zakoni

Citološke osnove Mendelovih zakona zasnivaju se na:

* uparivanje hromozoma (parovi gena koji određuju mogućnost razvoja bilo koje osobine)

* karakteristike mejoze (procesi koji se javljaju u mejozi koji obezbeđuju nezavisnu divergenciju hromozoma sa genima koji se nalaze na njima do različitih pluseva ćelije, a zatim do različitih gameta)

* karakteristike procesa oplodnje (slučajna kombinacija hromozoma koji nose po jedan gen iz svakog alelnog para)

Mendelova naučna metoda

Glavne obrasce prenošenja naslednih osobina sa roditelja na potomstvo ustanovio je G. Mendel u drugoj polovini 19. veka. Ukrštao je biljke graška koje su se razlikovale po pojedinačnim osobinama i na osnovu dobivenih rezultata potkrijepio ideju o postojanju nasljednih sklonosti odgovornih za ispoljavanje osobina. Mendel je u svojim radovima primijenio metodu hibridološke analize koja je postala univerzalna u proučavanju obrazaca nasljeđivanja osobina kod biljaka, životinja i ljudi.

Za razliku od svojih prethodnika, koji su pokušavali da uđu u trag nasljeđivanju mnogih osobina organizma u agregatu, Mendel je ovaj složeni fenomen istraživao analitički. Uočio je nasljeđivanje samo jednog para ili malog broja alternativnih (međusobno isključivih) parova osobina kod sorti vrtnog graška, i to: bijeli i crveni cvjetovi; nizak i visok rast; žute i zelene, glatke i naborane sjemenke graška itd. Takve kontrastne osobine nazivaju se aleli, a pojmovi "alel" i "gen" se koriste kao sinonimi.

Za ukrštanja, Mendel je koristio čiste linije, odnosno potomke jedne samooplodne biljke, koja zadržava sličan skup gena. Svaka od ovih linija nije pokazivala cijepanje znakova. Značajno u metodologiji hibridološke analize bila je činjenica da je Mendel po prvi put tačno izračunao broj potomaka - hibrida različitih karakteristika, odnosno matematički obradio dobijene rezultate i uveo simboliku prihvaćenu u matematici za beleženje različitih opcija ukrštanja: A, B, C, D itd. Ovim slovima je označavao odgovarajuće nasledne faktore.

U modernoj genetici za ukrštanje su prihvaćeni sljedeći simboli: roditeljski oblici - P; hibridi prve generacije dobijeni ukrštanjem - F1; hibridi druge generacije - F2, treće - F3, itd. Samo ukrštanje dvije jedinke označeno je znakom x (na primjer: AA x aa).

Od mnogih različitih osobina ukrštenih biljaka graška u prvom eksperimentu, Mendel je uzeo u obzir nasljeđivanje samo jednog para: žuto i zeleno sjeme, crveno i bijelo cvijeće, itd. Takvo ukrštanje se naziva monohibridno. Ako se prati nasljeđivanje dva para osobina, na primjer, žuto glatko sjeme graška jedne sorte i zeleno naborano druge, tada se ukrštanje naziva dihibridnim. Ako se uzmu u obzir tri ili više parova osobina, ukrštanje se naziva polihibridnim.

Obrasci nasljeđivanja osobina

Aleli - označeni slovima latinice, dok je Mendel neke znakove nazvao dominantnim (pretežnim) i označio velikim slovima - A, B, C itd., druge - recesivnim (inferiornim, potisnutim), koje je označio malim slovima slova - a , c, c itd. Pošto svaki hromozom (nosilac alela ili gena) sadrži samo jedan od dva alela, a homologni hromozomi su uvek upareni (jedan očinski, drugi majčinski), diploidne ćelije uvek imaju par alela : AA, aa, Aa, BB, bb. Bb, itd. Pojedinci i njihove ćelije koje imaju par identičnih alela (AA ili aa) u svojim homolognim hromozomima nazivaju se homozigoti. Mogu formirati samo jednu vrstu zametnih ćelija: ili gamete sa alelom A ili gamete sa alelom. Pojedinci koji imaju i dominantne i recesivne Aa gene u homolognim hromozomima svojih ćelija nazivaju se heterozigoti; kada zametne ćelije sazrevaju, one formiraju gamete dva tipa: gamete sa alelom A i gamete sa alelom. Kod heterozigotnih organizama, dominantni alel A, koji se manifestuje fenotipski, nalazi se na jednom hromozomu, a recesivni alel a, potisnut dominantnim, nalazi se u odgovarajućoj regiji (lokusu) drugog homolognog hromozoma. U slučaju homozigotnosti, svaki od para alela odražava ili dominantno (AA) ili recesivno (aa) stanje gena, što će u oba slučaja pokazati svoj učinak. Koncept dominantnih i recesivnih nasljednih faktora, koji je prvi primijenio Mendel, čvrsto je utemeljen u modernoj genetici. Kasnije su uvedeni pojmovi genotip i fenotip. Genotip je ukupnost svih gena koje organizam ima. Fenotip -- ukupnost svih znakova i svojstava organizma, koja se otkrivaju u procesu individualnog razvoja u datim uslovima. Koncept fenotipa se proteže na sve znakove organizma: karakteristike vanjske strukture, fiziološke procese, ponašanje itd. Fenotipska manifestacija znakova uvijek se ostvaruje na osnovu interakcije genotipa sa kompleksom faktora unutrašnjeg karaktera. i spoljašnje okruženje.

Tri Mendelova zakona

Mendelovo naučno nasljedno ukrštanje

G. Mendel je formulisao na osnovu analize rezultata monohibridnog ukrštanja i nazvao ih pravilima (kasnije su postala poznata kao zakoni). Kako se pokazalo, kada su u prvoj generaciji (F1) ukrštane biljke dvije čiste linije graška sa žutim i zelenim sjemenkama, sva hibridna sjemena su bila žuta. Posljedično, dominantna je osobina žute boje sjemena. Doslovno, ovo se piše na sljedeći način: R AA x aa; sve gamete jednog roditelja su A,A, drugog - a,a, moguća kombinacija ovih gameta u zigoti je četiri: Aa, Aa, Aa, Aa, tj. kod svih F1 hibrida postoji potpuna prevlast jednog svojstva preko drugog - sve sjemenke su žute. Slične rezultate je dobio Mendel u analizi nasljeđivanja ostalih šest proučavanih parova osobina. Na temelju toga, Mendel je formulirao pravilo dominacije, odnosno prvi zakon: kod monohibridnog ukrštanja, svo potomstvo u prvoj generaciji karakterizira ujednačenost u fenotipu i genotipu - boja sjemena je žuta, kombinacija alela kod svih Aa hibrida. Ovaj obrazac je potvrđen i za one slučajeve u kojima ne postoji potpuna dominacija: na primjer, pri ukrštanju biljke noćne ljepote s crvenim cvjetovima (AA) sa biljkom s bijelim cvjetovima (aa), svi hibridi fi (Aa) imaju cvjetove koji su ne crvena, a ružičasta - njihova boja je srednje boje, ali je ujednačenost potpuno očuvana. Nakon Mendelovih radova, posredna priroda nasljeđivanja kod F1 hibrida otkrivena je ne samo kod biljaka, već i kod životinja, pa se zakon dominacije - Mendelov prvi zakon - također obično naziva zakon uniformnosti hibrida prve generacije. Iz sjemena dobivenog od F1 hibrida, Mendel je uzgajao biljke koje je ili ukrštao međusobno ili im je omogućio da se samooprašuju. Među potomcima F2 otkriveno je cijepanje: u drugoj generaciji pronađene su i žute i zelene sjemenke. Ukupno, Mendel je u svojim eksperimentima dobio 6022 žute i 2001 zelene sjemenke, njihov brojčani omjer je otprilike 3:1. Isti brojčani omjeri dobiveni su za ostalih šest parova osobina biljaka graška koje je proučavao Mendel. Kao rezultat toga, Mendelov drugi zakon je formuliran na sljedeći način: pri ukrštanju hibrida prve generacije, njihovo potomstvo daje cijepanje u omjeru od 3:1 sa potpunom dominacijom i u omjeru od 1:2:1 sa srednjim nasljeđem (nepotpuna dominacija ). Shema ovog iskustva u doslovnom smislu izgleda ovako: P Aa x Aa, njihove gamete su A i I, moguća kombinacija gameta je četiri: AA, 2Aa, aa, tj. e. 75% svih sjemenki u F2 sa jednim ili dva dominantna alela bilo je žuto, a 25% zeleno. Činjenica da se kod njih pojavljuju recesivne osobine (oba su im alela recesivna-aa) ukazuje da ove osobine, kao i geni koji ih kontroliraju, ne nestaju, ne miješaju se s dominantnim osobinama u hibridnom organizmu, njihova aktivnost je potisnuta djelovanje dominantnih gena. Ako su oba recesivna gena za ovu osobinu prisutna u tijelu, tada njihovo djelovanje nije potisnuto, a manifestiraju se u fenotipu. Genotip hibrida u F2 ima omjer 1:2:1.

U narednim ukrštanjima F2 potomci se ponašaju drugačije: 1) od 75% biljaka sa dominantnim osobinama (sa AA i Aa genotipovima), 50% je heterozigotno (Aa) i stoga će u F3 dati cijepanje 3:1, 2) 25% biljaka je homozigotno prema dominantnom svojstvu (AA) i prilikom samooprašivanja u Fz ne daju cijepanje; 3) 25% sjemena je homozigotno po recesivnom svojstvu (aa), ima zelenu boju i, kada se samoopraši u F3, ne pokazuje cijepanje osobina.

Da bi objasnio suštinu fenomena ujednačenosti hibrida prve generacije i cijepanja karaktera u hibridima druge generacije, Mendel je iznio hipotezu o čistoći gameta: svaki heterozigotni hibrid (Aa, Bb, itd.) formira „čiste ” gamete koje nose samo jedan alel: ili A ili a , što je naknadno u potpunosti potvrđeno u citološkim studijama. Kao što je poznato, tokom sazrevanja zametnih ćelija u heterozigotima, homologni hromozomi će se nalaziti u različitim gametama i stoga će iz svakog para u gametama biti po jedan gen.

Analiza ukrštanja se koristi za određivanje heterozigotnosti hibrida za jedan ili drugi par osobina. U ovom slučaju, hibrid prve generacije se ukršta sa roditeljem homozigotom za recesivni gen (aa). Takvo ukrštanje je neophodno jer se u većini slučajeva homozigotne jedinke (AA) fenotipski ne razlikuju od heterozigotnih (Aa) (sjemenke graška iz AA i Aa su žute). U međuvremenu, u praksi uzgoja novih životinjskih pasmina i biljnih sorti, heterozigotne jedinke nisu prikladne kao početne, jer će pri ukrštanju njihovo potomstvo dati cijepanje. Potrebne su samo homozigotne osobe. Shema analize križa u doslovnom smislu može se prikazati na dva načina:

hibridna individua heterozigotna (Aa), fenotipski koja se ne razlikuje od homozigota, ukršta se sa homozigotnom recesivnom jedinkom (aa): P Aa x aa: njihove gamete su A, a i a, a, distribucija u F1: Aa, Aa, aa, aa, tj. 2:2 ili 1:1 podjela je uočena u potomstvu, što potvrđuje heterozigotnost test jedinke;

2) hibridna jedinka je homozigotna po dominantnim osobinama (AA): P AA x aa; njihove gamete A A i a, a; ne dolazi do cijepanja kod F1 potomaka

Svrha dihibridnog ukrštanja je da se prati nasljeđivanje dva para osobina istovremeno. Ovim ukrštanjem, Mendel je uspostavio još jedan važan obrazac: nezavisnu divergenciju alela i njihovu slobodnu ili nezavisnu kombinaciju, kasnije nazvanu Mendelov treći zakon. Početni materijal bile su sorte graška sa žutim glatkim sjemenkama (AABB) i zelenim naboranim sjemenkama (aavb); prvi je dominantan, drugi je recesivan. Hibridne biljke iz f1 zadržale su uniformnost: imale su žuto glatko seme, bile su heterozigotne, genotip im je bio AaBb. Svaka od ovih biljaka u mejozi formira četiri tipa gameta: AB, AB, aB, aa. Da bi se odredile kombinacije ovih tipova gameta i uzeli u obzir rezultati cijepanja, sada se koristi Punnettova rešetka. U ovom slučaju, genotipovi gameta jednog roditelja nalaze se horizontalno iznad mreže, a genotipovi gameta drugog roditelja su postavljeni na lijevoj ivici mreže okomito (Sl. 20). Četiri kombinacije oba tipa gameta u F2 mogu dati 16 varijanti zigota, čija analiza potvrđuje slučajnu kombinaciju genotipova svake od gameta oba roditelja, dajući cijepanje osobina po fenotipu u omjeru 9:3 :3:1.

Važno je naglasiti da su ovim otkriveni ne samo znakovi roditeljskih formi, već i nove kombinacije: žuta naborana (AAbb) i zelena glatka (aaBB). Sjemenke žutog glatkog graška fenotipski su slične potomcima prve generacije iz dihibridnog ukrštanja, ali njihov genotip može imati različite opcije: AABB, AaBB, AAVb, AaBv; nove kombinacije genotipova su se pokazale kao fenotipski zelene glatke - aaBB, aaBv i fenotipski žute naborane - AAvv, Aavv; fenotipski zeleni naborani imaju jedan aavb genotip. Kod ovog ukrštanja, oblik sjemena se nasljeđuje bez obzira na njihovu boju. Razmatranih 16 varijanti kombinacija alela u zigotima ilustruju kombinativnu varijabilnost i nezavisno cijepanje parova alela, odnosno (3:1)2.

Nezavisna kombinacija gena i na osnovu toga cijepanje u F2 u omjeru. 9:3:3:1 kasnije je potvrđen za veliki broj životinja i biljaka, ali pod dva uslova:

1) dominacija mora biti potpuna (kod nepotpune dominacije i drugih oblika interakcije gena, brojčani odnosi imaju drugačiji izraz); 2) nezavisno cepanje je primenjivo za gene koji se nalaze na različitim hromozomima.

Treći Mendelov zakon se može formulisati na sledeći način: članovi jednog para alela se u mejozi odvajaju nezavisno od članova drugih parova, kombinujući se u gamete povremeno, ali u svim mogućim kombinacijama (kod monohibridnog ukrštanja bilo je 4 takve kombinacije, kod dahibrida - 16 , trihibridnim ukrštanjem heterozigoti formiraju 8 tipova gameta, za koje su moguće 64 kombinacije itd.).

Hostirano na www.allbest.

Slični dokumenti

Principi prenošenja nasljednih osobina s roditeljskih organizama na potomstvo, proizašli iz eksperimenata Gregora Mendela. Ukrštanje dva genetski različita organizma. Nasljednost i varijabilnost, njihove vrste. Koncept brzine reakcije.

sažetak, dodan 22.07.2015


Vrste nasljeđivanja osobina. Mendelovi zakoni i uslovi za njihovo ispoljavanje. Suština hibridizacije i ukrštanja. Analiza rezultata polihibridnog ukrštanja. Glavne odredbe hipoteze "Čistoća gameta" W. Batsona. Primjer rješavanja tipičnih problema ukrštanja.

prezentacija, dodano 11.06.2013


Dihibridno i polihibridno ukrštanje, obrasci nasljeđivanja, tok ukrštanja i cijepanja. Povezano nasljeđivanje, nezavisna raspodjela nasljednih faktora (Mendelov drugi zakon). Interakcija gena, spolne razlike u hromozomima.

sažetak, dodan 13.10.2009


Koncept dihibridnog ukrštanja organizama koji se razlikuju po dva para alternativnih svojstava (po dva para alela). Otkriće obrazaca nasljeđivanja monogenih osobina od strane austrijskog biologa Mendela. Zakoni nasljeđivanja Mendelovih osobina.

prezentacija, dodano 22.03.2012


Mehanizmi i obrasci nasljeđivanja osobina. Redovi kontrastnih parova roditeljskih osobina za biljke. Alternativne osobine u mošusnoj dinji i dinji. Eksperimenti na hibridima biljaka Gregora Mendela. Eksperimentalne studije Sagerea.

prezentacija, dodano 05.02.2013


Zakoni nasljeđivanja osobina. Osnovna svojstva živih organizama. Nasljednost i varijabilnost. Klasičan primjer monohibridnog križanja. Dominantne i recesivne osobine. Eksperimenti Mendela i Morgana. Hromozomska teorija nasljeđa.

prezentacija, dodano 20.03.2012


Genetika i evolucija, G. Mendelovi klasični zakoni. Zakon uniformnosti hibrida prve generacije. zakon cijepanja. Zakon nezavisne kombinacije (nasljeđivanja) osobina. Prepoznavanje Mendelovih otkrića, značaj Mendelovog rada za razvoj genetike.

sažetak, dodan 29.03.2003


Eksperimenti Gregora Mendela na hibridima biljaka 1865. Prednosti vrtnog graška kao objekta za eksperimente. Definicija koncepta monohibridnog ukrštanja kao hibridizacije organizama koji se razlikuju po jednom paru alternativnih osobina.

prezentacija, dodano 30.03.2012


Osnovni zakoni nasljeđa. Glavni obrasci nasljeđivanja osobina prema G. Mendelu. Zakoni uniformnosti hibrida prve generacije, cijepanje na fenotipske klase hibrida druge generacije i nezavisna kombinacija gena.

seminarski rad, dodan 25.02.2015


Nasljednost i varijabilnost organizama kao predmet proučavanja genetike. Otkriće Gregora Mendela zakona nasljeđivanja osobina. Hipoteza o nasljednom prijenosu diskretnih nasljednih faktora s roditelja na potomstvo. Metode rada naučnika.

Austrijski svećenik i botaničar Gregor Johann Mendel postavio je temelje za takvu nauku kao što je genetika. Matematički je izveo zakone genetike, koji se sada zovu njegovim imenom.

Johann Mendel je rođen 22. jula 1822. godine u Heisendorfu, Austrija. Još kao dijete počeo je pokazivati ​​interesovanje za proučavanje biljaka i okoliša. Nakon dvije godine studija na Institutu za filozofiju u Olmützu, Mendel je odlučio da uđe u samostan u Brunnu. To se dogodilo 1843. Tokom obreda postriga kao monaha, dobio je ime Gregor. Već 1847. postao je svećenik.

Život duhovnika se ne sastoji samo od molitvi. Mendel je uspeo da posveti mnogo vremena proučavanju i nauci. Godine 1850. odlučio je da polaže ispite za učiteljsku diplomu, ali nije uspio, dobivši "A" iz biologije i geologije. Mendel je proveo 1851-1853 na Univerzitetu u Beču, gdje je studirao fiziku, hemiju, zoologiju, botaniku i matematiku. Po povratku u Brunn, otac Gregor je ipak počeo da predaje u školi, iako nikada nije položio ispit za učiteljsku diplomu. Godine 1868. Johann Mendel je postao opat.

Od 1856. Mendel je izvodio svoje eksperimente, koji su na kraju doveli do senzacionalnog otkrića zakona genetike, u svom malom župnom vrtu. Treba napomenuti da je okruženje svetog oca doprinijelo naučnom istraživanju. Činjenica je da su neki od njegovih prijatelja imali veoma dobro obrazovanje iz oblasti prirodnih nauka. Često su prisustvovali raznim naučnim seminarima na kojima je učestvovao i Mendel. Osim toga, manastir je imao veoma bogatu biblioteku, čiji je, naravno, Mendel bio redovan. Bio je veoma inspirisan Darwinovom knjigom "Porijeklo vrsta", ali se pouzdano zna da su Mendelovi eksperimenti počeli mnogo prije objavljivanja ovog djela.

Gregor (Johann) Mendel je 8. februara i 8. marta 1865. govorio na sastancima Prirodnjačkog društva u Brunu, gdje je govorio o svojim neobičnim otkrićima u još uvijek nepoznatom području (koje će kasnije postati poznato kao genetika). Gregor Mendel je postavio eksperimente na jednostavnom grašku, međutim, kasnije je raspon eksperimentalnih objekata značajno proširen. Kao rezultat toga, Mendel je došao do zaključka da se različita svojstva određene biljke ili životinje ne pojavljuju samo iz zraka, već zavise od "roditelja". Informacije o ovim nasljednim svojstvima se prenose putem gena (termin koji je skovao Mendel, od kojeg je izveden izraz "genetika"). Već 1866. objavljena je Mendelova knjiga Versuche uber Pflanzenhybriden (Ogledi s hibridima biljaka). Međutim, savremenici nisu cijenili revolucionarnu prirodu otkrića skromnog svećenika iz Bruna.

Mendelova naučna istraživanja nisu ga odvratila od svakodnevnih obaveza. Godine 1868. postao je iguman, učitelj čitavog manastira. Na tom položaju savršeno je branio interese crkve općenito, a posebno samostana Brunn. Bio je dobar u izbjegavanju sukoba s vlastima i izbjegavanju pretjeranog oporezivanja. Veoma su ga voleli parohijani i studenti, mladi monasi.

6. januara 1884. godine preminuo je otac Gregor (Johann Mendel). Sahranjen je u rodnom Brunu. Slava kao naučnika Mendelu je došla nakon njegove smrti, kada su eksperimente slične njegovim eksperimentima 1900. nezavisno izvela tri evropska botaničara koji su sa Mendelom došli do sličnih rezultata.

Gregor Mendel - učitelj ili monah?

Sudbina Mendela nakon Teološkog instituta već je uređena. Zaređen za svećenika, dvadesetsedmogodišnji kanonik dobio je odličnu parohiju u Old Brunnu. Već godinu dana priprema se za ispite za doktora bogoslovlja, kada se u njegovom životu dešava velika promjena. Georg Mendel odlučuje prilično naglo promijeniti svoju sudbinu i odbija obavljati vjersku službu. Voleo bi da uči prirodu i zarad te strasti odlučuje da se zaposli u gimnaziji Znaim, gde se do tada otvara 7. razred. Traži mjesto "dopunskog profesora".

U Rusiji je „profesor“ čisto univerzitetsko zvanje, au Austriji i Njemačkoj čak se tako zvao i mentor prvog razreda. Gimnazijska suplent je prije, može se prevesti kao “običan učitelj”, “pomoćnik učitelja”. To može biti osoba koja tečno govori predmet, ali kako nije imala diplomu, zaposlili su ga prilično privremeno.

Sačuvan je i dokument koji objašnjava tako neobičnu odluku pastora Mendela. Ovo je službeno pismo biskupu grofu Schafgotchu od opata manastira Svetog Tome, prelata Nappa.” Vaša Milostiva Episkopska Eminencijo! Ukazom br. Z 35338 od 28. septembra 1849. Visoki carsko-kraljevski zemaljski prezidijum smatrao je dobrim da imenuje kanonika Gregora Mendela kao dopunu u Gimnaziji u Znaimu. “...Ovaj kanon ima bogobojažljiv način života, uzdržavanje i vrlinsko ponašanje, njegovo dostojanstvo je potpuno primjereno, u kombinaciji s velikom odanošću nauci... Međutim, on je nešto manje pogodan za brigu o dušama laika, jer čim se nađe kod bolesničke postelje, kao od prizora patnje, obuzima ga nepremostiva zbunjenost, i od toga se i sam opasno razboli, što me navodi da se odreknem dužnosti ispovjednika.

Dakle, u jesen 1849. Canon i Supplement Mendel stiže u Znaim kako bi preuzeo nove dužnosti. Mendel prima 40 posto manje od svojih kolega koji su imali diplome. Poštuju ga kolege, vole ga učenici. Međutim, on u gimnaziji ne predaje predmete prirodno-naučnog ciklusa, već klasičnu književnost, drevne jezike i matematiku. Trebam diplomu. To će omogućiti podučavanje botanike i fizike, mineralogije i prirodne istorije. Postojala su 2 puta do diplome. Jedan je završiti fakultet, drugi put je kraći - položiti u Beču, pred posebnom komisijom carskog ministarstva kultova i prosvjete, ispite za pravo držanja takvih i takvih predmeta u takvim i takvim razredima.

Mendelovi zakoni

Citološke osnove Mendelovih zakona zasnivaju se na:

Parovi hromozoma (parovi gena koji određuju mogućnost razvoja bilo koje osobine)

Karakteristike mejoze (procesi koji se javljaju u mejozi koji obezbeđuju nezavisnu divergenciju hromozoma sa genima koji se nalaze na njima do različitih plus ćelija, a zatim do različitih gameta)

Karakteristike procesa oplodnje (slučajna kombinacija hromozoma koji nose po jedan gen iz svakog alelnog para)

Mendelova naučna metoda

Glavne obrasce prenošenja naslednih osobina sa roditelja na potomstvo ustanovio je G. Mendel u drugoj polovini 19. veka. Ukrštao je biljke graška koje su se razlikovale po pojedinačnim osobinama i na osnovu dobivenih rezultata potkrijepio ideju o postojanju nasljednih sklonosti odgovornih za ispoljavanje osobina. Mendel je u svojim radovima primijenio metodu hibridološke analize koja je postala univerzalna u proučavanju obrazaca nasljeđivanja osobina kod biljaka, životinja i ljudi.

Za razliku od svojih prethodnika, koji su pokušavali da uđu u trag nasljeđivanju mnogih osobina organizma u agregatu, Mendel je ovaj složeni fenomen istraživao analitički. Uočio je nasljeđivanje samo jednog para ili malog broja alternativnih (međusobno isključivih) parova osobina kod sorti vrtnog graška, i to: bijeli i crveni cvjetovi; nizak i visok rast; žute i zelene, glatke i naborane sjemenke graška itd. Takve kontrastne osobine nazivaju se aleli, a pojmovi "alel" i "gen" se koriste kao sinonimi.

Za ukrštanja, Mendel je koristio čiste linije, odnosno potomke jedne samooplodne biljke, koja zadržava sličan skup gena. Svaka od ovih linija nije pokazivala cijepanje znakova. U metodologiji hibridološke analize također je bilo bitno da je Mendel po prvi put precizno izračunao broj potomaka - hibrida s različitim osobinama, odnosno da je matematički obradio dobijene rezultate i uveo simboliku prihvaćenu u matematici za evidentiranje različitih opcija ukrštanja: A, B, C, D itd. Ovim slovima je označio odgovarajuće nasledne faktore.

U modernoj genetici za ukrštanje su prihvaćeni sljedeći simboli: roditeljski oblici - P; hibridi prve generacije dobijeni ukrštanjem - F1; hibridi druge generacije - F2, treće - F3 itd. Samo ukrštanje dvije jedinke označeno je znakom x (na primjer: AA x aa).

Od mnogih različitih osobina ukrštenih biljaka graška u prvom eksperimentu, Mendel je uzeo u obzir nasljeđivanje samo jednog para: žuto i zeleno sjeme, crveno i bijelo cvijeće, itd. Takvo ukrštanje se naziva monohibridno. Ako se prati nasljeđivanje dva para osobina, na primjer, žuto glatko sjeme graška jedne sorte i zeleno naborano druge, tada se ukrštanje naziva dihibridnim. Ako se uzmu u obzir tri ili više parova osobina, ukrštanje se naziva polihibridnim.

Obrasci nasljeđivanja osobina

Aleli - označeni slovima latinice, dok je Mendel neke znakove nazvao dominantnim (pretežnim) i označio velikim slovima - A, B, C itd., druge - recesivnim (inferiornim, potisnutim), koje je označio malim slovima - a, c, c, itd. Pošto svaki hromozom (nosilac alela ili gena) sadrži samo jedan od dva alela, a homologni hromozomi su uvek upareni (jedan očinski, drugi majčinski), diploidne ćelije uvek imaju par alela: AA, aa, Aa , BB, bb. Bb, itd. Pojedinci i njihove ćelije koje imaju par identičnih alela (AA ili aa) u svojim homolognim hromozomima nazivaju se homozigoti. Mogu formirati samo jednu vrstu zametnih ćelija: ili gamete sa alelom A ili gamete sa alelom. Pojedinci koji imaju i dominantne i recesivne Aa gene u homolognim hromozomima svojih ćelija nazivaju se heterozigoti; kada zametne ćelije sazrevaju, one formiraju gamete dva tipa: gamete sa alelom A i gamete sa alelom. Kod heterozigotnih organizama, dominantni alel A, koji se manifestuje fenotipski, nalazi se na jednom hromozomu, a recesivni alel a, potisnut dominantnim, nalazi se u odgovarajućoj regiji (lokusu) drugog homolognog hromozoma. U slučaju homozigotnosti, svaki od para alela odražava ili dominantno (AA) ili recesivno (aa) stanje gena, što će u oba slučaja pokazati svoj učinak. Koncept dominantnih i recesivnih nasljednih faktora, koji je prvi primijenio Mendel, čvrsto je utemeljen u modernoj genetici. Kasnije su uvedeni pojmovi genotip i fenotip. Genotip je ukupnost svih gena koje organizam ima. Fenotip - ukupnost svih znakova i svojstava organizma, koji se otkrivaju u procesu individualnog razvoja datih stanja. Koncept fenotipa se proteže na sve znakove organizma: karakteristike vanjske strukture, fiziološke procese, ponašanje itd. Fenotipska manifestacija znakova uvijek se ostvaruje na osnovu interakcije genotipa sa kompleksom faktora unutrašnjeg karaktera. i spoljašnje okruženje.

Mendel Johan Gregor (1822. do 1884.) - monah augustinac, nosilac počasne crkvene titule, osnivač čuvenog "Mendelovog zakona" (učenja o nasljeđu), austrijski biolog i prirodnjak.
Smatra se prvim istraživačem koji stoji na počecima moderne genetike.

Podaci o rođenju i djetinjstvu Gregora Mendela

Gregor Mendel rođen je 20. jula 1822. godine u malom ruralnom gradiću Heinzendorfu u zaleđu Austrijskog carstva. Mnogi izvori ukazuju da je datum njegovog rođenja 22. jul, ali ova izjava je pogrešna, na današnji dan je kršten.
Johann je odrastao i odrastao u seljačkoj porodici njemačko-slovenskog porijekla, bio je najmlađe dijete Rosine i Antona Mendela.

Obrazovanje i vjerske aktivnosti

Od ranog doba, budući naučnik je počeo da pokazuje interesovanje za prirodu. Nakon što je završio seosku školu, Johann ulazi u gimnaziju u gradu Troppauu i tamo uči šest razreda, do 1840. godine. Nakon što je stekao osnovno obrazovanje, 1841. godine upisao je filozofske kurseve na Univerzitetu u Olmucu. Finansijska situacija Johannove porodice tokom ovih godina se uveliko pogoršala i on je morao da brine o sebi. Nakon što je diplomirao na filozofskim kursevima krajem 1843. godine, Johann Mendel odlučuje da postane iskušenik u augustinskom samostanu u Brunu, gdje ubrzo uzima ime Gregor.
Sljedeće četiri godine (1844-1848) radoznali mladić studira na teološkom institutu. Godine 1847. Johann Mendel postaje svećenik.
Zahvaljujući ogromnoj biblioteci u augustinskom manastiru Svetog Tome, bogatoj antičkim folijama, naučnim i filozofskim radovima mislilaca, Gregor je uspeo da samostalno proučava mnoge dodatne nauke i popuni praznine u znanju. Usput je načitani učenik više puta zamjenjivao nastavnike jedne od škola, u njihovom odsustvu.
Godine 1848., polažući učiteljske ispite, Gregor Mendel je neočekivano dobio negativne rezultate iz nekoliko predmeta (geologija i biologija). Naredne tri godine (1851-1853) radio je kao nastavnik grčkog, latinskog i matematike u gimnaziji grada Znaima.

Vidjevši Mendelovo snažno interesovanje za nauku, opat manastira Svetog Tome mu pomaže da nastavi studije na Univerzitetu u Beču pod vodstvom austrijskog citologa Ungera Franza. Upravo su seminari na ovom univerzitetu pobudili Johanna interesovanje za proces ukrštanja (hibridizacije) biljaka.
Budući da je još uvijek neiskusan kvalifikovani specijalista, Johann 1854. godine dobiva mjesto u regionalnoj školi u Brunn i tamo počinje predavati fiziku i historiju. Godine 1856. pokušava još nekoliko puta da ponovo polaže ispit iz biologije, ali su rezultati ovoga puta bili nezadovoljavajući.

Doprinos genetici, ranim otkrićima

Nastavljajući svoje nastavne aktivnosti i dodatno proučavajući mehanizam promene procesa rasta i znakova biljaka, Mendel počinje da sprovodi opsežne eksperimente u manastirskom vrtu. U periodu od 1856. do 1863. godine uspio je utvrditi pravilnost mehanizama nasljeđivanja biljnih hibrida ukrštanjem na primjeru graška.

Naučni radovi

Početkom 1865. godine Johann je iznio podatke o svom radu kolegiju iskusnih prirodnjaka Brunn. Godinu i po kasnije, njegovi radovi su objavljeni pod naslovom "Ogledi na hibridima biljaka". Nakon što je naručio nekoliko desetina objavljenih primjeraka svog rada, poslao ih je glavnim biolozima. Ali ovi radovi nisu izazvali veliko interesovanje.
Ovaj slučaj se može nazvati zaista rijetkim u istoriji čovječanstva. Radovi velikog naučnika postali su početak rađanja nove nauke, koja je postala temelj moderne genetike. Prije njegovog rada bilo je mnogo pokušaja hibridizacije, ali nisu bili tako uspješni.

Nakon što je napravio najvažnije otkriće i ne videvši za njega interesovanje naučne zajednice, Johann je pokušao da ukrsti druge vrste. Počeo je da provodi svoje eksperimente na pčelama i biljkama iz porodice Compositae. Nažalost, pokušaji su bili neuspješni; njegovi radovi nisu potvrđeni na drugim vrstama. Glavni razlog su bile osobitosti reprodukcije pčela i biljaka, o kojima u to vrijeme nauci ništa nije znalo i nije bilo načina da se uzmu u obzir. Konačno, Johann Mendel je postao razočaran svojim otkrićem i prestao je da se bavi daljim istraživanjima u oblasti biologije.

Završetak naučnog rada i posljednje godine života

Dobivši počasnu crkvu, katoličku titulu 1868. godine, Mendel je postao rektor čuvenog Starobrnenskog samostana, u kojem je proveo ostatak života.

Johann Gregor Mendel umro je 6. januara 1884. godine u Češkoj, gradu Brunn (danas grad Brno).
Tokom 15 godina, tokom perioda njegovog života, njegov rad je objavljivan u naučnim izveštajima. Mnogi botaničari su znali za mukotrpan rad naučnika, ali njegov rad nisu shvatali ozbiljno. Značaj njegovog velikog otkrića shvatio je tek krajem dvadesetog veka, razvojem genetike.
U Starobrnenskom manastiru podignut je spomenik i spomen-ploča u znak sećanja na njega, sa njegovim rečima: „Doći će moje vreme“. Originalni radovi, rukopisi i predmeti koje je koristio nalaze se u Mendelovom muzeju u Brnu.

Gregor Mendel (1822-1884).

Austrougarski naučnik Gregor Mendel s pravom se smatra osnivačem nauke o naslijeđu - genetike. Rad istraživača, "ponovno otkriven" tek 1900. godine, donio je Mendelu posthumnu slavu i poslužio kao početak nove nauke, koja je kasnije nazvana genetika. Sve do kraja sedamdesetih godina XX veka genetika se u osnovi kretala putem koji je zacrtao Mendel, a tek kada su naučnici naučili da čitaju sekvencu nukleinskih baza u molekulima DNK, počeli su da proučavaju nasledstvo, a ne analizom rezultata. hibridizacije, ali na osnovu fizičko-hemijskih metoda.

Gregor Johann Mendel rođen je u Heinzendorfu u Šleziji 20. jula 1822. godine u seljačkoj porodici. U osnovnoj školi pokazao je izvanredne matematičke sposobnosti i na insistiranje nastavnika nastavio školovanje u gimnaziji u obližnjem gradiću Opavi. Međutim, u porodici nije bilo dovoljno novca za dalje Mendelovo obrazovanje. Uz velike muke uspjeli su se skupiti kako bi završili gimnazijski kurs. U pomoć je priskočila mlađa sestra Tereza: donirala je miraz koji se nakupio za nju. S tim sredstvima Mendel je mogao još neko vrijeme studirati na pripremnim kursevima za univerzitet. Nakon toga, porodični fondovi su potpuno presušili.

Izlaz je predložio profesor matematike Franz. On je savjetovao Mendela da uđe u augustinski samostan u Brnu. Na njenom čelu je u to vrijeme bio opat Cyril Napp, čovjek širokih pogleda koji je podsticao nauku. Godine 1843. Mendel je ušao u ovaj manastir i dobio ime Gregor (pri rođenju je dobio ime Johann). Četiri godine kasnije, manastir je poslao dvadesetpetogodišnjeg monaha Mendela za učitelja u srednju školu. Zatim je od 1851. do 1853. studirao prirodne nauke, posebno fiziku, na Univerzitetu u Beču, nakon čega je postao nastavnik fizike i prirodnih nauka u realnoj školi u gradu Brnu.

Njegovu nastavnu aktivnost, koja je trajala četrnaest godina, visoko su cijenili i rukovodstvo škole i učenici. Prema memoarima potonjeg, smatran je jednim od najomiljenijih učitelja. Poslednjih petnaest godina svog života Mendel je bio iguman manastira.

Od mladosti, Gregor se zanimao za prirodne nauke. Više kao amater nego profesionalni biolog, Mendel je neprestano eksperimentisao sa raznim biljkama i pčelama. Godine 1856. započeo je klasični rad na hibridizaciji i analizi nasljeđivanja osobina graška.

Mendel je radio u maloj, manje od dva i po hektara, manastirskoj bašti. Sejao je grašak osam godina, manipulišući sa dvadesetak sorti ove biljke, različitih po boji cvetova i vrsti semena. Uradio je deset hiljada eksperimenata. Svojom revnošću i strpljenjem doveo je na veliko čuđenje partnere koji su mu pomagali u potrebnim slučajevima - Winkelmeyera i Lilenthala, kao i baštovana Mareša, koji je bio vrlo sklon piću. Kada bi Mendel davao objašnjenja svojim pomoćnicima, oni bi ga teško mogli razumjeti.

Polako je tekao život u manastiru Svetog Tome. Gregor Mendel je takođe bio spor. Uporni, pažljivi i veoma strpljivi. Proučavajući oblik sjemena kod biljaka dobivenih ukrštanjem, kako bi se razumjeli obrasci prenošenja samo jedne osobine ("glatko - naborano"), analizirao je 7324 graška. Ispitivao je svako zrno lupom, upoređujući njihov oblik i beležeći.

Mendelovim eksperimentima počelo je još jedno odbrojavanje, čija je glavna odlika bila, opet, Mendelovo uvođenje hibridološke analize naslijeđa individualnih osobina roditelja u potomstvu. Teško je reći šta je tačno navelo prirodnjaka da se okrene apstraktnom mišljenju, da skrene sa golih figura i brojnih eksperimenata. Ali upravo je to omogućilo skromnom učitelju manastirske škole da sagleda potpunu sliku studija; vidjeti tek nakon što smo morali zanemariti desetine i stotinke zbog neizbježnih statističkih varijacija. Tek tada su alternativne osobine koje je istraživač doslovno „obilježio“ otkrile nešto senzacionalno: određene vrste ukrštanja kod različitih potomaka dale su omjer 3:1, 1:1 ili 1:2:1.

Mendel se okrenuo radu svojih prethodnika kako bi potvrdio predosjećaj koji mu je bljesnuo u glavi. Oni koje je istraživač smatrao autoritetima dolazili su u različito vrijeme i svaki na svoj način do generalnog zaključka: geni mogu imati dominantna (supresivna) ili recesivna (potisnuta) svojstva. A ako je tako, zaključuje Mendel, onda kombinacija heterogenih gena daje isto cijepanje osobina koje je uočeno u njegovim vlastitim eksperimentima. I to u samim omjerima koji su izračunati njegovom statističkom analizom. "Provjeravajući algebrom harmoniju" promjena koje se dešavaju u nastalim generacijama graška, naučnik je čak uveo i slovne oznake, označavajući dominantno stanje velikim slovom, a recesivno stanje istog gena malim slovom.

Mendel je dokazao da je svaka osobina organizma određena nasljednim faktorima, sklonostima (kasnije su nazvane geni), koje se prenose s roditelja na potomke sa zametnim stanicama. Kao rezultat križanja mogu se pojaviti nove kombinacije nasljednih osobina. A učestalost pojavljivanja svake takve kombinacije može se predvidjeti.

Sumirano, rezultati naučnikovog rada izgledaju ovako:

Sve hibridne biljke prve generacije su iste i pokazuju osobinu jednog od roditelja;

Među hibridima druge generacije pojavljuju se biljke sa dominantnim i recesivnim osobinama u omjeru 3:1;

Ove dvije osobine se ponašaju nezavisno u potomstvu i javljaju se u svim mogućim kombinacijama u drugoj generaciji;

Potrebno je razlikovati osobine i njihove nasljedne sklonosti (biljke koje ispoljavaju dominantne osobine mogu latentno nositi nastanak recesivnih);

Kombinacija muških i ženskih gameta je nasumična u odnosu na sklonosti koje karaktere ove gamete nose.

U februaru i martu 1865. godine, u dva izvještaja na sastancima pokrajinskog naučnog kruga, zvanog Društvo prirodnjaka grada Brna, jedan od njegovih redovnih članova, Gregor Mendel, izvještava o rezultatima svojih višegodišnjih istraživanja, završenih godine. 1863. Uprkos činjenici da su njegovi izvještaji bili prilično hladno prihvaćeni od strane članova kruga, odlučio je da objavi svoj rad. Ugledala je svjetlo 1866. godine u radovima društva pod nazivom "Eksperimenti na biljnim hibridima".

Savremenici nisu razumjeli Mendela i nisu cijenili njegov rad. Za mnoge naučnike opovrgavanje Mendelovog zaključka ne bi značilo ništa manje nego potvrđivanje vlastitog koncepta, koji je govorio da se stečena osobina može "ugurati" u hromozom i pretvoriti u naslijeđenu. Čim nisu srušili "butlonski" zaključak skromnog igumana manastira iz Brna, časni naučnici su izmišljali svakakve epitete da bi ponizili i ismevali. Ali vrijeme je odlučilo na svoj način.

Da, Gregora Mendela njegovi savremenici nisu prepoznali. Prejednostavna, nesofisticirana činila im se shemom u koju se, bez pritiska i škripe, uklapaju složeni fenomeni, koji su, po mišljenju čovječanstva, bili osnova nepokolebljive piramide evolucije. Osim toga, bilo je i ranjivosti u Mendelovom konceptu. Tako se, barem, činilo njegovim protivnicima. I sam istraživač, jer nije mogao da odagna njihove sumnje. Jedan od "krivaca" njegovih neuspjeha bio je jastreb.

Botaničar Karl von Negeli, profesor na Univerzitetu u Minhenu, nakon što je pročitao Mendelov rad, predložio je autoru da provjeri zakone koje je otkrio na sokolu. Ova mala biljka bila je Naegelijeva omiljena tema. I Mendel se složio. Potrošio je mnogo energije na nove eksperimente. Hawkweed je izuzetno nezgodna biljka za vještačko križanje. Vrlo male. Morao sam da naprežem vid, i on se sve više pogoršava. Potomstvo dobiveno prelaskom jastreba nije poštovalo zakon, kako je vjerovao, ispravan za sve. Tek godinama nakon što su biolozi utvrdili činjenicu drugačijeg, neseksualnog razmnožavanja jastreba, prigovori profesora Negelija, Mendelovog glavnog protivnika, skinuti su s dnevnog reda. Ali ni Mendel ni sam Negeli, nažalost, već nisu bili mrtvi.

Najveći sovjetski genetičar akademik B. L. Astaurov, prvi predsjednik Svesaveznog društva genetičara i uzgajivača po imenu N. I. Vavilov, govorio je vrlo slikovito o sudbini Mendelovog djela:

"Sudbina Mendelovog klasičnog dela je perverzna i nije strana drami. Iako je otkrio, jasno pokazao i u velikoj meri razumeo veoma opšte zakone nasledstva, biologija tog vremena još nije sazrela da shvati njihovu fundamentalnu prirodu. Sam Mendel sa zadivljujućim uvidom predvidio opšti značaj zakona pronađenih na grašku i dobio neke dokaze o njihovoj primenljivosti na neke druge biljke (tri vrste pasulja, dve vrste levkoja, kukuruz i noćna lepotica). Međutim, njegovi uporni i zamorni pokušaji da primeni utvrđene zakonitosti u ukrštanju brojnih sorti i vrsta jastreba nisu opravdale nade i potpuno su propale.Srećan je bio izbor prvog objekta (grašak), kao što je neuspješan bio i drugi. Tek mnogo kasnije, već u našem vijeku, on je postalo je jasno da su neobični obrasci nasljeđivanja osobina kod sokola izuzetak koji samo potvrđuje pravilo.U Mendelovo vrijeme niko nije mogao posumnjati da do ukrštanja sorti jastreba koje je pokušao zapravo nije došlo, jer se ova biljka razmnožava bez oprašivanja i oplodnje, na djevičanski način, pomoću takozvane apogamije. Neuspjeh mukotrpnih i napornih eksperimenata, koji su uzrokovali gotovo potpuni gubitak vida, teške dužnosti prelata koje su pale na Mendela i poodmakle godine primorale su ga da prekine svoje omiljene studije.

Prošlo je još nekoliko godina, a Gregor Mendel je preminuo, ne sluteći kakve će strasti divljati oko njegovog imena i kakvom će slavom na kraju biti prekriveno. Da, slava i čast će doći Mendelu nakon smrti. Napustit će život a da ne otkrije tajne jastreba, koji se nisu "uklopili" u zakone uniformnosti hibrida prve generacije i cijepanja karaktera u potomstvu koje je izveo.

Mendelu bi bilo mnogo lakše da je znao za rad drugog naučnika Adamsa, koji je do tada objavio pionirski rad o nasljeđivanju osobina kod ljudi. Ali Mendel nije bio upoznat sa ovim radom. Ali Adams je, na osnovu empirijskih zapažanja porodica sa nasljednim bolestima, zapravo formulirao koncept nasljednih sklonosti, uočavajući dominantno i recesivno nasljeđivanje osobina kod ljudi. Ali botaničari nisu čuli za rad doktora, a doktor je vjerovatno imao toliko praktičnog medicinskog posla da jednostavno nije bilo dovoljno vremena za apstraktno razmišljanje. Općenito, na ovaj ili onaj način, ali genetičari su saznali za Adamsova zapažanja tek kada su počeli ozbiljno proučavati povijest ljudske genetike.

Nema sreće i Mendel. Prerano je veliki istraživač prijavio svoja otkrića naučnom svijetu. Ovaj drugi još nije bio spreman za ovo. Tek 1900. godine, nakon što je ponovo otkrio Mendelove zakone, svijet je bio zadivljen ljepotom logike istraživačkog eksperimenta i elegantnom preciznošću njegovih proračuna. I premda je gen i dalje bio hipotetička jedinica nasljeđa, sumnje u njegovu materijalnost konačno su raspršene.

Mendel je bio savremenik Čarlsa Darvina. Ali članak brnovskog monaha nije zapeo za oko piscu Porekla vrsta. Može se samo nagađati kako bi Darwin cijenio Mendelovo otkriće da ga je pročitao. U međuvremenu, veliki engleski prirodnjak pokazao je značajno interesovanje za hibridizaciju biljaka. Ukrštajući različite oblike snapdragona, pisao je o razdvajanju hibrida u drugoj generaciji: "Zašto je to tako. Bog zna..."

Mendel je umro 6. januara 1884. godine, iguman manastira u kojem je izvodio svoje pokuse sa graškom. Neopažen od svojih savremenika, Mendel, međutim, nije nimalo oklijevao u svojoj ispravnosti. Rekao je: "Doći će moje vrijeme." Ove reči su ispisane na njegovom spomeniku, postavljenom ispred manastirske bašte, gde je postavljao svoje eksperimente.

Čuveni fizičar Erwin Schrodinger smatrao je da je primjena Mendelovih zakona jednaka uvođenju kvantnog principa u biologiju.

Revolucionarna uloga mendelizma u biologiji postajala je sve očiglednija. Do ranih tridesetih godina našeg veka, genetika i Mendelovi zakoni koji su u njenoj osnovi postali su priznati temelj modernog darvinizma. Mendelizam je postao teorijska osnova za razvoj novih visokoprinosnih sorti kultiviranih biljaka, produktivnijih pasmina stoke i korisnih vrsta mikroorganizama. Mendelizam je dao podsticaj razvoju medicinske genetike...

U augustinskom samostanu na periferiji Brna sada je postavljena spomen-ploča, a pored prednje bašte postavljen je prekrasan mermerni spomenik Mendelu. Prostorije nekadašnjeg manastira, koje gledaju na prednji vrt u kojem je Mendel izvodio svoje eksperimente, sada su pretvorene u muzej nazvan po njemu. Ovdje su sakupljeni rukopisi (nažalost, neki od njih su stradali u ratu), dokumenti, crteži i portreti vezani za život jednog naučnika, knjige koje su mu pripadale sa beleškama na marginama, mikroskop i drugi alati koje je koristio, kao i kao one objavljene u različitim zemljama.knjige posvećene njemu i njegovom otkriću.