3 Mendela likumi un zirņu eksperimenti



The 3 Mendela likumi vai Mendeli ģenētika ir vissvarīgākie bioloģiskās mantojuma paziņojumi. Gregorio Mendeli, mūku un austriešu dabas zinātni, uzskata par ģenētikas tēvu. Ar eksperimentiem ar augiem Mendels atklāja, ka dažas iezīmes tika pārmantotas pēc konkrētiem modeļiem.

Mendels pētīja mantojumu, eksperimentējot ar zirņiem no sugas auga Pisum sativum viņš bija savā dārzā. Šī iekārta bija lielisks testēšanas modelis, jo tas varēja būt pašapputēts vai apaugļots, turklāt tam bija vairākas pazīmes, kurām ir tikai divas formas.

Piemēram: funkcija "krāsa" var būt tikai zaļa vai dzeltena, funkcija "faktūra" var būt tikai gluda vai raupja, un līdz ar to arī pārējās 5 funkcijas ar divām formām.

Gregors Mendels formulēja savus trīs likumus savā darbā, kas publicēts kā Augu hibridizācijas eksperimenti (1865), kuru viņš iepazīstināja Brünna Dabas vēstures biedrībā, lai gan tie tika ignorēti un netika ņemti vērā līdz 1900. gadam.

Indekss

  • 1 Gregora Mendela vēsture
  • 2 Mendel eksperimenti 
    • 2.1. Eksperimentu rezultāti
    • 2.2 Kā tika veikti Mendel eksperimenti?
    • 2.3 Kāpēc Mendel izvēlējās zirņu augus?
  • 3 Mendela 3 likumi apkopoti
    • 3.1. Mendela pirmais likums
    • 3.2. Mendela otrais likums
    • 3.3. Mendela trešais likums
  • 4 Mendela ieviestie termini
    • 4.1 Dominējošais
    • 4.2 Recesīvs
    • 4.3. Hibrīds
  • 5 Mendela mantojums, ko piemēro cilvēkiem
  • 6 Piemērs mantojumam kaķiem
  • 7 4 Mendeli īpašību piemēri
  • 8 Faktori, kas maina mendeli segregāciju
    • 8.1 Mantojums, kas saistīts ar seksu
  • 9 Atsauces

Gregora Mendela vēsture

Gregor Mendel tiek uzskatīts par ģenētikas tēvu, pateicoties ieguldījumiem, ko viņš atstāja, izmantojot trīs likumus. Viņš ir dzimis 1822. gada 22. jūlijā, un ir teikts, ka jau agrīnā vecumā viņš bija tiešā saskarē ar dabu, kas radīja viņu interesi par botāniku..

1843. gadā viņš ieradās Brünna klosterī un pēc trim gadiem tika ordinēts kā priesteris. Vēlāk, 1851.gadā, viņš nolēma Vīnes universitātē studēt botāniku, fiziku, ķīmiju un vēsturi.

Pēc studijām Mendels atgriezās klosterī, un tur viņš veica eksperimentus, kas ļāva viņam formulēt tā sauktos Mendela likumus.

Diemžēl, kad viņš iepazīstināja ar savu darbu, tas palika nepamanīts, un ir teikts, ka Mendels pameta mantojuma eksperimentus.

Tomēr 20. gadsimta sākumā viņa darbi sāka iegūt atzinību, kad vairāki zinātnieki un botānisti veica līdzīgus eksperimentus un ieguva savus pētījumus..

Mendela eksperimenti

Mendels studēja septiņas zirņu augu īpašības: sēklu krāsa, sēklu forma, ziedu stāvoklis, zieda krāsa, pāksta forma, podiņa krāsa un stumbra garums.

Mendela eksperimentiem bija trīs galvenie soļi:

1-Pēc pašapaugļošanās radās tīru augu (homozigotu) paaudze. Tas nozīmē, ka augi ar purpura ziediem vienmēr ražoja sēklas, kas radīja purpura ziedus. Viņš aicināja šos augus P (vecāku) paaudzē.

2-Tad viņš šķērsoja tīru augu pāri ar dažādām iezīmēm, un to pēcnācēji sauca par otrās paaudzes filiāli (F1).

3-Visbeidzot, tā ieguva trešo augu paaudzi (F2), ko veica divas F1 paaudzes ražotnes, ti, šķērsojot divas F1 paaudzes iekārtas ar tādām pašām iezīmēm..

Eksperimentu rezultāti

Mendels savos eksperimentos atrada neticamus rezultātus.

F1 paaudze

Mendels atklāja, ka F1 paaudze vienmēr ir radījusi tādu pašu iezīmi, lai gan abiem vecākiem bija atšķirīgas īpašības. Piemēram, ja jūs šķērsojāt augu ar purpura ziediem ar augu ar baltiem ziediem, visiem pēcnācēju augiem (F1) bija purpursarkani ziedi.

Tas ir tāpēc, ka purpura zieds ir iezīme dominējošs. Tāpēc baltais zieds ir iezīme recesīvs.

Šos rezultātus var parādīt diagrammā, ko sauc par Punnett laukumu. Krāsu dominējošais gēns tiek attēlots ar lielo burtu un recesīvo gēnu ar mazo burtu. Šeit purpura krāsa ir dominējošais gēns, kas tiek attēlots ar "M", un baltais ir recesīvais gēns, kas tiek attēlots ar "b"..

Paaudze F2

F2 paaudzē Mendels atklāja, ka 75% ziedu bija purpura un 25% - balti. Viņam bija interesanti, ka, lai gan abiem vecākiem bija purpura ziedi, 25% pēcnācēju bija balti ziedi.

Balto ziedu izskats ir saistīts ar abu vecāku gēnu vai recesīvo īpašību. Šeit ir tabula, kurā redzams, ka 25% pēcnācēju bija divi "b" gēni, kas ražoja baltos ziedus:

Kā tika veikti Mendel eksperimenti?

Mendela eksperimenti tika veikti ar zirņu augiem, kas ir nedaudz sarežģīta situācija, jo katram ziedam ir vīriešu daļa un sieviešu daļa, tas ir, pašapputes.

Tātad, kā Mendels varētu kontrolēt augu pēcnācējus? Kā es varētu šķērsot tos?.

Atbilde ir vienkārša, lai varētu kontrolēt zirņu augu pēcnācējus, Mendels izveidoja procedūru, kas ļāva viņam novērst augu pašizaugšanu.

Procedūra sastāvēja no pirmās auga ziedu (BB) ziedu griešanas (ziedu vīriešu orgāni, kas satur putekšņu maisiņus, tas ir, ziedputekšņus), un putekšņus no otrās rūpnīcas pārkaisa. (ziedu sieviešu orgāns, kas atrodas tā centrā).

Ar šo darbību Mendels kontrolēja mēslošanas procesu, kas ļāva viņam katru eksperimentu atkal un atkal veikt, lai pārliecinātos, ka tas pats pēcnācējs vienmēr ir iegūts.

Tādā veidā viņš sasniedza to, kas tagad ir pazīstams kā Mendela likumi.

Kāpēc Mendel izvēlējās zirņu augus?

Gregors Mendels izvēlējās zirņu augus, lai veiktu savus ģenētiskos eksperimentus, jo tie bija lētāki nekā jebkurš cits augs un to radīšanas laiks ir ļoti īss un tam ir liels pēcnācēju skaits..

Pēcnācēji bija svarīgi, jo bija nepieciešams veikt daudzus eksperimentus, lai formulētu savus likumus.

Viņš arī izvēlējās viņus, jo, piemēram, zaļie zirnīši, zaļie zirņi, apaļie pākstis, ir ļoti daudzveidīgi..

Šķirne bija svarīga, jo bija jāzina, kādas iezīmes varētu būt mantojamas. Tādā gadījumā rodas Mendeles mantojuma termiņš.

Apkopoti trīs Mendela likumi

Mendela pirmais likums

Mendela pirmais likums vai vienveidības likums nosaka, ka, šķērsojot divus tīros cilvēkus (homozigotus), visi pēcnācēji būs vienādi (vienādi) savās īpašībās.

Tas ir saistīts ar dažu rakstzīmju dominēšanu, to vienkārša kopija ir pietiekama, lai maskētu recesīvā rakstura efektu. Tāpēc gan homozigotiskie, gan heterozigotiskie pēcnācēji parādīs tādu pašu fenotipu (redzama iezīme).

Mendela otrais likums

Mendela otrais likums, saukts arī par rakstura segregācijas likumu, nosaka, ka gametu veidošanās laikā alēles (iedzimtie faktori) tiek atdalīti (nošķirti) tādā veidā, ka pēcnācēji iegūst aleli no katra radinieka.

Šis ģenētiskais princips pārveidoja sākotnējo pārliecību, ka iedzimtība ir unikāls "kombinācijas" process, kurā pēcnācējiem ir starpparametri starp abiem vecākiem..

Mendela trešais likums

Mendela trešais likums ir pazīstams arī kā neatkarīgas nodalīšanas likums. Gametu veidošanās laikā dažādu iezīmju rakstzīmes tiek mantotas neatkarīgi viena no otras.

Pašlaik ir zināms, ka šis likums neattiecas uz gēniem tajā pašā hromosomā, kas būtu mantojama kopā. Tomēr hromosomas meiozes laikā atsevišķi atdala.

Mendela ieviestie termini

Mendels radīja vairākus terminus, kas pašlaik tiek izmantoti ģenētikas jomā, tostarp: dominējošais, recesīvais, hibrīds.

Dominējošais

Kad Mendels eksperimentos izmantoja dominējošo vārdu, viņš atsaucās uz raksturu, kas personiski izpaužas ārēji, neatkarīgi no tā, vai bija tikai viens no viņiem, vai arī, ja bija divi no tiem.

Recesīvs

Ar recesīvu Mendels nozīmēja, ka tas ir raksturs, kas nav izpaužas ārpus indivīda, jo dominējošais raksturs to neļauj. Tāpēc, lai tas dominētu, būs nepieciešams, lai indivīdam būtu divas recesīvās rakstzīmes.

Hibrīds

Mendels izmantoja vārdu "hibrīds", lai atsauktos uz divu dažādu sugu organismu šķērsošanas rezultātiem vai atšķirīgām īpašībām.

Līdzīgi tas bija tas, kurš noteica lielā burta lietošanu dominējošajām alēlei un mazākajai recesīvo alēļu gadījumā..

Pēc tam citi pētnieki pabeidza darbu un izmantoja pārējos mūsdienās lietotos terminus: gēns, alēle, fenotips, homozigots, heterozigots.

Mendela mantojums attiecas uz cilvēkiem

Cilvēku iezīmes var izskaidrot ar Mendeles mantojumu, ja ir zināms ģimenes vēsture.

Ir jāzina ģimenes vēsture, jo ar viņiem jūs varat savākt nepieciešamo informāciju par konkrētu iezīmi.

Šim nolūkam tiek veidots ģenealoģiskais koks, kurā aprakstītas katras ģimenes locekļu iezīmes, un tādējādi var noteikt, no kuriem viņi ir mantojuši..

Piemērs mantojumam kaķiem

Šajā piemērā apmatojuma krāsu apzīmē ar B (brūns, dominējošs) vai b (balts), bet astes garumu norāda S (īss, dominējošs) vai s (garš).

Kad vecāki ir homozigoti katrai iezīmei (SSbb un ssBB), viņu bērni F1 paaudzē ir heterozigoti abos alēlos un parāda tikai dominējošos fenotipus (SsbB).

Ja pēcnācēji savstarpēji sakrīt, paaudzē F2 tiek ražotas visas kažokādas krāsas un astes garuma kombinācijas: 9 ir brūnas / īsas (purpura kastes), 3 ir baltas / īsas (rozā kastes), 3 brūns / garš (zilas kastes) un 1 ir balts / garš (zaļš lodziņš).

4 Mendeli īpašību piemēri

-Albinisms: tā ir iedzimta iezīme, kas sastāv no melanīna ražošanas izmaiņām (pigmentam, kas cilvēkiem ir un ir atbildīgs par ādas, matu un acu krāsu), tā, ka daudzos gadījumos ir trūkums. kopā. Šī iezīme ir recesīva.

-Brīvās auss lobas: tā ir dominējoša iezīme.

-Pievienojās auss no auss: tā ir recesīva iezīme.

-Atraitnes mati vai knābis: šī funkcija attiecas uz veidu, kādā matu līnija beidzas uz pieres. Šajā gadījumā tas beigsies ar maksimumu centrā. Tiem, kas iepazīstina ar šo funkciju, ir burta forma "w" otrādi. Tā ir dominējoša iezīme.

Faktori, kas maina mendeli segregāciju

Ar dzimumu saistīta iedzimtība

Ar dzimumu saistītais mantojums attiecas uz to, kas ir saistīts ar dzimuma hromosomu pāriem, proti, tiem, kas nosaka indivīda dzimumu.

Cilvēkiem ir X hromosomas un Y hromosomas, sievietēm ir XX hromosomas, bet vīriešiem - XY.

Daži ar dzimumu saistīti mantojuma piemēri ir:

-Krāsu aklums: tā ir ģenētiska pārveidošana, kas padara krāsas atšķirīgas. Parasti jūs nevarat atšķirt sarkano un zaļo, bet tas būs atkarīgs no krāsas akluma pakāpes, ko cilvēks piedāvā.

Krāsu aklumu pārraida recesīvā alēle, kas saistīta ar X hromosomu, tādēļ, ja cilvēks pārmanto X hromosomu, kas uzrāda šo recesīvo aleli, tas būs krāsu akls.

Lai gan sievietēm ir šīs ģenētiskās izmaiņas, ir nepieciešams, lai tām būtu divas izmainītas X hromosomas. Tāpēc sieviešu skaits ar aklumu ir zemāks nekā vīriešiem.

-Hemofilija: ir iedzimta slimība, kas, tāpat kā krāsu aklums, ir saistīta ar X hromosomu, un hemofilija ir slimība, kas izraisa cilvēku asins recēšanu pareizi..

Šī iemesla dēļ, ja cilvēks, kas cieš no hemofilijas, tiek sagriezts, viņa asiņošana ilgs daudz ilgāk nekā citas personas, kurai tas nav. Tas notiek tāpēc, ka asinīs nav pietiekami daudz proteīnu, lai kontrolētu asiņošanu.

-Duchenne muskuļu distrofija: tā ir recesīva iedzimta slimība, kas ir saistīta ar X hromosomu, tā ir neiromuskulāra slimība, to raksturo ievērojams muskuļu vājums, kas attīstās vispārīgi un progresīvi.

-Hipertrichoze: tā ir iedzimta slimība, kas atrodas Y hromosomā, par kuru tā tiek pārsūtīta tikai no tēva uz vīriešu dzimuma bērnu. Šo mantojuma veidu sauc par holodendiku.

Hipertrichoze ir pārmērīgu matu augšana, tā, kas cieš, ir ķermeņa daļas, kas ir pārmērīgi matainas. Šo slimību sauc arī par vilkacis sindromu, jo daudzi no tiem, kas cieš, ir gandrīz pilnībā pārklāti ar matiem.

Atsauces

  1. Brooker, R. (2012). Ģenētikas jēdzieni (1. izdevums). McGraw-Hill kompānijas, Inc.
  2. Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Ievads ģenētikā Analīze (11. izdevums). W.H. Freeman
  3. Hasan, H. (2005). Mendels un Ģenētikas likumi (1. izdevums). Rosen Publishing Group, Inc.
  4. Lewis, R. (2015). Cilvēka ģenētika: jēdzieni un lietojumi (11. izdevums). McGraw-Hill Izglītība.
  5. Snustad, D. & Simmons, M. (2011). Ģenētikas principi (6. izdevums). John Wiley un Sons.
  6. Trefil, J. (2003). Zinātnes būtība (1. izdevums). Houghton Mifflin Harcourt.