3 Mendelio įstatymai ir žirnių eksperimentai



The 3 Mendelio įstatymai arba Mendelio genetika yra svarbiausi biologinio paveldėjimo teiginiai. Genetikos tėvu laikomas vienuolis ir Austrijos gamtos mokslininkas Gregorio Mendelis. Per savo eksperimentus su augalais Mendel atrado, kad tam tikri bruožai buvo paveldėti po specifinių modelių.

Mendelis studijavo paveldėjimą, eksperimentuodamas su žirneliais iš rūšies augalų Pisum sativum jis turėjo savo sode. Šis augalas buvo puikus bandymų modelis, nes jis galėjo būti apdulkintas arba apvaisintas, be to, jis turėjo keletą savybių, kurios turi tik dvi formas..

Pavyzdžiui: funkcija „spalva“ gali būti tik žalia arba geltona, „tekstūros“ funkcija gali būti tik sklandi arba šiurkšta, taigi ir kitoms 5 funkcijoms su dviem figūromis.

Gregor Mendel savo darbus, paskelbtus kaip augalų hibridizacijos eksperimentai (1865), suformulavo savo tris įstatymus, kuriuos jis pristatė Brünno gamtos istorijos draugijoje, nors jie buvo ignoruojami ir į juos nebuvo atsižvelgta iki 1900 m..

Indeksas

  • 1 Gregor Mendel istorija
  • 2 „Mendel“ eksperimentai 
    • 2.1 Eksperimentų rezultatai
    • 2.2 Kaip atlikti Mendelio eksperimentai?
    • 2.3 Kodėl Mendel pasirinko žirnių augalus?
  • 3 „Mendel“ 3 įstatymai apibendrinti
    • 3.1 Pirmasis Mendelio įstatymas
    • 3.2 Antrasis Mendelio įstatymas
    • 3.3 Trečiasis Mendelio įstatymas
  • 4 Mendelio pateiktos sąlygos
    • 4.1 Dominuojantis
    • 4.2 Recesyvinis
    • 4.3 Hibridas
  • 5 Mendelio paveldėjimas, taikomas žmonėms
  • 6 Paveldėjimo pavojus katėms
  • 7 4 Mendelio bruožų pavyzdžiai
  • 8 Veiksniai, kurie keičia Mendelio segregaciją
    • 8.1 Su lytimi susijęs paveldas
  • 9 Nuorodos

Gregoro Mendelio istorija

Gregor Mendel yra laikomas genetikos tėvu, nes jis prisidėjo prie savo trijų įstatymų. Jis gimė 1822 m. Liepos 22 d., Ir sakoma, kad nuo ankstyvo amžiaus jis tiesiogiai susiliejo su gamta, todėl susidomėjo botanika..

1843 m. Įžengė į Brünn vienuolyną, o po trejų metų jis buvo paskirtas kunigu. Vėliau, 1851 m., Jis nusprendė Vienos universitete studijuoti botaniką, fiziką, chemiją ir istoriją.

Studijavęs Mendelis grįžo į vienuolyną ir ten atlikdavo eksperimentus, leidžiančius jam suformuluoti vadinamuosius Mendelio įstatymus.

Deja, kai jis pristatė savo darbą, jis nepastebėtas ir sakoma, kad Mendelis atsisakė eksperimentų dėl paveldėjimo.

Tačiau XX a. Pradžioje jo kūriniai pradėjo pripažinti, kai keli mokslininkai ir botanikai atliko panašius eksperimentus ir surado savo studijas.

Mendelio eksperimentai

Mendelis studijavo septynias žirnių augalų charakteristikas: sėklos spalvą, sėklos formą, gėlės padėtį, gėlės spalvą, ankšties formą, ankščių spalvą ir stiebo ilgį..

Mendelio eksperimentams buvo atlikti trys pagrindiniai žingsniai:

1-Savęs apvaisinimas sukėlė grynų augalų (homozigotų) kartą. Tai reiškia, kad augalai su violetinėmis gėlėmis visuomet pagamino sėklų, kurios sukūrė raudonos gėlės. Jis paragino šiuos augalus P (tėvų) karta.

2-Tada jis kirto grynų augalų poras su skirtingais bruožais, o jų palikuonys pavadino antrosios kartos filialą (F1).

3-Galiausiai jis įgijo trečią kartos augalų (F2) dviem F1 kartos augalais, ty kertant du F1 kartos augalus, turinčiais tuos pačius bruožus.

Eksperimentų rezultatai

Mendelis rado neįtikėtinų rezultatų iš savo eksperimentų.

F1 karta

Mendelis atrado, kad F1 karta visada sukūrė tą patį bruožą, nors abu tėvai turėjo skirtingas savybes. Pvz., Jei perėjote augalą su violetinėmis gėlėmis su augalu su baltomis gėlėmis, visi palikuonių augalai (F1) turėjo raudonos gėlės.

Taip yra todėl, kad violetinė gėlė yra bruožas dominuojantis. Todėl balta gėlė yra bruožas recesyvinis.

Šie rezultatai gali būti parodyti diagramoje, vadinamoje Punnett aikštele. Dominuojantis spalvos genas rodomas didžiosiomis raidėmis ir recesyvinis genas su mažąja raide. Čia violetinė spalva yra dominuojantis genas, rodomas „M“, o baltas - recesyvinis genas, rodomas „b“..

F2 karta

F2 kartoje Mendel nustatė, kad 75% gėlių buvo violetinės ir 25% - baltos. Įdomu, kad nors abu tėvai turėjo violetines gėles, 25% palikuonių turėjo baltų gėlių.

Baltųjų gėlių išvaizda atsiranda dėl genų ar recesyvinių bruožų, esančių abiejuose tėvuose. Čia yra Punnett diagrama, rodanti, kad 25% palikuonių turėjo du "b" genus, kurie pagamino baltas gėles:

Kaip atlikti Mendelio eksperimentai?

Mendelio eksperimentai buvo atlikti su žirnių augalais, šiek tiek sudėtinga situacija, nes kiekviena gėlė turi vyrišką dalį ir moterišką dalį, ty savarankiškai apsidulkinusias.

Taigi, kaip Mendelis galėtų kontroliuoti augalų palikuonis? Kaip galėčiau juos kirsti?.

Atsakymas yra paprastas, kad būtų galima kontroliuoti žirnių augalų palikuonis, Mendelis sukūrė procedūrą, leidžiančią jam užkirsti kelią augalams savaime apvaisinti.

Procedūra susideda iš pirmųjų augalų (vadinamo BB) gėlių žiedų pjaustymo (žiedų vyrų organai, kuriuose yra žiedadulkių maišelių, ty tie, kurie gamina žiedadulkes) ir apipurškia žiedadulkes iš antrojo augalo. pirmasis žiedas (gėlės žiedas, kuris yra jo centre).

Su šiuo veiksmu Mendelis valdė tręšimo procesą, o tai leido jam atlikti kiekvieną eksperimentą dar kartą ir dar kartą, siekiant užtikrinti, kad tas pats palikuonis visada gautas.

Taip jis pasiekė tai, kas dabar vadinama Mendelio įstatymais.

Kodėl Mendel pasirinko žirnių augalus?

Gregor Mendel pasirinko žirnių augalus, kad atliktų savo genetikos eksperimentus, nes jie buvo pigesni nei bet kuris kitas augalas ir dėl to, kad jų generavimo laikas yra labai trumpas ir turi daug palikuonių.

Palikuonys buvo svarbūs, nes norint suformuluoti savo įstatymus, buvo būtina atlikti daug eksperimentų.

Jis taip pat pasirinko juos dėl didelės įvairovės, t. Y. Žaliųjų žirnių, geltonųjų žirnių, apvalių ankščių..

Veislė buvo svarbi, nes buvo būtina žinoti, kokie bruožai gali būti paveldimi. Čia atsiranda Mendelio paveldėjimo terminas.

Apibendrinti trys Mendelio įstatymai

Mendelio pirmasis įstatymas

Pirmame Mendelio įstatyme arba vienodumo įstatyme teigiama, kad kertant du grynus asmenis (homozigotus) visi palikuonys bus lygūs (vienodi) jų savybėse.

Taip yra dėl to, kad kai kurie simboliai dominuoja, paprasta jų kopija užtemiama recesyvinio pobūdžio poveikiui. Todėl tiek homozigotiniai, tiek heterozigotiniai palikuonys turės tą patį fenotipą (matomą bruožą).

Antrasis Mendelio įstatymas

Antrasis Mendelio įstatymas, taip pat vadinamas pobūdžio segregacijos įstatymu, teigia, kad formuojant lytines ląsteles, aleliai (paveldėti veiksniai) yra atskirti (atskirti) taip, kad palikuonys įgyja alelį iš kiekvienos giminės..

Šis genetinis principas pakeitė pradinį įsitikinimą, kad paveldimumas yra unikalus „derinimo“ procesas, kuriame palikuonys turi tarpinių bruožų tarp dviejų tėvų..

Trečiasis Mendelio įstatymas

Trečiasis Mendelio įstatymas taip pat žinomas kaip nepriklausomo atskyrimo įstatymas. Formuojant gametas, skirtingų bruožų simboliai paveldimi nepriklausomai vienas nuo kito.

Šiuo metu žinoma, kad šis įstatymas netaikomas genams, esantiems toje pačioje chromosomoje, kuri būtų paveldėta kartu. Tačiau chromosomos atskirai savarankiškai skiriasi.

Mendelio pateiktos sąvokos

Mendelis sukūrė keletą terminų, kurie šiuo metu naudojami genetikos srityje, įskaitant: dominuojančią, recesyvinę, hibridinę.

Dominuojantis

Kai Mendelis eksperimentuose naudojo dominuojantį žodį, jis paminėjo asmeniui būdingą charakterį, ar tik vienas iš jų buvo, ar buvo du iš jų.

Recesyvinis

Su recesyvu Mendelis reiškė, kad tai yra požymis, kuris nėra pasireiškęs už individo, nes dominuojantis pobūdis neleidžia jam. Todėl norint, kad jis taptų svarbesnis, asmeniui reikės dviejų recesyvinių simbolių.

Hibridinis

Mendelis žodį „hibridas“ naudojo dviejų skirtingų rūšių ar skirtingų savybių organizmų kirtimo rezultatui.

Panašiai jis nustatė didžiosios raidės naudojimą dominuojantiems aleliams ir mažesnįjį recesyvinių alelių atveju..

Vėliau kiti mokslininkai baigė darbą ir naudojo kitus šiandien vartojamus terminus: geną, alelį, fenotipą, homozigotą, heterozigotą.

Mendelio paveldėjimas taikomas žmonėms

Žmonių bruožus galima paaiškinti per Mendelio paveldą, kol žinoma apie šeimos istoriją.

Būtina žinoti šeimos istoriją, nes su jais galite rinkti reikiamą informaciją apie tam tikrą bruožą.

Tam sukuriamas genealoginis medis, kuriame aprašomi kiekvienos šeimos narių bruožai, todėl galima nustatyti, kas iš jų buvo paveldėtas..

Paveldėjimo pavojus katėms

Šiame pavyzdyje kailio spalva nurodoma B (ruda, dominuojanti) arba b (balta), o uodegos ilgis nurodomas S (trumpas, dominuojantis) arba s (ilgas).

Kai tėvai yra homozigotiniai kiekvienam bruožui (SSbb ir ssBB), jų vaikai F1 kartoje yra heterozigotiniai abiejuose aleliuose ir rodo tik dominuojančius fenotipus (SsbB).

Jei palikuonys susitinka vienas su kitu, F2 kartoje gaminami visi kailio spalvos ir uodegos ilgio deriniai: 9 yra rudos / trumpos (violetinės dėžės), 3 yra baltos / trumpos (rausvos dėžutės), 3 rudos / ilgos (mėlynos dėžės) ir 1 yra baltos / ilgos (žalios dėžutės).

4 Mendelio bruožų pavyzdžiai

-Albinismas: tai paveldima savybė, kurią sudaro melanino gamybos pasikeitimas (pigmentas, kurį žmonės turi ir yra atsakingas už odos, plaukų ir akių spalvą), todėl daugeliu atvejų yra trūkumas iš viso. Šis bruožas yra recesyvinis.

-Laisvosios ausys: tai dominuojantis požymis.

-Įsijungė ausies ausys: tai recesyvinis bruožas.

-Našlių plaukai ar snapai: ši funkcija reiškia būdą, kuriuo plaukų linija baigiasi ant kaktos. Tokiu atveju jis baigsis didžiausiu centru. Tie, kurie pateikia šią funkciją, turi raidę „w“ aukštyn kojom. Tai dominuojantis požymis.

Veiksniai, kurie keičia Mendelio segregaciją

Su lytimi susijęs paveldimumas

Su lytimi susijęs paveldėjimas yra susijęs su lytinių chromosomų pora, t. Y. Tas, kuris lemia individo lytį..

Žmonės turi X chromosomas ir Y chromosomas, moterys turi XX chromosomas, o vyrai - XY.

Kai kurie su lytimi susiję paveldėjimo pavyzdžiai:

-Spalvų aklumas: tai yra genetinis pakeitimas, dėl kurio spalvų negalima atskirti. Paprastai jūs negalite atskirti raudonos ir žalios spalvos, tačiau tai priklausys nuo to, kiek spalvos aklumas yra asmeniui.

Spalvą aklumą perduoda recesyvinis alelis, susietas su X chromosoma, todėl, jei žmogus paveldi X chromosomą, kuri pateikia šį recesyvinį alelį, jis bus spalvotas aklas.

Nors moterys turi tokį genetinį pakeitimą, būtina, kad jos turėtų dvi pakeistas X chromosomas. Todėl moterų, turinčių spalvos aklumą, skaičius yra mažesnis nei vyrų.

-Hemofilija: yra paveldima liga, kuri, kaip ir spalvos aklumas, yra susijusi su X chromosoma, o hemofilija yra liga, dėl kurios žmonių kraujas netinkamai krešėja..

Dėl šios priežasties, jei žmogus kenčia nuo hemofilijos, jo kraujavimas tęsis daug ilgiau nei kito asmens, kuris jo neturi. Taip atsitinka todėl, kad kraujyje nėra pakankamai kraujo baltymų.

-Duchenne raumenų distrofija: tai recesyvinė paveldima liga, susijusi su X chromosoma, tai yra neuromuskulinė liga, jai būdingas didelis raumenų silpnumas, kuris išsivysto apibendrintai ir progresyviai.

-Hipertrichozė: tai yra paveldima liga, esanti Y chromosomoje, kuriai ji perduodama tik iš tėvo vyrui. Šis paveldėjimo tipas vadinamas holodendiniu.

Hipertrichozė yra perteklių plaukų augimas, todėl kenčiantieji turi savo kūno dalių, kurios yra pernelyg plaukuotos. Ši liga taip pat vadinama vilkolakio sindromu, nes daugelis kenčiančių yra beveik visiškai padengti plaukais.

Nuorodos

  1. Brooker, R. (2012). Genetikos sąvokos (1 red.). „McGraw-Hill Companies“, Inc.
  2. Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Įvadas į genetiką Analizė (11-asis red.). W.H. Freeman
  3. Hasanas, H. (2005). Mendelis ir Genetikos įstatymai (1 red.). Rosen Publishing Group, Inc.
  4. Lewis, R. (2015). Žmogaus genetika: sąvokos ir programos (11-asis red.). „McGraw-Hill“ mokymas.
  5. Snustad, D. & Simmons, M. (2011). Genetikos principai (6-asis red.). John Wiley ir Sons.
  6. Trefil, J. (2003). Mokslo pobūdis (1 red.). Houghton Mifflin Harcourt.