Temeljni uzorci nasljeđivanja likova, koje je utvrdio G. Mendel: opis i funkcije

Ljudi su uvijek bili zainteresirani za obrasce nasljeđivanja osobina. Zašto djeca izgledaju kao njihovi roditelji? Postoji li rizik prijenosa nasljednih bolesti? Ova i mnoga druga pitanja ostala su pod velom tajne sve do XIX. Stoljeća. Tada je Mendel uspio sakupiti sva akumulirana znanja o toj temi, kao i uspostavom složenih analitičkih eksperimenata za uspostavljanje specifičnih obrazaca.

Mendelov doprinos razvoju genetike

Osnovni uzorci nasljeđivanja karakteristika su načela prema kojima se određene karakteristike prenose od roditeljskih organizama do potomstva. Njihovo otkriće i jasna formulacija zaslužuju Gregor Mendel, koji je proveo brojne eksperimente o ovom pitanju.

Glavno postignuće znanstvenika dokaz je diskretne prirode nasljednih čimbenika. Drugim riječima, određeni gen je odgovoran za svaki atribut. Prve karte izrađene su za kukuruz i voćnu muhu. Potonji je klasični objekt za obavljanje genetskih eksperimenata.

Merita Mendela ne može se precijeniti, kako kažu domaći znanstvenici. Tako je slavni genetičar Timofeev-Resovsky istaknuo da je Mendel bio prvi koji je provela temeljne eksperimente i dao točan opis fenomena koji su ranije postojali na razini hipoteza. Stoga se može smatrati pionirom matematičkog razmišljanja u području biologije i genetike.

prethodnici

Valja napomenuti da su zakoni o nasljeđivanju značajki Mendela formulirani ne u prazno mjesto. Njegova je istraživanja bila utemeljena na istraživanjima njegovih prethodnika. Vrijedno je spomenuti sljedeće znanstvenike:

• J. Goss eksperimentirao je na grašak, prelazeći biljke s plodovima različitih boja. Zahvaljujući ovim istraživanjima otkriveni su zakoni uniformnosti prve generacije hibrida, kao i nepotpune dominacije. Mendel je samo konkretizirala i potvrdila tu hipotezu.
• Augustin Sarge je proizvođač biljke koji je odabrao kulture bundeve za svoje pokuse. Bio je prvi koji je studirao nasljedne osobine ne u skupini, već odvojeno. On tvrdi da se u prijenosu određenih karakteristika ne miješaju jedni s drugima. Stoga je nasljedstvo konstantno.
• Noden je provela istraživanja o raznim vrstama takvih biljaka kao droga. Analizirajući rezultate, smatrao je potrebnim govoriti o prisutnosti dominantnih znakova, koji će u većini slučajeva prevladati.

Tako su do XIX. Stoljeća bili poznati takvi fenomeni kao dominantnost, uniformnost prve generacije, kao i combinatorika atributa u kasnijim hibridima. Ipak, nisu postojali univerzalni zakoni. To je analiza dostupnih informacija i razvoj pouzdane metodologije istraživanja koja je Mendelova glavna zasluga.

Mendelove metode rada

Prilozi nasljeđivanja značajki Mendela formulirani su kao rezultat temeljnih istraživanja. Aktivnost znanstvenika provedena je kako slijedi:

• nasljedne osobine nisu uzete u obzir u skupini, već odvojeno;
• za analizu su odabrane samo alternativne značajke koje predstavljaju značajnu razliku između sorti (to je omogućilo najjasnije objašnjenje pravilnosti procesa nasljeđivanja);
• Studije su temeljni (Mendel studirao veliki broj sorti graška, od kojih se oba čist i hibridni, a zatim prešao „potomstvo”), što je omogućilo da se govori o objektivnosti rezultata;
• korištenje preciznih kvantitativnih metoda u analizi dobivenih podataka (korištenjem znanja iz područja teorije vjerojatnosti, Mendel je smanjio indeks slučajnih odstupanja).

Zakon uniformnosti hibrida

S obzirom na uzorke nasljeđivanja značajki, vrijedno je obratiti posebnu pozornost na uniformnost hibrida prve generacije. Otkriveno je kroz iskustvo, tijekom kojeg je prijelaz roditeljskih oblika proveden s jednim kontrastnim znakom (oblik, boja, itd.).

Mendel je odlučio provesti eksperiment na dvije vrste graška - s crvenim i bijelim cvjetovima. Kao rezultat toga, hibridi prve generacije dobili su ljubičaste cvjetove. Stoga je postojao razlog za razgovor o prisutnosti dominantnih i recesivnih osobina.

Valja napomenuti da je ovo iskustvo Mendel nije bio jedini. Koristio je za biljke pokusa s drugim nijansama cvjetova, s različitim oblicima voća, različitim visinama stabljike i drugim varijantama. Iskusni, uspio je dokazati da su svi hibridi prvog reda ujednačeni i karakterizirani dominantnom osobinom.

Nedovršena dominacija

Tijekom proučavanja takvog pitanja kao uzoraka nasljeđivanja osobina, eksperimenti su provedeni i na biljkama i na živim organizmima. Tako je bilo moguće utvrditi da znakovi nisu uvijek u vezi punu dominaciju i supresija. Na primjer, pri prelasku crnih i bijelih pilića, bilo je moguće dobiti sive potomke. Bilo je i nekih biljaka, kada su sorte s ljubičastim i bijelim cvjetovima na izlazu dale ružičaste nijanse. Tako se može ispraviti prvo načelo, što ukazuje na to da će prva generacija hibrida imati iste karakteristike, a mogu biti međuproizvodi.

Značajke razdvajanja

Nastavljajući istraživati ​​obrasce nasljeđivanja likova, Mendel je smatrao potrebnim prijeći dva potomka prve generacije (heterozigotna). Kao rezultat toga, potomci su primljeni, dio čiji je rog dominantna osobina, a drugi je recesivan. Iz toga se može zaključiti da sekundarni znak prve generacije hibrida uopće ne nestaje, već samo potiskuje i može se manifestirati u naknadnim potomstvima.

Nezavisno nasljeđe

Mnoga pitanja uzrokovana su uzorcima nasljeđivanja osobina. Eksperimenti Mendel je također dotaknuo pojedince, koji se međusobno razlikuju odjednom na nekoliko osnova. Za svakog pojedinca promatrani su prethodni uzorci. No, s obzirom na skup značajki, nije bilo moguće otkriti nikakve uzorke između njihovih kombinacija. Dakle, postoji razlog za razgovor o neovisnosti baštine.

Zakon čistoće gameta

Određeni obrasci nasljeđivanja likova, koje je utvrdio Mendel, bili su čisto hipotetični. Riječ je o zakonu čistoće gameta, koja se sastoji u činjenici da oni sadrže samo jedan alel iz parova koji je sadržan u genu roditelja.

U vrijeme Mendela nije bilo tehničkih sredstava za potvrdu ove hipoteze. Ipak, znanstvenik je uspio formulirati opću izjavu. Njegova je bit u činjenici da se u procesu stvaranja hibrida, nasljedne osobine ustrajaju u nepromijenjenom obliku i ne miješaju se.

Osnovni uvjeti

Genetika je znanost koja proučava obrasce nasljeđivanja likova. Mendel je napravio značajan doprinos njegovom razvoju, nakon što je razvio temeljne odredbe o ovom pitanju. Ipak, kako bi se oni ispunili, moraju se pridržavati sljedećih bitnih uvjeta:

• izvorni oblici moraju biti homozigotni;
• alternativnost osobina;
• istu vjerojatnost stvaranja različitih alela u hibridu;
• jednaka održivost gameta;
• kada se gnijezde gamete kombiniraju nasumično;
• Zigoti s različitim kombinacijama gena jednako su održivi;
• broj pojedinaca druge generacije trebao bi biti dovoljan da se rezultati dobiju kao legitimni;
• Obilježja osobina ne bi trebala ovisiti o utjecaju vanjskih uvjeta.

Važno je napomenuti da većina živih organizama, uključujući ljude, odgovara ovim karakteristikama.

Uzorci nasljeđivanja osobina kod ljudi

Unatoč činjenici da su genetički principi u početku proučavani biljkama kao primjer, oni su također vrijedni za životinje i ljude. Vrijedno je spomenuti takve vrste nasljeđa:

• Autosomno dominantno je nasljeđivanje dominantnih osobina koje su lokalizirane kroz autosome. U ovom slučaju, fenotip može biti vrlo izražen ili jedva zamjetljiv. Uz ovu vrstu nasljeđivanja, vjerojatnost da dijete dobije patološki alel od roditelja je 50%.
• Autosomno recesivno - nasljeđivanje sekundarnih znakova povezanih s autosomima. Bolesti se očituju kroz homozigote, s tim da su oba alela pogođena.
• Dominantni X-povezani tip podrazumijeva prijenos dominantnih obilježja determinističkih gena. Istodobno, žene imaju dvostruko veću vjerojatnost da imaju bolesti kao i muškarci.
• Recesivna vrsta povezana s X-om - nasljeđivanje se događa na slabijoj osnovi. Bolest ili njegovi pojedinačni znakovi uvijek se pojavljuju u potomstvu muškog spola, a kod žena samo u homozigotnom stanju.

Osnovni pojmovi

Da bismo shvatili kako funkcioniraju obrasci nasljeđivanja Mendelovih značajki i drugih genetskih procesa, vrijedi se upoznati s osnovnim definicijama i konceptima. To uključuje sljedeće:

• Dominantna značajka je prevladavajuća karakteristika koja djeluje kao određujuće stanje gena i inhibira razvoj recesivnog.
• Recesivna atribut je karakteristika koja je naslijeđena, ali ne djeluje kao definicijska značajka.
• Homozigot je diploidni pojedinac ili stanica u kojoj kromosomi iste stanice sadrže isti gen.
• Heterozigot je diploidni pojedinac ili stanica koja se dijeli i ima različite alele unutar istog gena.
• Alel je jedan od alternativnih oblika gena koji se nalazi na određenom mjestu kromosoma i karakterizira jedinstvena sekvenca nukleotida.
• Alel je par gena koji se nalaze u istim zonama homolognih kromosoma i kontrolirati razvoj određenih karakteristika.
• Nonelelični geni nalaze se na različitim mjestima kromosoma i odgovorne su za manifestaciju različitih svojstava.

zaključak

Mendel je formulirao i u praksi dokazao osnovne obrasce nasljeđivanja likova. Njihov opis dan je na primjeru biljaka i malo pojednostavljen. Ali u praksi je fer za sve žive organizme.