Реферат: Мендель основоположник генетики

3) найсуворіше дотримання всіх методик, для того щоб виключити можливість уведення змінних, що спотворюють результати;

4) точна реєстрація всіх експериментів і запис всіх отриманих результатів;

5) одержання достатньої кількості даних, щоб їх можна було вважати статистично достовірними.

Як писав Мендель, «вірогідність і корисність всякого експерименту визначаються придатністю даного матеріалу для тих цілей, у яких він використовується».

Необхідно, однак, відзначити, що у виборі експериментального об'єкта Менделю в чомусь і просто повезло: у спадкуванні відібраних ним ознак не було ряду більш складних особливостей, відкритих пізніше, таких як неповне домінування, залежність більш ніж від однієї пари генів, зчеплення генів.

Наукова сумлінність змусила Менделя розтягти свої досліди на довгі вісім років.

Вісім разів цвів горох у його садку. На кожен гороховий кущик Мендель заповнював окрему картку (10000 карток!), де була приведена докладна характеристика рослини по цих семи пунктах. Записи в них прискіпливо акуратні: коли батьківська рослина вирощена, які квіти в неї були, чиїм пилком зроблене запліднення, які горошини – жовті чи зелені, гладкі чи зморшкуваті – отримані, які квіти – забарвлення по краях, забарвлення в центрі – розпустилися, коли отримано насіння, скільки з них жовтих, скільки зелених, круглих, зморшкуватих, скільки з них відібрано для посадки, коли вони висаджені і так далі...

Мета кожного даного досліду і полягала саме в тому, щоб спостерігати ці зміни для кожної даної пари розбіжних ознак, з'єднаних у гібридних формах, і вивести закон, по якому ці ознаки переходять з покоління в покоління.

Скільки тисяч разів Мендель переносив пінцетом пилок однієї квітки на рильце маточки іншої! Протягом двох років Мендель копітко перевіряв чистоту ліній гороху. З покоління в покоління в них повинні були виявлятися тільки ті самі ознаки. Потім став схрещувати рослини з різними ознаками, одержувати гібриди (помісі).

Що він з'ясував?

Якщо одна з рослин-батьків мала зелені горошини, а друга - жовті, то всі горошини їхніх нащадків у першому поколінні будуть жовтими.

Пара рослин з високим стеблом і низьким стеблом дасть потомство першого покоління тільки з високим стеблом.

Пара рослин з червоними і білими квітками дасть потомство першого покоління тільки з червоними квітками. І так далі.

Мабуть, уся справа в тому, від кого саме - "батька" чи "матері" - одержали нащадки свої ознаки? Нічого подібного. Як це не дивно, але це не мало ніякого значення.

Отже Мендель точно установив, що ознаки "батьків" не "зливаються" воєдино ( червоні і білі квітки не перетворюються в нащадків цих рослин у рожеві). Це було важливе наукове відкриття. Чарльз Дарвін, наприклад, вважав інакше.

Пануючу у першому поколінні ознаку ( наприклад, червоні квіти) Мендель назвав домінантною, а "відступаючу" ознаку (білі квітки) - рецесивною.

Що ж відбудеться в наступному поколінні? Виявляється, у "онуків" знову "спливуть на поверхню" подавлені, рецесивні ознаки їхніх "бабусь" і "дідусів". На перший погляд утворюється плутанина. Приміром, колір насіння буде в "дідуся", забарвлення квітів - у "бабусю", а висота стебла - знову в "дідуся". І в кожної рослини - по-різному. Як у всьому цьому розібратися? Та й чи мислимо це?

Сам Мендель визнав, що для вирішення цього питання "була потрібна мужність".

Блискуча знахідка Менделя полягала в тому, що він не став вивчати примхливі комбінації, сполучення ознак, а розглянув кожну ознаку окремо.

Він вирішив точно підрахувати, яка частина нащадків одержить, наприклад, червоні квітки, а яка - білі, і установити числове співвідношення по кожній ознаці. Це був зовсім новий підхід для ботаніки. Настільки новий, що випередив розвиток науки на цілих три з половиною десятиліття. І залишався весь цей час незрозумілим.

Числове співвідношення, установлене Менделем, було досить несподіваним. На кожну рослину з білими квітками приходилося в середньому три рослини з червоними. Майже точно - три до одного!

При цьому червоне чи біле забарвлення квіток, наприклад, ніяк не впливає на жовтий чи зелений колір горошин. Кожна ознака успадковується незалежно від іншої.

Але Мендель не тільки установив ці факти. Він дав їм блискуче пояснення. Від кожного з батьків зародкова клітка успадковує по одному "спадкоємному задатку" (пізніше їх назвуть генами). Кожний із задатків визначає якась ознака - наприклад, червоне забарвлення квіток. Якщо в клітину попадають одночасно задатки, що визначають червоне і біле забарвлення, то виявляється тільки один з них. Другий же залишається схованим. Щоб знову проявився білий колір, необхідна "зустріч" двох задатків білого забарвлення. Відповідно до теорії імовірності, у наступному поколінні це відбудеться один раз на кожні чотири сполучення. Звідси і співвідношення "3 до 1".

Спадкування при моногібридному схрещуванні і закон розщеплення

Для своїх перших експериментів Мендель вибирав рослини двох сортів, що чітко розрізнялися по якій-небудь ознаці, наприклад по розташуванню квіток: квітки можуть бути розподілені по всьому стеблу (пазушні) чи знаходитися на кінці стебла (верхівкові). Рослини, що розрізняються по одній парі альтернативних ознак, Мендель вирощував протягом ряду поколінь. Семена від пазушних квіток завжди давали рослини з пазушними квітками, а насіння від верхівкових квіток - рослини з верхівковими квітками. Таким чином, Мендель переконався, що обрані ним рослини розмножуються в чистоті (тобто без розщеплення потомства) і придатні для проведення дослідів по гібридизації (експериментальних схрещувань).

Його метод полягав у наступному: він видаляв у ряду рослин одного сорту пиловики до того, як могло відбутися самозапилення (ці рослини Мендель називав «жіночими»); користуюсь пензликом, він наносив на рильця цих «жіночих» квіток пилок з пильовиків рослини іншого сорту; потім він надягав на штучно обпилені квітки маленькі ковпачки, щоб на їхні рильця не міг потрапити пилок з інших рослин. Мендель проводив реципрокні схрещування - переносив пилкові зерна як з пазушних квіток на верхівкові, так і з верхівкових на пазушні. В усіх випадках з насіння, зібраного від отриманих гібридів, виростали рослини з пазушними квітками. Цю ознаку - «пазушні квітки»,- що спостерігається в рослин першого гібридного покоління, Мендель назвав домінантним; пізніше, у 1902 р., Бетсон і Сондерс стали позначати перше покоління гібридного потомства символом F₁ . У жодної з рослин F₁ не було верхівкових квіток.

На квітки рослин F₁ Мендель надяг ковпачки (щоб не допустити перехресного запилення) і дав їм можливість самозапилитися. Насіння, зібране з рослин F₁ , були перелічені і висаджені наступною весною для одержання другого гібридного покоління, F₂ (покоління F₂ - це завжди результат інбридингу в поколінні F₁ , у даному випадку самозапилення). В другому гібридному поколінні в одних рослин утворилися пазушні квітки, а в інших - верхівкові. Іншими словами, ознака «верхівкові квітки», що була відсутня в поколінні F₁ , знову з'явилася в поколінні F₂ . Мендель розсудив, що ця ознака була присутня у поколінні F₁ у схованому вигляді, але не змогла проявитися; тому він назвав її рецесивною. З 858 рослин, отриманих Менделем у F₂ , у 651 були пазушні квітки, а в 207 - верхівкові. Мендель провів ряд аналогічних дослідів, використовуючи кожен раз одну пару альтернативних ознак. Результати експериментальних схрещувань по сімох парах таких ознак приведені в табл. 1.

Ознака	Батьківська рослина		Покоління F2		Відношення
	домінантна ознака	рецесивна ознака	домінантні	Рецесивні
Висота стебла	Високий	Низький	787	277	2,84 : 1
Насіння	Гладке	Зморщене	5474	1850	2,96 : 1
Забарвлення насіння	Жовте	Зелене	6022	2001	3,01 : 1
Форма плодів	Плоскі	Випуклі	882	299	2,95 : 1
Забарвлення плодів	Зелене	Жовте	428	152	2,82 : 1
Розміщення квітів	Пазушне	Верхівкове	651	207	3,14 : 1
Забарвлення квітів	Червоне	Біле	705	224	3,15 : 1
Всього			14949	5010	2,98 : 1

Таблица 1. Результати дослідів Менделя по успадкуванню семи пар альтернативних ознак.

(Співвідношення домінантних і рецесивних ознак, що спостерігаються наближається до теоретично очікуваного 3:1).

У всіх випадках аналіз результатів довів, що відношення домінантних ознак до рецесивних у поколінні F₂ складало приблизно 3:1.

Приведений вище приклад типовий для всіх експериментів Менделя, у яких вивчалося спадкування однієї ознаки (моногібридні схрещування ).