Реферат: Мендель основоположник генетики
1. Оскільки вихідні батьківські сорти розмножувалися в чистоті (не розщеплювалися), у сорту з пазушними квітками повинно бути два «пазушних» фактори, а у сорту з верхівковими квітками - два «верхівкових» фактори.
2. Рослини F1 містили по одному фактору, отриманому від кожної з батьківських рослин через гамети.
3. Ці фактори в F1 не зливаються, а зберігають свою індивідуальність.
4. «Пазушний» фактор домінує над «верхівковим» фактором, що є рецесивним. Поділ пари батьківських факторів при утворенні гамет (так що в кожну гамету попадає лише один з них) відомо за назвою першого закону Менделя, чи закону розщеплення. Відповідно до цього закону, ознаки даного організму детермінуються парами внутрішніх факторів. В одній гаметі може бути представлено лише один з кожної пари таких факторів.
Тепер ми знаємо, що ці фактори, які детермінують такі ознаки, як розташування квітки, відповідають ділянкам хромосоми, названих генами.
Описані вище експерименти, що проводилися Менделем при вивченні спадкування однієї пари альтернативних ознак, є прикладом моногібридного схрещування.
Поворотне, аналізуюче, схрещування
Організм із покоління F1 , отриманого від схрещування між гомозиготною домінантною і гомозиготною рецесивною особинами, гетерозиготний по своєму генотипу, але має домінантний фенотип. Для того щоб проявився рецесивний фенотип, організм повинен бути гомозиготним по рецесивному аллелю. У поколінні F2 особи з домінантним фенотипом можуть бути як гомозиготними, так і гетерозиготними. Якщо селекціонеру знадобилося з'ясувати генотип такої особи, то єдиним способом, що дозволяє зробити це, служить експеримент із використанням методу, названого аналізуючим (поворотним) схрещуванням. Схрещуючи організм невідомого генотипу з організмом, гомозиготним по рецесивному аллелю досліджуваного гена, можна визначити цей генотип шляхом одного схрещування. Наприклад, у плодової мушки Drosophila довгі крила домінують над зародковими. Особина з довгими крилами може бути гомозиготною (LL) чи гетерозиготною (Ll). Для встановлення її генотипу треба провести аналізуюче схрещування, між цією мухою і мухою, гомозиготною по рецесивному аллелю (ll). Якщо у всіх нащадків від цього схрещування будуть довгі крила, то особина з невідомим генотипом - гомозиготна по домінантному аллелю. Чисельне співвідношення нащадків з довгими і з зародковими крилами 1:1 указує на гетерозиготність особи з невідомим генотипом.
Дигібридне схрещування і закон незалежного розподілу
Установивши можливість передбачати результати схрещувань по одній парі альтернативних ознак, Мендель перейшов до вивчення спадкування двох пар таких ознак. Схрещування між особинами, що розрізняються по двох ознаках, називають дигібридними.
В одному зі своїх експериментів Мендель використовував рослини гороху, що розрізняються за формою і забарвленням насіння. Застосовуючи метод, описаний при моногібридному схрещуванні, він схрещував між собою чистосортні (гомозиготні) рослини з гладким жовтим насінням і чистосортні рослини зі зморшкуватим зеленим насінням. У всіх рослин F1 (першого покоління гібридів) насіння були гладкі і жовті. За результатами проведених раніше моногібридних схрещувань Мендель уже знав, що ці ознаки домінантні; тепер, однак, його цікавили характер і співвідношення насіння різних талів у поколінні F2 , отриманому від рослин F1 шляхом самозапилення. Усього він зібрав від рослин F2 556 насінь, серед яких було
гладких жовтих 315
зморшкуватих жовтих 101
гладких зелених 108
зморшкуватих зелених 32
Співвідношення різних фенотипів складало приблизно 9:3:3:1 (дигібридне розщеплення). На підставі цих результатів Мендель зробив два висновки:
1. У поколінні F2 з'явилося два нових сполучення ознак: зморшкуваті і жовті; гладкі і зелені.
2. Для кожної пари аллеломорфних ознак (фенотипів, обумовлених різними аллелями) вийшло відношення 3:1, характерне для моногібридного схрещування - серед насінь було 423 гладких і 133 зморшкуватих, 416 жовтих і 140 зелених.
Ці результати дозволили Менделю стверджувати, що дві пари ознак (форма і забарвлення насіння), спадкоємні задатки яких об'єдналися в поколінні F1 , у наступних поколіннях розділяються і поводяться незалежно одна від іншої. На цьому заснований другий закон Менделя - принцип незалежного розподілу, відповідно до якого кожна ознака з однієї пари ознак може сполучатися з будь-якою ознакою з іншої пари.
Короткий виклад суті гіпотез Менделя
1. Кожна ознака даного організму контролюється парою аллелей.
2. Якщо організм містить два різних аллеля для даної ознаки, то один з них (домінантний) може виявлятися, цілком придушуючи прояв іншого (рецесивного).
3. При мейозі кожна пара аллелей розділяється (розщеплюється) і кожна гамета одержує по одному з кожної пари аллелей (принцип розщеплення ).
4. При утворенні чоловічих і жіночих гамет у кожну з них може потрапити будь-який аллель з однієї пари разом з будь-яким іншим з іншої пари (принцип незалежного розподілу ).
5. Кожен аллель передається з покоління в покоління як дискретна не змінювана одиниця.
6. Кожен організм успадковує по одному аллелю (для кожної ознаки) від кожної з батьківських особин.
Відкриття генетики
І нарешті, Мендель зробив висновок про те, що відкриті ним закони поширюються на все живе, тому що "єдність плану розвитку органічного життя стоїть поза сумнівом".
У 1863 р. знаменита книга Дарвіна "Походження видів" була видана німецькою мовою. Мендель уважно вивчив цю працю з олівцем у руках. І висловив своєму колезі по Брюннському товариству натуралістів Густавові Нисслю підсумок своїх міркувань:
- Це ще не все, ще чогось не вистачає"
Ниссль був ошелешений такою оцінкою "єретичної" праці Дарвіна, неймовірної у вустах благочестивого ченця.
Мендель тоді скромно змовчав про те, що, на його думку, він уже відкрив це "відсутнє". Тепер ми знаємо, що так воно і було, що відкриті Менделем закони дозволили освітити багато темних місць теорії еволюції. Мендель прекрасно розумів значення зроблених ним відкриттів. Він був упевнений у торжестві своєї теорії і з дивною витримкою його готував. Про свої досліди він мовчав цілих вісім років, поки не переконався у вірогідності отриманих результатів.
І от, нарешті, наступив вирішальний день - 8 лютого 1865 р. У цей день Мендель зробив доповідь про свої відкриття в Брюннськом товаристві натуралістів. Колеги Менделя з подивом слухали його доповідь, пересипану підрахунками, що незмінно підтверджують співвідношення "3 до 1".