MENDELOVA 3 ZAKONA I EKSPERIMENTI S GRAŠKOM - BIOLOGIJA - 2026

U tri mendelovska ili mendelovska genetika su najvažnije izjave nasljedstvo. Gregory Mendel, austrijski redovnik i prirodoslovac, smatra se ocem genetike. Kroz svoje eksperimente s biljkama, Mendel je otkrio da su određene osobine naslijeđene u određenim obrascima.

Mendel je proučavao nasljedstvo eksperimentirajući s graškom iz biljke Pisum sativum koju je imao u svom vrtu. Ova je biljka bila izvrstan testni model jer ih je mogla samoprati ili ih umnožiti i oploditi, kao i nekoliko osobina koje imaju samo dva oblika.

Na primjer: značajka "boja" može biti samo zelena ili žuta, značajka "tekstura" može biti samo glatka ili hrapava, i tako dalje, s ostalih pet značajki s dva oblika.

Gregor Mendel formulirao je svoja tri zakona u svom radu objavljenom kao Eksperimenti na hibridizaciji biljaka (1865.), koji je predstavio u Prirodnjačkom društvu Brünn, iako su bili zanemareni i nisu uzeti u obzir do 1900. godine.

Gregor Mendel Story

Gregor Mendel smatra se ocem genetike zbog doprinosa koji su dali kroz svoja tri zakona. Rođen je 22. srpnja 1822., a priča se da je od rane dobi bio u izravnom kontaktu s prirodom, situacijom koja ga je dovela do toga da se počeo zanimati za botaniku.

1843. ušao je u samostan Brünn, a tri godine kasnije zaređen je za svećenika. Kasnije, 1851. godine, odlučio je studirati botaniku, fiziku, kemiju i povijest na Sveučilištu u Beču.

Nakon studija Mendel se vratio u samostan i upravo je tamo provodio pokuse koji su mu omogućili formuliranje takozvanih Mendelovih zakona.

Nažalost, kada je predstavio svoje djelo, to je prošlo nezapaženo, a Mendel je rekao da je odustao od eksperimenata na nasljednosti.

Međutim, početkom 20. stoljeća njegov je rad počeo dobivati ​​priznanje, kada je nekoliko znanstvenika i botaničara izvelo slične eksperimente i naišlo na njegove studije.

Mendelovi pokusi

Mendel je proučavao sedam karakteristika biljke graška: boju sjemena, oblik sjemena, položaj cvijeta, boju cvijeta, oblik mahuna, boju mahuna i duljinu stabljike.

Tri su glavna koraka do Mendelovih pokusa:

1-Samo-gnojidbom proizvela je generacija čistih biljaka (homozigotnih). Odnosno, biljke s ljubičastim cvjetovima uvijek su proizvodile sjeme koje je proizvodilo ljubičasto cvijeće. Nazvao je ove biljke generacijom P (roditelja).

2-Zatim je ukrštao parove čistih biljaka s različitim osobinama, a potomke tih je nazvao drugom sinovskom generacijom (F1).

3 Na kraju, treću generaciju biljaka (F2) stekao je samooprašivanjem dvije biljke generacije F1, odnosno križanjem dviju biljaka generacije F1 s istim osobinama.

Rezultati eksperimenta

Mendel je pronašao nevjerojatne rezultate svojih pokusa.

Generacija F1

Mendel je otkrio da F1 generacija uvijek daje iste osobine, iako su dva roditelja imala različite karakteristike. Na primjer, ako ste križanu ljubičastu biljku križali s bijelom cvjetnicom, sve potomke (F1) imale su ljubičasto cvijeće.

To je zato što je ljubičasti cvijet dominantna osobina. Stoga je bijeli cvijet recesivna osobina.

Ti se rezultati mogu prikazati na dijagramu koji se zove Punnettov kvadrat. Dominantni gen za boju prikazan je velikim slovom, a recesivni gen malim slovom. Ovdje je ljubičasta dominantni gen prikazan s "M", a bijeli je recesivni gen prikazan s "b".

Generacija F2

U generaciji F2, Mendel je otkrio da je 75% cvjetova bilo ljubičasto, a 25% bijelo. Bilo mu je zanimljivo da iako su oba roditelja imala ljubičasto cvijeće, 25% potomstva ima bijelo cvijeće.

Pojava bijelih cvjetova nastaje zbog recesivnog gena ili osobina prisutnih u oba roditelja. Ovdje je Punnettov kvadrat koji pokazuje da je 25% potomstva imala dva 'b' gena koji su proizveli bijelo cvijeće:

Kako su izvedeni Mendelovi pokusi?

Mendelovi pokusi provedeni su s biljkama graška, nešto složenijom situacijom, jer svaki cvijet ima muški i ženski dio, odnosno samooplodnjava.

Pa kako je Mendel mogao kontrolirati potomstvo biljaka? Kako bih ih mogao prekrižiti?

Odgovor je jednostavan, kako bi kontrolirao potomstvo biljaka graška, Mendel je stvorio postupak koji mu je omogućio da spriječi samoniklo gnojenje biljaka.

Postupak se sastojao od sječenja stabljika (muških organa cvijeća, koji sadrže peludne vrećice, tj. Onih koji proizvode pelud) cvjetova prve biljke (zvane BB) i prašenja peludi druge biljke na pistil (ženski organ cvijeća, smješten u njegovom središtu) prvog.

Ovom akcijom Mendel je kontrolirao proces oplodnje, situaciju koja mu je omogućila da izvodi svaki eksperiment iznova i iznova kako bi se uvjerio da će uvijek dobiti isto potomstvo.

Tako je postigao formulaciju onoga što je danas poznato kao Mendelovi zakoni.

Zašto je Mendel odabrao biljke graška?

Gregor Mendel odabrao je biljke graška za svoje genetske eksperimente, jer su bile jeftinije od bilo koje druge biljke i jer je vrijeme generacije iste vrlo kratko i ima velik broj potomaka.

Potomstvo je bilo važno, jer je bilo potrebno provesti mnogo eksperimenata kako bi se mogli formulirati njegovi zakoni.

Odabrao ih je i zbog velike raznolikosti koja je postojala, odnosno onih sa zelenim graškom, onih sa žutim graškom, onih s okruglim mahunama, između ostalih.

Raznolikost je bila važna jer je bilo potrebno znati koje osobine se mogu naslijediti. Odatle nastaje izraz mendelijsko nasljeđivanje.

Mendelovi sažeti 3 zakona

Mendelov prvi zakon

Uočeno je da u roditeljskoj generaciji 1 (otac ww, majka RR) svi potomci imaju dominantni R gen.

Mendelov prvi zakon ili zakon jednoobraznosti kaže da kada se dvije čiste jedinke (homozigotne) križaju, svi će potomci biti jednaki (jednolični) u svojim osobinama.

To je zbog prevlasti nekih znakova, jednostavna kopija ovih slova dovoljna je za prikrivanje efekta recesivnog lika. Stoga će i homozigotni i heterozigotni potomci imati isti fenotip (vidljiva osobina).

Mendelov drugi zakon

Mendelov drugi zakon, nazvan i zakonom segregacije karaktera, kaže da se tijekom stvaranja gameta aleli (nasljedni faktori) odvajaju (segregiraju) na takav način da potomci stvore jedan alel od svakog rođaka.

Ovaj genetski princip izmijenio je početno vjerovanje da je nasljeđivanje čisto "kombinacijski" proces u kojem potomstvo pokazuje intermedijarne osobine dvaju roditelja.

Mendelov treći zakon

Mendelov treći zakon poznat je i kao zakon neovisnog razdvajanja. Tijekom stvaranja gameta, likovi za različite osobine nasljeđuju se neovisno jedan o drugome.

Trenutno je poznato da se ovaj zakon ne odnosi na gene na istom kromosomu, koji bi bili naslijeđeni zajedno. Međutim, kromosomi se razdvajaju neovisno za vrijeme mejoze.

Uvjeti koje je uveo Mendel

Mendel je skovao nekoliko izraza koji se trenutno koriste u području genetike, uključujući: dominantni, recesivni, hibridni.

dominantan

Kad je Mendel u svojim eksperimentima koristio dominantnu riječ, mislio je na lik koji se eksterno očitovao kod pojedinca, bilo da je pronađen samo jedan od njih ili dva.

Recesivan

Recesivno je Mendel mislio da je to lik koji se ne očituje izvan pojedinca, jer ga dominantan lik u tome sprečava. Stoga, da bi ovo prevladalo, bit će potrebno da pojedinac ima dva recesivna lika.

Hibrid

Mendel je koristio riječ hibrid da bi označio rezultat križanja dvaju organizama različitih vrsta ili različitih karakteristika.

Na isti je način bio on taj koji je uspostavio uporabu velikog slova za dominantne alele, a donji za recesivne alele.

Nakon toga su drugi istraživači dovršili svoj rad i upotrijebili su ostale izraze koji se danas koriste: gen, alel, fenotip, homozigot, heterozigot.

Mendelijevo nasljedstvo primjenjeno na ljudima

Osobine ljudskog bića mogu se objasniti Mendelijevim nasljeđem, sve dok je poznata obiteljska povijest.

Potrebno je poznavati obiteljsku povijest, jer se s njima mogu prikupiti potrebne informacije o određenoj osobini.

Da bi se to postiglo, izrađuje se genealoško stablo na kojem su opisane sve osobine članova obitelji i na taj način se može utvrditi od koga su naslijedili.

Primjer nasljeđivanja kod mačaka

U ovom primjeru boja dlake je označena s B (smeđa, dominantna) ili b (bijela), dok je duljina repa označena sa S (kratka, dominantna) ili os (duga).

Kad su roditelji homozigotni za svaku osobinu (SSbb i ssBB), njihova djeca u generaciji F1 su heterozigotna za oba alela i pokazuju samo dominantne fenotipove (SsbB).

Ako se štenad međusobno spari, u generaciji F2 pojavljuju se sve kombinacije boje dlake i duljine repa: 9 su smeđe / kratke (ljubičaste kutije), 3 su bijele / kratke (ružičaste kutije), 3 su smeđa / dugačka (plave kutije), a 1 je bijela / duga (zelena kutija).

4 primjera mendelskih osobina

- Albinizam: to je nasljedna osobina koja se sastoji od promjene proizvodnje melanina (pigmenta kojeg ljudi imaju i odgovoran je za boju kože, kose i očiju), zbog čega u mnogim prilikama postoji potpuna njegova odsutnost. Ta je osobina recesivna.

- Slobodne ušne kapke: dominantna je osobina.

- Ujedinjene ušne kapke: to je recesivna osobina.

- Vrhunac kose ili udovice: ova se značajka odnosi na način na koji dlaka završava na čelu. U ovom slučaju završilo bi s vrhom u sredini. Oni s ovom osobinom imaju oblik slova "w" prema natrag. To je dominantna osobina.

Čimbenici koji mijenjaju Mendeljevu segregaciju

Nasljedstvo vezano za spol

Nasljednost povezana sa spolom odnosi se na onu koja je povezana s parom spolnih kromosoma, odnosno na one koji određuju spol pojedinca.

Ljudi imaju X kromosome X i Y kromosom, a žene XX kromosome, a muškarci XY.

Neki primjeri nasljeđivanja povezanih sa spolom su:

–Daltonizam: to je genetska promjena zbog kojeg se boje ne mogu razlikovati. Obično ne možete razlikovati crvenu i zelenu, ali to će ovisiti o stupnju sljepoće boje koju osoba predstavlja.

Sljepoća za boju prenosi se putem recesivnog alela povezanog s X kromosomom, dakle, ako čovjek naslijedi X kromosom koji predstavlja ovaj recesivni alel, bit će slijep u boji.

Iako bi ženama mogle prikazati ovu genetsku promjenu, potrebno je da imaju i oba promijenjena X kromosoma. Iz tog razloga, broj žena sa zasljepljenošću boja je manji nego muškaraca.

- Hemofilija: to je nasljedna bolest koja je poput sljepoće boje povezana s kromosomom X. Hemofilija je bolest koja uzrokuje da se krv ljudi ne zgruši pravilno.

Iz tog razloga, ako se osoba sa hemofilijom odreže, krvarenje će trajati mnogo duže nego kod druge osobe koja je nema. To se događa zato što nemate dovoljno proteina u krvi da kontrolirate krvarenje.

-Duchenna mišićna distrofija: to je recesivna nasljedna bolest povezana s kromosomom X. To je neuromuskularna bolest, okarakterizirana prisutnošću značajne mišićne slabosti, koja se razvija generalizirano i progresivno.

- Hipertrihoza: to je nasljedna bolest prisutna na Y kromosomu, za koju se prenosi samo s oca na muško dijete. Ova vrsta nasljeđivanja naziva se holandski.

Hipertrihoza se sastoji od viška rasta dlake, tako da oni koji pate od nje imaju dijelove tijela koji su pretjerano dlakavi. Ova se bolest naziva i sindrom vukodlaka, jer su mnogi od onih koji pate od nje gotovo u potpunosti prekriveni dlačicama.

Reference

1. Brooker, R. (2012). Pojmovi genetike (1. izd.). McGraw-Hill Companies, Inc.
2. Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Uvod u genetsku analizu (11. izd.). WH Freeman
3. Hasan, H. (2005). Mendel i zakoni genetike (1. izd.). Rosen Publishing Group, Inc.
4. Lewis, R. (2015). Ljudska genetika: pojmovi i primjene (11. izd.). McGraw-Hill obrazovanje.
5. Snustad, D. i Simmons, M. (2011). Načela genetike (6. izd.). John Wiley i sinovi.
6. Trefil, J. (2003). Priroda znanosti (1. izd.). Houghton Mifflin Harcourt.