Gregors Mendelis — ģenētikas tēvs un Mendeļa likumi
Uzzini Gregoru Mendelu — ģenētikas tēvu, viņa zirņu eksperimentus un Mendeļa likumus, kas noteica mūsdienu iedzimtības pamatus.
Gregors Johans Mendelis (1822. gada 20. jūlijā Heinzendorfā, Austrijā - 1884. gada 6. janvārī Brūnnā, Brūnnā, Austroungārijā) bija austriešu mūks un botāniķis.
Viņš izveidoja ģenētiku, krustojot zirņu augus. Viņš atklāja dominējošās un recesīvās īpašības (gēnus), krustojot augus savā siltumnīcā. Tas, ko viņš uzzināja, mūsdienās ir pazīstams kā Mendeļa iedzimtība.
Sākotnēji viņa darbi netika novērtēti, bet 1900. gadā tos "no jauna atklāja" Kārlis Korenss un Hugo de Vriess. Eriha fon Čermaka kā trešā jauna atklājēja statuss tagad ir mazāk pārliecinošs.
Mendeļa dzīve un darba metode
Mendelis bija Augustīniešu ordeņa mūks un darbojās Sankta Tomasa abatijā Brunnā (mūsdienu Brno). Viņš studēja bioloģiju, fiziku un matemātiku un savos pētījumos uzsvēra kvantitatīvu pieeju — rūpīgi krāva datus, skaitīja pēcnācējus un analizēja attiecības starp pazīmēm. Viņa izvēle pētīt ziņu (Pisum) sugu bija praktiska: tai bija daudz skaidri atšķirīgu raksturīgo iezīmju, ātra dzīves cikla un viegli manipulējamas hibridizācijas iespējas.
Mendeļa eksperimenti un novērotās īpašības
Mendelis pētīja septiņas viegli saskatāmas pazīmes, piemēram:
- sēklu forma (apaļa / kropla)
- sēklu krāsa (dzeltena / zaļa)
- pākstu forma (uzpūsta / sašaurināta)
- pākstu krāsa
- zieda pozīcija (blakus / galotnē)
- stumbra garums (garš / īss)
Viņš veica gan monohibrīdus (vienas pazīmes) gan dihibrīdus (divu pazīmju) krustojumus, audzējot un skaitot lielu skaitu pēcnācēju, lai noteiktu noteiktas attiecības starp fenotipiem.
Mendeļa likumi (vienkāršots skaidrojums)
1. Dominances likums — ja divi hibrīdi ar atšķirīgām formām tiek kombinēti, vienas formas īpašība (dominantā) parādās pirmajā paaudzes pēcnācējos, bet otrā (recesīvā) pazūd, parādoties tikai tad, ja pēcnācēji saņem recesīvo aleli no abiem vecākiem.
2. Nošķirošanās (segregācijas) likums — katrs organisms nēsā divas gēna formas (aleles), kas atsevišķi sadalās gametos; katrs gamets saņem tikai vienu aleli, tādēļ pēcnācējs saņem vienu aleli no katra vecāka.
3. Neatkarīgas kombinēšanās likums — dažādu pazīmju aleles tiek nodotas pēcnācējiem neatkarīgi viena no otras (parādība, kas precīzi izpaužas gadījumos, kad gēni nav saistīti), no kuras Mendelis prognozēja tipiskus attiecību modeļus, piemēram, dihibrīdu krustojumos 9:3:3:1 sadalījumu.
Publicēšana, sākotnējā reakcija un atkārtota atklāšana
Mendelis rezultātus publicēja 1866. gadā rakstā "Versuche über Pflanzen-Hybriden" (darbu kopsavilkumā Brunas Dabaszinātņu biedrības protokolos). Tomēr viņa laikabiedri šos rezultātus lielākoties ignorēja — daļēji tāpēc, ka ideja par daļiņu iedzimtību kontrastēja ar plaši pieņemto saplūšanas (blending) teoriju, un daļēji tāpēc, ka publikācija iznāca nelielas vietējas biedrības izdevumos.
Ap 1900. gadu Mendelis tika "atkārtoti atklāts" neatkarīgi no Kārļa Korensa, Hugo de Vries un Eriha fon Čermaka. Pēc šīs atklāšanas Mendeļa nozīme kļuva skaidra — viņš tiek saukts par ģenētikas tēvu.
Mūsdienu skatījums un ierobežojumi
Kaut arī Mendeļa secinājumi ir fundamentāli un pamatprincipi joprojām tiek mācīti, mūsdienu ģenētika ir daudz plašāka. Ir identificētas izņēmumu un sarežģītību formas:
- gēnu saišu (linkāžas) dēļ dažas pazīmes netiek nodotas pilnīgi neatkarīgi;
- pastāv nepilnīga dominēšana un kodominance, kur fenotipi var būt starpnieciski vai abu aleļu kombinācija;
- poligēna iedzimtība un vides ietekme nosaka daudzas iezīmes (piem., auguma garums, inteliģence);
- epigenētiskie mehānismi un mutācijas papildina mūsdienu izpratni par mantošanu.
Vēsturiskā un zinātniskā nozīme
Mendelis parādīja, ka iedzimtība var tikt izpētīta ar sistemātisku, kvantitatīvu pieeju. Viņa darbs saviļņoja bioloģiju un vēlāk deva pamatu molekulārajai ģenētikai, kad 20. gadsimta sākumā tika atklāta DNS loma informācijas nesējam. Mendelis pašlaik tiek cienīts gan kā rūpīgs pētnieks, gan kā paradigmas maiņas iniciators zinātnē.
Eksperimenti
Mendelis krustojumiem izmantoja ēdamos zirņus (Pisum sativum). Viņš izvēlējās septiņus raksturlielumus, kas bija atšķirīgi un nekad nesajaucās; tie parādījās kā alternatīvas vai nu, vai. Piemēri: auga augstums (īss vai augsts); zirņu krāsa (zaļa vai dzeltena); ziedu izvietojums (tikai augšdaļā vai izkliedēti gar stublāju).
Kad viņš krustīja šķirnes, kas atšķīrās pēc kādas pazīmes (piemēram, augstas krustojot ar īsām), pirmajā hibrīdu (F1) paaudzē radās tikai viena no divām alternatīvām. Viena pazīme bija dominējošā, bet otra recesīvā. Taču, krustojot šos hibrīdus savā starpā, otrajā (F2) paaudzē atkal parādījās recesīvā pazīme. To augu īpatsvars, kuriem bija dominējošais raksturs pretstatā recesīvajam, bija gandrīz 3 pret 1. Turpmāka dominējošās grupas pēcnācēju (F3) analīze parādīja, ka viena trešdaļa no tiem bija īstās paaudzes un divas trešdaļas - hibrīdās paaudzes. Tādējādi attiecību 3:1 var pārrakstīt kā 1:2:1, kas nozīmē, ka 50 procenti F2 paaudzes bija īstās ciltsbūves un 50 procenti vēl joprojām bija hibrīdi. Tas bija Mendeļa galvenais atklājums.
To visu varētu rezumēt, sakot, ka mantojums nebija saplūšana, kā Darvins bija domājis, tas bija daļiņveida. Faktori (gēni) nesajaucās vai nesajaucās, tie palika atsevišķi un tika nodoti nākamajai paaudzei nemainīgi.
Savu darbu viņš publicēja 1866. gadā, taču tajā laikā neviens nesaprata, cik nozīmīgs tas bija. Pēc 35 gadiem šie darbi tika atklāti no jauna, un uzreiz sākās modernā ģenētika.
Saistītās lapas
- Biologu saraksts
- Mendeļa mantojamība
Jautājumi un atbildes
J: Kas bija Gregors Johans Mendelis?
A: Gregors Johans Mendelis bija austriešu mūks un botāniķis, kurš izveidoja ģenētiku.
J: Ar ko nodarbojās Mendelis?
A: Mendelis krustojot zirņu augus, eksperimentos atklāja dominējošās un recesīvās īpašības (gēnus).
J: Kas ir Mendeļa iedzimtība?
A: Mendeļa mantojamība attiecas uz pazīmju jeb gēnu pārmantojamības principiem, ko Gregors Mendelis atklāja eksperimentos ar zirņu augiem.
J: Vai Mendeļa darbs tika novērtēts uzreiz?
A: Nē, Mendeļa darbs netika novērtēts uzreiz.
J: Kas no jauna atklāja Mendeļa darbu?
A: Mendeļa darbu 1900. gadā "no jauna atklāja" Kārlis Korenss un Hugo de Vriess.
J: Vai bija kāds trešais jaunais atklājējs?
A: Sākotnēji par trešo jaunatklājēju tika uzskatīts Erihs fon Čermaks, taču tagad viņa statuss vairs nav tik pārliecinošs.
J: Kāda ir Mendeļa darba nozīme?
A: Mendeļa darbs lika pamatus mūsdienu ģenētikai un palīdzēja zinātniekiem izprast organismu iedzimtības likumsakarības.
Meklēt