Mendelovy pokusy

Gregor Johann Mendel byl mnich a učitel se zájmem o astronomii a šlechtění rostlin. Narodil se v roce 1822 a ve svých 21 letech vstoupil do kláštera v Brünnu (dnes v České republice). Klášter měl botanickou zahradu a knihovnu a byl centrem vědy, náboženství a kultury. V roce 1856 zahájil Mendel v klášteře sérii pokusů, jejichž cílem bylo zjistit, jak se znaky přenášejí z generace na generaci. V té době se předpokládalo, že znaky rodičů se v potomstvu mísí.

Studium znaků u hrachu

Mendel studoval dědičnost u hrachu setého (Pisum sativum). Hrách si vybral proto, že byl používán k podobným studiím, snadno se pěstuje a lze jej vysévat každý rok. Květy hrachu obsahují samčí i samičí části, zvané tyčinky a tyčinky, a obvykle se samy opylují. K samoopylení dochází ještě před otevřením květů, takže potomstvo vzniká z jediné rostliny.

Hrách lze také ručně křížit, a to tak, že se jednoduše otevřou květní pupeny, aby se odstranila tyčinka produkující pyl (a zabránilo se samoopylení), a pyl z jedné rostliny se opráší na tyčinku druhé.

Znaky u rostlin hrachu

Mendel sledoval dědičnost 7 znaků u rostlin hrachu, přičemž každý znak měl 2 formy. Identifikoval čistokrevné rostliny hrachu, které po generacích samoopylení trvale vykazovaly 1 formu znaku.

Mendel poté tyto čistokrevné linie rostlin zkřížil a zaznamenal znaky hybridních potomků. Zjistil, že všechny hybridy první generace (F1) vypadaly jako 1 z rodičovských rostlin. Například všichni potomci křížení fialových a bílých květů byli fialoví (nikoli růžoví, jak by se předpokládalo při míšení). Když však nechal hybridní rostliny samosprašit, skryté znaky se znovu objevily u hybridních rostlin druhé generace (F2).

Dominantní a recesivní znaky

Mendel popsal každou z variant znaků jako dominantní nebo recesivníDominantní znaky, jako je fialová barva květů, se objevily u hybridů F1, zatímco recesivní znaky, jako je bílá barva květů, se neobjevily.

Mendel provedl tisíce pokusů s křížením. Jeho klíčovým zjištěním bylo, že u rostlin hrachu F2 se vyskytovalo třikrát více dominantních než recesivních znaků (poměr 3:1).

Znaky se dědí nezávisle

Mendel také experimentoval, aby zjistil, co se stane, když se zkříží rostliny se dvěma nebo více čistokrevnými znaky. Zjistil, že každý znak se dědí nezávisle na druhém a vytváří svůj vlastní poměr 3:1. Zjistil, že každý znak se dědí nezávisle na druhém. To je princip nezávislého sortimentu.

Zjistěte více o Mendelových principech dědičnosti.

Další generace

Mendel se tím nezastavil – po několik let nechával hrách dále samosprašit a zároveň pečlivě zaznamenával vlastnosti potomstva. Je možné, že během 7 let vypěstoval až 30 000 rostlin hrachu.

Mendelovy poznatky byly ignorovány

V roce 1866 Mendel publikoval práci Pokusy s hybridizací rostlin (Versuche über plflanzenhybriden). V ní navrhl, že dědičnost je výsledkem toho, že každý rodič předává 1 faktor pro každý znak. Pokud je tento faktor dominantní, projeví se v potomstvu. Pokud je faktor recesivní, neprojeví se, ale bude se dále předávat do další generace. Každý faktor funguje nezávisle na ostatních a nemísí se.

Vědecká komunita článek ignorovala, možná proto, že předběhl tehdy přijímané představy o dědičnosti a variabilitě. Na počátku 20. století Mendelovu práci nakonec uznali 3 rostlinní biologové. Mendel se bohužel uznání nedočkal, protože v roce 1884 zemřel.