Mendel kísérletei

Gregor Johann Mendel szerzetes és tanár volt, aki a csillagászat és a növénynemesítés iránt érdeklődött. 1822-ben született, és 21 évesen belépett egy kolostorba Brünnben (ma Csehország). A kolostornak botanikus kertje és könyvtára volt, és a tudomány, a vallás és a kultúra központja volt. 1856-ban Mendel kísérletsorozatot kezdett a kolostorban, hogy kiderítse, hogyan öröklődnek a tulajdonságok nemzedékről nemzedékre. Akkoriban úgy gondolták, hogy a szülők tulajdonságai keverednek az utódokban.

A tulajdonságok vizsgálata borsón

Mendel a borsón (Pisum sativum) tanulmányozta az öröklődést. Azért választotta a borsót, mert már használták hasonló vizsgálatokhoz, könnyen termeszthető és minden évben elvethető. A borsó virágai hím és nőstény részeket, úgynevezett porzó és stigmát tartalmaznak, és általában önbeporzásúak. Az önbeporzás még a virágok kinyílása előtt megtörténik, így egyetlen növényből születnek utódok.

A borsó kézzel is keresztbeporozható, egyszerűen úgy, hogy a virágbimbókat kinyitjuk, hogy eltávolítsuk a pollentermelő porzószálakat (és megakadályozzuk az önbeporzást), és az egyik növény pollenjét a másik növény porzószálára porozzuk.

Tulajdonságok a borsónövényekben

Mendel 7 tulajdonság öröklődését követte nyomon a borsónövényekben, és minden tulajdonságnak 2 formája volt. Azonosított olyan tiszta tenyészidejű borsónövényeket, amelyek az önbeporzás nemzedékei után következetesen egy tulajdonság 1 formáját mutatták.

Mendel ezután keresztezte ezeket a tiszta tenyészidejű növénysorokat, és feljegyezte a hibrid utódok tulajdonságait. Megállapította, hogy az első generációs (F1) hibridek mindegyike úgy nézett ki, mint a szülői növények közül 1. Például egy lila és egy fehér virág keresztezésének minden utódja lila volt (nem rózsaszín, ahogy a keveredés előre jelezte volna). Amikor azonban hagyta, hogy a hibrid növények önbeporzódjanak, a rejtett tulajdonságok újra megjelentek a második generációs (F2) hibrid növényekben.

Domináns és recesszív tulajdonságok

Mendel minden egyes tulajdonságváltozatot domináns vagy recesszív tulajdonságként írt leA domináns tulajdonságok, például a lila virágszín, megjelentek az F1 hibridekben, míg a recesszív tulajdonságok, például a fehér virágszín, nem.

Mendel több ezer keresztezési kísérletet végzett. Legfontosabb megállapítása az volt, hogy az F2 borsónövényekben háromszor annyi domináns, mint recesszív tulajdonság volt (3:1 arány).

A tulajdonságok egymástól függetlenül öröklődnek

Mendel azt is kikísérletezte, mi történik, ha 2 vagy több tiszta tulajdonsággal rendelkező növényt kereszteznek. Megállapította, hogy az egyes tulajdonságok egymástól függetlenül öröklődnek, és saját 3:1 arányt eredményeznek. Ez a független szortírozás elve.

Tudjon meg többet Mendel öröklési elveiről.

A következő generációk

Mendel nem állt meg itt – több éven át hagyta, hogy a borsó önbeporzásba kezdjen, miközben aprólékosan feljegyezte az utódok tulajdonságait. 7 év alatt akár 30 000 borsónövényt is nevelhetett.

Mendel eredményeit figyelmen kívül hagyták

Mendel 1866-ban publikálta az Experiments in plant hybridisation (Versuche über plflanzenhybriden) című tanulmányát. Ebben azt javasolta, hogy az öröklődés annak az eredménye, hogy minden szülő minden tulajdonságra 1 tényezőt ad át. Ha a faktor domináns, akkor az utódokban is kifejeződik. Ha a faktor recesszív, akkor nem jelenik meg, de tovább öröklődik a következő generációra. Minden egyes faktor a többitől függetlenül működik, és nem keverednek.

A tudományos közösség figyelmen kívül hagyta a tanulmányt, valószínűleg azért, mert megelőzte az öröklődésről és a variációról akkoriban elfogadott elképzeléseket. Az 1900-as évek elején 3 növénybiológus végül elismerte Mendel munkáját. Sajnos Mendel már nem érte meg az elismerést, mivel 1884-ben meghalt.