Mendel’s experimenten

Gregor Johann Mendel was een monnik en leraar met interesses in astronomie en plantenveredeling. Hij werd geboren in 1822 en trad op 21-jarige leeftijd in bij een klooster in Brünn (nu in de Tsjechische Republiek). Het klooster had een botanische tuin en bibliotheek en was een centrum voor wetenschap, religie en cultuur. In 1856 begon Mendel in het klooster met een reeks experimenten om uit te vinden hoe eigenschappen van generatie op generatie worden doorgegeven. In die tijd dacht men dat de eigenschappen van de ouders zich vermengden in hun nageslacht.

Eigenschappen bestuderen in erwten

Mendel bestudeerde de overerving in erwten (Pisum sativum). Hij koos erwten omdat ze al voor soortgelijke studies waren gebruikt, gemakkelijk te telen zijn en elk jaar kunnen worden gezaaid. Erwtenbloemen bevatten zowel mannelijke als vrouwelijke delen, meeldraden en stempel genoemd, en zijn meestal zelfbestuivend. Zelfbestuiving vindt plaats voordat de bloemen opengaan, zodat er nageslacht van één plant wordt geproduceerd.

Erika’s kunnen ook met de hand worden gekruist, eenvoudigweg door de bloemknoppen te openen om de stuifmeelproducerende meeldraden te verwijderen (en zelfbestuiving te voorkomen) en stuifmeel van de ene plant op de stempel van een andere plant te strooien.

Eigenschappen in erwtenplanten

Mendel volgde de vererving van 7 eigenschappen in erwtenplanten, en elke eigenschap had 2 vormen. Hij identificeerde raszuivere erwtenplanten die consequent 1 vorm van een eigenschap vertoonden na generaties van zelfbestuiving.

Mendel kruiste vervolgens deze raszuivere plantenlijnen en registreerde de eigenschappen van de hybride nakomelingen. Hij ontdekte dat alle hybriden van de eerste generatie (F1) leken op 1 van de ouderplanten. Bijvoorbeeld, alle nakomelingen van een kruising van paarse en witte bloemen waren paars (niet roze, zoals menging zou hebben voorspeld). Maar als hij de hybride planten zichzelf liet bestuiven, verschenen de verborgen eigenschappen weer in de tweede-generatie (F2) hybride planten.

Dominante en recessieve eigenschappen

Mendel beschreef elk van de eigenschappen als dominant of recessiefDominante eigenschappen, zoals paarse bloemkleur, verschenen in de F1 hybriden, terwijl recessieve eigenschappen, zoals witte bloemkleur, dat niet deden.

Mendel deed duizenden kruisingsproeven. Zijn belangrijkste bevinding was dat er 3 keer zoveel dominante als recessieve eigenschappen in F2 erwtenplanten voorkwamen (3:1 verhouding).

Eigenschappen vererven onafhankelijk

Mendel experimenteerde ook om te zien wat er zou gebeuren als planten met 2 of meer zuivere eigenschappen met elkaar zouden worden gekruist. Hij ontdekte dat elke eigenschap onafhankelijk van de andere vererfde en zijn eigen 3:1 verhouding produceerde. Dit is het principe van onafhankelijke selectie.

Mendel’s overervingsprincipes.

De volgende generaties

Mendel stopte daar niet mee – hij bleef de erwten zichzelf laten bestuiven gedurende meerdere jaren terwijl hij nauwgezet de kenmerken van de nakomelingen vastlegde. Hij kweekte misschien wel 30.000 erwtenplanten gedurende 7 jaar.

Mendel’s bevindingen werden genegeerd

In 1866 publiceerde Mendel de paper Experiments in plant hybridisation (Versuche über plflanzenhybriden). Daarin stelde hij dat erfelijkheid het resultaat is van het doorgeven van 1 factor voor elke eigenschap door elke ouder. Als de factor dominant is, zal hij tot uiting komen in de nakomelingen. Als de factor recessief is, komt hij niet tot uiting, maar wordt hij wel doorgegeven aan de volgende generatie. Elke factor werkt onafhankelijk van de andere, en ze vermengen zich niet.

De wetenschappelijke gemeenschap negeerde het artikel, mogelijk omdat het vooruitliep op de destijds gangbare ideeën over erfelijkheid en variatie. In het begin van 1900 erkenden 3 plantenbiologen eindelijk Mendel’s werk. Helaas was Mendel niet in de buurt om de erkenning in ontvangst te nemen, omdat hij in 1884 was overleden.