Doświadczenia Mendla

Gregor Johann Mendel był mnichem i nauczycielem z zainteresowaniami w astronomii i hodowli roślin. Urodził się w 1822 roku, a w wieku 21 lat wstąpił do klasztoru w Brünn (obecnie w Czechach). Klasztor posiadał ogród botaniczny i bibliotekę oraz był ośrodkiem nauki, religii i kultury. W 1856 r. Mendel rozpoczął w klasztorze serię eksperymentów, których celem było ustalenie, w jaki sposób cechy są przekazywane z pokolenia na pokolenie. W tamtych czasach sądzono, że cechy rodziców mieszają się w ich potomstwie.

Badanie cech u grochu

Mendel badał dziedziczenie u grochu (Pisum sativum). Wybrał groch, ponieważ był on wykorzystywany do podobnych badań, jest łatwy w uprawie i może być wysiewany co roku. Kwiaty grochu zawierają zarówno męskie, jak i żeńskie części, zwane pręcikami i słupkami, i zwykle ulegają samozapyleniu. Samozapylenie następuje przed otwarciem kwiatów, więc potomstwo jest produkowane z jednej rośliny.

Groch może być również zapylany krzyżowo ręcznie, po prostu przez otwarcie pąków kwiatowych, aby usunąć ich wytwarzające pyłek pręciki (i zapobiec samozapyleniu) i rozpylając pyłek z jednej rośliny na znamię innej.

Cechy u roślin grochu

Mendel śledził dziedziczenie 7 cech u roślin grochu, a każda cecha miała 2 formy. Zidentyfikował rośliny grochu czystej krwi, które konsekwentnie wykazywały 1 formę cechy po pokoleniach samozapylenia.

Mendel następnie skrzyżował te linie roślin czystej krwi i zapisał cechy potomstwa hybrydowego. Stwierdził, że wszystkie hybrydy pierwszego pokolenia (F1) wyglądały jak 1 z roślin rodzicielskich. Na przykład, wszystkie potomstwo krzyżówki fioletowego i białego kwiatu było fioletowe (a nie różowe, jak przewidywałoby mieszanie). Jednakże, gdy pozwolił roślinom hybrydowym na samozapylenie, ukryte cechy pojawiały się ponownie w roślinach hybrydowych drugiej generacji (F2).

Cechy dominujące i recesywne

Mendel opisał każdy z wariantów cech jako dominujący lub recesywnyCechy dominujące, takie jak purpurowy kolor kwiatów, pojawiały się w hybrydach F1, podczas gdy cechy recesywne, takie jak biały kolor kwiatów, nie pojawiały się.

Mendel przeprowadził tysiące eksperymentów krzyżowania. Jego kluczowym odkryciem było to, że w roślinach grochu F2 było 3 razy więcej cech dominujących niż recesywnych (stosunek 3:1).

Cechy dziedziczą się niezależnie

Mendel eksperymentował również, aby sprawdzić, co by się stało, gdyby rośliny o 2 lub więcej cechach czystej krwi zostały skrzyżowane. Stwierdził, że każda cecha dziedziczy się niezależnie od drugiej i wytwarza swój własny stosunek 3:1. Jest to zasada niezależnego asortymentu.

Dowiedz się więcej o zasadach dziedziczenia Mendla.

Następne pokolenia

Mendel nie poprzestał na tym – przez kilka lat pozwalał grochowi na samozapylenie, jednocześnie skrupulatnie rejestrując cechy potomstwa. W ciągu 7 lat mógł wyhodować nawet 30 000 roślin grochu.

Wyniki badań Mendla zostały zignorowane

W 1866 roku Mendel opublikował pracę Eksperymenty w hybrydyzacji roślin (Versuche über plflanzenhybriden). Zaproponował w niej, że odziedziczalność jest wynikiem przekazywania przez każdego z rodziców 1 czynnika dla każdej cechy. Jeśli czynnik ten jest dominujący, to będzie on wyrażony w potomstwie. Jeśli czynnik jest recesywny, nie ujawni się, ale będzie nadal przekazywany następnemu pokoleniu. Każdy czynnik działa niezależnie od innych, a one nie mieszają.

Społeczność naukowa zignorowała papier, być może dlatego, że wyprzedzał on idee dziedziczności i zmienności przyjęte w tamtym czasie. We wczesnych latach 1900, 3 biologów roślin w końcu uznało pracę Mendla. Niestety, Mendla nie było w pobliżu, aby otrzymać uznanie, ponieważ zmarł w 1884 r.