Gregor Mendel'in Deneyi Üzerine Notlar

Gregor Johann Mendel, wok'u, başarı nedenleri, deneyi ve sonuçları hakkında bilgi edinmek için bu makaleyi okuyun!

Gregor Johann Mendel (1822-1884), genetiğin babası olarak bilinir, çünkü karakterlerin bir neslden diğerine aktarılma mekanizmasını gösteren ilk kişidir. Ayrıca, bazıları daha sonra devralınan ilkeler veya miras statüsüne yükseltilmiş genellemeler verdi.

Resim İzniyle: 2.bp.blogspot.com/-jv9yNAYtgtA/TicwKYC0jHI/AAAAAAAAAATAT/RA0AcorwjmA/s1600/S11072012330.jpg

Genetiğin temellerini oluştururlar. Mendel, 2222'de, 1822'de Heinzendorf'ta (Avusturya; şimdi Çek Cumhuriyeti'nin bir parçası) bir köyün Silisian'da bir çiftçinin ailesine doğdu. Harika bir öğrenciydi ve birkaç yıl felsefe okudu. Okuldan sonra Mendel, 1843'te 21 yaşındayken Brunn'da (sonra Avusturya'da; şimdi de Çekoslovakya'da Brno) bulunan Ağustos ayına ait bir St. Thomas Manastırı'na katıldı.

25 yaşında (1847) manastırda bir rahip yapıldı. 1851'de Mendel, Botanik ve Fizik eğitimi almak için Viyana Üniversitesi'ne gönderildi. Brunn'a Fizik ve Doğa Bilimleri öğretmeni olarak döndü. Mendel 14 yıl öğretmenlik yaptı. Daha sonra manastırdan Abbot yapıldı. Gregor, Brunn'daki manastıra katıldığında ismine eklendi. 1856'da Mendel, manastırında yetişen bezelye bitkilerinde iki tür tohum oluşumunu gözlemledi.

Böylece onlarla ilgilenmeye başladı. Mendel, Bahçe Bezelye üzerinde 1856-1863'ten 7 yıl boyunca hibridizasyon deneyleri gerçekleştirdi. Deney materyallerinin saflığını akrabalık yoluyla doğruladı. Başlangıçta 34 çift Bezelye bitkisi çeşidi aldı, daha sonra 22 ancak sonuçta sadece 7 çift çeşidi ile çalıştı.

Sonuncusu çiçek rengi, çiçek pozisyonu, yükseklik, bakla şekli, bakla rengi, tohum şekli, tohum rengi vb. Gibi karakterlerde farklılık gösterir. Seçilen tüm çeşitler saf çizgiler veya gerçek üremedir, yani saf ve doğru yetiştirilmişlerdir. ebeveyne benzeyen yavru verdi. Mendel çeşitli türlerde çapraz üreme yapmıştır ve daha sonra yavruların kendi kendine üremesine izin vermiştir.

Deneyleri, büyük bir örnekleme büyüklüğüne, 10000 Bezelye bitkisine sahipti. Bu onun verilerine daha fazla güvenilirlik verir. Ayrıca, biyolojideki problemleri çözmede istatistiksel analiz ve matematiksel mantığı kullanan ilk kişi oldu. 1865'te Brunn Doğa Tarihi Derneği'nin iki toplantısında okunan genellemeleri formüle etti. “Bitki Hibridizasyonu Üzerine Deneyler” adlı makalesi, 1866'da “Brunn Doğa Bilimi Derneği Bildirileri” nde yayımlandı. Mendel, 1884 yılında hiçbir tanıma olmadan öldü. çalışmaları için.

Mendel'in çalışmaları, şu sebeplerden dolayı 34 yıl boyunca farkedilmeden ve takdir edilmeden kaldı:

(i) Yayınlandığı “Brunn Doğa Bilimi Derneği'nin Bildirileri” nin sınırlı dolaşımı,

(ii) Mendel, Naegeli'nin önerisi üzerine üstlenilen Hawkweed (Hieracium) sonuçlarını almayı başaramadığı için, sonuçları evrensel olduğu konusunda ikna edemedi. Saf hatların bulunmamasından kaynaklanıyordu,

(iii) Kişiliğinde saldırganlık eksikliği,

(iv) Bilim dünyası o zamanlar Darwin'in evrim teorisi tarafından sarsılıyordu (Türlerin Kökeni, 1859).

(v) Mendel'in istikrarlı, karışmaz, ayrık birimler veya çeşitli özellikler için faktörler kavramı çağdaşlardan kabul görmedi,

(vi) Mendel'in kalıtım hakkındaki sonuçları vaktinden önceydi. O zaman diğer biyologların bilmediği istatistiksel yöntemleri ve matematiksel mantığı kullandı.

(vii) Faktörlerin veya yapılan malzemelerin varlığına dair fiziksel bir kanıt bulunamamıştır.

Mendel'in Çalışmalarının Yeniden Keşfi:

Mendel, 1884 yılında çalışmalarının tanınması için uzun süre önce öldü. 1900’de üç işçi, Mendel’in yürüttüğü kalıtım ilkelerini bağımsız olarak yeniden keşfetti. Onlar Hollandalı Hugo de Vries, Almanya'dan Carl Correns ve Avusturya'dan Erich von Tschermak-Seyseneggdi.

Correns, Mendel'in iki genellemesinin statüsünü kalıtım yasaları düzeyine yükseltti - ayrımcılık yasası ve bağımsız çeşitlilik yasası. Diğerleri değişken prensiplerdir. Hugo de Vries ayrıca Mendel'in makalesini buldu ve 1901'de “Flora” da yayınladı. Bateson, Punnet ve diğer işçiler, Mendel'in çalışmalarını hayvanlar da dahil olmak üzere evrensel uygulama olarak buldu.

Mendel'in Başarısının Sebepleri:

1. Mendel, deneyleri için sadece saf ıslah bezelye (Pisum sativum) çeşitlerini seçti. Deney materyallerinin saf üreme olup olmadığını kontrol etmek için iki yıl (1857-1859) aldı.

2. Mendel, sadece bağlantı, etkileşim veya eksik baskınlık göstermeyen çalışmaları için bu özellikleri aldı.

3. Mendel tarafından seçilen karakterler, uzun ve cüce veya yeşil ve sarı gibi belirgin zıt özelliklere sahipti.

4. Mendel, üreme deneyleri için bir defada bir veya iki karakter aldı, öncekiler genellikle tüm özellikleri aynı anda inceledi.

5. Mendel, bir karakterin kalıtımını üç veya daha fazla nesiller için incelemiştir.

6. Karşılıklı haçlar yaptı ve büyük progenileri büyüttü.

7. Mendel'in deney bitkisi Bezelye (Pisutn sativum) kontrollü üreme için idealdir. Normalde kendi kendine üremeye maruz kalırken elle çapraz bağlanır.

8. Böceklerin getirdiği yabancı polen taneleriyle kirlenmeyi önlemeye özen gösterdi.

9. Mendel, her haç, daha sonra kendi kendine üreme ve üretilen tohum sayısının tam bir kaydını tuttu.

10. Mendel, aynı özellik için birkaç bitki üzerinde deney yaptı ve yüzlerce yavru aldı. Büyük bir örnekleme boyutu, sonuçlarına güvenilirlik kazandırdı.

11. Sonuçlarını yorumlamak için teorik açıklamalar yaptı. Açıklamaları onun tarafından geçerliliği konusunda ayrıca test edildi.

12. Mendel, sonuçlarını analiz etmek için istatistiksel yöntemler ve olasılık kanunu kullandı.

13. Mendel, genleri etkileşime girmeyen bu özellikleri seçmede şanslıydı. Ya farklı kromozomlarda mevcuttu ya da tamamen rekombinasyon gösterdi. Genleri kromozom 4 üzerinde birbirine yakın olan ve sık sık rekombinasyon göstermeyen hiçbir hibrid haçında bakla şeklini ve bitki yüksekliğini birleştirmedi.

14. Sonuçlarında bulunan tüm varyasyonları açıklama girişiminde bulunmadı ancak bunları çiçek ve tohum renginin bağlanması gibi bıraktı.

Mendel'in Deneyleri:

Mendel'in Deneysel Malzemesi:

Mendel, deneyleri için Bahçe bezelye (= Yenilebilir Bezelye, Pisum sativum; 2n = 14) seçti.

Bezelye Tesisi Seçmenin Avantajları:

(i) Bezelye'nin saf çeşitleri mevcuttu (ii) Bezelye bitkileri, kolayca tespit edilebilen birkaç kontrast karakterine sahipti, (iii) Bezelye'nin çiçek yapısı, kontrollü üremeye izin verecek şekildedir. Bitki kendi kendine tozlaşsa da, elle çapraz bağlanabilir, (iv) Bezelye çiçeği normalde kapalı kalır ve kendi kendine tozlaşmaya uğrar. (v) Kısa ömürlü, yıllık bir bitkidir ve 3 ay içinde sonuç verir, (vi) Bitki başına çok sayıda tohum üretilir, (vii) Bitki kolayca yetiştirilir ve haricinde bakıma ihtiyaç duymaz. Tozlaşma zamanı, (viii) F1 melezleri verimlidir.

Mendel'in deneyleri üç aşamada gerçekleştirildi (i) Saf veya gerçek üreyen ebeveynlerin seçimi, (ii) F1 nesil bitkilerin hibritlenmesi ve elde edilmesi, (iii) Melez bitkilerin kendi kendine tozlaşması ve F2, F3 gibi sonraki nesillerin yetiştirilmesi, F4 vb.

(a) Veli Seçimi:

Mendel, deneyleri için başlangıç ​​materyali olarak 7 çift saf veya gerçek damızlık bezelye türü seçti. Kendi kendine döllenme veya kendi kendine ıslahta, saf çeşitlilik benzer özelliklere sahip yavrulara neden olur, örneğin, uzun boylu yavrular ile uzun boylu çeşitlilik, kırmızı çiçekli yavrular ile kırmızı çiçekli çeşitlilik, vb.

Seçilen çeşitlerin tüm karakterleri kolayca ayırt edilebilecek alternatif özelliklere sahipti; örneğin, boy ve cüce, voilet veya kırmızı çiçekler ve beyaz çiçekler (Tablo 5.1). Mendel, kendini tozlaşma yoluyla çeşitliliğin gerçek üreme niteliği olarak gördü. Özelliğin şekline uygun olmayan herhangi bir yavru ortadan kaldırılmıştır. Gerçek üreme bitkileri daha sonra bir sonraki adım için kullanıldı. Ebeveyn (P) neslini oluşturdular.

Tablo 5.1 Bahçe Bezelye Karakterleri Mendel tarafından yakalandı

(b) F1 Üretimi için Hibridizasyon:

Mendel, alternatif karakterli, uzun boylu ve cüce, kırmızı çiçekli ve beyaz çiçekli formları olan bitkiler arasında karşılıklı geçişler yapmıştır. Karşılıklı (R) haçlarda, bir formdaki polenler diğer formun stigması üzerine tozlanır ve bunun tam tersi, örneğin, uzun boylu bitkilerin çiçeklerinden polenlerin, cüce bitkilerin çiçeklenmiş çiçeklerine, ve uzun boylu bitkilerin çiçeklerinden polenlere, uzun boylu bitkilerin çiçek alanlarına .

Tozlaşan el çiçekleri, yabancı polenlerden bulaşmayı önlemek için kağıt torbalarla (torbalama) kapatıldı. Tek bir karakterin sadece iki alternatif biçiminin göz önüne alındığı çarpı mono-melez çapraz olarak adlandırılır. Mendel ayrıca iki karakter içeren haçlar yaptı. Bunlara yapay melez haçlar denir. Trihybrid ve polyhybrid crosss da yapıldı.

Haç veya haçlar tohumları gelecek yıl toplandı ve ekildi. Tohumları içeren melez yavrular, birinci evlada veya F1 kuşağı olarak adlandırılan yeni nesli oluşturur.

(c) F2 ve F3 Nesiller için Kendi Islahı:

F1 kuşağının bitkilerinin kendi kendine döllenme (sibkrossing veya selfing) yapmasına izin verildi. Yabancı polenlerden kirlenmeyi önlemek için, çiçekler en baştan kâğıt torbalarla kapatıldı. Mendel tohumları topladı ve yeni nesil bitkiler yetiştirdi. Onlardan yetiştirilen tohumlar ve bitkiler ikinci evlada veya F ₂ neslini oluşturur. Daha fazla kendi kendine tozlaşma, F3 veya üçüncü evlada kuşak üretti. Mendel her neslin kaydını tuttu ve şöyle gözlendi:

Deneylerin Sonuçları:

1. F ₁ karşılıklı haç bitkileri benzerdi.

2. F1 bitkileri, bir karakterin iki alternatif özelliği arasında ara değildi. Daha ziyade, bir ebeveyne karakterin tek bir alternatif özelliği olmasına benziyorlardı. Böylece, uzun ve cüce bitkileri arasındaki bir çarpmada, melezlerin hepsi uzundu (Şekil 5.2). Benzer şekilde, sarı ve yeşil tohumlu ebeveynler arasındaki haçta, F, tohumların tümü sarı renklidir (Tablo 5.2).

3. F ₂ neslinde, karakterin hem ebeveyn özellikleri ifade edilir.

4. F1 neslinde görünmeyen karakterin bir özelliği, içinde gizli veya açıklanmamış olmalıdır.

5. Organizma, her karakter için iki faktöre veya belirleyiciye sahip olmalıdır (eşleştirilmiş faktörler ilkesi). İki faktör, doğru üreyen organizmalarda benzerdir. Bir haçtan elde edilen organizmalarda farklıdırlar.

6. Bir karakterin alternatif özelliklerini temsil eden iki faktör veya allelden biri baskındır ve hibrid veya F1 neslinde kendini ifade eder. Diğer faktör veya alel resesiftir ve etkisini göstermez (baskınlık ilkesi).

Tablo 5.2. Pisum sativum'da Mendel'in Monohybrid Crosses:

7. Melezde iki faktörün karışması yoktur.

8. Gamet oluşumu sırasında, iki faktör ayrılır veya ayrılır ve farklı gametlere geçer. Bir gamette bir çiftin bir faktörü var. Böylece Mendel, keşfedilmeden çok önce mayoz oluşumunu öngördü. Gametler döllenme sırasında rastgele birleşir, böylece faktörler yeni nesilde bir araya gelir ve kendilerini serbestçe ifade eder.

9. Karakterin iki özelliği F2 neslinde üç baskın bir resesif, 3: 1 oranında görülür. Aynı zamanda monohybrid oranı da denir (Tablo 5.2). Örneğin, yükseklik karakterinde (çapraz uzun x cüce) Mendel 787 boyunda ve 277 cüce bitkisi elde etmiştir (oran 2.84: 1). Çiçek rengi için benzer bir sonuç 705 kırmızı ila 224 beyaz (oran 3, 15: 1) idi.

10. F3 kuşağında resesif (örneğin, cüce veya beyaz çiçekli) bitkiler benzer türler üretir. Kalan veya baskın olan ebeveynlerden (F2 bitkileri), üçte biri gerçek ürerken, üçte ikisi F1 kuşağının bitkileri gibi davranır (Şekil 5.2). Bu, yalnızca gamet oluşumu sırasında ayrıştırılan bir karakterin iki faktörü (ayrışma ilkesi) ve yavrulara rastgele yasa veya olasılık ilkesine göre bir araya geldiğinde mümkündür.

11. Bir dihidrid çaprazında (birlikte iki özelliği göz önünde bulundurarak), F2 neslinde, iki ebeveyn ve iki rekombinant olmak üzere dört tür bitki oluşur. Oran 9 (her ikisi de baskın): 3 (bir dominant ikinci resesif): 3 (bir resesif ikinci baskın): 1 (her ikisi de resesif). Di-hibrid oranı olarak bilinir.

12. İkili bir çarpı işaretinin F2 neslinde dört tür birey oluşması, iki karakterin faktörlerinin veya alellerinin bağımsız olarak eşlik ettiğini (bağımsız çeşitlilik ilkesi) gösterir.

13. Mendel, sonuçlarını analiz etmek için olasılık yasasını ve istatistiksel yöntemleri kullandı. Sonuçların toplanması ve karşılaştırılması onu Mendel'in önerdiği belirli sonuçlara varmasını sağlamıştır.

14. Mendel tarafından postülatların formüle edilmesi, bir çalışma hipotezi geliştirme ve deney yoluyla test etme sürecini içermiştir.

15. Mendel'in önerileri Correns tarafından yasaların statüsüne getirildi.