آزمایشات مندل اولین آزمایش مندل: مبانی ژنتیک مندل آزمایشاتی را با گیاهان انجام داد

از لحظه ای که شخص شروع به آگاهی از خود کرد، این سوال برایش پیش آمد که "چرا بچه ها شبیه والدین خود هستند، اگرچه هرگز به طور کامل از آنها کپی نمی کنند؟" در زمان های قدیم نظریه پانژنیس مطرح شد که یکی از طرفداران آن ارسطو بود. بر اساس آن، دانه در تمام اعضای بدن تشکیل می شود و پس از آن جریان خون به اندام تناسلی منتقل می شود. شباهت بین والدین و فرزندان با این واقعیت توضیح داده می شود که دانه منعکس کننده ویژگی های قسمت هایی از بدن است که در آن شکل گرفته است. این نظریه تا قرن نوزدهم بر علم حاکم بود. طرفدار آن خالق اولین نظریه تکاملی، ژان باپتیست دو لامارک بود. او پانژنز را مکانیسم اصلی تکامل می‌دانست، و توضیح می‌دهد که فرزندان همه ویژگی‌هایی را که والدین در طول زندگی به دست آورده‌اند، به ارث می‌برند.

در اواسط قرن نوزدهم، آگوست وایزمن جانورشناس آلمانی نظریه ژرم پلاسم را فرموله کرد. به گفته ویزامان، دو نوع پلاسما در بدن وجود دارد: ژرمینال (سلول‌های جنسی و سلول‌هایی که از آنها تشکیل شده‌اند) و سوماتیک (همه سلول‌های دیگر). ژرم پلاسم بدون تغییر باقی می ماند و از نسلی به نسل دیگر منتقل می شود، در حالی که پلاسمای سوماتیک توسط ژرم پلاسم ایجاد می شود و به محافظت از آن و همچنین تقویت تولید مثل کمک می کند.

با این حال، هیچ یک از این نظریه ها پاسخی به پرسش مکانیسم ها و الگوهای توارث صفات ارائه نکردند. قوانین اساسی وراثت توسط راهب صومعه آگوستین در شهر برون (برنو امروزی) گرگور یوهان مندل کشف شد. از 1856 تا 1866 او آزمایشاتی را با نخودهای باغی (Pisum sativum) انجام داد و تلاش کرد تا دریابد که چگونه ویژگی های آن به ارث می رسد. آزمایش های مندل هنوز یک مدل از تحقیقات علمی است.

باید گفت که مدت ها قبل از مندل، بسیاری از دانشمندان تلاش کردند تا معنی و مکانیسم توارث صفات را در موجودات زنده درک کنند. برای انجام این کار، آنها از گیاهان و حیوانات عبور کردند و پس از آن شباهت والدین و فرزندان را ارزیابی کردند. با این حال، هیچ الگوی را نمی توان از نتایج به دست آمده استخراج کرد. واقعیت این است که برخی از خصوصیات در اولاد با یکی از والدین مشترک بود، برخی دیگر - با دیگری، برخی دیگر با هر دو مشترک بودند، چهارم فقط در والدین ظاهر شد و پنجمین - فقط در اولاد.

مندل اولین کسی بود که متوجه شد تمام توجه باید بر یک ویژگی متمرکز شود که در آن ارگانیسم‌های والدین به وضوح با یکدیگر متفاوت هستند. به همین دلیل است که او نخود باغی را به عنوان موضوع تحقیق انتخاب کرد، زیرا تعداد زیادی از انواع آن وجود داشت. مندل بذرهایی از انواع مختلف را از تولیدکنندگان بذر اروپایی دریافت کرد. پس از آن، از بین همه تنوع، گونه هایی را انتخاب کرد که به وضوح در یک صفت متفاوت هستند.

با این حال، قبل از تلاقی گیاهان با یکدیگر، مندل هر گونه را به طور جداگانه به مدت دو سال پرورش داد تا مطمئن شود که صفتی که انتخاب کرده است دائماً از نسلی به نسل دیگر به ارث می رسد. در اصل، مندل خطوط خالصی از انواع نخود را ایجاد کرد که باید با آنها کار می کرد.

یکی دیگر از ویژگی های مهم آزمایش های مندل، رویکرد کمی دقیق بود. در هر آزمایش جدید، او تعداد فرزندان از انواع مختلف را شمارش می‌کرد و سعی می‌کرد بفهمد که آیا حامل‌های یک یا آن صفت از هر جفت با فرکانس یکسان تولید می‌شوند یا خیر.

در نهایت، مندل بسیار هوشمندانه آزمایش عبور را انجام داد. شناخته شده است که نخود یک گیاه خود گرده افشان است. مندل برای انجام گرده افشانی متقاطع جوانه ها را باز کرد و پرچم ها را با گرده نارس جدا کرد. پس از آن، این گل ها را با گرده گیاه دیگری گرده افشانی کرد.

معلوم شد که همه نوادگان نخود زرد در غلاف خود داشتند، صرف نظر از اینکه گیاه مادری یا پدری همان نخود زرد را داشتند. صفت مخالف، رنگ سبز نخود فرنگی، در فرزندان نسل اول ظاهر نشد. بنابراین، تمام هیبریدهای نسل اول یکنواخت هستند.

مندل دریافت که همه 7 جفت صفت انتخابی او به این ترتیب رفتار می کنند - در نسل اول فرزندان، تنها یکی از دو ویژگی جایگزین خود را نشان می دهد. مندل چنین صفاتی را غالب و موارد مخالف را مغلوب نامید.

مندل با رشد گیاهان از دانه های هیبریدی به دست آمده اجازه گرده افشانی خود را به آنها داد. معلوم شد که در نسل دوم فرزندان گیاهانی با دانه های زرد و سبز وجود دارد. علاوه بر این، نخود فرنگی با رنگ های مختلف اغلب در یک "غلاف" یافت می شود. مندل محاسبه کرد که به ازای هر 6022 نخود زرد، 2001 نخود سبز وجود دارد که این نسبت 3:1 (به طور دقیق تر 3.0095:1) است.

روابط مشابهی در آزمایش با سایر صفات به دست آمد. در نسل دوم، سه چهارم گیاهان دارای صفت غالب و تنها یک چهارم دارای صفت مغلوب بودند. بنابراین، صفت مغلوب پس از یک نسل دوباره ظاهر شد.

جدول 1. نتایج آزمایش‌های جی. مندل در مورد تلاقی واریته‌های نخود که در یک صفت متفاوت هستند.

پس از این، مندل بذرهای نسل دوم گیاهان هیبریدی را جوانه زد و به آنها فرصت گرده افشانی را داد. این به او اجازه داد تا تعیین کند که آیا ویژگی های فرزندان نسل دوم در آینده حفظ می شود یا خیر. معلوم شد که گیاهان با دانه های سبز در خلوص پرورش داده شده اند، یعنی همیشه گیاهانی با همان دانه های سبز تولید می کنند. اما گیاهان با دانه های زرد ناهمگن بودند. حدود یک سوم گیاهان با دانه های زرد همیشه خالص پرورش داده می شدند، یعنی در تمام نسل های بعدی، فرزندان آنها فقط دانه های زرد داشتند. فرزندان 2/3 باقی مانده از گیاهان با دانه های زرد هر دو نخود زرد و سبز تولید کردند که نسبت آنها تقریباً 3:1 بود.

مندل نتایج مشابهی را برای جفت صفات دیگر به دست آورد. در تمامی موارد، حاملان صفات مغلوب از بین هیبریدهای نسل دوم خالص پرورش داده شدند. حاملان صفات غالب دو نوع بودند: یک سوم آنها همیشه خالص پرورش داده می شدند، در حالی که در فرزندان 2/3 باقیمانده، صفات غالب و مغلوب به نسبت 3: 1 یافت شد.

مندل در توضیح نتایج آزمایشات خود، فرض زیر را مطرح کرد. ویژگی های جایگزین توسط عوامل خاصی تعیین می شود که با گامت از والدین به فرزندان منتقل می شود. هر عامل به دو شکل جایگزین وجود دارد که یکی از مظاهر احتمالی صفت را ارائه می دهد. این واقعیت که در فرزندان هیبریدهای نسل اول و بعدی حاملانی از هر دو ویژگی والدین وجود دارد به مندل اجازه داد تا نتیجه گیری بسیار مهمی بگیرد: "دو عاملی که تظاهرات جایگزین یک صفت را تعیین می کنند به هیچ وجه با یکدیگر ادغام نمی شوند. اما در طول زندگی فرد از هم جدا می مانند و زمانی که گامت ها تشکیل می شوند، به گامت های مختلف جدا می شوند. متعاقباً این بیانیه قانون شکافتن مندل نامیده شد.

مندل نه تنها آزمایش های خود را درخشان انجام داد، بلکه فرضیات خود را نیز آزمایش کرد. برای انجام این کار، او گیاهان هیبریدی نسل اول را با یک گیاه مادر مغلوب تلاقی کرد. در نتیجه چنین تلاقی، گیاهان با صفت غالب و مغلوب به نسبت تقریباً مساوی (یعنی 1:1) یافت شد. این امر اعتبار نتایج به دست آمده را ثابت کرد. روشی که مندل برای بررسی نتایج عبور از آن استفاده می کند امروزه بسیار مورد استفاده قرار می گیرد و به آن تجزیه و تحلیل عبور می گویند.

در بهار سال 1865، مندل نتایج آزمایش های خود را در جلسه ای از انجمن طبیعت گرایان برون گزارش کرد. به اندازه کافی عجیب، حتی یک سوال از او پرسیده نشد و خود گزارش نیز علاقه زیادی را برانگیخت. یک سال بعد، مقاله او در مجله "اخبار انجمن تاریخ طبیعی برون" منتشر شد. با این حال، مانند گزارش، علاقه ای را در بین دانشمندان برانگیخت. این اتفاق افتاد که این کشف برجسته تا آغاز قرن بیستم فراموش شد. در سال 1900، سه دانشمند مستقل از یکدیگر: هلندی هوگو دو وریس، کارل کورنز آلمانی و اریش تسرماک اتریشی که آزمایش های خود را انجام دادند، نتایج مشابه مندل را به دست آوردند. به اعتبار ما، هر سه بدون قید و شرط اولویت مندل را در این کشف تشخیص دادند.

سؤال 1. تعاریفی از مفاهیم «وراثت» و «تغییرپذیری» ارائه دهید.

وراثت توانایی موجودات زنده برای انتقال خصوصیات، خواص و ویژگی های رشدی خود به نسل بعدی است. تداوم مادی و عملکردی نسل ها را تضمین می کند و دلیل شباهت نسل جدید به نسل قبلی است. وراثت صفات بر اساس انتقال مواد ژنتیکی به فرزندان است.

تغییرپذیری توانایی موجودات زنده برای وجود به اشکال مختلف است، یعنی در فرآیند رشد فردی، ویژگی هایی را به دست آورند که با کیفیت های افراد دیگر همان گونه، از جمله والدین آنها متفاوت است. تغییرپذیری را می‌توان با ویژگی‌های ژن‌های یک فرد، ترکیب آنها و غیره، یا شاید با تعامل فرد و محیط تعیین کرد. در مورد دوم، حتی موجودات ژنتیکی یکسان نیز قادر به کسب ویژگی ها و ویژگی های مختلف در طول فرآیند انتوژنز هستند.

سوال 2. چه کسی اولین بار الگوهای وراثت صفات را کشف کرد؟

اولین کسی که الگوهای وراثت صفات را کشف کرد دانشمند اتریشی گرگور مندل (1822-1884) بود. او به عنوان راهب در صومعه برون (برنو، جمهوری چک مدرن)، به مدت هشت سال (1856-1863) از انواع مختلف نخود عبور کرد. در سال 1865، جی. مندل، در جلسه انجمن دانشمندان علوم طبیعی در برون، نتایج آزمایش های خود را گزارش کرد. این کار تنها پس از سال 1900 مورد قدردانی قرار گرفت، زمانی که سه گیاه شناس (هوگو دو وریس در هلند، کارل کورنس در آلمان و اریش تزرماک در اتریش) به طور مستقل الگوهای وراثت را دوباره کشف کردند.

سوال 3. جی. مندل روی چه گیاهانی آزمایشاتی انجام داد؟

مندل آزمایشاتی را بر روی انواع مختلف نخود فرنگی انجام داد. او برای آزمایشات خود از 22 نوع نخود استفاده کرد که در هفت ویژگی متفاوت بودند. در مجموع، او در طول تحقیقات خود بیش از ده هزار گیاه را مطالعه کرد.

سوال 4. مندل به لطف چه ویژگی های سازمان کار موفق به کشف قوانین وراثت صفات شد؟

گرگور مندل به لطف ویژگی های زیر در کار خود موفق به کشف قوانین وراثت صفات شد: مطالب از سایت

• گیاه آزمایشی نخود بود - گیاهی بی تکلف که باروری بسیار خوبی دارد و چندین محصول در سال تولید می کند.
• نخودفرنگی گیاهی خود گرده افشانی است که از ورود تصادفی گرده های خارجی جلوگیری می کند. مندل طی آزمایش های گرده افشانی متقاطع، پرچم ها را جدا کرد و گرده های یکی از گیاهان والدین را با قلم مو به مادگی گیاه دیگر منتقل کرد.
• مندل صفات کیفی و به وضوح قابل تشخیص را مورد مطالعه قرار داد که هر کدام توسط یک ژن کنترل می شد.
• هنگام پردازش داده ها، دانشمند سوابق کمی دقیقی از همه گیاهان و دانه ها نگه داشت.

چیزی را که دنبالش بودید پیدا نکردید؟ از جستجو استفاده کنید

در این صفحه مطالبی در مورد موضوعات زیر وجود دارد:

• آقای مندل - بنیانگذار ژنتیک
• الگوهای ژنتیکی کشف شده توسط مندل
• ژنتیک علم قوانین وراثت و تنوع است. جی. مندل - بنیانگذار ژنتیک
• مندل به لطف چه ویژگی های سازمان کار توانست قوانین وراثت صفات را کشف کند.
• مفاهیم ژنتیک را تعریف کنید

دستاوردها:

موقعیت حرفه ای و اجتماعی:مندل - گیاه شناس اتریشی، راهب آگوستینی، راهب، راهب.

مشارکت های اصلی (معروف به:مندل یک گیاه شناس اتریشی بود که اصول اساسی وراثت را کشف کرد و پایه های ژنتیک مدرن را بنا نهاد. نظریه او یکی از سیستم های اساسی زیست شناسی است.
سپرده ها:مندل نشان داد که وراثت این ویژگی ها از قوانین خاصی پیروی می کند که اکنون نامیده می شود.
قوانین مندلدر مورد وراثت و که ترتیب انتقال خصوصیات ارثی را از نسلی به نسل دیگر توصیف می کند:
قانون واحد کاراکترها (ژن ها)می گوید که ویژگی های شخصیت تحت کنترل عوامل ارثی است، جفت واحدهای ابتدایی که امروزه به نام ژن شناخته می شوند.
قانون سلطه می گویدبرخی از عوامل ارثی غالب هستند و ممکن است سایر عوامل مغلوب را بپوشانند.
قانون تقسیم (تفکیک)می گوید که عوامل یک جفت در هنگام تولید مثل از هم جدا می شوند، به طوری که تنها یکی از عوامل بر فرزندان تأثیر می گذارد.
قانون ترکیب مستقلکه می گوید ویژگی های فردی یک موجود زنده مستقل از یکدیگر منتقل می شود.
اصل تسلط ناقص،بیان می کند که برای برخی از ویژگی ها هیچ ژن واحدی غالب نیست.
او نتایج خود را در سال 1865 منتشر کرد، اما کار او نادیده گرفته شد. اهمیت کار مندل تا سال 1900 شناخته نشد، زمانی که سه گیاه شناس به نام های کارل اریش کورنز، اریش فون سرماک و هوگو دو وریس که مستقل از یکدیگر کار می کردند، به نتایج مشابهی رسیدند و در این فرآیند، کار او را کشف کردند.
در طول دهه های 1930 و 1940، نظریه مصنوعی مدرن ایجاد شد که ژنتیک مندلی را با نظریه انتخاب طبیعی داروین ترکیب کرد.
معلوم شد که سیستم او به طور کلی قابل اجرا است و یکی از سیستم های اساسی زیست شناسی است.
آثار اصلی: Versuche über Pflanzen-Hybride «رساله‌هایی درباره هیبریدهای گیاهی»، 1865.

زندگی:

اصل و نسب:گرگور مندل در 20 ژوئیه 1822 در خانواده ای آلمانی در هاینزدورف امپراتوری اتریش به دنیا آمد و دو روز بعد غسل تعمید یافت. او پسر آنتون و روزینا مندل بود و یک خواهر بزرگتر به نام ورونیکا و همچنین یک خواهر کوچکتر به نام ترزیا داشت. اجداد او کشاورز بودند و پدرش مجبور بود به عنوان یک رعیت سخت کار کند. حتی در آن زمان مندل عشق زیادی به طبیعت نشان داد و این عشق را در طول زندگی خود حمل کرد. مندل در کودکی در باغ بسیار کار می کرد و زنبورداری آموخت.
تحصیلات:در سال 1831 او به مدرسه پیاریست در لیپنیک و در سن 12 سالگی به ورزشگاه در Opava (Troppau) فرستاده شد. در جوانی، در 1840-1843، در مؤسسه فلسفی در اولموتز تحصیل کرد. از سال 1844 تا 1848 در مؤسسه الهیات برون و سپس در دانشگاه وین تحصیل کرد.
مراحل اصلی فعالیت حرفه ای:بین 1856 و 1865 او مجموعه‌ای از آزمایش‌ها را با گیاهان نخود انجام داد و اکتشافات او مبنایی ریاضی برای پایه‌های ژنتیک شد.
به توصیه معلم فیزیک خود فردریش فرانتس، در سال 1843 وارد صومعه آگوستینوس سنت توماس (سنت توماس) در برون شد. یوهان مندل متولد شد و پس از ورود به رهبانیت نام گرگور را به خود گرفت. در سال 1847 او به عنوان کشیش منصوب شد و برای مدت کوتاهی به عنوان جانشین در صومعه Old Brunne خدمت کرد.
در سال 1851 برای تحصیل در دانشگاه وین فرستاده شد و در سال 1853 به عنوان معلم، عمدتاً در فیزیک، به صومعه خود بازگشت. در آن زمان آگوستینیان در دبیرستان ها و دانشگاه ها فلسفه، زبان های خارجی، ریاضیات و علوم تدریس می کردند.
در این زمان، مندل همراه با تدریس و تحقیقات الهیات، کشاورزی، میوه‌داری و انگورسازی را در مؤسسه فلسفه در برون مطالعه کرد. مندل که در فضایی از فعالیت پویا احاطه شده بود، شرایط بهینه را برای مطالعات خود و سپس برای کارهای تحقیقاتی خود یافت. او از اساتید دانشگاه و همکارانش در صومعه الهام گرفت تا در مورد تغییرات گیاهان تحقیق کند. او تحقیقات اصلی خود را از سال 1856 تا 1865 در باغ صومعه خود انجام داد.
در سال 1868، مندل رهبر صومعه سنت توماس شد و دیگر درگیر تحقیقات علمی نبود. او در اوقات فراغت خود، در طول 10 سال، حداقل 29000 بوته نخود پرورش داد. او با دقت آنها را گرده افشانی متقابل کرد، آنها را بسته بندی کرد تا از لقاح تصادفی آنها محافظت کند و سپس گیاهانی را که از دانه ها رشد می کنند توصیف کرد.
او نسل‌های متوالی نخودفرنگی را با دقت آماری فهرست‌بندی کرد و تلاش کرد تا علل ویژگی‌های متنوعی مانند قد (قد بلند یا کوتاه)، رنگ گل (سبز یا زرد) و شکل در هنگام تولید مثل را تعیین کند.
مراحل اصلی زندگی شخصی:مندل فردی خوش اخلاق و بدون درگیری بود. او بسیار مورد علاقه مردم محله، دانش آموزان و راهبان بود. او هیچ وقت ازدواج نکرد و بچه ای نداشت.
مندل در 6 ژانویه 1884 در سن 61 سالگی در برنو، موراویا، اتریش-مجارستان (جمهوری چک فعلی) درگذشت.
برجسته: مندل از چهل سالگی تا پایان روزگارش از اضافه وزن رنج می برد. در آپارتمان صومعه او یک باغ خانه کوچک راه اندازی شد. چارلز داروین با آثار مندل آشنا نبود. مندل هرگز نمی دانست که به عنوان پدر علم ژنتیک شناخته خواهد شد. پس از مرگ او، جانشین او، ابوت، تمام اسناد مجموعه مندل را سوزاند تا از پرداخت مالیات جلوگیری کند.

مندل که در سال 1822 در جمهوری چک در یک خانواده دهقانی فقیر به دنیا آمد، مشتاقانه آرزو داشت معلم و دانشمند شود. در سال 1843 او در صومعه آگوستین تازه کار شد (در آنجا نام جدید گرگور را دریافت کرد). او در مدرسه صومعه، الهیات و زبان‌های شرق باستان را مطالعه کرد، به سخنرانی‌هایی درباره علوم طبیعی در مؤسسه فلسفی برون گوش داد و به مجموعه‌های کانی‌شناسی و گیاه‌شناسی علاقه‌مند بود. مندل دوره های آموزشی تکمیلی را در دانشگاه وین گذراند.

پس از بازگشت از وین، محقق یک آزمایش علمی کاملاً برنامه ریزی شده را آغاز کرد. او به تجلی واقعاً شگفت انگیز وراثت بسیار علاقه مند بود.

برای آزمایشات، او نخود معمولی دانه دار را انتخاب کرد. مندل بر خلاف پیشینیان خود وظیفه مطالعه وراثت را نه یک مجموعه کامل، بلکه شخصیت های فردی کاملاً متفاوت تعیین کرد. این امر دامنه سؤالات را محدود کرد، اما امکان دستیابی به نتایج واضح تری را فراهم کرد. مندل ده سال را صرف انجام آزمایش برنامه ریزی شده کرد.

انتخاب نخود به عنوان یک هدف تحقیقاتی به دلیل راحتی کشت آن، تنوع گسترده ای از اشکال و توانایی خود باروری است. گرده از بساک ها قبل از باز شدن روی کلاله همان گل فرود می آید - بنابراین یک گیاه هم پدری و هم مادری است.

در لقاح متقابل، گرده توسط حشرات یا باد حمل می شود. در نخود فرنگی نیز مانند سایر گیاهان خود بارور، فقط کودهای متقاطع مصنوعی امکان پذیر است. در گل های گیاهان مادر، بساک ها قبل از ریختن گرده ها خارج می شوند. سپس گرده های گیاه پدری را جمع آوری کرده و با قلم مو به کلاله گیاه مادری منتقل می کنند. در این صورت نخود زاده گیاهان مختلف است.

تمام کارهای تجربی مندل با نخودفرنگی با دقت بالا و ثبات مشاهدات متمایز بود. در طول دو سال، او خلوص 34 گونه را آزمایش کرد. برای هر آزمایش، محقق دو واریته را انتخاب کرد که در یک جفت صفت متفاوت بودند. در مجموع هفت صفت مورد مطالعه قرار گرفت. این رنگ لپه ها (زرد یا سبز)، پوسته بذر (سفید یا رنگی) و لوبیاهای نابالغ (سبز یا زرد)، شکل دانه های رسیده (گرد یا زاویه دار) و لوبیاهای بالغ (محدب یا با وقفه های عمیق بین آنها) است. دانه ها)، آرایش گل ها (زیر یا راس)، ارتفاع ساقه (بالا یا کم).

مندل هفت تلاقی بین گیاهان انجام داد که در یک صفت با یکدیگر متفاوت بودند. در هر مورد، فرزندان نسل اول شبیه یکی از والدین بودند و ویژگی والدین دیگر را نداشتند. سرکوب یک صفت توسط صفت دیگر در موجودات دورگه غالب نامیده می شود. این مندل بود که اصطلاح «مسلط» (سرکوبگر) را - برای صفتی که در فرزندان آشکار شد - و «مغلوب» (سرکوب شده) - را برای صفتی که ظاهراً ناپدید شده بود، معرفی کرد. بنابراین، نخود زرد گرد و رنگ سبز لوبیا نارس، صفات غالب هستند، در حالی که نخود سبز چروکیده و رنگ زرد لوبیا نارس مغلوب هستند.

به گفته مندل، هر دو صفت به نحوی در فرزندان وجود دارد، اما غالب، مغلوب را سرکوب می کند و در حالت نهفته باقی می ماند. این فرض را می توان با تجزیه و تحلیل گیاهان نسل دوم تأیید کرد. مندل بذرهای هیبریدی را از هر گیاه به طور جداگانه کاشت. این بار او مجبور نبود که تلاقی پر زحمت را انجام دهد. خود باروری در گل نخود رخ داد. در حالی که نسل اول گیاهان فقط دانه های زرد داشتند، نسل دوم گیاهانی با دانه های زرد و سبز تولید کردند. چیزی مشابه هنگام تجزیه و تحلیل فرزندان شش نوع دیگر از عبور مشاهده شد. در تمامی موارد، الگوی ظاهری خاصی در نسل دوم گیاهان با صفات غالب و مغلوب آشکار شد.

در نتیجه آزمایش های متعدد، مندل به وضوح ثابت کرد که در نسل دوم نسبت گیاهان با صفات غالب و مغلوب 3:1 است. سه قسمت از گیاهان با دانه های زرد و یکی با دانه های سبز تشکیل شده است. در نسل های بعدی، در برخی از گیاهان با دانه های زرد، شکافتن دوباره به همان نسبت مشاهده می شود، در حالی که در برخی دیگر فقط دانه های زرد تشکیل می شود. گیاهان با یک صفت مغلوب - دانه های سبز، چروکیده، رنگ زرد لوبیا نارس - در نسل های بعدی تقسیم نمی شوند، همه فرزندان همگن هستند.

مندل نه تنها به مطالعه رفتار این صفت برای هفت نسل ادامه داد، بلکه آزمایش ها را بارها تکرار کرد. در همه موارد نتایج یکسان بود. بر این اساس، دانشمند الگوهای اساسی وراثت صفات را فرموله کرد. این اولاً قاعده یکنواختی هیبریدهای نسل اول یا قانون تسلط و قاعده (قانون) تفکیک در نسل دوم است.

به ارث بردن صفات بر اساس طرح 3:1 تقسیم بر اساس فنوتیپ، یعنی بر اساس ظاهر، بر اساس ویژگی های قابل مشاهده نامیده می شود. در گیاهان نسل دوم نخود، سه چهارم دانه های زرد "مخلوط" و یک چهارم دانه های سبز "خالص" مشاهده می شود. دانه های زرد "خالص" به طور کلی ناپدید نشدند، اما جزو سه چهارم گیاهان با چنین ویژگی هایی بودند. با قرار دادن دانه‌های زرد و صاف و هم‌شکل با دانه‌های سبز و چروک‌شده، نسبت 3:1 نسل دوم را به 1:2:1 صحیح‌تر تبدیل می‌کنیم که به آن تفکیک براساس ژنوتیپ می‌گویند. منظور ما از ژنوتیپ، پایه ارثی است، مجموعه ای از واحدهای ارثی - ژن ها که توسعه همه ویژگی های ارگانیسم را تعیین می کند. نسبت جدید گیاهان با صفات مختلف نشان می دهد که نیمی از فرزندان نسل دوم هیبرید هستند که متعاقبا شکافته می شوند و نیمی دیگر را گیاهان غیر شکافته (خالص) تشکیل می دهند - یک چهارم با صفات غالب و یک چهارم با صفات مغلوب. آنهایی که

یکی از مهم ترین ویژگی های کار مندل، ترجمه قوانین زیستی به زبان ریاضی است. برای تحلیل ریاضی انتقال صفات از طریق وراثت، او نمادگرایی الفبایی را برای تعیین عوامل ارثی پیشنهاد کرد. صفت غالب - رنگ زرد، شکل دانه صاف و غیره - A تعیین می شود و صفت مغلوب A تعیین می شود. بنابراین، گروه گیاهان با رنگ دانه زرد "صرفا" با فرمول AA، "صرفا" سبز - aa و مخلوط - Aa بیان می شود. نسبت انواع گیاهان در نسل دوم بر اساس رنگ دانه به صورت AA: 2Aa: aa نوشته می شود. به اشکال ثابت AA و aa هموزیگوت (یکسان) و اشکال تقسیم Aa هتروزیگوت (متفاوت، هیبرید) می گویند.

تا به حال در مورد وراثت یک صفت در فرزندانی صحبت می کردیم که والدین آنها در یک صفت خاص (رنگ یا شکل دانه ها، رنگ لوبیا و ...) با هم تفاوت داشتند. اما هر یک از والدین مجموعه کاملی از صفات مورد مطالعه را دارند، بنابراین مهم است که بدانیم کدام یک از آنها در فرزندان ظاهر می شود. مندل در مرحله بعدی کار خود از والدینی استفاده کرد که در دو ویژگی با یکدیگر متفاوت بودند - رنگ و شکل دانه ها. از آنجایی که رنگ زرد و شکل صاف دانه ها از صفات غالب و رنگ سبز و چروکیده دانه ها مغلوب است، در نسل اول همه دانه ها زرد و صاف خواهند بود.

پس از خود گرده افشانی در نسل دوم، گیاهان نخود هر چهار ترکیب ممکن از صفات را نشان می دهند. هر دو جفت کاراکتر کاملاً مستقل از یکدیگر تقسیم می شوند و یک تقسیم کلی 9:3:3:1 ایجاد می کنند. به ازای هر 16 دانه، به طور متوسط ​​9 دانه صاف زرد، سه دانه چروک دار زرد، سه دانه صاف سبز و یک دانه چروکیده سبز وجود دارد. اگر رنگ دانه ها را با حروف A و a و شکل دانه ها را با B و c نشان دهیم، فرزندان نسل اول هیبرید فرمول AaBb را خواهند داشت.

به تلاقی والدین که در دو جفت ویژگی متفاوت است، دی-، در سه - سه-، در بسیاری از شخصیت ها - چند ترکیبی نامیده می شود. تجزیه و تحلیل فرزندان حاصل از تلاقی گیاهان نخود که در بیش از یک جفت صفت متفاوت هستند به مندل اجازه داد تا قانون سوم - قانون ترکیب مستقل (صفات مختلف را مستقل از یکدیگر به ارث می برند) فرموله کند.

قوانین وراثت تعیین شده توسط دانشمندان دارای اهمیت بیولوژیکی عمومی است. آنها توسط مطالعات متعدد بر روی گونه های مختلف گیاهان و حیوانات تایید شده اند. برخلاف ایده های قبلی موجود در مورد وحدت ویژگی های والدین در فرزندان یا ماهیت موزاییک وراثت آنها - برخی از شخصیت ها از مادر و برخی دیگر از پدر به دست می آیند - مندل ماهیت گسسته وراثت را نشان داد. در واقع، اگر در هنگام تلاقی ویژگی های ارثی والدین در فرزندان حفظ نمی شد، بلکه "محلول" یا "مخلوط" بود، انتخاب طبیعی غیرممکن خواهد بود.

مندل نه تنها قوانین وراثت را تدوین کرد، بلکه آنها را در سطح علمی آن زمان به درستی توضیح داد. پس از اینکه مشخص شد که کل مجموعه خصوصیات به ارث نمی رسد، بلکه ویژگی های فردی است، او آنها را با "تمایلات ارثی" یا "عوامل" واقع در سلول های زایا مرتبط کرد. پیشینیان این محقق جنسیت را در گیاهان کشف کردند و نشان دادند که تشکیل ارگانیسم های هیبریدی زمانی اتفاق می افتد که سلول های زایای نر و ماده ادغام شوند.

اگر فرض کنیم که هر یک از والدین یک عامل از هر گونه را به فرزندان خود منتقل کنند، هر یک از آنها دو عامل خواهد داشت - یکی از پدر، دیگری از مادر، در نسل بعدی - چهار عامل و غیره. مدتی در گیاهان عوامل زیادی وجود خواهد داشت که هر صفت را تعیین می کند (رنگ و شکل دانه ها، لوبیاها و غیره). مندل با درک پوچ بودن چنین فرضی به این نتیجه رسید که هر یک از والدین دو عامل از هر نوع دارند و یکی از آنها وارد جنین می شود. بنابراین، دانه های نخود زرد دارای فاکتور AA و دانه های سبز رنگ دارای فاکتور aa هستند. اگر والدین در چنین رنگ‌هایی متفاوت بودند، فرمول هیبریدها مانند Aa به نظر می‌رسد.

هنگامی که چنین هیبریدهایی تولید مثل می کنند، دو نوع گامت جنسی تولید می کنند: برخی دارای فاکتور A هستند، برخی دیگر - a. بسته به ترکیباتی که این نوع گامت ها در آنها ترکیب می شوند، گیاهان هیبرید (Aa) و والدین (AA و aa) می توانند در طی لقاح تشکیل شوند. ترکیب گامت های هر دو نوع منجر به همجوشی یا اختلاط آنها در ارگانیسم هیبریدی نمی شود. ژن‌های A و a در هیبریدها به همان اندازه که در فرم‌های والدین بودند، باقی می‌مانند. این خلوص گامت برای هر جفت ژن نامیده می شد.

در کار مندل، عوامل ارثی با هیچ ساختار مادی خاصی از سلول و فرآیندهای تقسیم سلولی مرتبط نبود. مطالعات بیشتر مربوط به روشن کردن نقش کروموزوم ها در وراثت صحت فرضیه ارائه شده در مورد خلوص گامت ها را کاملاً تأیید کرد. بنابراین، مدت ها قبل از توسعه نظریه کروموزومی وراثت، وجود رسوبات مواد جداگانه (ژن ها) و توزیع برابر مواد ارثی در طول تشکیل سلول های زایا پیش بینی شده بود. اصول خلوص گامت اساس ژنتیک مدرن را تشکیل داد و به تقویت موقعیت آموزه های تکاملی داروین کمک کرد.

سؤال 1. تعاریفی از مفاهیم «وراثت» و «تغییرپذیری» ارائه دهید.

وراثت توانایی موجودات زنده برای انتقال خصوصیات، خواص و ویژگی های رشدی خود به نسل بعدی است. تداوم مادی و عملکردی نسل ها را تضمین می کند و دلیل شباهت نسل جدید به نسل قبلی است. وراثت صفات بر اساس انتقال مواد ژنتیکی به فرزندان است.

تغییرپذیری توانایی موجودات زنده برای وجود به اشکال مختلف است، یعنی در فرآیند رشد فردی، ویژگی هایی را به دست آورند که با کیفیت های افراد دیگر همان گونه، از جمله والدین آنها متفاوت است. تغییرپذیری را می‌توان با ویژگی‌های ژن‌های یک فرد، ترکیب آنها و غیره، یا شاید با تعامل فرد و محیط تعیین کرد. در مورد دوم، حتی موجودات ژنتیکی یکسان نیز قادر به کسب ویژگی ها و ویژگی های مختلف در طول فرآیند انتوژنز هستند.

سوال 2. چه کسی اولین بار الگوهای وراثت صفات را کشف کرد؟

اولین کسی که قوانین وراثت صفات را کشف کرد دانشمند اتریشی گرگور مندل (1822-1884) بود. او به عنوان راهب در صومعه برون (برنو، جمهوری چک مدرن)، به مدت هشت سال (1856-1863) از انواع مختلف نخود عبور کرد. در سال 1865، جی. مندل در مورد نتایج آزمایشات خود در جلسه انجمن دانشمندان طبیعی برون گزارش داد. این کار تنها پس از سال 1900 مورد قدردانی قرار گرفت، زمانی که سه گیاه شناس (هوگو دو وریس در هلند، کارل کورنس در آلمان و اریش تزرماک در اتریش) به طور مستقل الگوهای وراثت را دوباره کشف کردند.

سوال 3. جی. مندل روی چه گیاهانی آزمایشاتی انجام داد؟

مندل آزمایشاتی را بر روی انواع مختلف نخود فرنگی انجام داد. او برای آزمایشات خود از 22 نوع نخود استفاده کرد که در هفت ویژگی متفاوت بودند. در مجموع، او در طول تحقیقات خود بیش از ده هزار گیاه را مطالعه کرد.

سوال 4. مندل به لطف چه ویژگی های سازمان کار موفق به کشف قوانین وراثت صفات شد؟

گرگور مندل به لطف ویژگی های زیر در کار خود موفق به کشف قوانین وراثت صفات شد:

گیاه آزمایشی نخود بود - گیاهی بی تکلف که باروری بسیار خوبی دارد و چندین محصول در سال تولید می کند. نخود یک گیاه خود گرده افشانی است که از ورود تصادفی گرده های خارجی جلوگیری می کند. مندل، طی آزمایش‌های گرده افشانی متقاطع، پرچم‌ها را جدا کرد و از یک قلم مو برای انتقال گرده از یک گیاه مادری به مادگی گیاه دیگر استفاده کرد. مندل صفات کیفی و به وضوح قابل تشخیص را مورد مطالعه قرار داد که هر کدام توسط یک ژن کنترل می شد. هنگام پردازش داده ها، دانشمند سوابق کمی دقیقی از همه گیاهان و دانه ها نگه داشت.

چگونه یک مقاله رایگان دانلود کنیم؟ . و پیوندی به این مقاله؛ ژنتیک علم قوانین وراثت و تنوع است. جی. مندل - بنیانگذار ژنتیکدر حال حاضر در نشانک های شما.

سوال 1. جی. مندل هنگام انجام آزمایشات خود به چه قوانینی پایبند بود؟ جی. مندل روشی برای انجام آزمایشات روی هیبریدهای گیاهی ایجاد کرد. ماهیت این تکنیک به شرح زیر بود. در مرحله اول، برای انجام آزمایشات، G. Mendel با موفقیت موضوع مطالعه را انتخاب کرد - نخود باغی، یک گیاه خود گرده افشان با دوره رسیدگی کوتاه، که برای تجزیه و تحلیل فرزندان بسیار راحت است. ثانیاً، جی. مندل از خطوط خالص نخود باغی استفاده کرد، که انواع مختلفی بودند که در برخی ویژگی ها متفاوت بودند و در شرایط طبیعی با هم مخلوط نمی شدند. سوم،
سوال 1. به کدام صلیب دی هیبرید می گویند؟ تلاقی دو هیبریدی نوعی از تلاقی است که در آن وراثت دو جفت صفت جایگزین ردیابی می شود. سوال 2. قانون ارث مستقل را تدوین کنید. این قانون برای کدام زوج آللی صادق است؟ قانون وراثت مستقل به شرح زیر است: هنگام تلاقی دو فرد هموزیگوت که در دو یا چند جفت ویژگی جایگزین با یکدیگر متفاوت هستند، ژن ها و ویژگی های متناظر آنها به طور مستقل از یکدیگر به فرزندان منتقل می شوند و در تمام ترکیبات ممکن با هم ترکیب می شوند. . این قانون
سوال 1. کروموزوم ها چیست؟ کروموزوم ها ساختارهای ویژه و به شدت رنگ آمیزی شده هسته هستند که در هنگام تقسیم سلولی به وضوح زیر میکروسکوپ قابل مشاهده هستند و حامل مواد ژنتیکی هستند. هر کروموزوم حاوی یک مولکول DNA است که به پروتئین خاصی متصل است که آن را فشرده می کند. بخش هایی از DNA که حاوی اطلاعاتی در مورد ساختار اولیه پروتئین هستند، ژن نامیده می شوند. هر کروموزوم حاوی ژن های زیادی است. عملکرد کروموزوم ها توزیع دقیق اطلاعات ارثی در طول تقسیم سلولی است. سؤال 2. چرا همیشه قاعده ارث مستقل رعایت نمی شود؟
سوال 1. جی بی لامارک چه کمکی به زیست شناسی کرد؟ مفاد اصلی نظریه تکاملی او را بیان کنید. J. B. Lamarck (1744-1829) اولین نظریه تکاملی کل نگر را ایجاد کرد. او پیش نیازهای تکامل (وراثت و تنوع) را تعیین کرد و جهت آن را (پیچیدگی روزافزون سازمان) نشان داد. اجازه دهید مفاد اصلی نظریه جی بی لامارک را فهرست کنیم. اولین موجودات از طبیعت معدنی و از طریق تولید خود به خود به وجود آمدند. توسعه بیشتر آنها منجر به پیچیدگی موجودات زنده شد. همه موجودات میل به بهبودی دارند که از همان ابتدا در درون آنها وجود دارد.
سوال 1. آیا به نظر شما تلاقی های دو هیبریدی اغلب در طبیعت رخ می دهد؟ اگر آزمایشگر دو جفت صفت را برای تجزیه و تحلیل بعدی انتخاب کند و ارگانیسم هایی را که به وضوح در این دو صفت تفاوت دارند با یکدیگر تلاقی کند، آنگاه تلاقی دو هیبریدی را انجام می دهد. در واقع، هر موجود زنده ای حامل بسیاری از ویژگی های مختلف است. در طبیعت، هیچ کس صفات را برای تجزیه و تحلیل انتخاب نمی کند. و این اشتباه است که در مورد اینکه چند بار تلاقی دو هیبریدی در طبیعت اتفاق می افتد صحبت کنیم. سوال 2. چند نوع گامت است؟
تست زیست شناسی برای کلاس 9 "الگوهای کلی تکامل بیولوژیکی" تهیه شده توسط: معلم زیست شناسی شاخه مدرسه متوسطه MBOU Murzitsa - مدرسه متوسطه Kochetovskaya. Kochetovka Mokeeva Svetlana Nikolaevna وظایف تست در زیست شناسی، درجه 9 "الگوهای عمومی تکامل بیولوژیکی" 1. روند واگرایی ویژگی های موجودات ناشی از یک اجداد مشترک در طول سازگاری با شرایط مختلف زندگی ... الف) سازگاری با شرایط مختلف ب) همگرایی C ) واگرایی د ) انحطاط عمومی 2. شباهت ساختار در گروه های دوردست سیستماتیک ... الف) سازگاری ب) همگرایی ج) واگرایی د) انحطاط عمومی 3. به قوانین کلی تکامل
کاربرد فناوری اطلاعات در درس زیست شناسی. درس زیست شناسی پایه نهم ” الگوهای وراثت ” ارائه پاورپوینت برای درس موضوع – کلاس زیست شناسی – 9 موضوع درس – ” الگوهای وراثت ” مجتمع آموزشی و یادگیری مورد استفاده یک برنامه دولتی برای مدارس متوسطه، سالن های ورزشی، دبیرستان ها می باشد. بوستارد، مسکو، 2002 کتاب درسی - "زیست شناسی عمومی" نویسندگان کلاس نهم A. A. Kamensky, E. A. Kriksunov, V. V. Pasechnik اهداف درس: آموزشی: تعمیم و تثبیت دانش در مورد قوانین وراثت موجودات زنده. برای ایجاد ایده ای از اصول وراثت صفات