3 החוקים של מנדל ואת הניסויים של אפונה

ה 3 חוקי מנדל או הגנטיקה של מנדל הם ההצהרות החשובות ביותר של ירושה ביולוגית. גרגוריו מנדל, נזיר וחוקר טבע אוסטרי, נחשב לאבי הגנטיקה. באמצעות הניסויים שלו עם צמחים, מנדל גילה כי תכונות מסוימות ירשו בעקבות דפוסים ספציפיים.

מנדל למד ירושה ניסוי עם אפונה מתוך צמח של המין Pisum sativum הוא היה בגינה שלו. צמח זה היה מודל מבחן מעולה כי זה יכול להיות אבקה עצמית או צולבת, בנוסף יש כמה תכונות שיש רק שתי צורות.

לדוגמה: התכונה "צבע" יכולה להיות רק ירוקה או צהובה, התכונה "מרקם" יכולה להיות חלקה או מחוספסת בלבד, ולכן עם 5 תכונות אחרות עם שתי צורות כל אחת.

גרגור מנדל גיבש את שלושת החוקים שלו בעבודתו כפי שפורסם כניסויים על הכלאה של צמחים (1865), שאותם הציג בחוג להיסטוריה של הטבע בבראון, אף על פי שהתעלמו מהם ולא נלקחו בחשבון עד שנת 1900.

אינדקס

• 1 תולדות גרגור מנדל
• 2 ניסויים של מנדל 
  • 2.1 תוצאות הניסויים
  • 2.2 כיצד בוצעו הניסויים של מנדל?
  • 2.3 מדוע בחר מנדל במפעלי האפונה?
• 3 החוקים של מנדל מסכמים
  • 3.1 החוק הראשון של מנדל
  • 3.2 חוק מנדל השני
  • 3.3 החוק השלישי של מנדל
• 4 מונחים של מנדל
  • 4.1 דומיננטי
  • 4.2 רצסיבי
  • 4.3 היברידי
• 5 ירושה מנדלית מיושמת בבני אדם
• 6 דוגמה לירושה בחתולים
• 7 4 דוגמאות לתכונות מנדליות
• 8 גורמים המשנים את ההפרדה המנדלית
  • 8.1 מורשת הקשורה למין
• 9 הפניות

היסטוריה של גרגור מנדל

גרגור מנדל נחשב לאבי הגנטיקה, בשל התרומות שהשאיר דרך שלושת החוקים שלו. הוא נולד ב -22 ביולי 1822, ונאמר כי מגיל צעיר הוא היה בקשר ישיר עם הטבע, מצב שגרם לו להתעניין בבוטניקה..

בשנת 1843 הוא נכנס למנזר של Brünn שלוש שנים לאחר מכן הוסמך ככוהן. מאוחר יותר, בשנת 1851 הוא החליט ללמוד בוטניקה, פיסיקה, כימיה והיסטוריה באוניברסיטת וינה.

אחרי הלימודים חזר מנדל למנזר ושם היה שם את הניסויים שאיפשרו לו לנסח את מה שמכונה חוקי מנדל.

למרבה הצער, כאשר הציג את עבודתו, הוא נעלם מעיניו והוא אמר כי מנדל נטש את הניסויים על הירושה.

עם זאת, בתחילת המאה העשרים החלו עבודתו לזכות בהכרה, כאשר כמה מדענים ובוטנאים ניהלו ניסויים דומים ומצאו את לימודיהם.

הניסויים של מנדל

מנדל למד שבעה מאפיינים של צמח האפונה: צבע הזרע, צורת הזרע, מיקום הפרח, צבע הפרח, צורת התרמיל, צבע התרמיל ואורך הגבעול.

היו שלושה צעדים עיקריים לניסויים של מנדל:

1 - על ידי הפריה עצמית הפיק דור של צמחים טהורים (הומוזיגוטים). כלומר, צמחים עם פרחים סגולים תמיד הפיק זרעים שיצרו פרחים סגולים. הוא כינה צמחים אלה דור P (של ההורים).

2 - לאחר מכן, הוא חצה זוגות של צמחים טהורים עם תכונות שונות ואת צאצאי אלה הוא קרא הדור השני פיליאל (F1).

3 - לבסוף, היא השיגה דור שלישי של צמחים (F2) על ידי שני הזיהום עצמית שני מפעלי דור F1, כלומר, חציית שני צמחים של הדור F1 עם תכונות.

תוצאות הניסויים

מנדל מצא כמה תוצאות מדהימות מן הניסויים שלו.

F1 הדור

מנדל גילה כי הדור F1 תמיד הפיק את אותה תכונה, למרות שני ההורים היו מאפיינים שונים. לדוגמה, אם חצית צמח עם פרחים סגולים עם צמח עם פרחים לבנים, כל הצמחים צאצא (F1) היו פרחים סגולים.

הסיבה לכך היא הפרח הסגול הוא תכונה דומיננטי. לכן, הפרח הלבן הוא התכונה רצסיבי.

תוצאות אלו יכולות להופיע בתרשים הנקרא "כיכר פאנט". הגן הדומיננטי לצבע מוצג באותיות גדולות ובגן נסוג באות קטנה. כאן צבע סגול הוא הגן הדומיננטי שמוצג עם "M" והלבן הוא הגן רצסיבי שמוצג עם "b".

הדור F2

ב F2 הדור, מנדל גילה כי 75% של הפרחים היו סגולים 25% היו לבנים. הוא מצא את זה מעניין שלמרות שני ההורים היו פרחים סגולים, 25% של הצאצאים היו פרחים לבנים.

המראה של פרחים לבנים הוא בשל גן או תכונה רצסיבית בהווה שני ההורים. הנה תרשים פאנט מראה כי 25% של הצאצאים היו שני גנים "B" שהפיקו את הפרחים הלבנים:

כיצד בוצעו הניסויים של מנדל?

הניסויים של מנדל בוצעו עם צמחי אפונה, מצב מורכב למדי, שכן לכל פרח יש חלק גברי וחלק נשי, כלומר,.

אז איך יכול מנדל לשלוט בצאצאים של הצמחים? איך אוכל לחצות אותם?.

התשובה פשוטה, כדי שיוכלו לשלוט בצאצאים של צמחי האפונה, מנדל יצר נוהל שאיפשר לו למנוע מן הצמחים להפריש את עצמם.

הנוהל כלל חיתוך של אבקנים (איברים זכריים של הפרחים, המכילים את שקיות האבקה, כלומר אלה שמייצרים את האבקה) של הפרחים של הצמח הראשון (הנקרא BB) ומפזרים את האבקה מהצמח השני pistil (נקבה איבר של פרחים, אשר במרכזו) של הראשון.

בפעולה זו שלט מנדל בתהליך ההפריה, מצב שאיפשר לו לבצע כל ניסוי שוב ושוב על מנת לוודא כי אותו צאצא הושג תמיד.

כך הוא השיג את ניסוח של מה שידוע כיום כחוקי מנדל.

מדוע בחר מנדל במפעלי האפונה?

גרגור מנדל בחר במפעלי האפונה כדי לבצע את הניסויים הגנטיים שלו, כי הם היו זולים יותר מכל צמח אחר ובגלל שדור הזמן שלהם קצר מאוד ויש לו כמות גדולה של צאצאים.

הצאצאים היו חשובים, שכן היה צורך לבצע ניסויים רבים כדי לנסח את החוקים שלהם.

הוא גם בחר בהם בגלל המגוון הגדול שהיה קיים, כלומר, אפונה ירוקה, אלה של אפונה צהובה, אלה של תרמילים עגולים, בין היתר..

המגוון היה חשוב משום שהיה צורך לדעת אילו תכונות ניתן לרשת בירושה. שם מתעוררת תקופת המורשת המנדלית.

שלושת חוקי מנדל סיכמו

חוק מנדל הראשון

החוק הראשון של מנדל או חוק האחידות קובע כי כאשר חציית שני אנשים טהורים (הומוזיגוטים) כל הצאצאים יהיו שווים (אחידים) בתווי שלהם.

זאת בשל הדומיננטיות של כמה תווים, עותק פשוט של אלה מספיק כדי להסוות את ההשפעה של אופי רצסיבי. לכן, הן צאצאים הומוזיגיים וטרוזיגיים יציגו את אותו פנוטיפ (תכונה נראית לעין).

החוק השני של מנדל

החוק השני של מנדל, המכונה גם חוק הפרדת התווים, קובע כי במהלך היווצרות הגמטות מופרדים האללים (הפרשים), מופרדים, כך שהצאצאים רוכשים אלל מכל אחד מבני המשפחה.

עיקרון גנטי זה שינה את האמונה הראשונית שתורשה היא תהליך "שילוב" ייחודי, שבו מוצגים צאצאים תכונות ביניים בין שני ההורים.

החוק השלישי של מנדל

החוק השלישי של מנדל ידוע גם כחוק ההפרדה העצמאית. במהלך היווצרות של gametes, את הדמויות של תכונות שונות הם בירושה בנפרד אחד מהשני.

כיום ידוע כי חוק זה אינו חל על גנים על אותו כרומוזום, אשר יירש יחד. עם זאת, כרומוזומים נפרדים באופן נפרד במהלך המיוזה.

מונחים על ידי מנדל

מנדל טבע כמה מן המונחים המשמשים כיום בתחום הגנטיקה, כולל: דומיננטי, רצסיבי, היברידי.

דומיננטי

כאשר מנדל השתמש במילה הדומיננטית בניסויים שלו, הוא התכוון לדמות שהתגלתה כלפי חוץ ביחיד, אם יש רק אחד מהם או אם היו שניים מהם.

רצסיבי

בהיסוס, מנדל התכוון שזה דמות שאינה מתבטאת מחוץ לאדם, משום שאופי דומיננטי מונע זאת. לכן, על מנת לנצח את זה יהיה צורך עבור הפרט יש שתי תווים רצסיבי.

היברידי

מנדל השתמש במילה היברידית כדי להתייחס לתוצאה של חציית שני אורגניזמים של מינים שונים או מאפיינים שונים.

באופן דומה, הוא היה זה שהקים את השימוש באותיות ההון של האלים הדומיננטיים ואת המקרה התחתון של אללים רצסיבי.

לאחר מכן, חוקרים אחרים השלימו את עבודתם והשתמשו בשאר המונחים המשמשים כיום: גן, אלל, פנוטיפ, homozygote, heterozygote.

המורשת המנדלית החלה על בני האדם

תכונות האדם ניתנות להסבר באמצעות הירושה המנדלית, כל עוד ידועה ההיסטוריה המשפחתית.

זה הכרחי כדי לדעת את ההיסטוריה המשפחתית, שכן איתם אתה יכול לאסוף את המידע הדרוש על תכונה מסוימת.

לשם כך, עץ היוחסין נעשה היכן שמתוארות כל אחת ממאפייני בני המשפחה, ולפיכך ניתן לקבוע מי הם בירושה..

דוגמה לירושה אצל חתולים

בדוגמה זו, צבע המעיל מסומן על ידי B (חום, דומיננטי) או b (לבן), ואילו אורך הזנב מסומן על ידי S (קצר, דומיננטי) או s (ארוך).

כאשר ההורים הם הומוזיגוטים עבור כל תכונה (SSbb ו ssBB), הילדים שלהם בדור F1 הם הטרוזיגיים בשני אללים רק להראות את הפנוטיפים הדומיננטיים (SsbB).

אם הצאצאים מזדווגים זה עם זה, בדור F2 כל השילובים של צבע הפרווה ואור הזנב מיוצרים: 9 הם חום / קצר (תיבות סגולות), 3 לבנים / קצרים (תיבות ורודות), 3 חום / ארוך (תיבות כחולות) ו 1 הוא לבן / ארוך (תיבת ירוק).

4 דוגמאות לתכונות מנדליות

-לבניות: זוהי תכונה תורשתית המורכבת מהשינוי בהפקת המלנין (פיגמנט שבני אדם מחזיקים ואחראים לצבע העור, השיער והעיניים), כך שבמקרים רבים יש היעדרות בסך הכל. תכונה זו היא רצסיבית.

-אונות של האוזן החופשית: היא תכונה דומיננטית.

-אונות האוזן הצטרפו: זוהי תכונה רצסיבית.

-אלמנה או מקור: תכונה זו מתייחסת לאופן שבו קו השיער מסתיים על המצח. במקרה זה זה ייגמר עם שיא במרכז. אלה המציגים תכונה זו יש טופס מכתב "w" הפוך. זוהי תכונה דומיננטית.

גורמים המשנים את ההפרדה המנדלית

תורשה קשורה למין

הירושה הקשורה למין מתייחסת לזו שקשורה לזוג כרומוזומי המין, כלומר אלה שקובעים את מין היחיד.

לבני אדם יש כרומוזומים X וכרומוזומים Y. לנשים יש XX כרומוזומים, בעוד לגברים יש XY.

כמה דוגמאות של ירושה קשורה למין הן:

-עיוורון צבעים: זהו שינוי גנטי שעושה צבעים לא ניתן להבחין. בדרך כלל אתה לא יכול להבחין בין אדום וירוק, אבל זה יהיה תלוי במידת העיוורון צבע שהאדם מציג.

עיוורון צבע מועבר על ידי אלל רצסיבי קשור כרומוזום X, ולכן אם אדם יורש X כרומוזום המציג אלל רצסיבי זה, זה יהיה עיוור צבעים.

בעוד לנשים יש שינוי גנטי זה, יש צורך כי יש להם שני כרומוזומי X השתנו. לכן מספר הנשים עם עיוורון צבעים נמוך מזה של גברים.

-דממת: מחלה תורשתית, כמו עיוורון צבעים, קשורה לכרומוזום X. המופיליה היא מחלה שגורמת לדם של אנשים לא לקרש כראוי..

מסיבה זו, אם אדם שסובל חולי המופיליה, הדימום שלו יימשך הרבה יותר מזה של אדם אחר שאין לו את זה. זה קורה כי אין לך מספיק חלבון בדם כדי לשלוט דימום.

-ניוון שרירי של דושן: זוהי מחלה תורשתית רצסיבית הקשורה לכרומוזום X. זוהי מחלה נוירומוסקולרית, והיא מאופיינת בנוכחות חולשת שרירים משמעותית, המתפתחת באופן כללי ומתקדם.

-היפרטריכוזה: זוהי מחלה תורשתית הנמצאת בכרומוזום Y, שעבורה הוא מועבר מאב לילד זכר בלבד. סוג זה של ירושה נקרא הולודנדי.

היפרפריכוזיס הוא צמיחת שיער עודף, כך שסובל, יש חלקים של הגוף שלו כי הם שעירים יתר על המידה. מחלה זו נקראת גם תסמונת זאב, שכן רבים מאלה הסובלים מכוסים כמעט לחלוטין עם שערות.

הפניות

1. ברוקר, ר '(2012). מושגים בגנטיקה (מהדורה ראשונה). מקגרו היל חברות, Inc.
2. Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). מבוא לגנטיקה ניתוח (מהדורה 11). W.H. פרימן
3. חסן, ח '(2005). מנדל וחוקי הגנטיקה (מהדורה ראשונה). קבוצת ההוצאה לאור רוזן, בע"מ.
4. לואיס, ר '(2015). הגנטיקה האנושית: מושגים ויישומים (מהדורה 11). חינוך מקגרו-היל.
5. Snustad, D. & Simmons, M. (2011). עקרונות הגנטיקה (כרך 6). ג'ון ויילי ובניו.
6. Trefil, J. (2003). טבעו של המדע (מהדורה ראשונה). Houghton מיפלין הארקורט.