Základní vzorce dědičnosti znaků, které G. Mendel stanovil: popis a funkce

Lidé se vždy zajímali o vzory dědičnosti vlastností. Proč vypadají děti jako jejich rodiče? Existuje riziko přenosu dědičných onemocnění? Tato a mnoho dalších otázek zůstalo pod tajemstvím tajemství až do 19. století. Tehdy se Mendelovi podařilo shromáždit veškeré nahromaděné poznatky o tomto tématu a také zřídit složité analytické experimenty s cílem určit specifické vzorce.

Mendelův přínos k rozvoji genetiky

Základní vzorce dědičnosti vlastností jsou principy, podle kterých jsou určité vlastnosti přenášeny z mateřských organismů na potomstvo. Jejich objev a jasná formulace jsou zásluhou Gregora Mendela, který v této věci provedl řadu experimentů.

Hlavním úspěchem vědce je důkaz diskrétní povahy dědičných faktorů. Jinými slovy, specifický gen je zodpovědný za každý atribut. První mapy byly postaveny pro kukuřici a ovoce. Druhý je klasickým objektem pro provádění genetických experimentů.

Zásluhy Mendela nelze přeceňovat, jak říkají domácí vědci. Takže, slavný genetik Resovskii Timofeev poznamenat, že Mendel byl první, kdo provedli základní experimenty dal přesný popis jevů, které dříve existovaly na úrovni hypotéz. Proto může být považován za průkopníka matematického myšlení v oblasti biologie a genetiky.

Předchůdci

Stojí za zmínku, že zákony dědičnosti vlastností Mendela nebyly formulovány na prázdném místě. Jeho výzkum byl založen na výzkumu jeho předchůdců. Stojí za zmínku následující vědci:

• J. Goss experimentoval s hráškem, přecházel rostliny s plody různých barev. Díky těmto studiím byly objeveny zákony uniformity první generace hybridů a neúplná dominance. Mendel pouze konkretizoval a potvrdil tuto hypotézu.
• Augustin Sarge je pěstitelka rostlin, která pro své experimenty vybrala dýňové kultury. Byl první, kdo studoval dědičné rysy nikoliv souhrnně, ale samostatně. Tvrdí, že při přenosu určitých vlastností se vzájemně nesmějí. To znamená, že dědičnost je konstantní.
• Noden provedl výzkum různých druhů takových rostlin jako je drogy. Při analýze výsledků zjistil, že je nutné mluvit o přítomnosti dominantních znaků, které převažují ve většině případů.

Tak, v 19. století, byly známy takové jevy, jako je dominance, uniformita první generace, jakož i kombinatorika atributů v následných hybridech. Přesto neexistovaly žádné univerzální zákony. Jedná se o analýzu dostupných informací a vývoj spolehlivé metodiky výzkumu, která je hlavním zásluhem Mendela.

Mendelovy metody práce

Vzory dědičnosti rysů od Mendela byly formulovány jako výsledek základního výzkumu. Aktivita vědce byla prováděna takto:

• dědičné rysy nebyly považovány za souhrnné, ale oddělené;
• pro analýzu byly vybrány pouze alternativní prvky, které představují významný rozdíl mezi odrůdami (což umožnilo jasněji vysvětlit zákonnosti dědičného procesu);
• studie byly základem (Mendel studoval velké množství odrůd hrachu, které byly oba čisté a hybridní, a pak přešel „potomky“), který se nechá mluvit o objektivitě těchto výsledků;
• použití přesných kvantitativních metod při analýze získaných dat (pomocí znalostí v oblasti teorie pravděpodobnosti Mendel snížil index náhodných odchylek).

Zákon homogenity hybridů

Vzhledem ke vzorcům dědičnosti vlastností je třeba věnovat zvláštní pozornost uniformitě hybridů první generace. Bylo zjištěno prostřednictvím zkušeností, během nichž se křížení rodičovských forem provádí s jedním znakem kontrastu (formou, barvou apod.).

Mendel se rozhodl provést experiment na dvou odrůdách hrachu - s červenými a bílými květy. Jako výsledek, hybridy první generace dostaly fialové květenství. Existoval tedy důvod mluvit o přítomnosti dominantních a recesivních rysů.

Stojí za zmínku, že tato zkušenost Mendel nebyla jediná. Pro experimenty použil rostliny s jinými odstíny květenství, různé druhy ovoce, různé výšky stopky a jiné varianty. Zkušeným dokázal, že všechny hybridy prvního řádu jsou jednotné a vyznačují se dominantním rysem.

Neúplné dominantní postavení

Při studiu takové otázky, jako jsou vzory dědičnosti znaků, byly prováděny experimenty jak na rostlinách, tak na živých organismych. Bylo tedy možné zjistit, že ne vždy se jedná o vztahy plná nadvláda a potlačení. Například při překračování černých a bílých kuřat bylo možné získat šedé potomstvo. To bylo také s některými rostlinami, kdy odrůdy s fialovými a bílými květy na zásuvce měly růžové odstíny. Takže první princip může být opraven, což naznačuje, že první generace hybridů bude mít stejné charakteristiky a mohou být střední.

Funkce rozdělení

Pokračující zkoumat vzory dědičnosti postav, Mendel zjistil, že je nezbytné překročit dva potomky první generace (heterozygotní). Jako výsledek, potomci byli přijati, z nichž část porodila dominantní vlastností, a druhý je recesivní. Z toho můžeme vyvodit, že nezletilá znamením první generace hybridů nezmizí úplně, ale jen potlačena a může také dojít v následném potomků.

Nezávislé dědictví

Mnoho otázek je způsobeno vzory dědičnosti vlastností. Experimenty se Mendel dotýkaly i jednotlivců, kteří se navzájem od sebe liší od několika důvodů. Pro každého jednotlivce byly pozorovány předchozí vzory. Vzhledem k souboru vlastností však nebylo možné odhalit žádné vzorce mezi jejich kombinacemi. Existuje tedy důvod mluvit o nezávislosti dědictví.

Zákon o čistotě gamét

Určité vzory dědičnosti postav, které vytvořil Mendel, byly čistě hypotetické. Jedná se o právu čistoty gamet, která spočívá v tom, že se dostane pouze jednu alelu dvojice obsažené v genu mateřských ptáků.

V době Mendela neexistovaly žádné technické prostředky k potvrzení této hypotézy. Nicméně vědec se podařilo formulovat obecné prohlášení. Jeho podstatou spočívá ve skutečnosti, že v procesu utváření hybridů zůstávají dědičné vlastnosti v nezměněné podobě a nemíchají se.

Základní podmínky

Genetika je věda, která studuje vzory dědičnosti postav. Mendel významně přispěl k jeho rozvoji a vytvořil základní ustanovení k této problematice. Nicméně, aby byly splněny, musí být splněny následující základní podmínky:

• původní formy musí být homozygotní;
• alternativnost vlastností;
• stejná pravděpodobnost vzniku různých alel v hybridu;
• stejná životaschopnost gamet;
• kdy jsou oplodněné gamety kombinovány náhodně;
• Zygoty s různými kombinacemi genů jsou stejně životaschopné;
• počet osob druhé generace by měl být dostatečný k tomu, aby výsledky byly považovány za legitimní;
• Zjevení charakteristik by nemělo záviset na vlivu vnějších podmínek.

Stojí za zmínku, že většina živých organismů, včetně lidí, odpovídá těmto vlastnostem.

Vzory dědičnosti vlastností u lidí

Navzdory skutečnosti, že genetické principy byly zpočátku studovány pomocí rostlin jako příklad, platí i pro zvířata a lidi. Za zmínku stojí takové typy dědictví:

• Autozomálně dominantní je dědičnost dominantních vlastností, které jsou lokalizovány prostřednictvím autosomů. V tomto případě může být fenotyp buď velmi výrazný, nebo jen stěží viditelný. U tohoto typu dědičnosti je pravděpodobnost, že dítě dostane patologickou alelu od rodiče, 50%.
• Autosomální recesivní - dědičnost sekundárních znaků spojených s autosomy. Nemoci se projevují homozygoty, přičemž obě alely jsou postiženy.
• Dominantní X-spojený typ znamená přenos dominantních vlastností deterministických genů. Současně jsou ženy dvakrát častěji nemocné než muži.
• Recesivní dědičnost typu X navázána na slabší bázi. Nemoc nebo její jednotlivé znaky se vždy objevují u potomků mužského pohlaví a u žen pouze v homozygotním stavu.

Základní pojmy

Abychom pochopili, jak fungují vzory dědičnosti Mendelových rysů a dalších genetických procesů, stojí za to seznámit se základními definicemi a pojmy. Jedná se o následující:

• Dominantním rysem je převládající charakteristika, která působí jako určující stav genu a inhibuje vývoj recesivních.
• Recesivní atribut je vlastnost, která je zděděna, ale nepůsobí jako definující rys.
• Homozygote je diploidní jedinec nebo buňka, ve které chromozomy stejné buňky obsahují stejný gen.
• Heterozygote je diploidní jedinec nebo buňka, která se dělí a má různé alely ve stejném genu.
• Allele je jednou z alternativních forem genu, který se nachází na určitém místě chromozomu a je charakterizován jedinečnou sekvencí nukleotidů.
• Allele je dvojice genů, které se nacházejí ve stejných zónách homologních chromozomů a kontrolovat vývoj určitých vlastností.
• Nealalické geny jsou na různých místech chromozomů a jsou odpovědní za projev různých znaků.

Závěr

Mendel formuloval av praxi osvědčil základní vzorce dědičnosti znaků. Jejich popis je uveden na příkladu rostlin a mírně zjednodušený. V praxi to ale platí pro všechny živé organismy.