הדפוסים הבסיסיים של ירושת הדמויות, שהוקמה על ידי ג 'מנדל: תיאור ותפקודים

אנשים תמיד התעניינו בדפוסי הירושה של הדמויות. מדוע ילדים נראים כמו הוריהם? האם קיים סיכון של העברת מחלות תורשתיות? אלה נושאים רבים אחרים נותרו תחת הצעיף של המסתורין עד המאה XIX. אז הצליח מנדל לצבור את כל הידע המצטבר בנושא זה, וגם באמצעות ניסויים אנליטיים מורכבים לבניית דפוסים ספציפיים.

תרומתו של מנדל להתפתחות הגנטיקה

הדפוסים הבסיסיים של ירושת המאפיינים הם העקרונות שעל פיהם מועברים מאפיינים מסוימים מאורגניזמים של האב לצאצאים. התגלית שלהם ניסוח ברור הוא הכשרון של גרגור מנדל, שערך ניסויים רבים בנושא זה.

ההישג העיקרי של המדען הוא ההוכחה של הטבע הבודד של גורמים תורשתי. במילים אחרות, גן מסוים אחראי לכל תכונה. המפות הראשונות נבנו עבור תירס ו תסיסנית. זה האחרון הוא אובייקט קלאסי לביצוע ניסויים גנטיים.

לא ניתן להפריז בהערכת היתרונות של מנדל, כפי שמדענים מקומיים אומרים. אז, הגנטיקאי המפורסם טימופייב-רזובסקי ציין כי מנדל היה הראשון שערך ניסויים בסיסיים ונתן תיאור מדויק של תופעות שהיו קיימות בעבר ברמת ההשערות. לכן, זה יכול להיחשב חלוץ של חשיבה מתמטית בתחום הביולוגיה והגנטיקה.

קדם

ראוי לציין שדפוסי הירושה של תכונות על פי מנדל גובשו לא במקום ריק. מחקרו התבסס על מחקריו של קודמיו. ראוי להזכיר במיוחד את המדענים הבאים:

• ג 'וס ניסויים על אפונה, חוצה צמחים עם פירות בצבעים שונים. הודות למחקרים אלו התגלו חוקי האחידות של הדור הראשון של ההיברידיות, כמו גם הדומיננטיות הלא שלמה. מנדל רק הבשיל ואישר את ההשערה הזאת.
• אוגוסטין Sarge הוא מגדל צמחים אשר בחר תרבויות דלעת עבור הניסויים שלו. הוא היה הראשון שבדק תכונות תורשתיות, לא במצטבר, אלא בנפרד. לטענתו, הם אינם מתערבבים זה עם זה כאשר הם משדרים מאפיינים מסוימים. לפיכך, התורשה היא קבועה.
• נודן ערך מחקר על מינים שונים של צמחים כגון סמים. בניתוח התוצאות מצא כי יש צורך לדבר על נוכחותם של סימנים דומיננטיים, שברוב המקרים ינצחו.

כך, לפי המאה ה XIX, תופעות כאלה כמו דומיננטיות, אחידות של הדור הראשון, כמו גם קומבינטוריקה של תכונות של כלאיים הבאים היו ידועים. עם זאת, לא היו חוקים אוניברסליים. דווקא ניתוח המידע הקיים ופיתוח מתודולוגיית מחקר מהימנה, המהווה את עיקר כישוריו של מנדל.

שיטות העבודה של מנדל

דפוסים של ירושת סימנים של מנדל גובשו כתוצאה ממחקר בסיסי. הפעילות של המדען בוצעה כדלקמן:

• תכונות תורשתיות לא נחשבו במצטבר, אלא בנפרד;
• לצורך הניתוח נבחרו רק תכונות חלופיות המייצגות הבדל משמעותי בין הזנים (זה מה שאפשר להסביר את הסדירות של תהליך הירושה בצורה ברורה ביותר);
• הלימודים היו יסודיים (מנדל חקר מספר רב של זנים של אפונה טהורה והכלאה, ולאחר מכן חצה את "הצאצא"), שאפשר לדבר על האובייקטיביות של התוצאות;
• השימוש בשיטות כמותיות מדויקות בניתוח הנתונים שהתקבלו (תוך שימוש בידע בתחום תיאוריית ההסתברות, מנדל הפחית את מדד הסטיות האקראיות).

חוק האחידות של מכוניות היברידיות

בהתחשב בדפוסי הירושה של תכונות, כדאי לשים לב מיוחדת אחידות של מכוניות היברידיות של הדור הראשון. הוא התגלה על ידי ניסיון, שבמהלכו נעשו חציית צורות הורים עם סימן ניגוד אחד (צורה, צבע וכו ').

מנדל החליט לערוך ניסוי על שני זני אפונה - עם פרחים אדומים ולבנים. כתוצאה מכך, היברידיות של הדור הראשון קיבלו תפרחות סגולות. לכן, היתה סיבה לדבר על נוכחותם של תכונות דומיננטיות ורסיביות.

ראוי לציין שחוויה זו מנדל לא היתה היחידה. הוא השתמש עבור צמחים ניסויים עם גוונים אחרים של inflorescences, עם צורות שונות של פירות, גבהים שונים של גזע וריאנטים אחרים. מנוסה, הוא הצליח להוכיח כי כל כלאיים של הסדר הראשון אחידים ומאופיינים על ידי תכונה דומיננטית.

דומיננטיות לא שלמה

במהלך בחינת שאלה כזו כמו דפוסי הירושה של תכונות, נערכו ניסויים הן על צמחים ועל אורגניזמים חיים. לפיכך, ניתן היה לקבוע כי לא תמיד הסימנים נמצאים במערכת יחסים של שליטה מוחלטת ודיכוי. לדוגמה, כאשר חוצים תרנגולות שחורות ולבנות, אפשר היה להשיג צאצאים אפורים. אז זה היה עם כמה צמחים, כאשר זנים עם פרחים סגולים ולבנים על השקע נתן גוונים ורודים. לכן, העיקרון הראשון ניתן לתקן, המציין כי הדור הראשון של מכוניות היברידיות יהיו אותם מאפיינים, והם עשויים להיות ביניים.

פיצול תכונות

בהמשך חקירת דפוסי הירושה של הדמויות, מצא מנדל צורך לחצות שני צאצאים של הדור הראשון (הטרוזיגי). כתוצאה מכך, הצאצאים התקבלו, שחלקם היו דומיננטיים, והשני היה רצסיבי. מכאן ניתן להסיק כי הסימן המשני של הדור הראשון של כלאיים אינו נעלם כלל, אבל הוא רק מדוכא עשוי להתבטא בצאצאים הבאים.

ירושה עצמאית

שאלות רבות מעלות את דפוסי הירושה של תכונות. ניסויים מנדל נגע גם אנשים, אשר נבדלים זה מזה על כמה סיבות. עבור כל אדם, הדפוסים הקודמים נצפו. אבל בהתחשב במכלול המאפיינים, לא ניתן היה לגלות דפוסים כלשהם בין הצירופים שלהם. לכן, יש סיבה לדבר על עצמאות הירושה.

חוק טוהר הגמטות

דפוסים מסוימים של ירושה של דמויות, שהוקמו על ידי מנדל, היו היפותטיים בלבד. זוהי שאלה של החוק של טוהר gametes, אשר מורכב בכך שהם מכילים רק אלל אחד מן הצמד הכלול הגן של ההורה.

בתקופתו של מנדל לא היו אמצעים טכניים לאשר את ההשערה הזאת. עם זאת, המדען הצליח לגבש הצהרה כללית. המהות שלה טמונה בעובדה כי בתהליך היווצרות של כלאיים, מאפיינים תורשתי להישאר ללא שינוי, ולא לערבב.

תנאים חיוניים

הגנטיקה היא מדע החוקר את דפוסי הירושה של הדמויות. מנדל תרם תרומה משמעותית להתפתחותו, לאחר שפיתח הוראות יסוד בנושא זה. עם זאת, על מנת שיתממשו התנאים ההכרחיים הבאים:

• הטפסים המקוריים חייבים להיות הומוזיגיים;
• אלטרנטיביות של סימנים;
• ההסתברות של היווצרות אללים שונים בהכלאה;
• שוויון שווה של gametes;
• כאשר gametes מופרות משולבים באקראי;
• Zygotes עם שילובים שונים של גנים הם קיימא באותה מידה;
• מספר הפרטים של הדור השני צריך להיות מספיק כדי לקחת את התוצאות לגיטימיות;
• הביטוי של תכונות לא צריך להיות תלוי בהשפעה של תנאים חיצוניים.

ראוי לציין כי רוב האורגניזמים החיים, כולל בני האדם, תואמים את המאפיינים האלה.

דפוסי הירושה של תכונות בבני אדם

למרות העובדה כי עקרונות גנטיים נחקרו בתחילה באמצעות צמחים כדוגמה, הם תקפים גם עבור בעלי חיים ובני אדם. ראוי לציין סוגים כאלה של ירושה:

• אוטוסומלית דומיננטית היא ירושת התכונות הדומיננטיות הממוקמות באמצעות אוטוזומות. במקרה זה, פנוטיפ יכול להיות בולט מאוד או כמעט לא מורגש. עם סוג זה של ירושה, ההסתברות של ילד מקבל אלל פתולוגי מהורה הוא 50%.
• אוטוזומלית רצסיבית - ירושה של סימנים משניים הקשורים לאוטוזומות. מחלות מתבטאות באמצעות הומוזיגוטים, ושניהם אללים מושפעים.
• סוג דומיננטי X מקושר פירושו העברת תכונות דומיננטיות של גנים דטרמיניסטיים. יחד עם זאת, נשים יש סיכוי כפול יש מחלות כמו גברים.
• סוג X - מקושר X - ירושה מתרחשת על בסיס חלש יותר. המחלה או הסימנים האישיים שלה מופיעים תמיד בצאצאי המין הגברי, ובנשים רק במצב הומוזיגי.

מושגים בסיסיים

כדי להבין כיצד דפוסי הירושה של תכונותיו של מנדל ותהליכים גנטיים אחרים פועלים, כדאי להכיר את ההגדרות הבסיסיות ואת המושגים. אלה כוללים את הדברים הבאים:

• התכונה הדומיננטית היא המאפיין השולט הפועל כמדינת הגנים של הגן ומעכב את התפתחותם של אלה רצסיביים.
• מאפיין רצסיבי הוא מאפיין שהוא בירושה, אך אינו פועל כתכונה מגדירה.
• Homozygote - אדם דיפלואידי או תא, בכרומוזומים של אותם תאים של הגן הכלולים.
• הטרוזיוט הוא אדם דיפלואידי או תא שמתפצל ויש לו אללים שונים בתוך אותו הגן.
• אלל הוא אחד הצורות האלטרנטיביות של הגן הנמצא במקום מסוים של הכרומוזום ומאופיין ברצף ייחודי של נוקליאוטידים.
• אלל הוא זוג גנים הממוקמים באותם אזורים של כרומוזומים הומולוגיים ושולטים בפיתוח של תכונות מסוימות.
• גנים לא אלים ממוקמים על חלקים שונים של כרומוזומים והם אחראים על הביטוי של תכונות שונות.

מסקנה

מנדל גיבש ובפועל הוכיח את דפוסי היסוד של ירושת הדמויות. התיאור שלהם ניתן על הדוגמה של צמחים ופשוט מעט. אבל בפועל זה הוגן לכל אורגניזמים חיים.