Titulinis mendelio darbo metodai ir jų esmė
Gregor Mendel, 1822-1884
Turinys
1. G. Mendelio nuotrauka 2 psl.2. Turinys 3 psl.3. Įvadas 4 psl.4. Mendelio biografija 5 psl.5. Hibridologinis paveldimumo tyrimo metodas 6 psl.6. Pirmosios hibridų kartos vienodumas 6psl.7. Pirmasis Mendelio dėsnis 7 psl.8. Dihibridinis kryžminimas. Antrasis Mendelio dėsnis 8 psl.9. Antrasis Mendelio dėsnis 9 psl.10. Apibendrinimas 10 psl.8. Literatūra11 psl.
Įvadas
Yra mokslininkų kurių biografijos taip puikiai ir laimingai surištos su kūrybine veikla, kad jau baigia būt asmeniniu reiškiniu, o tampa dalimi istorinio mokslo, o kai kada ir visa biografija tos šakos, kurios pašvęstas visas gyvenimas. Tokiai grupuotei mokslininkų priskiriamas ir Gregoras Mendelis.
G. Mendelio genetinio paveldimumo teorija buvo pats didžiausias jo atradimas, tačiau to meto kai kurie mokslininkai dar nesugebėjo jo suprasti ir paaiškinti vienuolio teorijos.
Gregoro Mendelio biografija
1822 – 1884
Gregoras Johann’as Mendelis gimė liepos 22 dieną, 1882 Haizendorfo miestelyje kuris yra Austrijoje. Jis buvo vienturtis sūnus ūkininkų šeimoje. 1843 metais jis pradėjo studijuoti vyrų vienuolyne Šventojo Tomo, kuris yra Bruno miestelyje. Įšventintas dvasininku jis buvo rugpjūtį 1847 m. Po įšventinimo Mendelis buvo paskirtas į pastoralinę prievolę, bet greitai buvo pastebėta, kad jis turi daugiau gabumu mokymui. 1849, jis buvo paskirtas į Znaimo vidurinę mokyklą. Tai buvo tai, ko jam reikėjo, čia jis įgyjo mokytojo kvalifikaciją. 1851 jis įstojo į Vienos universitetą. Universitete jis studijavo matematiką ir biologiją. Šiame universitete jis pasiekė tai, kas po to pakeitė jo gyvenimą ir mokslą pakreipė visai kita linkme.. Mendelis po to gryžo į ta patį Bruną. Po dviejų metų jis įgyjo aukštesnę kvalifikaciją. Bet jis greitai susirgo labai rimta liga, todėl nebegalėjo siekti tolimesnių moklo pasiekimų. Jis grįžo i Bruną 1856, kur tęsė savo pamokas. Brune jis ir baigė savo dienas. 1868 Mendelis buvo įšventintas į Abatus. Jis mirė sausio 6 dieną 1884.
Jis dirbo atradimų pasaulyje, pagrinde savotiškų paveldimumų srityje,
dominantiniai ir recisyviniai požymiai. Genotipas ir fenotipas, o taip pat jam priklauso ir tokios sąvokos kaip kad heterogeniškas ir homogeniškas. Nelaimei Gregoras Mendelis nebuvo pripažintas tikru mokslininku. Jis rado tikrus įrodymus apie genų egzistavimą, jam ištikrųjų priklauso, kaip genetiko tėvo vardas, tačiau jo darbai buvo pusiau pripažinti tik po jo mirties 1900 m.Hibridologinis paveldimumo tyrimo metodas
Lytiniu būdu besidauginančių organizmų paveldimų požymių perdavimo sekančioms kartoms pagrindinius dėsningumus pirmasis nustatė ir 1865 metais paskelbė čekų mokslininkas Gregoras Mendelis. Jo tyrimai ilgą laiką nebuvo tinkamai įvertinti. Tik 1900 metais jie buvo tarytum iš naujo atrasti ir kelių mokslininkų patvirtinti. Šie tyrimai davė akstiną atsirasti naujai biologijos šakai – genetikai.
Mendelis atliko bandymus su žirniais. Šio augalo yra daug įvairių veislių, kurios viena nuo kitos skiriasi ryškiais paveldimaisiais požymiais. Pavyzdžiui, yra veislių, žydinčių baltais ir purpuriniais žiedais, turinčių aukštus ir žemus stiebus, geltonas ir žalias, lygias ir raukšlėtas sėklas ir t.t. Kiekviena minėta ypatybė yra paveldima tos veislės ribose. Žirniai paprastai būna savidulkiai, nors gali ir kryžmiškai apsidulkinti.
Mendelis naudojo hibridologinį tyrimo metodą: kryžmino tam tikrais požymiais besiskiriančias tėvines formas ir stebėjo, kaip tiriamieji požymiai pasireiškia eilėje kartų. Jis atliko tyrimus analitiniu būdu: iš didelės augalų požymių įvairovės išskirdavo vieną arba kelias poras priešingų vienas kitam požymių ir stebėjo, kaip šie požymiai pasireiškia eilėje viena po kitos sekančių kartų. Būdingas Mendelio bandymų bruožas buvo tiksli kiekybinė apskaita, iš kurios galima sužinoti, kaip tiriamieji požymiai pasireiškia visų individų organizme. Tai leido jam nustatyti tam tikrus kiekybinius paveldėjimo dėsningumus. Analizuoti paveldimumo dėsningumus Mendelis pradėjo, atlikdamas monohibridinį kryžminimą, t.y.
pasirinkdamas tėvines formas, kuriose skyrėsi tik viena požymių pora.Pirmosios hibridų kartos vienodumas*
* Hibridai – organizmai, gauti, sukryžminus individus, besiskiriančius paveldimais pradmenimis. (Sutartinai priimta tėvinę kartą žymėti P (lot. “parentalis“ – tėvinis), pirmąją hibridų kartą – F1, antrąją – F2 ( lot. “filialis“ – dukterinis) ir t.t.
Sukryžminus geltonsėklius žirnius su žaliasėkliais, pirmosios hibridų kartos sėklos bus geltonos. Priešingas požymis (žalios sėklos) tarytum išnyksta. Čia pasireiškia pirmasis Mendelio nustatytas dėsningumas, vadinamas dominavimo, arba pirmosios hibridų kartos vienodumo, taisykle. Geltona sėklų spalva tarytum nuslopina priešingo požymio (žalios spalvos) pasireiškimą, ir visos F1 hibridų sėklos esti geltonos (vienodos). Požymio vyravimo reiškinys buvo pavadintas dominavimu, o vyraujantis požymis – dominantiniu. Nagrinėjamame pavyzdyje geltona sėklų spalv dominuoja žalios spalvos atžvilgiu. Priešingas, iš pažiūros išnykstantis požymis (žalia spalva) vadinamas recesyviniu.
Pirmasis Mendelio dėsnis
Pastebėta, kad pirmosios hibridų kartos palikuonių ( antrosios kartos – F2) požymiai išsiskiria. Atsiranda augalų su abiejų tėvų požymiais, kurie pasireiškia tam tikru kiekybiniu santykiu. Geltonų sėklų būna maždaug tris kartus daugiau negu žalių. Sėklų su dominantiniais ir recesyviniais požymiais santykis artimas santykiui 3:1. Mendelio bandymo kiekybiniai santykiai buvo tokie: geltonų – 6022, žalių – 2001. Panašūs bandymų rezultatai buvo gauti tiriant kitas požymių poras. Pasirodė, kad purpurinė žiedo vainikėlio spalva dominuoja baltos atžvilgiu ir antrojoje hibridų kartoje požymių išsiskyrimo santykis yra toks pat – 3:1; lygios sėklos dominuoja raukšlėtų atžvilgiu. Recesyvinis požymis pirmojoje hibridų kartoje nepaireiškia. Čia pasireiškia pirmasis Mendelio dėsnis, pavadintas skilimo dėsniu: toliau besidauginančių pirmosios kartos F1 hibridų požymiai išsiskiria; jų palikuonių F2 tarpe vėl atsiranda individų su recesyviniais
požymiais, sudarančių maždaug ketvirtąją visų palikuonių dalį.O kaip pasireikš požymiai trečiojoje, ketvirtojoje ir tolesnėse hibridų kartose? Kad galėtų išspręst šį klausimą, Mendelis savidulkos būdu gavo trečiosios ir tolimesnių kartų palikuonis.
Visų augalų ir gyvūnų, kurie dauginasi lytiniu būdu, hibridų palikuonių požymiai išsiskiria. Panašios išvaizdos individai gali turėti įvairių paveldimųjų savybių. Pavyzdžiui, geltonsėklių žirnių antrosios hibridų kartos vienų individų, apsivaisinančių savidulkos būdu, palikuonių požymiai išsiskiria, o kitų – neišsiskiria. Individai kurių palikuonių požymiai neišsiskiria, o išlieka “gryni“, vadinami homozigotiniais. Individai, kurių palikuonių požymiai išsiskiria, vadinami heterozigotiniais.
Dihibridinis kryžminimas. Antrasis Mendelio dėsnis
Monohibridinį kryžminimą lengva atlikti bandymu metu. Tačiau natūraliomis sąlygomis paprastai kryžminasi individai, kurie skiriasi daugeliu požymių. Kokie paveldimumo dėsningumai pastebimi šiais sudėtingais atvejais? Kad galėtume atsakyti į šį klausimą, panagrinėkime dihibridinį kryžminimą, t.y. tokį kryžminimą, kai tėvai skiriasi dviem poromis požymių. Pavyzdžiui vėl imkime Mendelio tyrinėtas skirtingas žirnių veisles.
Kryžminimui buvo paimtos geltonųjų lygiasėklių ir žaliųjų raukšlėtasėklių veislių žirniai. Jie turi skirtingas alelių poras. Viena tokia pora turi sėklų spalvos (geltonos, žalios) genus, o antroji – sėklų formos (lygios, raukšlėtos) genus.
Kai kryžminamos homozigotinės formos, visų pirmosios kartos hibridų sėklos bus geltonos lygios – pasireikš požymių vienodumo taisyklė. Vadinasi, iš pirmosios poros genų dominantinė yra geltona spalva, o recesyvinė – žalia (A – a). Iš antrosios genų poros (B – b) lygi sėklų forma dominuoja raukšlėtosios atžvilgiu. Apsivaisinant savidulkos būdu arba pirmosios kartos hibridams kryžminantis tarpusavyje, palikuonių požymiai išsiskiria. Pagal fenotipą susidaro keturios individų grupės, kurių
kiekybinis santykis yra įvairus:devynis individus, turinčius geltonas lygias sėklas (AB), atitinka trys individai, turintys geltonas raukšlėtas sėklas (Ab), trys – žalias lygias (aB) ir vienas – žalias raukšlėtas (ab) sėklas. Sutrumpintai šį požymių išsiskyrimą galima išreikšti tokia formule:9AB : 3Ab : 3aB : ab
Galima panagrinėti ir gyvūnų dihibridinį kryžminimą. Dviejų veislių jūros kiaulyčių – juodų lygiaplaukių ir baltų gauruotų – dihibridinis kryžminimas. Šiuo atveju juoda spalva dominuoja baltos atžvilgiu, gauruoti plaukai – lygių atžvilgiu. (9:3:3:1).
Antrasis Mendelio dėsnis
Palyginant dihibridinio ir monohibridinio kryžminimo rezultatus išaiškėja, jeigu kiekvienos genų poros požymių išsiskyrimo rezultatus apskaičiuotume atskirai, nesunkiai pastebėtume,kad monohibridiniam kryžminimui būdingas santykis išlieka. Dihibridinio požymių išsiskyrimo atveju geltonų (A) ir žalių (a) žirnių sėklų santykis būna ( 3 : 1 ). Toks pat santykis būna lygių (B) ir raukšlėtų (b) sėklų. Vadinasi, dihibridinis požymių išsiskyrimas iš esmės yra du nepriklausomai vienas nuo kito. Algebriškai tai būtų galima pavaizduoti, kaip dvinario kvadratą: (3+1)2 = 32+2*3+12, arba 9+3+3+1. Taigi prieiname prie antrojo labai svrbaus Mendelio nustatyto dėsnio formulavimo. Šis dėsnis vadinamas nepriklausomo genų pasiskirstymo dėsniu. Jis teigia, kad kiekvienos poros požymiai išsiskiria nepriklausomai nuo kitų porų požymių.
Apibendrinimas
Gregoras Mendelis (1822 – 1884), augustiniečių eremitų prioras ir čekų botanikas. Pirmasis atrado paveldimumo dėsnius. Tyrimams jis pasirinko sėjamąjį žirnį. Jis augino tik tas žirnių veisles, kurių požymiai nepakitę pasireiškia po daugelio kartų, ir pavadino juos genetiškai grynais (homozigotiniais). Tyrimuose jis apsiribojo tik keliais požymiais, kaip antai sėklų spalva ir forma arba žiedų spalva. Dirbtinai apdulkindamas jis tikslingai kryžmino tam tikrų veislių žirnius. Savo rezultatus jis įvertino statistiškai. Analizuodamas didelį palikuonių skaičių, mokslininkas nustatė
santykį, kuriuo pasireiškia tam tikras požymis.Sėjamasis žirnis, kaip tyrimų objektas, turi daug privalumų, pavyzdžiui, trumpą vystymosi ciklą, didelį palikuonių skaičių, daug paprastai išskiriamų požymių. Juos kryžminant yra ir savidulkos, ir kryžminimo apdulkinimo galimybė.
Mendelis yra tas mokslininkas kuris yra laikomas genetikos pradininku.
Literatūra:
1. Kučinskas V. Genetika. Kaunas, Šviesa, 2001
2. Connor M., Ferguson-Smith M. Essential Medical Genetics. Blackwell Science, Oxford, 1997
3. Kučinskas V., Cimbalistienė L., Utkus A., Rybalko A., Kiauleikienė R., Jurgelevičius V. Svarbiausi žmogaus genetikos klausimai. Vilnius, Vilniaus universitetas, 1993
4. Rančelis V. Genetika. Vilnius, Lietuvos mokslų akademijos leidykla, 2000
Jorde L., Carey J., Bamshad M., White R. Medical Genetics. Mosby, Baltimore, 1999
———————–[pic]