Məlumat

12.1B: Mendelin Model Sistemi - Biologiya

12.1B: Mendelin Model Sistemi - Biologiya


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Bahçeli noxud, Mendelə müasir genetik qanunları inkişaf etdirməyə imkan verən bir sıra üstünlüklərə malikdir.

Öyrənmə Məqsədləri

  • Mendelin təcrübi işinin uğurunun elmi səbəblərini təsvir edin

Açar nöqtələr

  • Mendel təcrübələrində həqiqi damazlıq bitkilərdən istifadə etmişdir. Bu bitkilər, öz-özünə dölləndikdə, həmişə eyni fenotipə malik nəsillər əmələ gətirirlər.
  • Noxud bitkiləri asanlıqla idarə olunur, bir mövsümdə böyüyür və çox miqdarda yetişdirilə bilər; bu keyfiyyətlər Mendelə böyük nümunə ölçülərindən istifadə etməklə metodik, kəmiyyət təhlilləri aparmağa imkan verdi.
  • Bahçeli noxudla apardığı təcrübələrə əsaslanaraq, Mendel eyni xüsusiyyət üçün bir fenotipin digər resessiv fenotip üzərində həmişə üstünlük təşkil etdiyini tapdı.

Açar Şərtlər

  • fenotip: orqanizmin müşahidə olunan xüsusiyyətləri, çox vaxt onun genetik məlumatlarından və ya genetik məlumatların və ətraf mühit amillərinin birləşməsindən qaynaqlanır
  • genotip: hüceyrə və ya orqanizmin spesifik genetik məlumatı, adətən spesifik genə aid allel və ya allellərin təsviri.
  • əsl damazlıq bitki: özünü dölləyəndə həmişə eyni fenotipdən nəsil verən bir bitki; izlənilən əlamət üçün homozigot olan biri.

Mendelin Model Sistemi

Mendelin əsas işi bağ noxudundan istifadə edərək həyata keçirildi. Pisum sativum, varisliyi öyrənmək. Noxud bitkisinin reproduksiyası asanlıqla manipulyasiya edilir; böyük miqdarda bağ noxudunu eyni vaxtda becərmək olar, bu da Mendelə onun nəticələrinin təsadüfən baş vermədiyi qənaətinə gəlməyə imkan verirdi. Bağ noxudu da bir mövsüm ərzində yetişir; nisbətən qısa müddət ərzində bir neçə nəsil qiymətləndirilə bilər.

Noxud bitkiləri həm kişi, həm də dişi hissədən ibarətdir və çoxlu miqdarda asanlıqla yetişdirilə bilər. Bu səbəbdən bağ noxud bitkiləri ya digər noxud bitkiləri ilə ya özünü tozlaya bilər, ya da tozlandıra bilər. Xarici manipulyasiya olmadıqda, bu növ təbii olaraq özünü mayalandırır: ayrı-ayrı çiçəklərin içərisində olan yumurtalar (yumurtalar) eyni çiçəkdən olan polen (tərkibində sperma hüceyrəsi) ilə döllənir. Növbəti nəsil bitkiləri əmələ gətirən sperma və yumurtalar eyni valideyndən gəlir. Üstəlik, çiçək ləçəkləri tozlanmadan sonra möhkəm bağlanır və digər bitkilərin tozlanmasının qarşısını alır. Nəticə yüksək inbred və ya "əsl yetişdirici" noxud bitkiləridir. Bunlar həmişə ana kimi görünən nəsillər verən bitkilərdir. Bu gün bilirik ki, bu "həqiqi yetişdirən" bitkilər əksər xüsusiyyətlər üçün homozigotdur.

Mendel kimi bir bağban və ya tədqiqatçı, bir bitkinin spermasını başqa bir bitkinin pistilinə (yumurtası olan) əl ilə tətbiq edərək eyni bitkiləri çarpaz tozlandıra bilər. İndi sperma və yumurta müxtəlif ana bitkilərdən gəlir. Mendel yalnız yaşıl noxud istehsal edən həqiqi yetişdirmə bitkisi ilə yalnız sarı noxud istehsal edən həqiqi damazlıq bitkini çarpaz tozlandırdıqda, ilk nəslin həmişə sarı noxud olduğunu aşkar etdi. Yaşıl noxud xüsusiyyəti özünü göstərmədi. Bununla belə, əgər bu ilk nəsil sarı noxud bitkilərinin öz-özünə tozlanmasına icazə verilirdisə, sonrakı və ya ikinci nəslin sarı və yaşıl noxud nisbəti 3:1 idi.

Mendelin izlədiyi bu və digər bütün noxud bitkilərinin xüsusiyyətlərində, bir xüsusiyyət digərinə nisbətən "dominant" idi, buna görə də iki homozigot bitkinin çarpazlaşdırılmasından sonra birinci nəsildə digər "resesif" formasının varlığını maskaladı. fenotip (görünən forma) gizlidir, genotip (bu xüsusiyyəti idarə edən allel) sonrakı nəslə ötürülə bilər və ikinci nəsildə resessiv forma yarada bilər. Həqiqi yetişdirilən noxud bitkiləri ilə təcrübə apararaq, Mendel, bitkilərin əsl yetişdirilməsi olmadıqda ortaya çıxa biləcək nəsillərdə gözlənilməz (rekombinant) xüsusiyyətlərin meydana gəlməsinin qarşısını aldı.


12.1B: Mendelin Model Sistemi - Biologiya

Mendelin genetikası

Hibridləşdirilmiş əhliləşdirilmiş atlar


F və ya min illərdir ki, fermerlər və çobanlar daha faydalı hibridlər istehsal etmək üçün bitkilərini və heyvanlarını seçmə şəkildə yetişdirirlər. Vərəsəni idarə edən faktiki mexanizmlər məlum olmadığı üçün bu, bir qədər uğursuz və ya əldən verilmiş bir proses idi. Bu genetik mexanizmlər haqqında bilik, nəhayət, son əsr yarım ərzində aparılan diqqətli laboratoriya seleksiya təcrübələri nəticəsində əldə edildi.

Gregor Mendel
1822-1884

1890 -cı illərdə daha yaxşı mikroskopların icad edilməsi bioloqlara hüceyrə bölünməsi və cinsi çoxalma ilə bağlı əsas faktları kəşf etməyə imkan verdi. Genetik tədqiqatların mövzusu, irsi xüsusiyyətlərin valideynlərdən uşaqlara keçməsində əslində nələrin baş verdiyini anlamağa yönəldi. İrsiyyəti izah etmək üçün bir sıra fərziyyələr irəli sürülmüşdü, lakin bir az tanınmış Mərkəzi Avropa rahibi Qreqor Mendel bunu az-çox doğru qəbul edən yeganə şəxs idi. Onun fikirləri 1866-cı ildə nəşr olundu, lakin ölümündən çox sonra olan 1900-cü ilə qədər tanınmadı. Onun erkən yetkinlik həyatı Brnoda (indiki Çexiyada) əsas genetik tədqiqatlar və orta məktəbdə riyaziyyat, fizika və yunan dilini tədris etməklə nisbi qaranlıqda keçdi. Sonrakı illərdə monastırının keşişi oldu və elmi işini bir kənara qoydu.

Ümumi yeməli noxud

Mendelin araşdırması bitkilərlə bağlı olsa da, kəşf etdiyi əsas irsiyyət prinsipləri insanlara və digər heyvanlara da aiddir, çünki irsiyyət mexanizmləri bütün kompleks həyat formaları üçün mahiyyətcə eynidir.

Adi noxud bitkilərinin selektiv çarpazlaşdırılması yolu ilə (Pisum sativum) bir çox nəsillər ərzində Mendel müəyyən əlamətlərin nəsillərdə valideyn xüsusiyyətlərinin heç bir qarışığı olmadan özünü göstərdiyini kəşf etdi. Məsələn, noxud çiçəkləri ya bənövşəyi, ya da ağ rəngdədir-ara rənglər tozlu noxud bitkilərinin nəslində görünmür. Mendel, asanlıqla tanınan və göründüyü kimi yalnız iki formadan birində meydana gələn yeddi xüsusiyyəti müşahidə etdi:

1. çiçək rəngi bənövşəyi və ya ağdır 5. toxumun rəngi sarı və ya yaşıldır
2. çiçək mövqeyi axil və ya terminaldır 6. pod forması şişirilir və ya daralır
3. kök uzunluğu uzun və ya qısadır 7. pod rəngi sarı və ya yaşıldır
4. toxum forması yuvarlaq və ya qırışlıdır

Aralıq formalı nəsillərdə bu xüsusiyyətlərin görünmədiyinə dair bu müşahidənin çox böyük əhəmiyyəti var idi, çünki o dövrdə biologiyada aparıcı nəzəriyyə irsi xüsusiyyətlərin nəsildən -nəslə qarışdığı idi. 19 -cu əsrdə aparıcı elm adamlarının çoxu bu & quot; qarışdırma nəzəriyyəsini & quot; qəbul etdilər. Bu, bədənimizdəki irsi və "hissəciklərin" həyatımız boyunca etdiyimiz şeylərdən təsirləndiyini qəbul etdi. Bu dəyişdirilmiş hissəciklərin qan vasitəsilə reproduktiv hüceyrələrə köçdüyü və sonradan gələcək nəsil tərəfindən miras alına biləcəyi düşünülürdü. Bu, əslində Lamarkın & əldə edilmiş xüsusiyyətlərin mirası haqqında yanlış təsəvvürünün bir variantı idi.

Mendel tədqiqatının diqqət mərkəzində adi bağ noxud bitkilərini seçdi, çünki onlar asanlıqla çox sayda yetişdirilə bilər və onların çoxalması manipulyasiya edilə bilər. Noxud bitkilərinin həm kişi, həm də dişi reproduktiv orqanları vardır. Nəticədə onlar ya özlərini tozlaya, ya da başqa bitki ilə çarpaz tozlandıra bilərlər. Mendel öz təcrübələrində xüsusi əlamətlərə malik olan saf cins bitkiləri seçmə şəkildə çarpaz tozlandıra bildi və nəticəni bir çox nəsillər boyu müşahidə edə bildi. Bu, onun genetik mirasın mahiyyəti ilə bağlı qənaətlərinin əsasını təşkil etdi.

Yalnız sarı və ya yaşıl noxud toxumları istehsal edən çarpaz tozlaşan bitkilərdə Mendel, ilk nəslin (f1) həmişə sarı toxumlara sahib olduğunu tapdı. Bununla belə, növbəti nəsil (f2) ardıcıl olaraq 3:1 sarı və yaşıl nisbətinə malikdir.

Bu 3:1 nisbəti sonrakı nəsillərdə də baş verir. Mendel başa düşdü ki, bu əsas qanunauyğunluq irsiyyətin əsas mexanizmlərini başa düşmək üçün açardır.

Bu təcrübi nəticələrdən üç vacib nəticəyə gəldi:

1. hər bir xüsusiyyətin miras qalması, nəsillərə dəyişməz olaraq ötürülən & quot; vahidlər & quot; və ya & quot; faktorlar & quot;
2. fərdin hər bir xüsusiyyət üçün hər bir valideyndən belə bir vahid miras alması
3. bir xüsusiyyət bir insanda görünməsə də yenə də gələcək nəslə keçə bilər.

Bu təcrübədə başlanğıc ana bitkilərin olduğunu başa düşmək vacibdir homozigot noxud toxumu rəngi üçün. Yəni onların hər birinin iki eyni forması var idi (və ya allellər ) bu xüsusiyyət üçün genin - 2 sarı və ya 2 yaşıl. f1 nəslinin bitkiləri hamısı idi heterozigot . Başqa sözlə, hər birinin iki fərqli allel var idi-hər bir ana bitkidən. Gerçək genetik quruluşa baxdıqda daha aydın olur, ya genotip , noxud bitkilərinin yerinə yalnız fenotip və ya müşahidə edilə bilən fiziki xüsusiyyətlər.

Diqqət yetirin ki, f1 nəsil bitkilərinin hər biri (yuxarıda göstərilmişdir) bir valideyndən Y allelini, digərindən G allelini miras almışdır. F1 bitkiləri çoxalanda hər birinin Y və ya G allelini hər bir nəslə ötürmə şansı bərabərdir.

Mendelin araşdırdığı yeddi noxud bitkisinin bütün xüsusiyyətlərində bir forma ortaya çıxdı dominant digərinin üstündə, yəni digər allelin varlığını maskaladı. Məsələn, noxud toxumu rənginin genotipi YG (heterozigot) olduqda, fenotip sarıdır. Lakin, dominant sarı allel dəyişmir resessiv hər hansı bir şəkildə yaşıl. Hər iki allel də dəyişmədən gələcək nəslə ötürülə bilər.

Bu təcrübələrdən Mendelin müşahidələri iki prinsipdə ümumiləşdirilə bilər:

görə ayrılıq prinsipi hər hansı bir xüsusiyyət üçün hər bir valideynin cüt allelləri ayrılır və hər bir valideyndən nəsillərə yalnız bir allel keçir. Valideyn cütlüyündə hansı allelin miras qalması təsadüf məsələsidir. İndi bilirik ki, allellərin bu seqreqasiyası cinsi hüceyrə əmələ gəlməsi (yəni mayoz) zamanı baş verir.

Cinsiyyət hüceyrələrinin istehsalında allellərin ayrılması

görə müstəqil çeşid prinsipi , müxtəlif cüt allellər bir-birindən asılı olmayaraq nəsillərə ötürülür. Nəticə odur ki, heç bir valideyndə mövcud olmayan yeni gen birləşmələri mümkün deyil. Məsələn, bir noxud bitkisinin ağ çiçəklər əvəzinə bənövşəyi çiçəklər yetişdirmə qabiliyyətini miras alması, yaşıllardan fərqli olaraq sarı noxud toxumu istehsal etmə qabiliyyətini də miras alacağını ehtimal etmir. Eynilə, müstəqil çeşid prinsipi, insanın müəyyən bir göz rənginin irsinin niyə hər əlində 6 barmaq olması ehtimalını artırmadığını və ya azaltmadığını izah edir. Bu gün biz bunun müstəqil çeşidli əlamətlər üçün genlərin müxtəlif xromosomlarda yerləşməsi ilə əlaqədar olduğunu bilirik.

Bu iki miras prinsipi, vahid miras və hökmranlıq anlayışı ilə yanaşı, müasir genetika elmimizin başlanğıcı idi. Lakin Mendel bu qaydalarda istisnaların olduğunu dərk etməmişdir. Bu istisnalardan bəziləri bu təlimatın üçüncü hissəsində və Sintetik Təkamül nəzəriyyəsi dərsliyində araşdırılacaq.

Genetikanın atası kimi Mendelə diqqət yetirməklə, müasir biologiya tez-tez unudur ki, onun eksperimental nəticələri də Lamarkın Erkən Təkamül Nəzəriyyələri dərsliyində təsvir edilən qazanılmış xüsusiyyətlərin miras qalması nəzəriyyəsini təkzib edir. Mendel nadir hallarda buna görə kredit qazanır, çünki Lamarkın fikirləri qeyri -mümkün kimi rədd edildikdən uzun müddət sonra əsəri məlum deyildi.

QEYD: Bəzi bioloqlar Mendelin "prinsipləri"-ni "qanunlar" adlandırırlar.

QEYD: Mendelin noxud bitkiləri ilə yetişdirmə təcrübələrini həyata keçirməsinin səbəblərindən biri ildə iki nəsil ərzində irsiyyət nümunələrini müşahidə edə bilməsi idi. Genetiklər bu gün adətən çox daha sürətlə çoxalan növlərlə çoxalma təcrübələrini həyata keçirirlər ki, tələb olunan vaxt və pul əhəmiyyətli dərəcədə azalsın. İndi bu məqsədlə meyvə milçəkləri və bakteriyalardan istifadə edilir. Meyvə milçəkləri doğulduqdan sonra təxminən 2 həftə ərzində çoxalır, həzm sistemimizdə olan E. coli kimi bakteriyalar isə cəmi 3-5 saat ərzində çoxalır.

Müəllif hüququ 1997-2013 Dennis O'Neil tərəfindən. Bütün hüquqlar qorunur.
illüstrasiya kreditləri
Rus tərcüməsi


Model Sistemləri nədir? (1)

Doktor Josh Dubnau, model sistemlərinin insanları və ya digər heyvanları əvəz edən xüsusi heyvan növləri olduğunu izah edir. Genetik və tarixi səbəblərə görə meyvə milçəyi çox istifadə edilən bir modeldir.

Model sistemi, elm adamlarının müəyyən suallara cavab vermək üçün təcrübi cəhətdən güclü olması üçün uzun illərdir inkişaf etdirilmiş müəyyən bir heyvan növünə aid jarqonudur. Məsələn, meyvə milçəyi, Drosophila, genetik bir orqanizm olaraq qismən tarixi səbəblərə görə seçilmiş bir orqanizmdir, lakin bu tarixi və bir neçə səbəbə görə meyvə milçəyi genetik tədqiqatlar üçün model orqanizmə çevrilmişdir. Və bu o deməkdir ki, meyvə milçəyinin tədqiqi ilə bağlı o qədər illər (bir əsrdən çox) var ki, meyvə milçəyindəki genləri idarə etmək üçün mövcud olan alətlər qutusu əksər orqanizmlərdəkindən üstündür. Beləliklə, yaddaş və ya inkişaf biologiyası kimi hər hansı bir bioloji proses haqqında soruşmaq üçün genetik bir yanaşma istifadə etmək istədikdə tez-tez meyvə milçəyinə gedirik.

model, sistem, orqanizm, meyvə, milçək, drosophila, inkişaf, biologiya, genetik, heyvanlar, josh, dubnau, cshl


Biologiya 171


Genetika irsi öyrənir. İohann Qreqor Mendel, meiozun yaxşı başa düşülmədiyi bir vaxtda, xromosomlar və ya genlər müəyyən edilməmişdən çox əvvəl genetikanın əsasını qoydu. Mendel sadə bioloji sistem seçdi və böyük nümunə ölçülərindən istifadə edərək metodik, kəmiyyət analizləri apardı. Mendelin işi sayəsində irsiyyətin əsas prinsipləri ortaya çıxdı. İndi bilirik ki, xromosomlar üzərində aparılan genlər, replikasiya, ifadə və ya mutasiya qabiliyyətinə malik olan irsiyyətin əsas funksional vahidləridir. Bu gün Mendelin irəli sürdüyü postulatlar klassik və ya Mendel genetikasının əsasını təşkil edir. Mendel genetikasına görə bütün genlər valideynlərdən nəslə ötürülmür, lakin Mendelin təcrübələri miras haqqında düşünmək üçün əla başlanğıc nöqtəsi kimi xidmət edir.

Öyrənmə Məqsədləri

Bu bölmənin sonunda siz aşağıdakıları edə biləcəksiniz:

  • Mendelin təcrübi işinin uğurunun elmi səbəblərini təsvir edin
  • Dominant və resesif allelləri əhatə edən monohibrid xaçların gözlənilən nəticələrini təsvir edin
  • Ehtimalları hesablamaq üçün cəm və məhsul qaydalarını tətbiq edin

Johann Gregor Mendel (1822-1884) ((Şəkil)) ömür boyu öyrənən, müəllim, alim və inanclı bir adam idi. Gənc yaşlarında, indiki Çexiyanın Brno şəhərindəki Müqəddəs Tomas Avqustin Abbeyinə qatıldı. Monastır tərəfindən dəstəklənən o, orta və universitet səviyyələrində fizika, botanika və təbiət elmləri kurslarını öyrətdi. 1856-cı ildə, bal arılarında və bitkilərdə miras qalma modellərini əhatə edən onillik bir araşdırma işinə başladı və nəticədə noxud bitkilərini əsas model sistemi olaraq təyin etdi (digər sistemlərə tətbiq ediləcək xüsusi bir bioloji fenomeni öyrənmək üçün istifadə olunan əlverişli xüsusiyyətlərə malik bir sistem). 1865-ci ildə Mendel 30.000-ə yaxın noxud bitkisi ilə apardığı təcrübələrin nəticələrini yerli Təbiət Tarixi Cəmiyyətinə təqdim etdi. O, əlamətlərin valideynlərdən nəsillərə digər xüsusiyyətlərdən asılı olmayaraq, dominant və resessiv nümunələrdə ötürüldüyünü nümayiş etdirdi. 1866-cı ildə əsərini nəşr etdirdi. Bitki hibridləşməsi üzrə təcrübələr, 1, Brünn Təbiət Tarixi Cəmiyyətinin icraatında.

Mendelin işi elmi ictimaiyyət tərəfindən demək olar ki, diqqətdən kənarda qaldı, onlar yanlış olaraq irsiyyət prosesinin nəsillərdə aralıq fiziki görünüş yaradan valideyn xüsusiyyətlərinin qarışmasını ehtiva etdiyinə inanırdılar. The irsi nəzəriyyəni qarışdırmaq orijinal valideyn xüsusiyyətlərinin nəsildə qarışma nəticəsində itirildiyini və ya udulduğunu iddia etdi, lakin indi bunun belə olmadığını bilirik. Bu hipotetik proses indi davamlı variasiya kimi bildiyimizə görə düzgün görünürdü. İnsan boyu kimi bir xüsusiyyəti müəyyən etmək üçün bir çox genin hərəkətləri nəticəsində davamlı dəyişikliklər baş verir. Nəsillər valideynlərinin xüsusiyyətlərinin "qarışığı" kimi görünür.

Davamlı xüsusiyyətlər əvəzinə, Mendel fərqli siniflərdə (xüsusən də bənövşəyi və ağ çiçəklərə qarşı) miras alınmış xüsusiyyətlərlə çalışdı, buna fasiləsiz dəyişiklik deyilir. Mendelin bu cür xüsusiyyətləri seçməsi, bu xüsusiyyətlərin nə övladlara qarışdığını, nə də mənimsənilmədiyini, əksinə öz fərqliliyini qoruduğunu və ötürülə biləcəyini görməyə imkan verdi. 1868-ci ildə Mendel monastırın abbatı oldu və elmi işlərini pastorluq vəzifələri ilə mübadilə etdi. Sağlığında elmi fövqəladə töhfələri ilə tanınmadı. Əslində, yalnız 1900-cü ilə qədər onun işi irsiyyətin xromosom əsasını kəşf etmək ərəfəsində olan alimlər tərəfindən yenidən kəşf edildi, çoxaldıldı və canlandırıldı.

Mendelin Model Sistemi

Mendelin əsas işi bağ noxudundan istifadə edərək həyata keçirildi. Pisum sativum, irsi öyrənmək. Bu növ təbii olaraq öz-özünə gübrələyir, beləliklə polen fərdi çiçəklərin içərisində yumurta ilə qarşılaşır. Çiçək ləçəkləri tozlanana qədər möhkəm bağlanmış vəziyyətdə qalır, digər bitkilərin tozlanmasının qarşısını alır. Nəticə yüksək doğma və ya "həqiqi damazlıq" noxud bitkiləridir. Bunlar həmişə valideyn kimi görünən nəsillər verən bitkilərdir. Həqiqi yetişdirilən noxud bitkiləri ilə təcrübə apararaq, Mendel, bitkilərin həqiqi yetişdirilməsi olmadıqda ortaya çıxa biləcək nəsillərdə gözlənilməz xüsusiyyətlərin meydana gəlməsinin qarşısını aldı. Bağ noxudu da bir mövsüm ərzində yetkinləşir, yəni bir neçə nəsil nisbətən qısa müddət ərzində qiymətləndirilə bilər. Nəhayət, böyük miqdarda bağ noxudu eyni vaxtda becərilə bilərdi ki, bu da Mendelin nəticələrinin təsadüfən meydana gəlmədiyi qənaətinə gəlməsinə imkan verir.

Mendel xaçları

Mendel, fərqli xüsusiyyətlərə malik iki həqiqi cinsi fərdlərin cütləşməsini ehtiva edən hibridizasiyalar həyata keçirdi. Təbii olaraq öz-özünə tozlanan noxudda bu, bir sortun yetkin noxud bitkisinin anterindən tozcuqların ikinci sortun ayrıca yetkin noxud bitkisinin damğasına əl ilə köçürülməsi yolu ilə həyata keçirilir. Bitkilərdə polen erkək gametləri (sperma) stiqmaya aparır, poleni tutan və spermanın pistillə aşağıya doğru aşağıda dişi gametlərə (yumurta) keçməsinə imkan verən yapışqan orqandır. Polen alan noxud bitkisinin özünü gübrələməsini və nəticələrini çaşdırmamasını təmin etmək üçün, Mendel yetişmə şansına çatmamış əziyyət çəkərək bitkinin çiçəklərindən bütün anterləri çıxardı.

Birinci nəsil xaçlarda istifadə olunan bitkilərə P deyilirdi0 və ya bir nəsil valideynlər ((Şəkil)). Hər xaçdan sonra Mendel P.-ə aid toxumları toplayırdı0 bitkilər yetişdirdi və onları növbəti mövsüm yetişdirdi. Bu nəsillərə F adı verildi1 , və ya birinci filial (filial = nəsil, qızı və ya oğlu) nəsli. Bir dəfə Mendel F-dəki xüsusiyyətləri araşdırdı1 bitkilərin nəsli, o, onların təbii yolla öz-özünə mayalanmasına icazə verdi. Daha sonra F -dən toxum toplayaraq yetişdirdi1 F istehsal edən bitkilər2 və ya ikinci nəsil, nəsil. Mendelin təcrübələri F-dən kənara çıxdı2 nəsildən F3 və F4 nəsillər və s., ancaq P -də xüsusiyyətlərin nisbəti idi0-F1-F2 ən maraqlı olan və Mendelin postulatları üçün əsas olan nəsillər.

Bağ noxudunun xüsusiyyətləri irsiyyətin əsaslarını ortaya qoydu

1865-ci ildəki nəşrində Mendel, hər biri iki ziddiyyətli xüsusiyyətə malik yeddi fərqli xüsusiyyəti əhatə edən xaçlarının nəticələrini bildirdi. Bir xüsusiyyət, irsi bir xüsusiyyətin fiziki görünüşünün dəyişməsi olaraq təyin olunur. Xüsusiyyətlərə bitki boyu, toxum toxuması, toxum rəngi, çiçək rəngi, noxud qabığının ölçüsü, noxud qabığının rəngi və çiçək mövqeyi daxildir. Çiçək rənginin xüsusiyyəti üçün, məsələn, iki ziddiyyətli xüsusiyyət ağ və bənövşəyi idi. Mendel hər bir xüsusiyyətini tam araşdırmaq üçün çoxlu F əmələ gətirdi1 və F2 bitkilər, hesabat nəticələri 19.959 F2 tək bitkilər. Onun tapıntıları ardıcıl idi.

Mendel xaçlarında çiçəklərin rəngi üçün hansı nəticələri tapdı? Birincisi, Mendel ağ və ya bənövşəyi çiçək rənginə uyğun yetişdirilən bitkilərə sahib olduğunu təsdiqlədi. Mendelin neçə nəsil araşdırmasından asılı olmayaraq, ağ çiçəkli valideynlərin bütün öz-özünə keçən övladlarının ağ çiçəkləri, bənövşəyi çiçəkli valideynlərin bütün özünəməxsus bənövşəyi çiçəkləri var idi. Bundan əlavə, Mendel, çiçək rəngindən başqa, noxud bitkilərinin fiziki cəhətdən eyni olduğunu təsdiqlədi.

Bu təsdiqləmələr tamamlandıqda, Mendel bənövşəyi çiçəkli bir bitkinin polenini ağ çiçəkli bir bitkinin damğasına tətbiq etdi. Bu xaçdan çıxan toxumları toplayıb əkdikdən sonra Mendel, F -nin yüzdə 100 olduğunu tapdı1 hibrid nəsil bənövşəyi çiçəklərə sahib idi. O dövrdə ənənəvi müdriklik (qarışdırma nəzəriyyəsi) hibrid çiçəklərin solğun bənövşəyi olacağını və ya hibrid bitkilərin bərabər sayda ağ və bənövşəyi çiçəklərə sahib olacağını proqnozlaşdırardı. Başqa sözlə, bir-birinə zidd olan valideyn xüsusiyyətlərinin nəsildə qarışması gözlənilirdi. Bunun əvəzinə, Mendelin nəticələri F -də ağ çiçək xüsusiyyətinin olduğunu göstərdi1 nəsil tamamilə yox oldu.

Önəmli olan Mendel təcrübəsini orada dayandırmadı. F. -yə icazə verdi1 bitkilərin öz-özünə gübrələməsi və tapdı ki, F2Nəsil bitkilərinin 705 -i bənövşəyi, 224 -ü ağ çiçəkli idi. Bu, bir ağ çiçək üçün 3,15 bənövşəyi çiçək nisbəti və ya təxminən 3:1 idi. Mendel bənövşəyi çiçəkləri olan bir bitkidən tozcuqları ağ çiçəkli bitkinin damğasına köçürdükdə və əksinə, hansı valideynin, kişi və ya qadının hansı xüsusiyyətə töhfə verməsindən asılı olmayaraq təxminən eyni nisbəti əldə etdi. Buna qarşılıqlı xaç deyilir - bir xaçda kişi və qadının müvafiq əlamətlərinin digər xaçda qadın və kişinin müvafiq xüsusiyyətlərinə çevrildiyi qoşalaşmış xaç. Mendelin araşdırdığı digər altı xüsusiyyət üçün F1 və F2 Nəsillər çiçək rəngi üçün olduğu kimi davranırdılar. İki xüsusiyyətdən biri F -dən tamamilə yox olardı1 nəsil yalnız F -də yenidən görünəcək2 təxminən 3: 1 nisbətində nəsil ((Şəkil)).

  • 705 bənövşəyi
  • 224 ağ
  • 651 eksenel
  • 207 terminal
  • 787 boyu
  • 277 cırtdan
  • 5.474 tur
  • 1850 qırış
  • 6,022 sarı
  • 2001 yaşıl
  • 882 şişirdilmiş
  • 299 sıxıldı
  • 428 yaşıl
  • 152 sarı

Minlərlə bitki üçün nəticələrini tərtib edən Mendel, xüsusiyyətlərin ifadə olunan və gizli xüsusiyyətlərə bölünə biləcəyi qənaətinə gəldi. Bunları sırasıyla dominant və resesif xüsusiyyətlər adlandırdı. Dominant xüsusiyyətlər, hibridizasiyada irsi olaraq dəyişməyən xüsusiyyətlərdir. Resessiv əlamətlər hibridləşmənin nəsillərində gizli olur və ya yox olur. Bununla belə, resessiv xüsusiyyət hibrid nəslin nəslində yenidən görünür. Dominant bir xüsusiyyətə bənövşəyi çiçək xüsusiyyətidir. Eyni xüsusiyyət (çiçək rəngi) üçün ağ rəngli çiçəklər resessiv xüsusiyyətdir. Resessiv xüsusiyyətin F -də yenidən ortaya çıxması faktı2 nəsil, əlamətlərin F bitkilərində ayrı qaldığını (qarışmadığını) ifadə edirdi1 nəsil. Mendel, bitkilərin çiçək rəngi xüsusiyyətinə görə iki nüsxə xüsusiyyətinə sahib olduğunu və hər bir valideynin iki nüsxədən birini övladlarına ötürdüklərini və bir araya gəldiklərini irəli sürdü. Üstəlik, dominant əlamətin fiziki müşahidəsi orqanizmin genetik tərkibinə xarakteristikanın iki dominant versiyasını və ya onun bir dominant və bir resessiv versiyasını daxil etməsini ifadə edə bilər. Əksinə, resessiv bir xüsusiyyətin müşahidə edilməsi, orqanizmin bu xüsusiyyətin hər hansı bir dominant versiyasının olmaması deməkdir.

Bəs niyə Mendel öz xaçlarında dəfələrlə 3:1 nisbətini əldə etdi? Mendelin bu cür nisbətlərə səbəb olan əsas irsiyyət mexanizmlərini necə çıxardığını başa düşmək üçün ilk növbədə ehtimal qanunlarını nəzərdən keçirməliyik.

Ehtimalların əsasları

Ehtimallar ehtimalın riyazi ölçüləridir. Bir hadisənin empirik ehtimalı, hadisənin baş vermə sayını hadisənin baş vermə ehtimallarının ümumi sayına bölməklə hesablanır. Bir hadisənin neçə dəfə bölünməsi ilə nəzəri ehtimalların hesablanması da mümkündür gözlənilən baş verə biləcəyi sayı ilə baş verə bilər. Empirik ehtimallar Mendel kimi müşahidələrdən gəlir. Nəzəri ehtimallar, hadisələrin necə meydana gəldiyini bilməkdən və fərdi nəticələrin ehtimallarının bərabər olduğunu qəbul etməkdən irəli gəlir. Bəzi hadisə üçün bir ehtimalı onun baş verəcəyinə zəmanət verildiyini, sıfır ehtimalı isə baş verməyəcəyinə zəmanət verildiyini göstərir. Bir noxud bitkisinin istehsal etdiyi yuvarlaq bir toxum bir genetik hadisəyə nümunədir.

Bir təcrübədə Mendel, "dəyirmi toxum" hadisəsinin baş vermə ehtimalının F -də bir olduğunu göstərdi1 birində yumru, birində isə qırışmış toxum olan həqiqi yetişdirici valideynlərin nəsli. Zaman F1 bitkilər sonradan öz-özünə keçdi, hər hansı bir verilmiş F ehtimalı2 yuvarlaq toxumları olan nəsillər indi dörddə üçündən idi. Başqa sözlə, böyük bir F əhalisində2 təsadüfi seçilmiş nəslin yüzdə 75-də yumru toxum, yüzdə 25-də isə qırışmış toxum olacağı gözlənilirdi. Çox sayda xaçdan istifadə edərək, Mendel ehtimalları hesablaya bildi və onlardan digər xaçların nəticələrini proqnozlaşdırmaq üçün istifadə etdi.

Məhsul qaydası və cəm qaydası

Mendel, noxud bitkilərinin xüsusiyyətlərini ayrı -ayrı vahidlər olaraq valideyndən nəslə ötürdüyünü nümayiş etdirdi. Müzakirə ediləcəyi kimi, Mendel də toxum rəngi və toxum toxuması kimi fərqli xüsusiyyətlərin bir -birindən asılı olmayaraq ötürüldüyünü və ayrı ehtimal analizlərində nəzərdən keçirilə biləcəyini təyin etdi. Məsələn, yaşıl, qırışmış toxumları olan bir bitki ilə sarı, yuvarlaq toxumlu bir bitki arasında çarpazlıq aparmaq hələ də 3:1 yaşıl:sarı toxum (toxum toxumasına məhəl qoymadan) və 3:1 nisbətində yuvarlaq toxumlara malik olan nəsillər verdi. : qırışmış toxumlar (toxum rənginə məhəl qoymadan). Rəng və toxumanın xüsusiyyətləri bir -birinə təsir etməmişdir.

Ehtimal məhsulu qaydası, bu xüsusiyyətlərin müstəqil ötürülməsi fenomeninə tətbiq edilə bilər. Məhsul qaydası iki müstəqil hadisənin birlikdə baş vermə ehtimalının tək başına baş verən hər bir hadisənin fərdi ehtimallarını vurmaqla hesablana biləcəyini bildirir. Məhsul qaydasını nümayiş etdirmək üçün, altı tərəfli bir qəlib (D) yuvarladığınızı və eyni zamanda bir qəpik (P) çevirdiyinizi düşünün. Zərbə 1-6 arasında istənilən sayda yuvarlana bilər (D#), qəpik isə başını qaldıra bilər (S.H) və ya quyruqlar (S.T). Kalıbın yuvarlanmasının nəticəsi qəpiyin atılmasının nəticəsinə heç bir təsir göstərmir və əksinə. Bu hərəkətin 12 mümkün nəticəsi var ((Şəkil)) və hər hadisənin bərabər ehtimalla baş verəcəyi gözlənilir.

Bir Die yuvarlanan və bir qəpik Flipping on iki bərabər ehtimal nəticələri
Rolling Die Penni çevirmək
D1 PH
D1 PT
D2 PH
D2 PT
D3 PH
D3 PT
D4 PH
D4 PT
D5 PH
D5 PT
D6 PH
D6 PT

12 mümkün nəticədən, qəlibin ikisini yuvarlamaq ehtimalı 2/12 (və ya 1/6), qəpiklərin də 6/12 (və ya 1/2) baş çıxma ehtimalı var. Məhsul qaydasına görə, 2 və başların birləşmiş nəticəsini əldə etmə ehtimalınız: (D.2) x (S.H) = (1/6) x (1/2) və ya 1/12 ((Şəkil)). Ehtimalın təsvirində “və” sözünə diqqət yetirin. “Və” məhsul qaydasını tətbiq etmək üçün bir siqnaldır. Məsələn, məhsul qaydasının dihibrid xaça necə tətbiq olunduğunu düşünün: F -də hər iki dominant xüsusiyyətə malik olma ehtimalı.2 nəsil, burada göstərildiyi kimi hər bir xüsusiyyət üçün dominant xüsusiyyətə sahib olma ehtimallarının məhsuludur:

Digər tərəfdən, ehtimalın cəmi qaydası birdən çox yol ilə yarana bilən iki qarşılıqlı eksklüziv nəticəni nəzərdən keçirərkən tətbiq edilir. Cəm qaydası, bir hadisənin və ya digər hadisənin, bir -birini istisna edən iki hadisənin baş vermə ehtimalının, onların fərdi ehtimallarının cəminə bərabər olduğunu bildirir. Ehtimalın təsvirində “və ya” sözünə diqqət yetirin. "Və ya" toplama qaydasını tətbiq etməli olduğunuzu göstərir. Bu vəziyyətdə, bir qəpik (P) və dörddə bir (Q) çevirdiyinizi təsəvvür edək. Bir sikkənin başlarına və bir sikkənin quyruğa çıxma ehtimalı nədir? Bu nəticəyə iki halda nail olmaq olar: qəpik başlar ola bilər (SH) və dörddəbir quyruq ola bilər (QT), və ya rüb başlar ola bilər (QH) və qəpik quyruq ola bilər (ST). Hər iki hal da nəticəni təmin edir. Cəmi qaydasına görə, bir baş və bir quyruq əldə etmə ehtimalını [[S.H) × (QT)] + [(QH) × (S.T)] = [(1/2) × (1/2)] + [(1/2) × (1/2)] = 1/2 ((Şəkil)). Siz həmçinin qeyd etməlisiniz ki, biz P ehtimalını hesablamaq üçün məhsul qaydasından istifadə etdikH və QTvə həmçinin P ehtimalınıT və QH, onları ümumiləşdirmədən əvvəl. Yenə də F -də yalnız bir dominant xüsusiyyətə sahib olma ehtimalını göstərmək üçün cəm qaydası tətbiq oluna bilər2 dihibrid xaç nəsli:

Məhsul Qaydası və Toplam Qaydası
Məhsul Qaydası Toplam qaydası
Müstəqil A və B hadisələri üçün hər ikisinin baş vermə ehtimalı (P) (A B) (PA × P.B) A və B qarşılıqlı eksklüziv hadisələr üçün ən azı birinin baş vermə ehtimalı (P) (A. və ya B) edir (SA + PB)

Ehtimal qanunlarını praktikada istifadə etmək üçün böyük nümunə ölçüləri ilə işləməliyik, çünki kiçik nümunə ölçüləri təsadüf nəticəsində yaranan sapmalara meyllidir. Mendelin tədqiq etdiyi böyük miqdarda noxud bitkiləri onun F-də görünən əlamətlərin ehtimallarını hesablamağa imkan verdi.2 nəsil. Öyrənəcəyiniz kimi, bu kəşf, valideyn xüsusiyyətlərinin bilindiyi zaman, övladın xüsusiyyətlərinin gübrələmədən əvvəl də dəqiq proqnozlaşdırıla biləcəyini nəzərdə tuturdu.

Bölmə Xülasəsi

Bağ noxud bitkiləri ilə işləyən Mendel, bir xüsusiyyətlə fərqlənən valideynlər arasında xaçların F əmələ gətirdiyini tapdı1 hamısı bir valideynin xüsusiyyətlərini ifadə edən nəsillər. Müşahidə oluna bilən əlamətlər dominant, ifadə olunmayan əlamətlər isə resessiv adlanır. Mendelin təcrübəsindəki nəsillər öz-özünə keçəndə F.2 nəsil 3:1 nisbətində dominant əlamət və ya resessiv əlamət nümayiş etdirdi, bu resessiv xüsusiyyətin orijinal P-dən sədaqətlə ötürüldüyünü təsdiqləyir.0 valideyn. Qarşılıqlı xaçlar eyni F yaratdı1 və F2 nəsil nisbətləri. Nümunə ölçülərini araşdıraraq Mendel, xaçlarının ehtimal qanunlarına görə təkrarlanan davranışlar göstərdiyini və xüsusiyyətlərin müstəqil hadisələr olaraq miras qaldığını göstərdi.

Fərqli xaçlardan fərqli xüsusiyyətlərin nəsillərinin gözlənilən nisbətlərini tapmaq üçün ehtimal olunan iki qayda istifadə edilə bilər. İki və ya daha çox müstəqil hadisənin birlikdə baş vermə ehtimalını tapmaq üçün məhsul qaydasını tətbiq edin və ayrı -ayrı hadisələrin ehtimallarını vurun. "Və" sözünün istifadəsi məhsul qaydasının uyğun tətbiqini göstərir. İki və ya daha çox hadisənin birləşmə ehtimalını tapmaq üçün cəm qaydasını tətbiq edin və fərdi ehtimallarını birlikdə əlavə edin. “Və ya” sözünün istifadəsi cəm qaydasının müvafiq tətbiqini təklif edir.

Pulsuz Cavab

Bağ noxudunun mirasın öyrənilməsi üçün mükəmməl bir model sistemi olmasının səbəblərindən birini təsvir edin.

Bağ noxudu oturaqdır və öz-özünə tozlanma zamanı sıx bağlanan çiçəklərə malikdir. Bu xüsusiyyətlər, Mendelin məlumatlarının düzgünlüyünü azalda biləcək təsadüfən və ya təsadüfən gübrələmənin qarşısını almağa kömək edir.

Bağ noxudunda kök hündürlüyü üçün qarşılıqlı xaç necə edərdiniz?

İki dəst P0 valideynlərdən istifadə ediləcək. Birinci çarpazda tozcuqlar əsl damazlıq hündür bitkidən həqiqi damazlıq cırtdan bitkinin damğasına köçürüləcək. İkinci çarpazda, tozcuqlar əsl damazlıq cırtdan bitkidən həqiqi damazlıq hündür bitkinin damğasına köçürüləcək. Hər xaç üçün F1 və F2 övlad xüsusiyyətlərinin hansı valideynin hər bir xüsusiyyəti bağışladığına görə təsir edib-etmədiyini müəyyən etmək üçün nəsil təhlil ediləcək.

Mendel, yuvarlaq, sarı toxumlu əsl yetişdirilən noxud bitkisindən və yaşıl, qırışlı toxumlarla əsl yetişdirilən noxud bitkisindən istifadə edərək xaç həyata keçirir. Nəsillərin yaşıl, yuvarlaq toxumlara sahib olma ehtimalı nədir? F ehtimalını hesablayın1 və F2 nəsillər.

Eyni anda iki müstəqil hadisənin baş vermə ehtimalını hesabladığımız üçün məhsul qaydasından istifadə edirik.

F1 nəsil: Yaşıl toxum rəngi resessiv olduğundan, F -də hər hansı bir bitkinin olma ehtimalı 0% -dir1 nəsil yaşıl, yumru toxumlara sahib olacaq.

F2 nəsil: F artma ehtimalı2 yaşıl toxumlu nəsil bitkisi ¼, F yetişmə ehtimalı isə2 dəyirmi toxumlu nəsil bitki ¾-dir. Daha sonra yaşıl, yuvarlaq toxumları olan bir bitkinin olma ehtimalını hesablamaq üçün məhsul qaydasından istifadə edə bilərik:

Standart bir kart göyərtəsindən ürək və ya üz kartı seçmək ehtimalını hesablayın. Bu nəticə ürək kostyumu üz kartı seçməkdən daha çox və ya azdır?

Standart kart göyərtəsində 13-ü ürək və 12-si üz kartları olmaqla 52 kart var.

Ürək kostyumu və ya üz kartı: İstədiyiniz kartı uğurla çəkməyin bir çox yolu olduğundan bu hesablama cəmi qaydasını tələb edir.

Ürək kostyumu və ya üz kartı seçmək ehtimalı ürək kostyumu üz kartı seçmək ehtimalından əhəmiyyətli dərəcədə yüksəkdir ().

Dipnotlar

    Johann Gregor Mendel, Versuche über Pflanzenhybriden Verhandlungen des naturforschenden Vereines in Brünn, Bd. IV für das Jahr, 1865 Abhandlungen, 3-47. [İngilis dili tərcüməsi üçün http://www.mendelweb.org/Mendel.plain.html -ə baxın]

Lüğət


Mendelin Təcrübələri

Johann Gregor Mendel (1822-1884) ([link]) ömür boyu öyrənən, müəllim, alim və imanlı insan idi. Gənc yaşlarında, indiki Çexiyanın Brno şəhərindəki Müqəddəs Tomas Avqustin Abbeyinə qatıldı. Monastır tərəfindən dəstəklənən o, orta və universitet səviyyələrində fizika, botanika və təbiət elmləri kurslarını öyrətdi. 1856-cı ildə, bal arılarında və bitkilərdə miras qalığını əhatə edən onillik bir araşdırma işinə başladı və nəticədə noxud bitkilərini birincisi olaraq təyin etdi. model sistemi (başqa sistemlərə tətbiq olunacaq anlayışı əldə etmək üçün xüsusi bioloji hadisəni öyrənmək üçün istifadə olunan əlverişli xüsusiyyətlərə malik sistem). 1865-ci ildə Mendel 30.000-ə yaxın noxud bitkisi ilə apardığı təcrübələrin nəticələrini yerli təbiətşünaslıq cəmiyyətinə təqdim etdi. Xüsusiyyətlərin valideynlərdən nəsillərə sədaqətlə xüsusi nümunələrdə ötürüldüyünü nümayiş etdirdi. 1866-cı ildə əsərini nəşr etdirdi. Bitki hibridləşməsi üzrə təcrübələr, 1 Brünn Təbiət Tarixi Cəmiyyətinin araşdırmalarında.

Mendelin işi elmi ictimaiyyət tərəfindən demək olar ki, diqqətdən kənarda qaldı, irsiyyət prosesinin nəsillərdə aralıq fiziki görünüş yaradan valideyn xüsusiyyətlərinin qarışmasını ehtiva etdiyinə yanlış inanırdı. Bu hipotetik proses indi davamlı variasiya kimi bildiyimizə görə düzgün görünürdü. Davamlı variasiya insan boyu kimi bir xüsusiyyətdə fərdlər arasında gördüyümüz kiçik fərqlər üçündür. Davamlı dəyişkənlik göstərən xüsusiyyətlərə baxdığımızda nəsillərin valideynlərinin xüsusiyyətlərinin "qarışığı" olduğu görünür. Mendel bunun əvəzini göstərən xüsusiyyətlərlə çalışdı fasiləsiz dəyişkənlik. Fasiləsiz variasiya, hər bir fərddə bənövşəyi və ya ağ çiçəklər kimi iki və ya çox az asanlıqla fərqlənən əlamətlərdən birini göstərdikdə fərdlər arasında müşahidə olunan variasiyadır. Mendelin bu cür xüsusiyyətləri seçməsi, xüsusiyyətlərin o zaman gözlənilən kimi nəsillərə qarışmadığını, fərqli xüsusiyyətlər olaraq miras qaldıqlarını eksperimental olaraq görməyə imkan verdi. 1868-ci ildə Mendel monastırın abbatı oldu və elmi işlərini pastorluq vəzifələri ilə mübadilə etdi. Əslində həyatı boyu fövqəladə elmi töhfələri ilə tanınmadı, əsərləri irsiyyətin xromosomal əsasını kəşf etmək ərəfəsində elm adamları tərəfindən 1900 -cü ilə qədər yenidən kəşf edildi, çoxaldı və canlandırıldı.

Mendel Xaçları

Mendelin əsas işi bağ noxudundan istifadə edərək həyata keçirildi. Pisum sativum, irsi öyrənmək. Bu növ təbii olaraq özünü gübrələyir, yəni polen eyni çiçəyin içərisində yumurta ilə qarşılaşır. Çiçək ləçəkləri digər bitkilərin tozlanmasının qarşısını almaq üçün tozlanma bitənə qədər möhkəm bağlanır. Nəticə yüksək inbred və ya "əsl yetişdirici" noxud bitkiləridir. Bunlar həmişə ana kimi görünən nəsillər verən bitkilərdir. Əsl damazlıq noxud bitkiləri ilə təcrübə apararaq, Mendel nəsillərdə bitkilər həqiqi yetişdirmə olmasa baş verə biləcək gözlənilməz əlamətlərin görünməsindən yayındı. Bağ noxudu da bir mövsüm ərzində yetkinləşir, yəni bir neçə nəsil nisbətən qısa müddət ərzində qiymətləndirilə bilər. Nəhayət, böyük miqdarda bağ noxudu eyni vaxtda becərilə bilərdi ki, bu da Mendelin nəticələrinin təsadüfən meydana gəlmədiyi qənaətinə gəlməsinə imkan verir.

Mendel ifa etdi hibridləşməfərqli xüsusiyyətlərə malik iki həqiqi damazlıq fərdin cütləşməsini əhatə edir. Təbii olaraq öz-özünə tozlanan noxudda bu, bir sortun yetkin noxud bitkisinin anterindən tozcuqların ikinci sortun ayrıca yetkin noxud bitkisinin damğasına əl ilə köçürülməsi yolu ilə həyata keçirilir.

Birinci nəsil xaçlarda istifadə olunan bitkilər adlanırdı Pvə ya valideyn nəsli, bitkilər ([link]). Mendel hər çarpazdan yaranan P bitkiləri tərəfindən istehsal olunan toxumları topladı və növbəti mövsüm onları yetişdirdi. Bu nəsillərə adlanırdı F1və ya ilk övlad (filial = qızı və ya oğlu), nəsil. Bir dəfə Mendel F-dəki xüsusiyyətləri araşdırdı1 bitkilərin nəsli, o, onların təbii yolla öz-özünə mayalanmasına icazə verdi. Daha sonra F -dən toxum toplayaraq yetişdirdi1 istehsal edəcək bitkilər F2və ya ikinci nəsil, nəsil. Mendelin təcrübələri F-dən kənara çıxdı2 nəsil F.3 nəsil, F.4 nəsil və s., ancaq P, F -də xüsusiyyətlərin nisbəti idi1, və F2 ən maraqlı olan və Mendelin postulatlarının əsasını təşkil edən nəsillər.

Bağ noxudunun xüsusiyyətləri irsiyyətin əsaslarını ortaya qoydu

1865 -ci il nəşrində Mendel, hər biri iki ziddiyyətli xüsusiyyətə malik olan yeddi fərqli xüsusiyyətə malik olan xaçlarının nəticələrini bildirdi. A xüsusiyyət irsi bir xüsusiyyətin fiziki görünüşünün dəyişməsi olaraq təyin olunur. Xüsusiyyətlərə bitki boyu, toxum toxuması, toxum rəngi, çiçək rəngi, noxud qabığı ölçüsü, noxud qabığı rəngi və çiçək mövqeyi daxildir. Çiçək rənginin xüsusiyyəti üçün, məsələn, iki ziddiyyətli xüsusiyyət ağ və bənövşəyi idi. Hər bir xüsusiyyəti tam araşdırmaq üçün Mendel çoxlu sayda F1 və F2 bitkilər və nəticələrini bildirən minlərlə F.2 bitkilər.

Mendel gül rəngi üçün xaçlarında hansı nəticələr əldə etdi? Əvvəlcə Mendel ağ və ya bənövşəyi çiçəklərin rənginə uyğun gələn bitkilərdən istifadə etdiyini təsdiqlədi. Mendelin araşdırdığı nəsillərin sayından asılı olmayaraq, ağ çiçəkli bütün ata-anaların ağ çiçəkləri, bənövşəyi çiçəkləri olan bütün öz-özünə keçən uşaqlarının isə bənövşəyi çiçəkləri var idi. Bundan əlavə, Mendel, çiçək rəngindən başqa, noxud bitkilərinin fiziki olaraq eyni olduğunu təsdiqlədi. Bu, iki növ noxud bitkisinin yalnız bir xüsusiyyətə, çiçək rənginə görə fərqləndiyinə əmin olmaq üçün vacib bir yoxlama idi.

Bu təsdiqləmələr tamamlandıqda, Mendel bənövşəyi çiçəkli bir bitkinin polenini ağ çiçəkli bir bitkinin damğasına tətbiq etdi. Bu xaçdan çıxan toxumları toplayıb səpdikdən sonra Mendel F -nin yüzdə 100 olduğunu tapdı1 hibrid nəsil bənövşəyi çiçəklərə sahib idi. O dövrdə ənənəvi müdriklik, hibrid çiçəklərin solğun bənövşəyi olacağını və ya hibrid bitkilərin bərabər sayda ağ və bənövşəyi çiçəklərə sahib olacağını proqnozlaşdırardı. Başqa sözlə, bir-birinə zidd olan valideyn xüsusiyyətlərinin nəsildə qarışması gözlənilirdi. Bunun əvəzinə, Mendelin nəticələri göstərdi ki, ağ çiçək xüsusiyyəti F-da tamamilə yox olub.1 nəsil.

Əsas odur ki, Mendel təcrübələrini orada dayandırmadı. F. -yə icazə verdi1 bitkilərin öz-özünə döllənməsi və 705 bitkinin F2 nəslin bənövşəyi çiçəkləri, 224 nəslin isə ağ çiçəkləri var idi. Bu, 3,15 bənövşəyi çiçəyin bir ağ çiçəyə və ya təxminən 3: 1 nisbətində idi. Mendel bənövşəyi çiçəkləri olan bir bitkidən tozcuqları ağ çiçəkli bitkinin damğasına və əksinə köçürdükdə, hansı valideynin - kişi və ya qadının - hansı xüsusiyyətə töhfə verməsindən asılı olmayaraq, təxminən eyni nisbəti əldə etdi. Buna a deyilir qarşılıqlı xaç— bir xaçda kişi və qadının müvafiq əlamətlərinin digər xaçda qadın və kişinin müvafiq əlamətlərinə çevrildiyi qoşalaşmış xaç. Mendelin araşdırdığı digər altı xüsusiyyət üçün F.1 və F2 nəsillər çiçək rənginə görə davrandıqları kimi davranırdılar. İki xüsusiyyətdən biri F -dən tamamilə yox olardı1 nəsil, yalnız F-də yenidən görünmək üçün2 təxminən 3:1 nisbətində nəsil ([link]).

Minlərlə bitki üçün nəticələrini tərtib edən Mendel, xüsusiyyətlərin ifadə olunan və gizli xüsusiyyətlərə bölünə biləcəyi qənaətinə gəldi. Bunları sırasıyla dominant və resesif xüsusiyyətlər adlandırdı. Dominant xüsusiyyətlər, hibridləşmədə irsi olaraq dəyişməyən xüsusiyyətlərdir. Resessiv əlamətlər hibridləşmənin nəsillərində gizli olur və ya yox olur. Resessiv xüsusiyyət, hibrid balaların nəslində yenidən görünür. Dominant bir xüsusiyyətə bənövşəyi rəngli çiçək xüsusiyyətidir. Eyni xüsusiyyət (çiçək rəngi) üçün ağ rəngli çiçəklər resessiv xüsusiyyətdir. F-də resessiv xüsusiyyətin yenidən meydana çıxması faktı2 nəsil, əlamətlərin F bitkilərində ayrı qaldığını (və qarışdırılmadığını) nəzərdə tuturdu1 nəsil. Mendel bunun bitkilərin çiçək rəngi xüsusiyyətinə görə iki nüsxəyə malik olması və hər bir valideynin iki nüsxədən birini bir araya gəldikləri övladlarına ötürməsi olduğunu irəli sürdü. Üstəlik, dominant əlamətin fiziki müşahidəsi orqanizmin genetik tərkibinə xarakteristikanın iki dominant versiyasını və ya bir dominant və bir resessiv variantı daxil etməsini ifadə edə bilər. Əksinə, resessiv bir xüsusiyyətin müşahidə edilməsi, orqanizmin bu xüsusiyyətin hər hansı bir dominant versiyasının olmaması deməkdir.

Mendelin təcrübələrini mükəmməl bir şəkildə nəzərdən keçirmək və öz xaçlarınızı etmək və miras nümunələrini müəyyən etmək üçün Mendel Peas veb laboratoriyasını ziyarət edin.

Bölmə Xülasəsi

Mendel bağ noxud bitkiləri ilə işləyərək müəyyən etdi ki, bir əlamətə görə fərqlənən valideynlər arasında keçidlər F əmələ gətirir.1 hamısı bir valideynin xüsusiyyətlərini ifadə edən nəsillər. F-də görünən xüsusiyyətlər1 nəsil dominant adlanır və F-də yoxa çıxan əlamətlər1 nəsil resessiv olaraq xarakterizə olunur. Zaman F1 plants in Mendel’s experiment were self-crossed, the F2 offspring exhibited the dominant trait or the recessive trait in a 3:1 ratio, confirming that the recessive trait had been transmitted faithfully from the original P parent. Reciprocal crosses generated identical F1 və F2 offspring ratios. By examining sample sizes, Mendel showed that traits were inherited as independent events.

Çoxlu seçim

Imagine that you are performing a cross involving seed color in garden pea plants. What traits would you expect to observe in the F1 offspring if you cross true-breeding parents with green seeds and yellow seeds? Yellow seed color is dominant over green.

  1. only yellow-green seeds
  2. only yellow seeds
  3. 1:1 yellow seeds:green seeds
  4. 1:3 green seeds:yellow seeds

Imagine that you are performing a cross involving seed texture in garden pea plants. You cross true-breeding round and wrinkled parents to obtain F1 nəsil. Which of the following experimental results in terms of numbers of plants are closest to what you expect in the F2 progeny?

  1. 810 round seeds
  2. 810 wrinkled seeds
  3. 405:395 round seeds:wrinkled seeds
  4. 610:190 round seeds:wrinkled seeds

Pulsuz Cavab

Describe one of the reasons that made the garden pea an excellent choice of model system for studying inheritance.

The garden pea has flowers that close tightly during self-pollination. This helps to prevent accidental or unintentional fertilizations that could have diminished the accuracy of Mendel’s data.

Dipnotlar

    Johann Gregor Mendel, “Versuche über Pflanzenhybriden.” Verhandlungen des naturforschenden Vereines in Brünn, Bd. IV für das Jahr, 1865 Abhandlungen (1866):3–47. [for English translation, see http://www.mendelweb.org/Mendel.plain.html]

Lüğət


The discovery of linked genes

It seemed that genes were parts of chromosomes. In 1910 this idea was strengthened through the demonstration of parallel inheritance of certain Drosophila (a type of fruit fly) genes on sex-determining chromosomes by American zoologist and geneticist Thomas Hunt Morgan. Morgan and one of his students, Alfred Henry Sturtevant, showed not only that certain genes seemed to be linked on the same chromosome but that the distance between genes on the same chromosome could be calculated by measuring the frequency at which new chromosomal combinations arose (these were proposed to be caused by chromosomal breakage and reunion, also known as crossing over). In 1916 another student of Morgan’s, Calvin Bridges, used fruit flies with an extra chromosome to prove beyond reasonable doubt that the only way to explain the abnormal inheritance of certain genes was if they were part of the extra chromosome. American geneticist Hermann Joseph Müller showed that new alleles (called mutations) could be produced at high frequencies by treating cells with X-rays, the first demonstration of an environmental mutagenic agent (mutations can also arise spontaneously). In 1931 American botanist Harriet Creighton and American scientist Barbara McClintock demonstrated that new allelic combinations of linked genes were correlated with physically exchanged chromosome parts.


50 years of Arabidopsis research: highlights and future directions

922 I. 922 II. 922 III. 925 IV. 925 V. 926 VI. 927 VII. 928 VIII. 929 IX. 930 X. 931 XI. 932 XII. 933 XIII. Natural variation and genome-wide association studies 934 XIV. 934 XV. 935 XVI. 936 XVII. 937 937 References 937 SUMMARY: The year 2014 marked the 25(th) International Conference on Arabidopsis Research. In the 50 yr since the first International Conference on Arabidopsis Research, held in 1965 in Göttingen, Germany, > 54 000 papers that mention Arabidopsis thaliana in the title, abstract or keywords have been published. We present herein a citational network analysis of these papers, and touch on some of the important discoveries in plant biology that have been made in this powerful model system, and highlight how these discoveries have then had an impact in crop species. We also look to the future, highlighting some outstanding questions that can be readily addressed in Arabidopsis. Topics that are discussed include Arabidopsis reverse genetic resources, stock centers, databases and online tools, cell biology, development, hormones, plant immunity, signaling in response to abiotic stress, transporters, biosynthesis of cells walls and macromolecules such as starch and lipids, epigenetics and epigenomics, genome-wide association studies and natural variation, gene regulatory networks, modeling and systems biology, and synthetic biology.

Açar sözlər: Arabidopsis development epigenetics genome model system reverse genetics signaling synthetic biology.


Mendel’s Laws for Inheritance of Traits in an Organism

Gregor Johann Mendel (1822-84) was an Austrian monk and botanist. He is regarded as the father of genetics.

He applied his knowledge of science and mathematics to his experiments on pea plants and established the principles of genetics.

Though the results of his experiments were published in 1866, they remained virtually unknown until 1900.

In 1857, Mendel began a series of experiments on the pea plant (Pisum sativum) to study the pattern of inheritance of various characters. He chose pea plants for three reasons. First, pea plants are self-pollinating. Second, they are easy to cultivate. Third, they have sharply defined characters.

Mendel chose to study seven different characters in pea plants. Each of these characters such as height, seed shape, seed colour, etc., had two sharply defined and contrasting traits (e.g., tallness and dwarfness, round seed and wrinkled seed, yellow seed and green seed).

He crossed a variety of pea plant carrying a particular trait (e.g., tallness) of a character (such as height) with another variety having a contrasting trait (e.g., dwarfness) of the same character. These two plants were considered as the parental generation (P). The generation that was produced by crossing these two was called the first filial generation (F1). When F1 plants were crossed among themselves, the generation that was produced was called the second filial generation (F2).

The results of Mendel’s experiments showed the following:

1. Whenever two traits of a character were crossed, the F1 plants showed only one of the traits the other trait never appeared. It did not matter whether the trait came from the pollen or the egg.

2. The trait that did not appear in F1 reappeared in F2, but in ¼ of the total number of plants.

Mendel called the substance responsible for each trait a ‘factor’. He explained that each genetic character was represented or controlled by a pair of unit factors, or elements. (Later on. the unit factors became known as alleles or allelomorphs.

When the term ‘gene’ was coined and defined, the allele became synonymous with the gene.) One of the alleles came from one parent and the other from the other parent. The first-generation plants of Mendel’s experiment were all tall plants. But the allele representing dwarfness was neither destroyed nor altered.

It could not be expressed in the first generation because it was dominated by the allele representing tallness. In other words, the allele for tallness was dominant and the allele for dwarfness was recessive.

Notations used in Mendel’s experiments:

The dominant trait is usually represented by a capital letter. For example, tallness is represented by T and dwarfness is represented by the corresponding small letter t. If tallness is due to a pair of dominant alleles, it is written as TT. If tallness is due to only one dominant allele, it is written as Tt. If both the alleles are recessive, making the organism dwarf, then it is written as tt.

A homozygous condition is one in which both the alleles are of the same nature, e.g., TT or tt. A heterozygous condition is one in which the alleles are of different nature, e.g., Tt. When two characters are taken into account, the notation for the homozygous dominant could be AABB, and for the homozygous recessive it could be aabb.

Inheritance of one character:

When the tall plants in F1 were crossed among themselves, the F2 generation had 75% tall plants and 25% dwarf plants. Thus, the phenotype ratio was 3: 1 (see Figure 7.3). These led Mendel to conclude that the alleles representing dwarfness were intact and were neither lost nor altered. Mendel’s experiment with one character (monohybrid cross) led to the formulation of the law, or principle, of segregation. It states that although the alleles of a character remain together, they are separated in subsequent generations.

Independent inheritance of two separate characters:

After studying the inheritance of the contrasting traits of one character, Mendel went on to perform an experiment with two characters (dihybrid cross). He crossed a plant having round and yellow seeds with a plant having wrinkled and green seeds. All the F1 plants had round and yellow seeds.

When a certain number of F1 plants were crossed among themselves, they gave rise to four types of seeds. Of these, 315 seeds were round and yellow, 108 were round and green, 101 were wrinkled and yellow, and 32 were wrinkled and green. Hence, their phenotype ratio was about 9:3:3:1 (see Figure 7.4).

What does this result indicate? It indicates that the chances for the pea seeds to be round or wrinkled do not depend on their chances to be yellow or green. Each pair of alleles is independent of the other pairs. This is the principle of independent assortment.

Mendel’s studies provided a breakthrough in our knowledge of heredity. While formulating the principles of heredity, Mendel stated that the units of heredity (which he called ‘factors’) controlled the inheritance of characters. (This view is radically different from an earlier view held by some scientists.

These scientists held that characters mixed like paints of different colours. When brought together in the zygote, they got mixed and could not be separated again. This blending of characters gave rise to intermediate characters.)

What Mendel could not determine was the nature of the ‘factors’. Now, scientists have not only come to know about the physical location of these hereditary units (genes) but have also discovered their molecular compositions. The unraveling of the physical basis of heredity is regarded as the most fascinating history of modem biology.

Mechanism of expression of traits:

A gene contains the information for making proteins in the cell. The proteins synthesized according to this information may be enzymes that catalyse biochemical reactions. Each trait is the outcome of several such biochemical reactions, each of which is controlled by a specific enzyme.

If the enzyme is not produced because its gene is absent, that particular reaction will not occur and the trait resulting from its reaction will not appear phenotypically. Thus, each trait is controlled by a gene.

Each parent contributes one copy of the gene for a particular character. Thus there are two genes for every character. In the gamete, however, only one copy is present because of reduction division. What Mendel perceived was that each gene (allele) is an independent unit which is neither linked with nor influenced by the other gene. Also, each allele can be separated in gametes.


Stabilization against genetic variation

Our models for FOCM and dopamine and serotonin [11, 30] metabolism have shown that these homeostatic mechanisms also stabilize critical phenotypes (the rates of DNA methylation and the thymidylate synthase reaction, and the concentration of synaptic DA, for instance) against genetic variation. Given that these metabolic systems are critical for human health, and that defects are strongly associated with a variety of disease states [31–35], we were surprised to find that many of the genes for enzymes in these metabolic systems have large-effect high-frequency polymorphisms in human populations, and the natural question arises as to why these defective genes persist. Table 1 shows a selection of polymorphisms, their effects on enzyme activity, and their frequency in selected populations. It turns out that although the effects of these mutations are quite large at the molecular level, the homeostatic mechanisms greatly reduce their effect at the phenotypic level. This can be illustrated by a phenotypic landscape graph in which we plot the phenotype as a function of simultaneous variation in two of the enzymes (or transporters) in the system [36, 37]. Two such landscapes are illustrated in Fig. 4. As can be seen in Fig. 4a,c, the ‘normal’ genotype, which we’ll call the wild type, lies in a region where the landscape is quite ‘flat’ (or, rather, orthogonal to the phenotypic axis). This means that genetic variation around the wild type will have little or no effect on the phenotype. In fact, the polymorphisms from Table 1 are almost all on the flat regions of the surfaces. This illustrates that big effects at the enzymatic level (x and y axes) can have little effect at the phenotypic level (z axis). Thus, these polymorphisms constitute what evolutionary biologists call cryptic genetic variation. Fig. 4b,d show what happens when one of the regulatory mechanisms (the inhibition of GNMT by 5mTHF) is removed. The landscapes change shape dramatically and are no longer orthogonal to the phenotypic axis. Thus, an additional mutation that destroys this regulation would uncover the accumulated cryptic genetic variation and cause it to become phenotypic.

Robustness of phenotypes against genetic variation. These figures are phenotypic landscapes that illustrate the effects of pairwise combinations of ‘genetic’ variables (x and y axes) on selected phenotypes (z axis). The genetic variables are enzyme activities shown as percentage of wild type. The large white circles indicate the position of the wild type. The small white circles are the values for various mutations in the underlying genes (taken from Table 1). a, c Stability of the AICART reaction against genetic variation. The wild type and most mutations lie on a relatively flat horizontal portion of the phenotypic landscape. Thus, even mutations with large effect at the molecular level can have only a minor effect at the phenotypic level. b, d The effect of removing the inhibition of GNMT by 5mTHF on the shape of the phenotypic landscape. The grey landscapes are from the left panels and the colored landscapes show the effect of removing the feedback regulation. After [35]


Genotype and Phenotype

Evelyn Bailey - Steve Berg tərəfindən orijinal Şəkil əsasında HD Şəkil

From Mendel's law of segregation, we see that the alleles for a trait separate when gametes are formed (through a type of cell division called meiosis). These allele pairs are then randomly united at fertilization. If a pair of alleles for a trait are the same, they are called homozygous. If they are different, they are heterozygous.

The F1 generation plants (Figure A) are all heterozygous for the pod color trait. Their genetic makeup or genotype is (Gg). Their phenotype (expressed physical trait) is green pod color.

The F2 generation pea plants show two different phenotypes (green or yellow) and three different genotypes (GG, Gg, or gg). The genotype determines which phenotype is expressed.

The F2 plants that have a genotype of either (GG) və ya (Gg) are green. The F2 plants that have a genotype of (gg) are yellow. The phenotypic ratio that Mendel observed was 3:1 (3/4 green plants to 1/4 yellow plants). The genotypic ratio, however, was 1:2:1. The genotypes for the F2 plants were 1/4 homozygous (GG), 2/4 heterozygous (Gg), and 1/4 homozygous (gg).


Videoya baxın: 4 Tipe Mahasiswa Di Hari Pertama Kuliah Lagi (Dekabr 2022).