Gregor Mendel - otac genetike: biografija, eksperimenti i činjenice

Posted on
Autor: Monica Porter
Datum Stvaranja: 13 Ožujak 2021
Datum Ažuriranja: 19 Studeni 2024
Anonim
Gregor Mendel - otac genetike: biografija, eksperimenti i činjenice - Znanost
Gregor Mendel - otac genetike: biografija, eksperimenti i činjenice - Znanost

Sadržaj

Johann Mendel, kasnije poznat kao Gregor Mendel, rođen je 22. srpnja 1822. u Heinzendorf bei Odrau, malom selu u dijelu Austrijskog carstva koje je danas poznato kao Češka, ili u novije vrijeme Češka.


Mendel se smatra ocem moderne genetike, ali njegov je rad u velikoj mjeri zanemaren tek nakon njegove smrti 1884. godine.

Pretpostavljeno je ime Gregor nakon što se pridružio samostanu 1843. godine, gdje je njegovao vrtove monaha i provodio poznate pokusne biljke graška.

Gregor Mendel Biografija: rane godine

Johann Mendel rođen je seljačkim poljoprivrednicima, Antonu i Rosine Mendel. Odrastao je u njemačkom ruralnom području s roditeljima i dvije sestre, Veronikom i Theresia. Johann je pohađao pripremnu školu koja se zvala Gimnazija gdje je lokalni svećenik prepoznao njegovo akademsko obećanje. S 11 godina poslali su ga u školu u Troppau.

Budući da je ponizan, njegova obitelj nije mogla podržati dječaka nakon što napusti dom. Mendel je morao podučavati ostale studente da se uzdržavaju. Tijekom svog školovanja bolovao je od depresije i povremeno se vraćao kući kako bi se oporavio, ali na kraju je i diplomirao.

Mendel je tada upisao dvogodišnji program na Filozofskom institutu Sveučilišta u Olmützu, koji se također naziva Olomouc; ovaj je program bio potreban prije početka sveučilišnog studija.


Upis na Filozofski institut

Stvari nisu baš najbolje prošle Mendelu u Olomoucu, unatoč njegovoj inteligenciji i ljubavi prema učenju. Doživio je veće financijske poteškoće s obzirom na jezičnu barijeru s kojom se suočio u primarno regiji češkog jezika.

Još jednom je doživio tešku depresiju i morao se vratiti kući kako bi se oporavio.

Njegova mlađa sestra Theresia ohrabrila je brata da završi školovanje i čak mu je ponudila da mu pomogne oko troškova školovanja. Theresia je velikodušno poklonila Johannu svoj dio obiteljskog imanja koje je planirala koristiti, uz miraz.

Godinama kasnije, Mendel je otplatio dug pomažući joj da odgaja svoja tri sina. Njih dvojica postali su liječnici.

Ulazak u samostan Sv. Toma

Mladi Mendel želio je usavršavati svoje obrazovanje, ali nije si to mogao priuštiti. Profesor ga je pozvao da se pridruži samostanu opatije svetog Tome u Brünnu (Brno, Češka) i nastavi školovanje. Mendel je radoznao i analitički um privukao na proučavanje matematike i znanosti. Odabrao je sv.Thomas zbog reputacije reda za progresivno razmišljanje nadahnuto doba Prosvjetiteljstva.


Samostan je djelovao pod augustinskim kredoom po scientiam ad sapientiam ("od znanja do mudrosti") i usredotočena na znanstveno podučavanje i istraživanje. Nakon ulaska u samostan kao novak 1843. godine njegovo ime je postalo Gregor Johann Mendel.

Njegovo formalno školovanje i osobno iskustvo odrastanja na farmi učinili su ga korisnim poljoprivrednim radnjama.

Rani život u samostanu Svetog Toma

Moravska katolička crkva, zajedno s intelektualcima i aristokratima, postali su svjesni važnosti znanosti u 1900-ima. Gregor Mendel je pozvan da nauči sve vrste znanosti, uključujući i uzgoj biljaka. U suprotnosti s ostatkom svog života, Mendel je uživao u luksuzu blagovanja.

Samostan je bio poznat po podučavanju gastronomije i kulinarstva.

Gregor Mendel pohađao je nastavu na teološkom fakultetu u Brünnu, a 1847. zaređen je za svećenika. U sklopu svojih samostanskih dužnosti radio je kao nastavnik znanosti na srednjoj školi. Međutim, nije uspio novi ispit za certificiranje učitelja 1850. godine i ispitivači su preporučili da pohađa fakultet dvije godine prije ponovnog polaganja testa.

Studije na Sveučilištu u Beču

Između 1851-1853., Gregor Mendel uživao je studirati na Sveučilištu u Beču, pod nadzorom poznatih matematičara i fizičara Christiana Dopplera i Andreasa von Ettinghausena. Mendel je produbio svoje razumijevanje biljaka radeći s botanikom Franzom Ungerom.

Mendelova disertacija istražila je podrijetlo stijena, što je u to vrijeme bila kontroverzna tema.

Na sveučilištu u Beču Mendel je naučio naprednu istraživačku tehniku ​​i znanstvene metodologije, koje je kasnije primijenio u sustavnom uzgoju biljaka graška. Nazivaju ga ocem moderne genetike jer je identificirao osnove zakona nasljeđivanja i izračunao njihove statističke vjerojatnosti, vještinu koju je izmolio na UV-u.

Mendel je bio jedan od prvih znanstvenika koji je uključio matematiku u područje biologije.

Gdje je radio Gregor Mendel?

Gregor Mendel proveo je nekoliko godina svoje karijere podučavajući srednjoškolce u školama u i oko Brünna, dok je boravio u samostanu St. Thomas. Mladi redovnik dobio je dopuštenje od nadređenih da u slobodno vrijeme provede longitudinalno istraživanje hibridizacije biljaka. Mendelu je bilo dopušteno da izvodi eksperimente u vlastitom laboratoriju, koji je u osnovi bio samostanski staklenik i okućnica na 5 hektara.

Kasnije u životu, Mendel postaje opat samostana sv. Toma, gdje je živio i radio do kraja dana na Zemlji.

Prvi eksperimenti Gregora Mendela

Mendel je prvi genetski eksperiment započeo s miševima, a zatim je prešao na vrtni grašak (rod Pisum). Mendelov rad s miševima prestao je kad je biskup saznao da Mendel u svojim malim dnevnim boravcima podiže kavezne miševe. Da se Mendel našao u križanju čistih uzgajajućih crnih i bijelih miševa, učinio bi zanimljivo otkriće vezano za kodomantiju i nepotpunu dominaciju.

Mendelska genetika - utemeljen na opažanjima nasljeđenih osobina vrtnog graška - u prvoj generaciji bi pogrešno predvidjeli sve crne miševe, a ne sive miševe (F1).

Mendel je počeo planirati programe eksperimentalne hibridizacije graška u samostanu 1854. Njegov je rad pozdravio opat Cyril Knapp, koji je smatrao proučavanje svojstava relevantnih za međunarodnu trgovinu što je dovodilo u pitanje samostanske financije. Redovnici su uzgajali ovce i bili su zabrinuti zbog uvoza australske vune koji je zadrzao njihovu profitnu maržu od merino vune.

Mendel je odlučio proučiti vrtnu sortu graška umjesto ovce, jer se grašak lako uzgaja i dolazi u mnogim sortama, a oprašivanje se može kontrolirati.

Pokusi biljke graška Gregora Mendela

Između 1854. i 1856. Mendel je uzgajao i testirao 28.000 do 29.000 biljaka graška. Upotrijebio je statističke modele vjerojatnosti prilikom analize prijenosa uočenih osobina. Njegova iscrpna studija uključivala je ispitivanja 34 sorte vrtnog graška na konzistenciju svojstava tijekom nekoliko generacija.

Mendelova se metodologija sastojala od križanja sorti čistokrvnih (pravi uzgoj) biljaka graška i sadnje sjemena kako bi naučili kako svojstva nasljeđuju u prvoj generaciji (F1). Mendel je zabilježio visinu stabljike, boju cvijeta, položaj cvijeta na stabljici, oblik sjemena, oblik mahuna, boju sjemena i boju podočnjaka. Napomenuo je da su naslijeđeni „faktori“ (koji su danas identificirani kao aleli i geni) bili dominantni ili recesivni za određene osobine.

Kad sjeme iz unakrsnog oprašivanja F1 biljke su rasle, te su u sljedećoj generaciji proizvodile omjer dominantnih i recesivnih osobina u odnosu na tri (F2).

Mendelova otkrića nisu bila u skladu s tadašnjim idejama, uključujući one slavnog evolucijskog biologa Charles Darwin, Kao i većina znanstvenika 19. stoljeća, i Darwin je mislio da su se crte miješale, poput crvenog cvijeta koji je oprašivao bijelim cvijetom koji stvara ružičasto cvijeće. Iako je Darwin uočio omjer dominantnih i recesivnih osobina u odnosu na tri prema jedan u snapdragonima, nije razumio značaj.

Ronald Fisher vs. Gregor Mendel: Činjenice

Statističar Ronald Fisher ocijenio je da su Mendelini podaci i statistički proračuni previše savršeni da bi bili vjerodostojni. Drugi su znanstvenici uskočili u sukob tvrdeći da su istraživačke pogreške, zajedno s Mendelovom svjesnom ili nesvjesnom pristranosti, iskrivile rezultate. Na primjer, suditi o fenotipovima poput graška okruglog ili naboranog uključuje subjektivnost.

Međutim, branitelji Mendelove ostavštine ponavljali su eksperimente, izveli vlastite proračune statističke vjerojatnosti i zaključili da su Mendelova otkrića valjana.

Obnovljeno zanimanje za otkriće Gregora Mendela

U 1900-ima, Mendel se posthumno digao iz nejasnoće u slavu kada Carl Correns, Hugo de Vries i Erich Tschermak neovisno objavljena otkrića istraživanja koja su u skladu s Mendelovim rezultatima.

Koliko je bilo koji od znanstvenika bio upoznat s Mendelovim prethodnim eksperimentima hibridizacije je sporno. Studije potkrepljuju Mendelovo otkriće dominantnih i recesivnih osobina.

Mendeljevo pisanje i stipendija

Osim što je bio svećenik, učitelj, vrtlar i istraživač, Mendel je bio znanstveni pisac i predavač. Objavio je radove u kojima opisuje štetu na usjevima insektima.

Mendel je također održao predavanja o svom radu na dva sastanka Prirodoslovnog društva Brünn u Moravskoj 1865. Objavio je svoje djelo „Eksperimenti u hibridizaciji biljaka“ 1866. u Zbornik Prirodoslovnog društva Brünn.

Zakoni Gregora Mendela

Mendeljevo istraživanje povrtnjaka dovelo je do Mendeljeve teorije nasljednosti i dva glavna otkrića: the zakon segregacije i the zakon neovisnog asortimana.

Prema zakon segregacije, par nasljednih "faktora" (alela) za određenu osobinu, razdvaja se kada se formiraju haploidna jajašca i spermatozoidi. Oplođeno jaje ima dvije kopije svakog alela; jedan primjerak naslijeđen od majke i jedan primjerak od oca.

zakon neovisnog asortimana navodi da je segregacija alelnog para općenito neovisna o djelovanju drugih gena, s izuzetkom povezanih gena.

Mendelovi uvidi u zakone nasljeđivanja u početku su imali malo utjecaja i citirani su oko tri puta u narednih 35 godina. Mendel je umro prije nego što su shvatili njegov doprinos genetici.

Otkrivanje molekule deoksiribonukleinske kiseline (DNA) na Kings Collegeu u Londonu dovelo je do napretka u genetici, medicini i biotehnologiji. Genetičari su napokon uspjeli identificirati nejasno shvaćene nasljedne "čimbenike" zaključene u Mendelu.

Nemendelska genetika

Gregor Mendelsovi principi genetike primjenjuju se na karakteristike koje kontroliraju dominantni ili recesivni gen. U slučaju biljaka graška, svaka od ispitivanih svojstava poput visine stabljike bila je određena jednim genom s dva potencijalna alela.

Nasljedni parovi alela bili su ili dominantni ili recesivni i nije se desilo miješanje. Na primjer, križanje visoke stabljike s kratkom stabljikom nije rezultiralo biljkom biljke prosječne visine.

Nemendelska genetika objašnjava složenije obrasce nasljeđivanja. Codominance nastaje kada oba alela izvršavaju svoj utjecaj. Nepotpuna dominacija događa se kada je dominantna osobina lagano prigušena, poput ružičaste umjesto crvene boje. Za određenu osobinu mogu biti moguće mnoge vrste alela.

Kasniji život Gregora Mendela

Mendel je promaknut u opata 1868. godine i preuzeo upravu nad samostanom. Usredotočio se na te dužnosti nakon ove točke i nije nastavio eksperimentirati. Stečeni podaci sjedili su na polici, a rukom pisane bilješke spalio ga je njegov prethodnik.

Mendel je umro od svijetle bolesti, poznate i kao nefritis, 6. siječnja 1884. Sjećao se kao katolički svećenik sa strašću prema vrtlarstvu. Čak ni oni koji su se divili njegovom umu i znanstvenoj strogosti nisu shvatili da će njihov prijatelj i kolega u dalekoj budućnosti postati legendarni.

Gregor Mendel Quotes

Mendelovi eksperimenti motivirani su njegovom ljubavlju prema znanosti. Nitko osim Mendela nije imao pojma da je njegov rad revolucionarni. Unatoč svojim naporima s depresijom, Mendel je ostao optimističan kako će njegov doprinos znanosti jednog dana biti prepoznat. Često je s prijateljima dijelio takve misli:

"Moje znanstvene studije pružile su mi veliku zahvalnost i uvjeren sam da neće proći puno vremena dok cijeli svijet prizna rezultate mog rada."

"Iako sam tokom svog života doživio neke tamne sate, zahvalan sam što su lijepi sati daleko nadmašili mračne."