Менделизм. У истоков генетики

Сегодня генетика — это современная наука, участвующая во многих сферах жизни человека. 

Более того, скорее всего эта наука займет важное место в будущем человечества. Но как зародилась эта наука и что лежало в ее основе? Разберемся в статье.

Читайте о том, какую роль играет генетика в лечении наследственных заболеваний в статье «Болезни по наследству»

Грегор Иоганн Мендель, «отец генетики»

Биография

Иоганн Мендель, австрийский монах августинец и ученый, родился в 1822 году. Он рос в крестьянской семье в небольшом селе на границе Австрии и Чехии. 

После окончания деревенской школы и гимназии Иоганн закончил философские классы института Ольмюца, или нынешнего Оломоуца. 

Дальнейшие решения были продиктованы скорее нуждой, нежели предрасположенностью или призванием. Но, так или иначе, в 1843 году юноша постригся в монахи Августинского монастыря Св. Фомы в городе Брюнне, нынешний чешский Брно. И после пострига взял имя Грегор. 

Законы наследования

Проучившись четыре года на богословском факультете в местном институте, Грегор стал священником. Однако не бросил занятия науками. С 1851 по 1853 годы он проходит обучение на курсе естественной истории в Венском университете под началом одного из первых цитологов мира, Франца Унгера.

Именно в это время молодой ученый увлекается гибридизацией растений и разными типами гибридных потомков. Позже, с 1856 по 1863 годы он проводит опыты на горохе и формулирует законы, которые объясняют механизм наследования. 

В 1865 году Мендель пишет работу «Опыты над растительными гибридами». Этот труд был опубликован в 1866, однако не вызвал серьезного интереса в научном сообществе.

Что такое менделизм

Названая по имени ее создателя наука — менделизм, изучает совокупность закономерностей наследственности. 

 Повторное открытие

Это учение полвека оставалось в тени и стало наукой только после обнаружения в 1900 году полузабытой работы Менделя о растительных гибридах. Этот труд обнаружили и подтвердили ученые  Х. Де Фриз, К. Корренс и Э. Чермак-Зейзенегг.

Менделизм вызвал настоящую революцию в биологии, доказав дискретность наследственных факторов, которые определяют развитие различных признаков организма, и сохранение этих признаков в последующих поколениях. В основу новой науки легло изучение межвидового скрещивания растений. 

Изучение наследственных признаков до Менделя

Изучения расследования признаков организмов велось и раньше, в XVIII — XIX веках.Например, в процессе изучения пола растений немецким ботаником Т. Кельрейтером. Или в работах растениеводов из Франции А Сажрэ и Ч. Ноданом. Однако в их работах не было разъединения наследственных признаков и количественного анализа. 

В отличие от предшественников, Мендель учитывал все гибриды, которые появлялись в потомстве, распределял их по поколениям и определял численное соотношение различных форм.

Открытие Менделя

До Менделя существовали представления о так называемой «слитной» наследственности. Однако своим исследованием ученый доказал, что наследственные элементы, или факторы, раздельные и не могут сливаться или исчезать в процессе скрещивания. 

Ярче всего это проявляется при скрещивании двух организмов, которые обладают контрастирующими, противоположными признаками. Например, как в случае опытов Менделя  гладкие и морщинистые, желтые и зеленые семена гороха. 

Мендель выяснил, что скорее всего в ближайшем поколении проявится только один признак, который ученый назвал «доминирующим». Однако, в последующих поколениях второй, как бы исчезнувший или, по определению Менделя, «рецессивный», признак все равно проявится. 

Таким образом, ученый не только доказал постоянность и независимость наследственных факторов, которые определяют эти признаки, но и точно определил наследственные закономерности и численные отношения при всех типах скрещивания. 

В результате своей работы Мендель сформулировал единый закон комбинации различающихся признаков. Согласно этому закону наследственные элементы могут образовывать все соединения, которые допустимы по правилам комбинации.

Три закона Менделя

В ходе своих работ Мендель сформулировал три закона,  в которых сформулировал принципы передачи наследственных элдементов от родительских организмов к потомкам. 

Закон единообразия гибридов первого поколения

Этот закон также известен как закон доминирования признаков. Смысл этого закона в том, что у различных родительских организмов есть доминирующие, более «сильные» и рецессивные, более «слабые» признаки. 

В гибридах первого поколения выясняется — чей родительский признак сильнее. Ведь потомки в первом поколении всегда единообразны по этому сильному доминирующему признаку.

Позже этот закон Менделя был подвергнут сомнению и некоторый корректировке, так как существуют ситуации неполного доминирования. 

Закон расщепления

При скрещивании различающихся родительских организмов образуется потомство, часть которого несет доминантный признак, а часть — рецессивный. Этот процесс называется расщеплением. 

Также читайте статью о наследственности — «Мамины глаза и папин нос»

Проще говоря, это  распределение доминантных и рецессивных наследственных элементов в соответствии с определенным числовым соотношением. При этом рецессивный признак, не проявляющийся в первом поколении. проявляется в последующих поколениях. 

Закон независимого наследования

Третий закон Менделя гласит, что в процессе скрещивания особей, которые отличаются друг от друга не по одному, а по нескольким признакам, гены и признаки, которые им соответствуют, наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.

Роль менделизма

Мендель оспорил учение о слитной наследственности. И тем самым доказал, что любой признак, определяющийся рецессивным геном, может проявляться через сколько угодно поколений. 

Таким образом, менделизм вызвал революцию в биологии, доказав, что наследственные факторы имеют независимую, дискретную природу, а их переход по поколениям определяется статистическими закономерностями. 

Эти новые принципы позволили разработать учение о микроэволюции, а менделизм стал основой таких методов, как селекция домашних животных, микроорганизмов и растений. 

Кроме того, менделизм послужил активному развитию медицинской генетики, которая точно станет частью будущего человечества.