¿Con qué plantas experimentó Mendel? Gregor Mendel - Padre de la genética moderna

Pregunta 1. Dé definiciones de los conceptos "herencia" y "variabilidad".

La herencia es la capacidad de los organismos vivos de transmitir sus características, propiedades y características de desarrollo a la siguiente generación. Asegura la continuidad material y funcional de las generaciones y es la razón por la que la nueva generación es similar a la anterior. La herencia de rasgos se basa en la transferencia de material genético a la descendencia.

La variabilidad es la capacidad de los organismos vivos de existir en diversas formas, es decir, de adquirir, en el proceso de desarrollo individual, características que difieren de las cualidades de otros individuos de la misma especie, incluidos sus padres. La variabilidad puede estar determinada por las características de los genes de un individuo, su combinación, etc., o tal vez por la interacción de un individuo y ambiente. En este último caso, incluso organismos genéticamente idénticos son capaces de adquirir características y propiedades diferentes durante el proceso de ontogénesis.

Pregunta 2. ¿Quién descubrió por primera vez los patrones de herencia de rasgos?

La primera persona en descubrir los patrones de herencia de rasgos fue el científico austriaco Gregor Mendel (1822-1884). Como monje en el monasterio de Brunn (Brno, actual República Checa), cruzó diferentes variedades de guisantes durante ocho años (1856-1863). En 1865, G. Mendel, en una reunión de la Sociedad de Científicos Naturales en Brunn, informó sobre los resultados de sus experimentos. El trabajo no fue apreciado hasta después de 1900, cuando tres botánicos (Hugo de Vries en Holanda, Karl Correns en Alemania y Erich Tsermak en Austria) redescubrieron de forma independiente los patrones de herencia.

Pregunta 3. ¿En qué plantas realizó experimentos G. Mendel?

Mendel realizó experimentos con diferentes variedades. guisantes. Para sus experimentos utilizó 22 variedades de guisantes, que se diferenciaban en siete características. En total, durante su investigación estudió más de diez mil plantas.

Pregunta 4. ¿Gracias a qué características de la organización del trabajo logró Mendel descubrir las leyes de herencia de rasgos?

Gregor Mendel logró descubrir las leyes de herencia de rasgos gracias a las siguientes características de su obra: Material del sitio

• la planta experimental fueron los guisantes, una planta sencilla que tiene una gran fertilidad y produce varias cosechas al año;
• Los guisantes son una planta autopolinizante, lo que evita la entrada accidental de polen extraño. Mendel, durante experimentos de polinización cruzada, eliminó los estambres y transfirió el polen de una planta madre al pistilo de otra con un cepillo;
• Mendel estudió rasgos cualitativos, claramente distinguibles, cada uno de los cuales estaba controlado por un solo gen;
• Al procesar los datos, el científico mantuvo estrictos registros cuantitativos de todas las plantas y semillas.

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Desde el momento en que una persona comenzó a tomar conciencia de sí misma, surgió la pregunta: "¿Por qué los niños se parecen a sus padres, aunque nunca los copien por completo?". En la antigüedad surgió la teoría de la pangénesis, uno de cuyos defensores fue Aristóteles. Según él, la semilla se forma en todos los miembros del cuerpo, después de lo cual el flujo sanguíneo se transmite a los genitales. La similitud entre padres e hijos se explica por el hecho de que la semilla refleja las características de aquellas partes del cuerpo en las que se formó. Esta teoría dominó la ciencia hasta el siglo XIX. Su partidario fue el creador de la primera teoría de la evolución, Jean Baptiste de Lamarck. Consideró la pangénesis como el principal mecanismo de evolución, explicando la herencia por parte de la descendencia de todas las características adquiridas por los padres durante su vida.

EN mediados del 19 En el siglo XIX, el zoólogo alemán August Weismann formuló la teoría del germoplasma. Según Weisaman, existen dos tipos de plasma en el cuerpo: germinal (las células sexuales y las células a partir de las cuales se forman) y somático (todas las demás células). El germoplasma permanece inalterado y se transmite de generación en generación, mientras que el plasma somático es creado por el germoplasma y sirve para protegerlo y también promover la reproducción.

Sin embargo, ninguna de estas teorías proporcionó una respuesta a la pregunta sobre los mecanismos y patrones de herencia de los rasgos. Las leyes básicas de la herencia fueron descubiertas por el monje del monasterio agustino de la ciudad de Brunne (actual Brno) Gregor Johann Mendel. De 1856 a 1866 Realizó experimentos con guisantes (Pisum sativum), tratando de descubrir cómo se heredan sus características. Los experimentos de Mendel siguen siendo un modelo de investigación científica.

Hay que decir que mucho antes de Mendel, muchos científicos intentaron comprender el significado y el mecanismo de herencia de los rasgos en los organismos vivos. Para ello, cruzaron plantas y animales, tras lo cual evaluaron la similitud entre padres e hijos. Sin embargo, no se pudieron derivar patrones de los resultados obtenidos. El hecho es que algunas características eran comunes en los descendientes con uno de los padres, otras con el otro, otras eran comunes con ambos, las cuartas aparecían solo en los padres y las quintas solo en los descendientes.

Mendel fue el primero en darse cuenta de que toda la atención debía concentrarse en una característica por la que los organismos de los padres se diferenciaban claramente entre sí. Por eso eligió los guisantes de jardín como objeto de investigación, ya que existían una gran cantidad de sus variedades. Mendel recibió semillas de diversas variedades de productores de semillas europeos. Después de lo cual, de toda la diversidad, seleccionó variedades que se diferencian claramente en una característica.

Sin embargo, antes de cruzar plantas entre sí, Mendel crió cada variedad por separado durante dos años para asegurarse de que el rasgo elegido se heredara constantemente de generación en generación. En esencia, Mendel desarrolló líneas puras de variedades de guisantes con las que tuvo que trabajar.

Otra característica importante de los experimentos de Mendel fue un estricto enfoque cuantitativo. En cada nuevo experimento, contó el número de descendientes de diferentes tipos, tratando de comprender si los portadores de uno u otro rasgo de cada pareja se reproducían con la misma frecuencia.

Finalmente, Mendel organizó muy hábilmente el experimento del cruce. Se sabe que los guisantes son una planta autopolinizante. Para realizar la polinización cruzada, Mendel abrió los cogollos y eliminó los estambres con polen verde. Después de eso, polinizó estas flores con polen de otra planta.

Resultó que todos los descendientes tenían guisantes amarillos en sus vainas, independientemente de si la planta madre o la planta padre tenían los mismos guisantes amarillos. El rasgo opuesto, el color verde de los guisantes, no apareció en los descendientes de la primera generación. Por tanto, todos los híbridos de primera generación resultan uniformes.

Mendel descubrió que los 7 pares de rasgos elegidos se comportaban de esta manera: en la primera generación de descendientes, solo se manifestaba uno de los dos alternativos. Mendel llamó a estos rasgos dominantes y a los opuestos, recesivos.

Al cultivar plantas a partir de las semillas híbridas resultantes, Mendel les permitió autopolinizarse. Resultó que en la segunda generación de descendientes había plantas con semillas tanto amarillas como verdes. Además, a menudo se encontraban guisantes de diferentes colores en una "vaina". Mendel calculó que por cada 6.022 guisantes amarillos hay 2.001 guisantes verdes, lo que supone una proporción de 3:1 (más precisamente, 3,0095:1).

Se obtuvieron relaciones similares en experimentos con otros rasgos. En la segunda generación, tres cuartas partes de las plantas tenían un rasgo dominante y sólo una cuarta parte tenía un rasgo recesivo. Así, el rasgo recesivo reapareció después de una generación.

	F2 (%)
Dominante	Recesivo	Total	Dominante	Recesivo
Semillas: lisas o arrugadas	Liso	5475	1850	7325	74,7	25,3
Semillas: amarillas o verdes	Amarillo	6022	2001	8023	75,1	24,9
Flores: moradas o blancas.	Púrpura	705	224	929	75,9	24,1
Flores: axilares o terminales	Axilar	651	207	858	75,9	24,1
Frijoles: convexos o constreñidos	Convexo	882	299	1181	74,7	25,3
Frijoles: verdes o amarillos	Verduras	428	152	580	73,8	26,2
Tallo: largo o corto	Largo	787	277	1064	74,0	26,0
Total o promedio		14949	5010	19959	74,9	25,1

Cuadro 1. Resultados de los experimentos de G. Mendel sobre el cruce de variedades de guisantes que difieren en un rasgo

Después de esto, Mendel germinó las semillas de la segunda generación de plantas híbridas y les dio la oportunidad de autopolinizarse. Esto le permitió determinar si las características de los descendientes de la segunda generación se conservaron en el futuro o no. Resultó que las plantas con semillas verdes se criaron con pureza, es decir, siempre produjeron plantas con las mismas semillas verdes. Pero las plantas con semillas amarillas resultaron heterogéneas. Aproximadamente un tercio de las plantas con semillas amarillas siempre se criaron puras, es decir, en todas las generaciones posteriores, sus descendientes solo tenían semillas amarillas. La descendencia de los 2/3 restantes de las plantas con semillas amarillas produjo guisantes tanto amarillos como verdes, cuya proporción fue de aproximadamente 3:1.

Mendel obtuvo resultados similares para otros pares de rasgos. En todos los casos, los portadores de rasgos recesivos entre los híbridos de segunda generación fueron criados puros. Los portadores de rasgos dominantes eran de dos tipos: un tercio de ellos siempre fueron criados puros, mientras que en la descendencia de los 2/3 restantes, se encontraron rasgos dominantes y recesivos en una proporción de 3: 1.

Al explicar los resultados de sus experimentos, Mendel hizo la siguiente suposición. Las características alternativas están determinadas por ciertos factores que se transmiten de padres a hijos mediante gametos. Cada factor existe en dos formas alternativas, que proporcionan una de las posibles manifestaciones del rasgo. El hecho de que en la descendencia de los híbridos de la primera generación y las siguientes haya portadores de ambas características parentales permitió a Mendel hacer muy conclusión importante: “Los dos factores que determinan las manifestaciones alternativas de un rasgo de ninguna manera se fusionan entre sí, sino que permanecen separados durante toda la vida del individuo y, durante la formación de los gametos, divergen en gametos diferentes”. Posteriormente, esta afirmación se denominó ley de división de Mendel.

Mendel no sólo llevó a cabo sus experimentos de manera brillante, sino que también puso a prueba sus suposiciones. Para ello, cruzó plantas híbridas de primera generación con una planta madre recesiva. Como resultado de dicho cruce, se encontró que las plantas con un rasgo dominante y recesivo estaban en proporciones aproximadamente iguales (es decir, 1:1). Esto demostró la validez de las conclusiones extraídas. El método utilizado por Mendel para comprobar los resultados del cruce se utiliza ampliamente en la actualidad y se denomina análisis de cruce.

En la primavera de 1865, Mendel informó sobre los resultados de sus experimentos en una reunión de la Sociedad Brunn de Naturalistas. Curiosamente, no le hicieron ni una sola pregunta y el informe en sí no despertó mucho interés. Un año después, su artículo fue publicado en la revista “News of the Natural History Society of Brunn”. Sin embargo, al igual que el informe, no despertó el interés de los científicos. Dio la casualidad de que el destacado descubrimiento quedó en el olvido hasta principios del siglo XX. En 1900, tres científicos independientes entre sí: el holandés Hugo de Vries, el alemán Karl Correns y el austriaco Erich Tsermak, después de realizar sus propios experimentos, obtuvieron los mismos resultados que Mendel. Hay que reconocer que los tres reconocieron incondicionalmente la prioridad de Mendel en este descubrimiento.

Pregunta 1. Dé definiciones de los conceptos "herencia" y "variabilidad".

La herencia es la capacidad de los organismos vivos de transmitir sus características, propiedades y características de desarrollo a la siguiente generación. Asegura la continuidad material y funcional de las generaciones y es la razón por la que la nueva generación es similar a la anterior. La herencia de rasgos se basa en la transmisión del material genético a la descendencia.

La variabilidad es la capacidad de los organismos vivos de existir en diversas formas, es decir, de adquirir, en el proceso de desarrollo individual, características que difieren de las cualidades de otros individuos de la misma especie, incluidos sus padres. La variabilidad puede estar determinada por las características de los genes de un individuo, su combinación, etc., o quizás por la interacción del individuo y el medio ambiente. En este último caso, incluso organismos genéticamente idénticos son capaces de adquirir características y propiedades diferentes durante el proceso de ontogénesis.

Pregunta 2. ¿Quién descubrió por primera vez los patrones de herencia de rasgos?

El primero en descubrir las leyes de la herencia de rasgos fue el científico austriaco Gregor Mendel (1822-1884). Como monje en el monasterio de Brunn (Brno, actual República Checa), cruzó diferentes variedades de guisantes durante ocho años (1856-1863). En 1865, G. Mendel informó sobre los resultados de sus experimentos en una reunión de la Sociedad de Científicos Naturales de Brünn. El trabajo no fue apreciado hasta después de 1900, cuando tres botánicos (Hugo de Vries en Holanda, Karl Correns en Alemania y Erich Tsermak en Austria) redescubrieron de forma independiente los patrones de herencia.

Pregunta 3. ¿En qué plantas realizó experimentos G. Mendel?

Mendel realizó experimentos con diferentes variedades de guisantes. Para sus experimentos utilizó 22 variedades de guisantes, que se diferenciaban en siete características. En total, durante su investigación estudió más de diez mil plantas.

Pregunta 4. ¿Gracias a qué características de la organización del trabajo logró Mendel descubrir las leyes de herencia de rasgos?

Gregor Mendel logró descubrir las leyes de herencia de rasgos gracias a las siguientes características de su obra:

la planta experimental fueron los guisantes, una planta sencilla que tiene una gran fertilidad y produce varias cosechas al año; Los guisantes son una planta autopolinizante, lo que evita la entrada accidental de polen extraño. Mendel, durante experimentos de polinización cruzada, eliminó los estambres y usó un cepillo para transferir polen de una planta madre al pistilo de otra; Mendel estudió rasgos cualitativos, claramente distinguibles, cada uno de los cuales estaba controlado por un solo gen; Al procesar los datos, el científico mantuvo estrictos registros cuantitativos de todas las plantas y semillas.

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El destacado investigador checo Gregor Mendel dio un paso importante en la comprensión de las leyes de la herencia. Identificó las leyes más importantes de la herencia y demostró que las características de los organismos están determinadas por factores hereditarios discretos (individuales).

Mendel se interesó por el proceso de hibridación de plantas y, en particular, por los diferentes tipos de descendientes híbridos y sus relaciones estadísticas. Estos problemas fueron el tema investigación científica Mendel, que inició en el verano de 1856.

Los éxitos logrados por Mendel se debieron en parte a la elección exitosa del objeto para los experimentos: el guisante de jardín (Pisum sativum). Mendel aseguró que, en comparación con otras, esta especie tiene las siguientes ventajas:

1) existen muchas variedades que se diferencian claramente en una serie de características;

2) las plantas son fáciles de cultivar;

3) los órganos reproductores quedan completamente cubiertos por los pétalos, por lo que la planta suele autopolinizarse; por tanto, sus variedades se reproducen en pureza, es decir, sus características se mantienen inalteradas de generación en generación;

4) Es posible el cruce artificial de variedades y produce híbridos bastante fértiles.

Para sus primeros experimentos, Mendel eligió dos variedades de plantas que se diferenciaban claramente en alguna característica, por ejemplo, en el color de las flores: las flores podían ser violetas o blancas.

Su método fue el siguiente: eliminó las anteras de varias plantas de la misma variedad antes de que pudiera ocurrir la autopolinización (Mendel llamó a estas plantas “femeninas”); con un pincel aplicó polen de las anteras de una planta de diferente variedad a los estigmas de estas flores “femeninas”; luego puso pequeños sombreros en las flores polinizadas artificialmente para que el polen de otras plantas no pudiera llegar a sus estigmas. A partir de semillas recolectadas de los híbridos resultantes crecieron plantas con flores de color púrpura. Mendel llamó a este rasgo "flores púrpuras", observado en plantas de la primera generación híbrida. dominante .

Mendel cubrió las flores de las plantas de primera generación (para evitar la polinización cruzada) y les permitió autopolinizarse. Las semillas recolectadas de estas plantas se contaron y se plantaron en la primavera siguiente para producir una segunda generación híbrida. En la segunda generación híbrida, algunas plantas produjeron flores de color púrpura, mientras que otras produjeron flores blancas. Es decir, el rasgo de “flores blancas”, que estuvo ausente en la primera generación, reapareció en la segunda generación. Mendel razonó que este rasgo estaba presente en la primera generación de forma latente, pero no logró manifestarse; por eso lo nombró recesivo .

A partir de estudios similares se formuló la primera ley de Mendel. Ley de Uniformidad de los Híbridos de Primera Generación – al cruzar dos organismos homocigotos que pertenecen a diferentes líneas puras y que se diferencian entre sí en un par de manifestaciones alternativas del rasgo, toda la primera generación de híbridos (F1) será uniforme y portará la manifestación del rasgo de uno de los padres. Esta ley también se conoce como "ley de dominancia de rasgos".

Habiendo establecido la capacidad de predecir los resultados de los cruces basándose en un par de rasgos alternativos, Mendel pasó a estudiar la herencia de dos pares de dichos rasgos.

En uno de sus experimentos, Mendel utilizó plantas de guisantes que se diferenciaban por la forma y el color de las semillas. Utilizando el método descrito anteriormente, cruzó plantas puras (homocigotas) con semillas amarillas lisas y plantas puras con semillas verdes arrugadas. Todas las plantas de la primera generación de híbridos tenían semillas lisas y amarillas. Basándose en los resultados de cruces monohíbridos anteriores, Mendel ya sabía que estos caracteres eran dominantes; ahora, sin embargo, estaba interesado en el carácter y la proporción de las semillas. diferentes tipos en la segunda generación, obtenido de plantas de la primera generación por autopolinización. En total, recolectó 556 semillas de plantas de segunda generación, entre las cuales había 315 de color amarillo liso, 101 de amarillo arrugado, 108 de verde liso y de verde arrugado 32. La proporción de diferentes fenotipos fue de aproximadamente 9: 3: 3: 1. Tras estos resultados, Mendel llegó a dos conclusiones:

1. En la segunda generación aparecieron dos nuevas combinaciones de personajes: arrugado y amarillo; suave y verde.

2. Para cada par de caracteres alelomórficos (fenotipos determinados por diferentes alelos), se obtuvo una proporción de 3:1, característica de un monohíbrido.

Estos resultados permitieron formular la segunda ley de Mendel. Ley de división – Cuando se cruzan dos descendientes heterocigotos de la primera generación, en la segunda generación se observa una división en una determinada proporción numérica: por fenotipo 3:1, por genotipo 1:2:1.

tercera ley de mendel Ley de herencia independiente – al cruzar dos individuos que se diferencian entre sí en dos (o más) pares de rasgos alternativos, los genes y sus rasgos correspondientes se heredan independientemente uno del otro y se combinan en todas las combinaciones posibles (como en el cruce monohíbrido).

Cuando se cruzaban plantas homocigotas que diferían en varios caracteres, como flores blancas y violetas y guisantes amarillos o verdes, la herencia de cada carácter seguía las dos primeras leyes, y en la descendencia se combinaban de tal manera como si su herencia hubiera ocurrieron independientemente unos de otros. La primera generación después del cruce tuvo un fenotipo dominante para todos los rasgos. En la segunda generación se observó una división de fenotipos según la fórmula 9:3:3:1, es decir, 9:16 eran con flores moradas y guisantes amarillos, 3:16 eran con flores blancas y guisantes amarillos, 3: 16 eran con flores moradas y guisantes verdes, 1:16 con flores blancas y guisantes verdes.

Investigación de V. Johansen

Consideremos los patrones de herencia de rasgos en poblaciones de diferentes tipos. Estos patrones son diferentes para los organismos autofertilizantes y dioicos. La autofertilización es especialmente común en las plantas. En las plantas que se autopolinizan, como los guisantes, el trigo, la cebada y la avena, las poblaciones se componen de las llamadas líneas homocigotas. ¿Qué explica su homocigosidad? El hecho es que durante la autopolinización, la proporción de homocigotos en la población aumenta y la proporción de heterocigotos disminuye.

Una línea pura son los descendientes de un individuo. Es una colección de plantas autopolinizadas.

El estudio de la genética de poblaciones se inició en 1903 por el científico danés V. Johansen. Estudió una población de una planta de frijol autopolinizante que produce fácilmente una línea pura: un grupo de descendientes de un individuo cuyos genotipos son idénticos.

Johansen tomó semillas de una variedad de frijol y determinó la variabilidad de un rasgo: el peso de la semilla. Resultó que varía de 150 mg a 750 mg. El científico sembró dos grupos de semillas por separado: con un peso de 250 a 350 mg y con un peso de 550 a 650 mg. El peso medio de la semilla de las plantas recién crecidas fue de 443,4 mg en el grupo ligero y de 518 mg en el grupo pesado. Johansen concluyó que la variedad de frijol original estaba compuesta de plantas genéticamente diferentes.

Durante 6-7 generaciones, el científico seleccionó semillas pesadas y ligeras de cada planta, es decir, realizó la selección en líneas puras. Como resultado, llegó a la conclusión de que la selección en líneas puras no producía un cambio ni hacia semillas ligeras ni hacia semillas pesadas. Esto significa que la selección no es efectiva en líneas puras. Y la variabilidad de la masa de semillas dentro de una línea pura es una modificación, no hereditaria y se produce bajo la influencia de las condiciones ambientales.

Gregor Mendel. Biografía de Mendel. Los experimentos de Mendel. Las leyes de Mendel.

Gregorio Jan (Johann) Mendel 1822–1884

Gregor Jan (Johann) Mendel nació el 22 de julio de 1822 en el pueblo checo de Ninčice en la familia de un campesino pobre. Escuela local Se graduó a la edad de once años, tras lo cual ingresó en el Gimnasio de Opava. Desde su juventud, Mendel se distinguió por sus extraordinarias habilidades matemáticas, se interesó por la vida de la naturaleza y observó las flores y las abejas del jardín de su padre.

En 1840 ingresó en la Facultad de Filosofía de la Universidad de Olomouc, pero los problemas familiares y las enfermedades impidieron a Mendel completar su educación. En 1843 se hizo monje y recibió un nuevo nombre en el monasterio agustino de Brno: Gregor.

Inmediatamente después de su iniciación, Mendel comenzó a estudiar teología y a asistir a conferencias sobre agricultura, cría de seda y viticultura. A partir de 1848 comenzó a enseñar latín, griego, idiomas alemanes y matemáticas en el gimnasio de la ciudad de Znoino. En 1851-1853 Mendel asistió a conferencias sobre ciencias naturales en la Universidad de Viena. Unos años más tarde, se convirtió en abad del monasterio y tuvo la oportunidad de realizar sus famosos experimentos sobre la hibridación de guisantes (1856-1863) en el jardín del monasterio. Mendel fue el primer biólogo que inició una investigación sistemática sobre las propiedades hereditarias de las plantas utilizando el método de hibridación.

Después de siete años de experimentos, Mendel demostró que cada una de las 22 variedades de guisantes conserva sus propiedades individuales cuando se cruza. Al mismo tiempo, definió con precisión las propiedades por las que se deben distinguir los distintos tipos de guisantes.

Cruce diferentes tipos y estudiando sus propiedades, Mendel llegó a la conclusión de que algunas características se transmiten directamente a la descendencia, las llamó propiedades predominantes; otros rasgos que aparecen después de una generación son recesivos, es decir, propiedades inferiores. Al mismo tiempo, estableció que cuando se cruzan dos variedades, la nueva generación hereda rasgos de personaje formas principales, y esto sucede de acuerdo con ciertas reglas.

Los fenómenos que observó Mendel fueron posteriormente probados y confirmados por numerosos botánicos y zoólogos. Era importante asegurarse de que las reglas de Mendel fueran universales. De acuerdo con estas reglas, los rasgos hereditarios se transmiten a la descendencia no solo en las plantas, sino también en los animales, sin excluir a los humanos. Ahora es costumbre llamar a estas reglas Primera Ley de Mendel o ley de segregación. Esta Ley establece: "Las propiedades de dos organismos, cuando se cruzan, se transmiten a la descendencia, aunque algunas de ellas puedan estar ocultas. Estas propiedades aparecen necesariamente en la segunda generación de híbridos".

Las habilidades matemáticas innatas permitieron a Mendel dar definiciones cuantitativas del fenómeno de la herencia y generalizar el material experimental en un sentido cuantitativo. Sin embargo, informó sus observaciones a largo plazo y las conclusiones de ellas el 8 de febrero y el 8 de marzo de 1865 a la Sociedad Científica de Historia Natural de Brno. fórmulas matemáticas, dadas por Mendel en su informe, no fueron comprendidas por los biólogos.

De acuerdo con las costumbres entonces existentes, el informe de Mendel se envió a Viena, Roma, San Petersburgo, Uppsala, Cracovia y otras ciudades, pero nadie le prestó atención. La mezcla de matemáticas y botánica contradecía todas las ideas predominantes en aquella época. En aquella época se creía que las propiedades de los padres se mezclaban en la descendencia como el café con leche.

La ciencia de las leyes de la herencia se llamó "mendelismo" en honor al laborioso investigador de la vida vegetal. El biólogo inglés William Betson llamó en 1906 a esta ciencia genética.

El mérito de Mendel radica en el hecho de que fue capaz de fijarse una cifra exacta. problema científico, seleccionar material vegetal superior para los experimentos y simplificar el método de observación considerando un pequeño número de propiedades individuales en las que las especies investigadas difieren entre sí, sin tener en cuenta todos los demás caracteres menores. Además, siendo un excelente matemático, Mendel expresó los resultados de sus experimentos mediante fórmulas matemáticas.

Se puede argumentar que Mendel se convirtió en el fundador de una nueva rama de la biología: la genética, aunque él mismo no sabía nada sobre la existencia de cromosomas y portadores de propiedades hereditarias, llamados genes en 1909 por el investigador danés Johannsen.

Mendel fue aceptado como miembro de numerosas sociedades científicas: meteorológicas, pomológicas, apícolas, etc.

Mendel murió el 6 de enero de 1884 en la ciudad de Old Brno. Del 4 al 7 de agosto de 1965, para conmemorar el centenario de la publicación del trabajo de Mendel, que sentó las bases de la genética, se celebró un gran congreso de científicos.

Como emblema simbólico del congreso se adoptó un dibujo que representa una flor de guisante y un modelo de la estructura de una partícula de ADN.

Las obras de G. Mendel y su importancia.
El honor de descubrir los patrones básicos de herencia de los caracteres observados durante la hibridación pertenece a Gregor (Johann) Mendel (1822-1884), un destacado naturalista austríaco, abad del monasterio agustino de Santo Tomás en Brunn (ahora Brno).

El principal mérito de G. Mendel es que para describir la naturaleza de la segregación, fue el primero en utilizar métodos cuantitativos basados ​​​​en el recuento preciso de un gran número de descendientes con variantes contrastantes de caracteres. G. Mendel propuso y fundamentó experimentalmente la hipótesis sobre la transmisión hereditaria de factores hereditarios discretos. En sus trabajos, realizados entre 1856 y 1863, se revelaron los fundamentos de las leyes de la herencia. G. Mendel describió los resultados de sus observaciones en el folleto "Experimentos sobre híbridos de plantas" (1865).

Mendel formuló el problema de su investigación de la siguiente manera. “Hasta ahora”, señaló en las “Observaciones introductorias” de su trabajo, “no ha sido posible establecer ley universal educación y desarrollo de híbridos... Decisión definitiva Esta cuestión sólo puede resolverse cuando se llevan a cabo experimentos detallados en las más diversas familias de plantas. Quien reconsidere el trabajo en esta área quedará convencido de que entre los numerosos experimentos, ninguno se llevó a cabo en tal volumen y de tal manera que fuera posible determinar el número de formas diferentes en las que aparecen los descendientes de los híbridos. distribuir de manera confiable estas formas entre generaciones individuales y establecer sus relaciones numéricas mutuas”.

Lo primero a lo que Mendel prestó atención fue a la elección del objeto. Para su investigación, Mendel eligió un objeto conveniente: líneas puras (variedades) de guisantes ( Pisum sativum L.), que se diferencian en una o varias características. Los guisantes como objeto modelo para la investigación genética se caracterizan por las siguientes características:

1. Se trata de una planta anual muy extendida de la familia de las leguminosas (Pataceae) con una vida relativamente corta. ciclo vital, cuyo cultivo no causa dificultades.

2. Los guisantes son autopolinizadores estrictos, lo que reduce la probabilidad de introducir polen extraño no deseado. Las flores de los guisantes son del tipo polilla (con vela, remos y barco); Al mismo tiempo, la estructura de la flor del guisante es tal que la técnica del cruce de plantas es relativamente sencilla.

3. Hay muchas variedades de guisantes, que se diferencian en uno, dos, tres y cuatro rasgos hereditarios.

Quizás lo más importante de todo el trabajo fue determinar la cantidad de características por las que debían distinguirse las plantas cruzadas. Mendel fue el primero en darse cuenta de que sólo empezando por el caso más simple (las diferencias entre padres por un único motivo) y aumentando gradualmente la complejidad del problema se puede esperar desenmarañar la maraña de hechos. La estricta naturaleza matemática de su pensamiento se reveló aquí con especial fuerza. Fue este enfoque para realizar experimentos lo que permitió a Mendel planificar claramente la mayor complejidad de los datos iniciales. No sólo determinó con precisión a qué etapa del trabajo se debía pasar, sino que también predijo matemáticamente estrictamente el resultado futuro. En este sentido, Mendel estuvo por encima de todos los biólogos contemporáneos que estudiaron los fenómenos de la herencia ya en el siglo XX.

Descripción de los experimentos de Mendel..

Mendel realizó sus experimentos en el jardín del monasterio en una pequeña parcela de 35x7 m. Inicialmente, encargó 34 variedades de guisantes a varias granjas de semillas. Durante dos años, Mendel sembró estas variedades en parcelas separadas y comprobó si las variedades resultantes no estaban obstruidas y si mantenían sus características sin cambios cuando se propagaban sin cruzar. Después de este tipo de verificación, seleccionó 22 variedades para realizar experimentos.

Mendel comenzó con experimentos sobre el cruce de variedades de guisantes que diferían en un rasgo (cruzamiento monohíbrido). Para estos experimentos utilizó variedades de guisantes que se diferenciaban por una serie de características:

Señales	Opciones alternativas señales
	Dominante	Recesivo
Forma de semillas maduras	Redondo	Arrugado
Coloración de cotiledones	Amarillo	Verde
Color de la capa de la semilla	Gris	Blanco (translúcido)
Color de la flor	Púrpura	Blanco
Forma de frijoles maduros	Convexo	Con intercepciones
Coloración de frijoles verdes.	Verduras	Amarillo
Arreglo floral	Axilar	Apical
Altura de planta	Alto	Bajo
Presencia de capa de pergamino.	Disponible	Ausente

Veamos algunos de los experimentos de Mendel con más detalle.
Experiencia 1 . Cruce de variedades que se diferencian en el color de las flores.

Primer año. En dos parcelas adyacentes se cultivaron dos variedades de guisantes, que se diferenciaban por el color de las flores: de flores moradas y de flores blancas. Durante la fase de brotación, Mendel castró algunas de las flores de las plantas de flores violetas: rompió con cuidado el bote y eliminó los 10 estambres. Luego se colocó un aislante (tubo de pergamino) sobre la flor castrada para evitar la introducción accidental de polen. Unos días más tarde (durante la fase de floración), cuando los pistilos de las flores castradas estaban listos para recibir polen, Mendel hizo una cruz: quitó los aislantes de las flores castradas de la variedad de flores moradas y aplicó polen de las flores de la variedad de flores blancas hasta los estigmas de sus pistilos; Después de esto, se volvieron a colocar aislantes sobre las flores polinizadas. Después del cuajado de los frutos, se retiraron los aisladores. Una vez que las semillas maduraron, Mendel las recogió de cada planta polinizada artificialmente en un recipiente separado.

Segundo año. Al año siguiente, Mendel cultivó plantas híbridas (híbridos de primera generación) a partir de las semillas recolectadas. Todas estas plantas produjeron flores de color púrpura a pesar de que las plantas madre fueron polinizadas con polen de una variedad de flores blancas. Mendel proporcionó a estos híbridos la posibilidad de una polinización incontrolada (autopolinización). Una vez que las semillas maduraron, Mendel las recogió nuevamente de cada planta en un recipiente separado.

Tercer año. En el tercer año, Mendel cultivó híbridos de segunda generación a partir de las semillas recolectadas. Algunas de estas plantas producían sólo flores moradas, y otras sólo blancas, y había aproximadamente 3 veces más plantas de flores moradas que de flores blancas.
Experiencia 2 . Cruce de variedades que se diferencian en el color de los cotiledones.

La peculiaridad de este experimento es que el color de los guisantes (con una cubierta de semilla translúcida) está determinado por el color de los cotiledones, y los cotiledones son parte del embrión, una nueva planta formada bajo la protección de la planta madre.

Primer año. En dos parcelas adyacentes se cultivaron dos variedades de guisantes, que se diferenciaban por el color de los cotiledones: de semillas amarillas y de semillas verdes. Mendel castró algunas de las flores de plantas cultivadas a partir de semillas amarillas y luego aisló las flores castradas. En la fase de floración, Mendel hizo un cruce: aplicó polen de flores de plantas cultivadas a partir de semillas verdes a los estigmas de los pistilos de flores castradas. Las flores polinizadas artificialmente produjeron frutos solo con semillas amarillas, a pesar de que las plantas madre fueron polinizadas con polen de una variedad de semillas verdes (enfatizamos una vez más que el color de estas semillas estuvo determinado por el color de los cotiledones de los embriones, que ya son híbridos de primera generación). Mendel también recogió las semillas resultantes de cada planta polinizada artificialmente en un recipiente aparte.

Segundo año. Al año siguiente, Mendel cultivó plantas híbridas (híbridos de primera generación) a partir de las semillas recolectadas. Como en el experimento anterior, proporcionó a estos híbridos la posibilidad de una polinización incontrolada (autopolinización). Después de que los frutos maduraron, Mendel descubrió que dentro de cada frijol había guisantes amarillos y verdes. Mendel contó el número total de guisantes de cada color y descubrió que había aproximadamente 3 veces más guisantes amarillos que verdes.

Así, los experimentos con el estudio de la morfología de las semillas (el color de sus cotiledones, la forma de la superficie de las semillas) permiten obtener resultados ya en el segundo año.
Al cruzar plantas que diferían en otras características, Mendel obtuvo resultados similares en todos los experimentos sin excepción: la primera generación híbrida siempre mostró un rasgo de solo una de las variedades parentales, y en la segunda generación se observó una proporción de división de 3:1.

Basándose en sus experimentos, Mendel introdujo el concepto de rasgos dominantes y recesivos. Los rasgos dominantes pasan a las plantas híbridas sin cambios o casi sin cambios, mientras que los rasgos recesivos quedan ocultos durante la hibridación. Tenga en cuenta que los naturalistas franceses Sajret y Naudin llegaron a conclusiones similares, quienes trabajaron con plantas de calabaza que tienen flores dioicas. Sin embargo, el mayor mérito de Mendel es que fue el primero en cuantificar la frecuencia de aparición de formas recesivas entre numero total descendientes.

Para analizar más a fondo el carácter hereditario de los híbridos resultantes, Mendel realizó cruces entre variedades que se diferenciaban en dos, tres o más características, es decir, realizó dihíbrido Y trihíbrido cruce. A continuación, estudió varias generaciones más de híbridos cruzados entre sí. Como resultado, las siguientes generalizaciones de fundamental importancia recibieron una sólida base científica:

1. El fenómeno de la desigualdad de los caracteres elementales hereditarios (dominantes y recesivos), señalado por Sajray y Naudin.

2. El fenómeno de escindir las características de los organismos híbridos como consecuencia de sus cruces posteriores. Se establecieron patrones cuantitativos de división.

3. Detección no sólo de patrones cuantitativos de división según factores externos, características morfológicas, pero también la determinación de la proporción de inclinaciones dominantes y recesivas entre formas que aparentemente son indistinguibles de las dominantes, pero que son de naturaleza mixta (heterocigotas). Mendel confirmó la exactitud de la última posición, además, por retrocruzamientos Híbridos de primera generación con formas parentales.

Así, Mendel se acercó al problema de la relación entre inclinaciones hereditarias (factores hereditarios) y las características del organismo determinadas por ellas. Mendel introdujo el concepto de inclinación hereditaria discreta, independiente en su manifestación de otras inclinaciones. . Estas inclinaciones se concentran, según Mendel, en las células rudimentarias (óvulo) y polínicos (gametos). Cada gameto lleva un depósito. Durante la fertilización, los gametos se fusionan para formar un cigoto; Además, dependiendo del tipo de gametos, el cigoto que surge de ellos recibirá determinadas inclinaciones hereditarias. Debido a la recombinación de inclinaciones durante los cruces, se forman cigotos que portan una nueva combinación de inclinaciones, lo que determina las diferencias entre individuos.