หุ้น:
กฎ 3 ข้อของเมนเดลและการทดลองของถั่ว
3 กฎหมายของเมนเดล หรือพันธุศาสตร์ Mendelian เป็นข้อความที่สำคัญที่สุดของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม Gregorio Mendel นักธรรมชาตินิยมนักบวชและชาวออสเตรียถือเป็นบิดาแห่งพันธุศาสตร์ เมนเดลค้นพบว่าคุณลักษณะบางอย่างได้รับการถ่ายทอดตามรูปแบบเฉพาะ.
เมนเดลศึกษาการถ่ายทอดทางพันธุกรรมการทดลองกับถั่วจากพืชสายพันธุ์ Pisum sativum เขามีในสวนของเขา โรงงานแห่งนี้เป็นแบบทดสอบที่ยอดเยี่ยมเพราะสามารถผสมเกสรด้วยตนเองหรือผสมข้ามพันธุ์ได้นอกเหนือจากการมีคุณสมบัติหลายอย่างที่มีเพียงสองรูปแบบ.
ตัวอย่างเช่น: คุณสมบัติ "สี" อาจเป็นสีเขียวหรือสีเหลืองเท่านั้นคุณสมบัติ "พื้นผิว" อาจเป็นแบบเรียบหรือหยาบเท่านั้นดังนั้นคุณลักษณะอีก 5 อย่างที่มีสองรูปร่างแต่ละแบบ.
Gregor Mendel กำหนดกฎสามข้อของเขาในงานของเขาซึ่งตีพิมพ์เป็น Experiments on Hybridization of Plants (1865) ซึ่งเขาได้นำเสนอที่สมาคมประวัติศาสตร์ธรรมชาติแห่งBrünnแม้ว่าพวกเขาจะถูกเพิกเฉย.
ดัชนี
- 1 ประวัติของ Gregor Mendel
- การทดลอง Mendel 2 ครั้ง
- 2.1 ผลการทดลอง
- 2.2 การทดลองของ Mendel ดำเนินการอย่างไร?
- 2.3 ทำไมเมนเดลจึงเลือกต้นถั่ว?
- 3 กฎหมายของ 3 Mendel สรุป
- 3.1 กฎข้อแรกของ Mendel
- 3.2 กฎหมายที่สองของ Mendel
- 3.3 กฎข้อที่สามของ Mendel
- 4 ข้อตกลงที่นำเสนอโดย Mendel
- 4.1 เด่น
- 4.2 Recessive
- 4.3 Hybrid
- 5 Mendelian มรดกนำไปใช้ในมนุษย์
- 6 ตัวอย่างของการสืบทอดในแมว
- 7 4 ตัวอย่างลักษณะของ Mendelian
- 8 ปัจจัยที่เปลี่ยนแปลงการแยก Mendelian
- 8.1 มรดกเชื่อมโยงกับเรื่องเพศ
- 9 อ้างอิง
ประวัติของ Gregor Mendel
Gregor Mendel ได้รับการยกย่องว่าเป็นบิดาแห่งพันธุศาสตร์เนื่องจากมีคุณูปการจากกฎหมายสามฉบับของเขา เขาเกิดเมื่อวันที่ 22 กรกฎาคม ค.ศ. 1822 และมีการกล่าวกันว่าตั้งแต่อายุยังน้อยเขาได้สัมผัสกับธรรมชาติโดยตรงสถานการณ์ที่ทำให้เขาสนใจพฤกษศาสตร์.
ใน 1,843 เขาป้อนคอนแวนต์ของBrünnและสามปีต่อมาถูกบวชเป็นพระ. ต่อมาในปี ค.ศ. 1851 เขาได้ตัดสินใจศึกษาวิชาพฤกษศาสตร์ฟิสิกส์เคมีและประวัติศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเวียนนา.
หลังจากศึกษาเมนเดลก็กลับไปที่วัดและอยู่ที่นั่นซึ่งเขาได้ทำการทดลองที่อนุญาตให้เขาสร้างกฎที่เรียกว่าเมนเดล.
โชคไม่ดีที่เมื่อเขานำเสนอผลงานของเขามันก็ไม่มีใครสังเกตเห็นและมีการกล่าวว่า Mendel ยกเลิกการทดลองเกี่ยวกับการสืบทอด.
อย่างไรก็ตามในต้นศตวรรษที่ยี่สิบผลงานของเขาเริ่มได้รับการยอมรับเมื่อนักวิทยาศาสตร์และนักพฤกษศาสตร์หลายคนทำการทดลองที่คล้ายกันและพบว่ามีการศึกษาของพวกเขา.
การทดลองของเมนเดล
เมนเดลศึกษาลักษณะของต้นถั่วเจ็ดสี: สีของเมล็ดรูปร่างของเมล็ดตำแหน่งของดอกไม้สีของดอกไม้รูปร่างของฝักสีของฝักสีของฝักและความยาวของก้าน.
มีสามขั้นตอนหลักสำหรับการทดลองของ Mendel:
1- โดยการปฏิสนธิตนเองสร้างพืชบริสุทธิ์ (homozygotes) นั่นคือพืชที่มีดอกไม้สีม่วงมักผลิตเมล็ดพันธุ์ที่สร้างดอกไม้สีม่วง เขาเรียกต้นไม้เหล่านี้ว่ารุ่น P (ของผู้ปกครอง).
2- จากนั้นเขาข้ามคู่ของพืชบริสุทธิ์ที่มีลักษณะแตกต่างกันและลูกหลานของสิ่งเหล่านี้เขาเรียกว่าลูกกรุ่นที่สอง (F1).
3- ในที่สุด, มันได้รับพืชรุ่นที่สาม (F2) โดยทำการผสมเกสรพืช F1 รุ่นที่สองด้วยตนเอง, คือ, ข้ามพืชสองรุ่นของการสร้าง F1 ด้วยคุณสมบัติเดียวกัน.
ผลการทดลอง
เมนเดลพบผลลัพธ์ที่น่าเหลือเชื่อจากการทดลองของเขา.
รุ่น F1
เมนเดลค้นพบว่ารุ่น F1 ผลิตลักษณะเดียวกันเสมอแม้ว่าพ่อแม่ทั้งสองมีลักษณะที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นหากคุณข้ามพืชที่มีดอกไม้สีม่วงกับพืชที่มีดอกไม้สีขาวพืชที่สืบทอด (F1) ทั้งหมดจะมีดอกไม้สีม่วง.
นี่เป็นเพราะดอกไม้สีม่วงเป็นลักษณะ เด่น. ดังนั้นดอกไม้สีขาวเป็นลักษณะ ถอย.
ผลลัพธ์เหล่านี้สามารถแสดงในแผนภาพที่เรียกว่าจัตุรัส Punnett ยีนที่โดดเด่นสำหรับสีจะแสดงด้วยตัวอักษรพิมพ์ใหญ่และยีนถอยด้วยตัวอักษรพิมพ์เล็ก ที่นี่สีม่วงคือยีนเด่นที่แสดงด้วย "M" และสีขาวคือยีนด้อยซึ่งแสดงด้วย "b".
รุ่น F2
ในรุ่น F2 เมนเดลค้นพบว่า 75% ของดอกไม้เป็นสีม่วงและขาว 25% เขาพบว่ามันน่าสนใจที่แม้ว่าพ่อแม่ทั้งสองมีดอกไม้สีม่วง 25% ของลูกหลานมีดอกไม้สีขาว.
การปรากฏตัวของดอกสีขาวเกิดจากการถ่ายทอดทางพันธุกรรมหรือลักษณะถอยในพ่อแม่ทั้งสอง นี่คือแผนภูมิ Punnett ที่แสดงว่า 25% ของลูกหลานมียีน "b" สองตัวที่ผลิตดอกไม้สีขาว:
การทดลองของ Mendel ดำเนินการอย่างไร?
การทดลองของ Mendel ดำเนินการกับพืชถั่วซึ่งเป็นสถานการณ์ที่ค่อนข้างซับซ้อนเนื่องจากดอกไม้แต่ละชนิดมีส่วนชายและส่วนหญิงนั่นคือผสมเกสรด้วยตนเอง.
เมนเดลจะควบคุมลูกของพืชได้อย่างไร? ฉันจะข้ามพวกเขาได้อย่างไร?.
คำตอบนั้นง่ายเพื่อให้สามารถควบคุมลูกหลานของพืชถั่วได้ Mendel ได้สร้างกระบวนการที่อนุญาตให้เขาป้องกันพืชจากการใส่ปุ๋ยในตัวเอง.
ขั้นตอนประกอบด้วยการตัดเกสรตัวผู้ (อวัยวะเพศชายของดอกไม้ซึ่งประกอบด้วยถุงเกสรนั่นคือผู้ที่ผลิตละอองเกสรดอกไม้) ของดอกไม้ของพืชแรก (เรียกว่า BB) และโรยเกสรจากพืชที่สองใน เกสรตัวเมีย (อวัยวะของดอกเพศเมียซึ่งอยู่ตรงกลาง) ต้นแรก.
ด้วยการกระทำนี้เมนเดลควบคุมกระบวนการปฏิสนธิสถานการณ์ที่อนุญาตให้เขาทำการทดลองแต่ละครั้งซ้ำแล้วซ้ำอีกเพื่อให้แน่ใจว่าลูกหลานเดียวกันจะได้รับเสมอ.
นี่คือวิธีที่เขาประสบความสำเร็จในการกำหนดสิ่งที่เป็นที่รู้จักในขณะนี้ว่าเป็นกฎของเมนเดล.
ทำไมเมนเดลจึงเลือกต้นถั่ว?
Gregor Mendel เลือกพืชถั่วที่จะทำการทดลองทางพันธุศาสตร์ของเขาเพราะพวกเขาราคาถูกกว่าพืชชนิดอื่นและเพราะเวลาในการสร้างของพวกเขาสั้นมากและมีลูกจำนวนมาก.
ลูกหลานมีความสำคัญเนื่องจากจำเป็นต้องทำการทดลองหลายครั้งเพื่อกำหนดกฎหมายของพวกเขา.
นอกจากนี้เขายังเลือกพวกเขาเพราะความหลากหลายที่ยิ่งใหญ่ที่มีอยู่นั่นคือพวกถั่วเขียวถั่วสีเหลืองพวกฝักกลมและอื่น ๆ.
ความหลากหลายมีความสำคัญเนื่องจากจำเป็นต้องทราบว่าคุณลักษณะใดที่สามารถสืบทอดได้ นั่นคือที่ที่เงื่อนไขของการสืบทอด Mendelian เกิดขึ้น.
สรุปกฎหมาย 3 ฉบับของ Mendel
กฎข้อที่หนึ่งของเมนเดล
กฎข้อแรกของเมนเดลหรือกฎหมายว่าด้วยความเท่าเทียมกล่าวว่าเมื่อผู้บริสุทธิ์สองคน (homozygotes) ลูกหลานทั้งหมดจะเท่ากัน (เหมือนกัน) ในลักษณะของพวกเขา.
นี่เป็นเพราะการครอบงำของตัวละครบางตัวสำเนาง่าย ๆ เหล่านี้ก็เพียงพอที่จะปกปิดผลกระทบของตัวละครที่ถอย ดังนั้นลูกหลานทั้ง homozygous และ heterozygous จะนำเสนอฟีโนไทป์เดียวกัน (ลักษณะที่มองเห็นได้).
กฎข้อที่สองของ Mendel
กฎข้อที่สองของ Mendel เรียกว่ากฎการแยกตัวอักษรกล่าวว่าในระหว่างการก่อตัวของ gametes อัลลีล (ปัจจัยทางพันธุกรรม) จะถูกแยกออก (แยก) ในลักษณะที่ลูกหลานได้รับอัลลีลจากญาติแต่ละคน.
หลักการทางพันธุกรรมนี้ปรับเปลี่ยนความเชื่อเริ่มต้นว่ากรรมพันธุ์เป็นกระบวนการ "รวมกัน" ที่ไม่ซ้ำกันซึ่งลูกหลานแสดงลักษณะกลางระหว่างผู้ปกครองทั้งสอง.
กฎข้อที่สามของ Mendel
กฎหมายที่สามของ Mendel ยังเป็นที่รู้จักกันในนามกฎการแยกอิสระ ในระหว่างการก่อตัวของ gametes ตัวละครสำหรับลักษณะที่แตกต่างกันได้รับการสืบทอดอย่างอิสระจากกันและกัน.
ในปัจจุบันเป็นที่รู้กันว่ากฎหมายนี้ไม่สามารถใช้กับยีนในโครโมโซมเดียวกันซึ่งจะสืบทอดมาพร้อมกัน อย่างไรก็ตามโครโมโซมจะแยกออกจากกันอย่างอิสระระหว่างไมโอซิส.
ข้อกำหนดที่นำเสนอโดย Mendel
Mendel ประกาศเกียรติคุณหลายคำที่ใช้ในปัจจุบันในสาขาพันธุศาสตร์ ได้แก่ : เด่น, ถอย, ไฮบริด.
เด่น
เมื่อเมนเดลใช้คำที่โดดเด่นในการทดลองของเขาเขาหมายถึงตัวละครที่แสดงออกภายนอกในแต่ละบุคคลไม่ว่าจะมีเพียงหนึ่งในนั้นหรือถ้ามีสองคน.
ถอย
เมนเดลหมายถึงว่ามันเป็นตัวละครที่ไม่ปรากฏภายนอกตัวบุคคลเพราะตัวละครที่โดดเด่นป้องกันตัวมันได้ ดังนั้นเพื่อที่จะได้ชัยชนะมันจะเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับบุคคลที่จะมีสองตัวละครถอย.
เป็นลูกผสม
เมนเดลใช้คำว่าไฮบริดเพื่ออ้างถึงผลของการข้ามสิ่งมีชีวิตสองชนิดที่แตกต่างกันหรือมีลักษณะที่แตกต่างกัน.
ในทำนองเดียวกันเขาเป็นผู้สร้างการใช้อักษรตัวใหญ่สำหรับอัลลีลที่โดดเด่นและกรณีที่ต่ำกว่าสำหรับอัลลีลที่ถอย.
ต่อจากนั้นนักวิจัยคนอื่นทำงานให้เสร็จและใช้คำศัพท์ที่เหลืออยู่ในปัจจุบัน: ยีนอัลลีลฟีโนไทป์ homozygote, heterozygote.
การถ่ายทอดทางพันธุกรรม Mendelian นำไปใช้กับมนุษย์
ลักษณะของมนุษย์สามารถอธิบายได้ผ่านการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของเมนเดลตราบใดที่ยังมีประวัติครอบครัวอยู่.
มีความจำเป็นต้องทราบประวัติครอบครัวเนื่องจากคุณสามารถรวบรวมข้อมูลที่จำเป็นเกี่ยวกับลักษณะเฉพาะได้.
สำหรับสิ่งนี้ต้นไม้ลำดับวงศ์ตระกูลจะถูกสร้างขึ้นที่อธิบายลักษณะของสมาชิกในครอบครัวแต่ละคนและสามารถกำหนดได้ว่าใครเป็นผู้สืบทอด.
ตัวอย่างการถ่ายทอดทางพันธุกรรมในแมว
ในตัวอย่างนี้สีของขนจะถูกระบุด้วย B (สีน้ำตาลเด่น) หรือ b (สีขาว) ในขณะที่ความยาวของหางจะถูกระบุด้วย S (สั้นโดดเด่น) หรือ s (ยาว).
เมื่อผู้ปกครองเป็น homozygous สำหรับแต่ละลักษณะ (SSbb และ ssBB) ลูก ๆ ของพวกเขาในรุ่น F1 นั้นต่างกันทั้งอัลลีลและแสดงฟีโนไทป์ที่โดดเด่น (SsbB) เท่านั้น.
หากคู่สมรสที่มีลูกด้วยกันในรุ่น F2 มีการผสมสีขนและความยาวหางทั้งหมด: 9 เป็นสีน้ำตาล / สั้น (กล่องสีม่วง), 3 เป็นสีขาว / สั้น (กล่องสีชมพู), 3 คือ สีน้ำตาล / ยาว (กล่องสีน้ำเงิน) และ 1 เป็นสีขาว / ยาว (กล่องสีเขียว).
4 ตัวอย่างลักษณะของ Mendelian
-เผือก: มันเป็นลักษณะทางพันธุกรรมที่ประกอบด้วยการเปลี่ยนแปลงของการผลิตเมลานิน (เม็ดสีที่มนุษย์มีและรับผิดชอบต่อสีผิวผมและดวงตา) ดังนั้นในหลายกรณีมีการขาด รวมมัน ลักษณะนี้ด้อย.
-ติ่งหูของฟรีหู: มันเป็นคุณสมบัติที่โดดเด่น.
-ติ่งหูเข้าร่วม: มันเป็นลักษณะถอย.
-ผมหรือจงอยปากของแม่ม่าย: คุณสมบัตินี้หมายถึงวิธีการที่เส้นผมสิ้นสุดบนหน้าผาก ในกรณีนี้มันจะจบลงด้วยจุดสูงสุดในศูนย์ ผู้ที่นำเสนอคุณสมบัตินี้มีรูปแบบตัวอักษร "w" คว่ำ มันเป็นคุณสมบัติที่โดดเด่น.
ปัจจัยที่เปลี่ยนแปลงการแยก Mendelian
การถ่ายทอดทางพันธุกรรมเชื่อมโยงกับเพศ
การถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่เชื่อมโยงกับเพศหมายถึงสิ่งที่เกี่ยวข้องกับคู่ของโครโมโซมเพศนั่นคือสิ่งที่กำหนดเพศของแต่ละบุคคล.
มนุษย์มีโครโมโซม X และโครโมโซม Y ผู้หญิงมี XX โครโมโซมในขณะที่ผู้ชายมี XY.
ตัวอย่างบางส่วนของมรดกที่เชื่อมโยงกับเพศคือ:
-ตาบอดสี: เป็นการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่ทำให้สีไม่สามารถแยกแยะได้ โดยปกติแล้วคุณไม่สามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างสีแดงและสีเขียวได้ แต่ขึ้นอยู่กับระดับความตาบอดของสีที่บุคคลนั้นนำเสนอ.
ตาบอดสีถูกส่งโดยอัลลีลแบบถอยกลับที่เชื่อมโยงกับโครโมโซม X ดังนั้นหากผู้ชายสืบทอดโครโมโซม X ที่แสดงอัลลีลแบบถอยกลับนี้มันจะเป็นตาบอดสี.
ในขณะที่ผู้หญิงมีการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมนี้เป็นสิ่งจำเป็นที่พวกเขามีโครโมโซม X ที่ถูกเปลี่ยนทั้งสอง นั่นคือเหตุผลที่จำนวนผู้หญิงที่มีอาการตาบอดสีต่ำกว่าผู้ชาย.
-โรคที่การไหลออกของโลหิตนั้นหยุดยาก: เป็นโรคทางพันธุกรรมที่เชื่อมโยงกับโครโมโซม X เช่นฮีโมฟีเลียเป็นโรคที่ทำให้เลือดของคนไม่จับตัวเป็นก้อน.
ด้วยเหตุนี้ถ้าคนที่ทุกข์ทรมานจากฮีโมฟีเลียถูกตัดเลือดของเขาจะนานกว่าคนอื่นที่ไม่มี สิ่งนี้เกิดขึ้นเพราะคุณมีโปรตีนในเลือดไม่เพียงพอที่จะควบคุมการตกเลือด.
-Duchenne muscular dystrophy: เป็นโรคทางพันธุกรรมด้อยที่เชื่อมโยงกับโครโมโซม X มันเป็นโรคทางประสาทและกล้ามเนื้อมันเป็นลักษณะของการปรากฏตัวของความอ่อนแอของกล้ามเนื้ออย่างมีนัยสำคัญซึ่งพัฒนาในลักษณะทั่วไปและความก้าวหน้า
-hypertrichosis: เป็นโรคทางพันธุกรรมที่มีอยู่ในโครโมโซม Y ซึ่งมีการถ่ายทอดจากพ่อสู่เด็กผู้ชายเท่านั้น การสืบทอดประเภทนี้เรียกว่าโฮโลเดนดิค.
Hypertrichosis คือการเจริญเติบโตของผมส่วนเกินเพื่อให้ผู้ที่ทุกข์ทรมานมีส่วนของร่างกายของเขาที่มีขนดกมากเกินไป โรคนี้เรียกว่าซินโดรมมนุษย์หมาป่าเนื่องจากผู้ป่วยจำนวนมากที่มีขนปกคลุมเกือบหมด.
การอ้างอิง
- Brooker, R. (2012). แนวคิดทางพันธุศาสตร์ (ฉบับที่ 1) บริษัท McGraw-Hill, Inc.
- Griffiths, A. , Wessler, S. , Carroll, S. & Doebley, J. (2015). พันธุศาสตร์เบื้องต้น การวิเคราะห์ (ฉบับที่ 11) W.H. คนอิสระ
- Hasan, H. (2005). เมนเดลและกฎของพันธุศาสตร์ (ฉบับที่ 1) สำนักพิมพ์ Rosen, Inc.
- Lewis, R. (2015). พันธุศาสตร์มนุษย์: แนวคิดและการประยุกต์ (ฉบับที่ 11) การศึกษา McGraw-Hill.
- Snustad, D. & Simmons, M. (2011). หลักการพันธุศาสตร์ (6th ed.) John Wiley และบุตรชาย.
- Trefil, J. (2003). ธรรมชาติของวิทยาศาสตร์ (ฉบับที่ 1) Houghton Mifflin Harcourt.