S
sofuopm
Με τον όρο Μεντελική (ή Μεντελιανή) κληρονομικότητα εννοούμε μια σειρά νόμων που επιχειρούν να περιγράψουν τη μετάδοση κληρονομικών χαρακτηριστικών από γενιά σε γενιά. Οι νόμοι αυτοί διατυπώθηκαν για πρώτη φορά το 1864 από τον βοτανολόγο και μοναχό Γκρέγκορ Μέντελ (Gregor Mendel), γι' αυτό είναι γνωστοί και ως νόμοι του Μέντελ. Οι νόμοι του Μέντελ αποτελούν την πρώτη εμπεριστατωμένη διαπραγμάτευαση του ζητήματος της κληρονομικότητας και ταυτόχρονα τον πυρήνα ιδεών της κλασικής γενετικής.
Η κατανόηση των μηχανισμών στους οποίους βασίζεται η κληρονομικότητα έχει αποτελέσει στόχο της ανθρώπινης σκέψης από πολύ παλιά, θα μπορούσε να πει κανείς από τότε που υπάρχει το ανθρώπινο είδος. Υπάρχουν ενδείξεις για την πραγματοποίηση σχετικών προβληματισμών σε χρονολογίες που φτάνουν μέχρι το 4.000 π.Χ.. Παρόλ' αυτά, η πρώτη επιστημονική μελέτη της κληρονομικότητας πραγματοποιήθηκε στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα από τον Αυστριακό μοναχό Γκρέγκορ Μέντελ (Gregor Mendel). Για αυτό το λόγο, ο Μέντελ θεωρείται από πολλούς ως ο πατέρας της γενετικής.
Ο Μέντελ πειραματίστηκε στη διάδοση των κληρονομικών χαρακτηριστικών του μοσχομπίζελου
Ανάμεσα στα έτη 1856 και 1863, ο Μέντελ καλλιέργησε και μελέτησε περίπου 28.000 μπιζελιές. Δημοσίευσε τα αποτελέσματά του το 1865 σε ένα άρθρο με τον τίτλο Πειράματα στον Υβριδισμό Φυτών ("Experiments on Plant Hybridization"), τα οποία όμως αγνοήθηκαν από την επιστημονική κοινότητα. Ο Μέντελ έστειλε τα αποτελέσματά του στον Ελβετό Καρλ Βίλχελμ φον Νάγκελι, σημαντικό βοτανικό της εποχής, ο οποίος όμως δεν τα θεώρησε σημαντικά. Το 1869 ακολούθησε δεύτερη δημοσίευσή τους, πάλι χωρίς αποτέλεσμα αναγνώρισης της σημασίας τους από τους επιστημονικούς κύκλους της εποχής.
Ο πρώτος νόμος - Νόμος διαχωρισμού των αλληλόμορφων γονιδίων
Ο Μέντελ αρχικά διασταύρωσε φυτά μικρού ύψους με φυτά μεγάλου ύψους. Διαπίστωσε ότι τα φυτά της δεύτερης γενιάς ήταν όλα ψηλά. Με άλλα λόγια, το χαρακτηριστικό του μικρού ύψους φαινόταν να έχει 'εξαφανιστεί'. Στη συνέχεια, ο Μέντελ διασταύρωσε αυτά τα φυτά δεύτερης γενιάς μεταξύ τους. Διαπίστωσε ότι οι απόγονοι τους ήταν ψηλά και κοντά φυτά, σε αναλογία 3:1. Το χαρακτηριστικό δηλαδή του μικρού ύψους, με κάποιο τρόπο είχε διατηρηθεί. Ο Μέντελ επίσης διαπίστωσε ότι τα αρσενικά και θηλυκά φυτά συνεισφέρουν στον ίδιο βαθμό στη διαμόρφωση των χαρακτηριστικών των απογόνων.
Συμπέρανε λοιπόν ότι κάθε οργανισμός διαθέτει δύο παράγοντες για κάθε χαρακτηριστικό (πχ. για το ύψος υπάρχουν οι παράγοντες 'ψηλό φυτό' και 'κοντό φυτό') και με τυχαίο τρόπο συνεισφέρει έναν από αυτούς στον απόγονό του. Έτσι, αν οι παράγοντες που πάρει από τους προγόνους του ένα φυτό είναι ίδιοι, τότε το φυτό θα είναι ανάλογα ψηλό ή κοντό. Αν οι παράγοντες είναι διαφορετικοί, τότε θα υπερισχύσει ο ένας από αυτούς. Ο Μέντελ ονόμασε επικρατή τα χαρακτηριστικά που υπερισχύουν και υπολειπόμενα αυτά που (προσωρινά) δεν εκφράζονται. Σύμφωνα με τα προαναφερθέντα, το χαρακτηριστικό 'ψηλό φυτό' είναι το επικρατές, ενώ το χαρακτηριστικό 'κοντό φυτό' είναι το υπολειπόμενο.
Σήμερα είναι γνωστό ότι αυτό που ο Μέντελ αποκαλούσε γενετικοί παράγοντες είναι τα γονίδια, συγκεκριμένες δηλαδή αλληλουχίες DNA. Τα γονίδια που ελέγχουν ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό (πχ. το ύψος) βρίσκονται στη ίδια θέση στα ομόλογα χρωμοσώματα και ονομάζονται αλληλόμορφα γονίδια.
Σύμφωνα λοιπόν με τον πρώτο νόμο του Μέντελ, τα αλληλόμορφα γονίδια δεν αναμιγνύονται, ούτε αλλοιώνονται το ένα από το άλλο, αλλά διαχωρίζονται και κατανέμονται σε διαφορετικούς γαμέτες. Οι απόγονοι προκύπτουν από τον τυχαίο συνδυασμό των γαμετών. Ο πρώτος νόμος του Μέντελ για την κληρονομικότητα αναφέρεται και ως νόμος διαχωρισμού των αλληλόμορφων γονιδίων.
[Επεξεργασία] Ο δεύτερος νόμος - Νόμος ανεξάρτητης μεταβίβασης των γονιδίων
Ο Μέντελ εστίασε και στη διασταύρωση φυτών που διέφεραν σε δύο ή περισσότερα ευδιάκριτα χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα μελέτησε τα χαρακτηριστικά των απογόνων της διασταύρωσης:
* ενός φυτού με κίτρινα και λείας επιφάνειας σπέρματα, και
* ενός φυτού με πράσινα και ανώμαλης επιφάνειας σπέρματα.
Παρατήρησε ότι τα φυτά-απόγονοι είχαν όλα κίτρινα και λεία σπέρματα, οπότε συμπέρανε πως τα χαρακτηριστικά 'κίτρινο σπέρμα' και 'λείο σπέρμα' είναι τα επικρατή, ενώ τα χαρακτηριστικά 'πράσινο σπέρμα' και 'ανώμαλης επιφάνειας σπέρμα' είναι τα υπολειπόμενα.
Διάγραμμα 2 : Ο δεύτερος νόμος του Μέντελ. Στην περίπτωση των κουνελιών, δύο χαρακτηριστικά (μαύρο/άσπρο και κοντό/μακρύ τρίχωμα, με επικρατή χαρακτηριστικά τα 'μαύρο' και 'κοντό') οδηγούν σε μία 9:3:3:1 αναλογία στη δεύτερη θυγατρική γενιά. (S=κοντό, s=μακρύ, B=μαύρο, b=άσπρο)
Επίσης: (1) Πατρική γενιά. (2) Πρώτη θυγατρική γενιά. (3) Δεύτερη θυγατρική γενιά.
Τα χαρακτηριστικά των απογόνων τελικά είναι : 9x κοντό μαύρο τρίχωμα, 3x μακρύ μαύρο τρίχωμα, 3x κοντό άσπρο τρίχωμα, 1x μακρύ άσπρο τρίχωμα.
Στη συνέχεια ο Μέντελ διασταύρωσε αυτά τα φυτά-απόγονους πρώτης γενιάς μεταξύ τους. Η δεύτερη γενιά που παρήγαγε έτσι αποτελούταν από 556 φυτά. Από αυτά:
* τα 315 είχαν κίτρινα και λεία σπέρματα (επικρατές + επικρατές χαρακτηριστικό)
* τα 101 είχαν κίτρινα και ανώμαλα σπέρματα (επικρατές + υπολειπόμενο χαρακτηριστικό)
* τα 108 είχαν πράσινα και λεία σπέρματα (υπολειπόμενο + επικρατές χαρακτηριστικό)
* τα 32 είχαν πράσινα και ανώμαλα σπέρματα (υπολειπόμενο + υπολειπόμενο χαρακτηριστικό).
Διαπίστωσε δηλαδή αναλογία περίπου 9:3:3:1.
Μια τέτοια αναλογία μεταξύ των χαρακτηριστικών των απογόνων δικαιολογείται αν δεχθεί κανείς ότι το γονίδιο που ελέγχει το ένα χαρακτηριστικό (το χρώμα του σπέρματος) δεν επηρεάζει τη μεταβίβαση του γονιδίου που ελέγχει το άλλο χαρακτηριστικό (την υφή της επιφάνειας του σπέρματος). Αυτή η ερμηνεία αποτελεί το δεύτερο νόμο του Μέντελ για την κληρονομικότητα, ο οποίος αναφέρεται και ως νόμος της ανεξάρτητης μεταβίβασης των γονιδίων.
γονιδίων
Διάγραμμα 1 : Ο πρώτος νόμος του Μέντελ.
(1) Πατρική γενιά. (2) Πρώτη θυγατρική γενιά. (3) Δεύτερη θυγατρική γενιά.
Στη δεύτερη θυγατρική γενιά το επικρατές χαρακτηριστικό (κόκκινο χρώμα) και το υπολειπόμενο (άσπρο χρώμα) εμφανίζονται με αναλογία 3:1
ΣΥΝΕΧΙΖΕΤΕ ΑΛΑΝΙΑ
Η κατανόηση των μηχανισμών στους οποίους βασίζεται η κληρονομικότητα έχει αποτελέσει στόχο της ανθρώπινης σκέψης από πολύ παλιά, θα μπορούσε να πει κανείς από τότε που υπάρχει το ανθρώπινο είδος. Υπάρχουν ενδείξεις για την πραγματοποίηση σχετικών προβληματισμών σε χρονολογίες που φτάνουν μέχρι το 4.000 π.Χ.. Παρόλ' αυτά, η πρώτη επιστημονική μελέτη της κληρονομικότητας πραγματοποιήθηκε στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα από τον Αυστριακό μοναχό Γκρέγκορ Μέντελ (Gregor Mendel). Για αυτό το λόγο, ο Μέντελ θεωρείται από πολλούς ως ο πατέρας της γενετικής.
Ο Μέντελ πειραματίστηκε στη διάδοση των κληρονομικών χαρακτηριστικών του μοσχομπίζελου
Ανάμεσα στα έτη 1856 και 1863, ο Μέντελ καλλιέργησε και μελέτησε περίπου 28.000 μπιζελιές. Δημοσίευσε τα αποτελέσματά του το 1865 σε ένα άρθρο με τον τίτλο Πειράματα στον Υβριδισμό Φυτών ("Experiments on Plant Hybridization"), τα οποία όμως αγνοήθηκαν από την επιστημονική κοινότητα. Ο Μέντελ έστειλε τα αποτελέσματά του στον Ελβετό Καρλ Βίλχελμ φον Νάγκελι, σημαντικό βοτανικό της εποχής, ο οποίος όμως δεν τα θεώρησε σημαντικά. Το 1869 ακολούθησε δεύτερη δημοσίευσή τους, πάλι χωρίς αποτέλεσμα αναγνώρισης της σημασίας τους από τους επιστημονικούς κύκλους της εποχής.
Ο πρώτος νόμος - Νόμος διαχωρισμού των αλληλόμορφων γονιδίων
Ο Μέντελ αρχικά διασταύρωσε φυτά μικρού ύψους με φυτά μεγάλου ύψους. Διαπίστωσε ότι τα φυτά της δεύτερης γενιάς ήταν όλα ψηλά. Με άλλα λόγια, το χαρακτηριστικό του μικρού ύψους φαινόταν να έχει 'εξαφανιστεί'. Στη συνέχεια, ο Μέντελ διασταύρωσε αυτά τα φυτά δεύτερης γενιάς μεταξύ τους. Διαπίστωσε ότι οι απόγονοι τους ήταν ψηλά και κοντά φυτά, σε αναλογία 3:1. Το χαρακτηριστικό δηλαδή του μικρού ύψους, με κάποιο τρόπο είχε διατηρηθεί. Ο Μέντελ επίσης διαπίστωσε ότι τα αρσενικά και θηλυκά φυτά συνεισφέρουν στον ίδιο βαθμό στη διαμόρφωση των χαρακτηριστικών των απογόνων.
Συμπέρανε λοιπόν ότι κάθε οργανισμός διαθέτει δύο παράγοντες για κάθε χαρακτηριστικό (πχ. για το ύψος υπάρχουν οι παράγοντες 'ψηλό φυτό' και 'κοντό φυτό') και με τυχαίο τρόπο συνεισφέρει έναν από αυτούς στον απόγονό του. Έτσι, αν οι παράγοντες που πάρει από τους προγόνους του ένα φυτό είναι ίδιοι, τότε το φυτό θα είναι ανάλογα ψηλό ή κοντό. Αν οι παράγοντες είναι διαφορετικοί, τότε θα υπερισχύσει ο ένας από αυτούς. Ο Μέντελ ονόμασε επικρατή τα χαρακτηριστικά που υπερισχύουν και υπολειπόμενα αυτά που (προσωρινά) δεν εκφράζονται. Σύμφωνα με τα προαναφερθέντα, το χαρακτηριστικό 'ψηλό φυτό' είναι το επικρατές, ενώ το χαρακτηριστικό 'κοντό φυτό' είναι το υπολειπόμενο.
Σήμερα είναι γνωστό ότι αυτό που ο Μέντελ αποκαλούσε γενετικοί παράγοντες είναι τα γονίδια, συγκεκριμένες δηλαδή αλληλουχίες DNA. Τα γονίδια που ελέγχουν ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό (πχ. το ύψος) βρίσκονται στη ίδια θέση στα ομόλογα χρωμοσώματα και ονομάζονται αλληλόμορφα γονίδια.
Σύμφωνα λοιπόν με τον πρώτο νόμο του Μέντελ, τα αλληλόμορφα γονίδια δεν αναμιγνύονται, ούτε αλλοιώνονται το ένα από το άλλο, αλλά διαχωρίζονται και κατανέμονται σε διαφορετικούς γαμέτες. Οι απόγονοι προκύπτουν από τον τυχαίο συνδυασμό των γαμετών. Ο πρώτος νόμος του Μέντελ για την κληρονομικότητα αναφέρεται και ως νόμος διαχωρισμού των αλληλόμορφων γονιδίων.
[Επεξεργασία] Ο δεύτερος νόμος - Νόμος ανεξάρτητης μεταβίβασης των γονιδίων
Ο Μέντελ εστίασε και στη διασταύρωση φυτών που διέφεραν σε δύο ή περισσότερα ευδιάκριτα χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα μελέτησε τα χαρακτηριστικά των απογόνων της διασταύρωσης:
* ενός φυτού με κίτρινα και λείας επιφάνειας σπέρματα, και
* ενός φυτού με πράσινα και ανώμαλης επιφάνειας σπέρματα.
Παρατήρησε ότι τα φυτά-απόγονοι είχαν όλα κίτρινα και λεία σπέρματα, οπότε συμπέρανε πως τα χαρακτηριστικά 'κίτρινο σπέρμα' και 'λείο σπέρμα' είναι τα επικρατή, ενώ τα χαρακτηριστικά 'πράσινο σπέρμα' και 'ανώμαλης επιφάνειας σπέρμα' είναι τα υπολειπόμενα.
Διάγραμμα 2 : Ο δεύτερος νόμος του Μέντελ. Στην περίπτωση των κουνελιών, δύο χαρακτηριστικά (μαύρο/άσπρο και κοντό/μακρύ τρίχωμα, με επικρατή χαρακτηριστικά τα 'μαύρο' και 'κοντό') οδηγούν σε μία 9:3:3:1 αναλογία στη δεύτερη θυγατρική γενιά. (S=κοντό, s=μακρύ, B=μαύρο, b=άσπρο)
Επίσης: (1) Πατρική γενιά. (2) Πρώτη θυγατρική γενιά. (3) Δεύτερη θυγατρική γενιά.
Τα χαρακτηριστικά των απογόνων τελικά είναι : 9x κοντό μαύρο τρίχωμα, 3x μακρύ μαύρο τρίχωμα, 3x κοντό άσπρο τρίχωμα, 1x μακρύ άσπρο τρίχωμα.
Στη συνέχεια ο Μέντελ διασταύρωσε αυτά τα φυτά-απόγονους πρώτης γενιάς μεταξύ τους. Η δεύτερη γενιά που παρήγαγε έτσι αποτελούταν από 556 φυτά. Από αυτά:
* τα 315 είχαν κίτρινα και λεία σπέρματα (επικρατές + επικρατές χαρακτηριστικό)
* τα 101 είχαν κίτρινα και ανώμαλα σπέρματα (επικρατές + υπολειπόμενο χαρακτηριστικό)
* τα 108 είχαν πράσινα και λεία σπέρματα (υπολειπόμενο + επικρατές χαρακτηριστικό)
* τα 32 είχαν πράσινα και ανώμαλα σπέρματα (υπολειπόμενο + υπολειπόμενο χαρακτηριστικό).
Διαπίστωσε δηλαδή αναλογία περίπου 9:3:3:1.
Μια τέτοια αναλογία μεταξύ των χαρακτηριστικών των απογόνων δικαιολογείται αν δεχθεί κανείς ότι το γονίδιο που ελέγχει το ένα χαρακτηριστικό (το χρώμα του σπέρματος) δεν επηρεάζει τη μεταβίβαση του γονιδίου που ελέγχει το άλλο χαρακτηριστικό (την υφή της επιφάνειας του σπέρματος). Αυτή η ερμηνεία αποτελεί το δεύτερο νόμο του Μέντελ για την κληρονομικότητα, ο οποίος αναφέρεται και ως νόμος της ανεξάρτητης μεταβίβασης των γονιδίων.
γονιδίων
Διάγραμμα 1 : Ο πρώτος νόμος του Μέντελ.
(1) Πατρική γενιά. (2) Πρώτη θυγατρική γενιά. (3) Δεύτερη θυγατρική γενιά.
Στη δεύτερη θυγατρική γενιά το επικρατές χαρακτηριστικό (κόκκινο χρώμα) και το υπολειπόμενο (άσπρο χρώμα) εμφανίζονται με αναλογία 3:1
ΣΥΝΕΧΙΖΕΤΕ ΑΛΑΝΙΑ
...
)
)
