De 3 Wetten van Mendel en de Experimenten van de Erwten

de 3 wetten van Mendel of Mendeliaanse genetica zijn de belangrijkste verklaringen van biologische overerving. Gregorio Mendel, een monnik en een Oostenrijkse naturalist, wordt beschouwd als de vader van de genetica. Door zijn experimenten met planten ontdekte Mendel dat bepaalde eigenschappen werden geërfd volgens specifieke patronen.

Mendel bestudeerde een erfenis die experimenteerde met erwten van een plant van de soort Pisum sativum hij had in zijn tuin. Deze plant was een uitstekend testmodel omdat het zelfbestuivers of kruisbestuiving kon zijn, naast het feit dat het verschillende functies heeft die slechts twee vormen hebben.

Bijvoorbeeld kan de functie "color" alleen groen of geel kan de karakteristieke "textuur" alleen glad of ruw, en dus met de andere twee vormen vijf elementen elk zijn.

Gregor Mendel formuleerde zijn drie wetten in zijn werk gepubliceerd als Experimenten Plant hybridisatie (1865), die gepresenteerd op het Natural History Society of Brünn, maar werden genegeerd en waren tot 1900 geen rekening gehouden met.

index

• 1 Geschiedenis van Gregor Mendel
• 2 experimenten met Mendel 
  • 2.1 Resultaten van de experimenten
  • 2.2 Hoe werden de experimenten van Mendel uitgevoerd??
  • 2.3 Waarom Mendel de erwtenplanten koos?
• 3 Mendel's 3 wetten samengevat
  • 3.1 Mendel's eerste wet
  • 3.2 Tweede wet van Mendel
  • 3.3 Mendel's derde wet
• 4 Voorwaarden geïntroduceerd door Mendel
  • 4.1 Dominant
  • 4.2 Recessief
  • 4.3 Hybride
• 5 Mendeliaanse overerving toegepast bij de mens
• 6 Voorbeeld van overerving bij katten
• 7 4 Voorbeelden van Mendeliaanse kenmerken
• 8 Factoren die de segregatie van Mendel veranderen
  • 8.1 Erfgoed gekoppeld aan seks
• 9 Referenties

Geschiedenis van Gregor Mendel

Gregor Mendel wordt beschouwd als de vader van de genetica, vanwege de bijdragen die hij via zijn drie wetten heeft nagelaten. Hij werd geboren op 22 juli 1822, en er wordt gezegd dat hij al op jonge leeftijd in direct contact stond met de natuur, een situatie die hem geïnteresseerd in plantkunde maakte..

In 1843 ging hij naar het klooster van Brünn en drie jaar later werd hij tot priester gewijd. Later, in 1851, besloot hij om plantkunde, natuurkunde, scheikunde en geschiedenis te studeren aan de Universiteit van Wenen.

Na zijn studie keerde Mendel terug naar het klooster en het was daar waar hij de experimenten uitvoerde waarmee hij de zogenaamde Mendel's Wetten kon formuleren.

Helaas, toen hij zijn werk presenteerde, ging het onopgemerkt voorbij en er wordt gezegd dat Mendel de experimenten met de erfenis heeft opgegeven.

Aan het begin van de twintigste eeuw begonnen zijn werken echter erkenning te krijgen, toen verschillende wetenschappers en botanici soortgelijke experimenten uitvoerden en hun studies vonden.

Mendel's experimenten

Mendel bestudeerde zeven kenmerken van de erwt plant: zaad kleur, vorm zaad, bloem positie, bloemkleur, pod vorm, pod kleur en steellengte.

Er waren drie hoofdstappen voor de experimenten van Mendel:

1-Door zelfbevruchting produceerde een generatie van pure planten (homozygoten). Dat wil zeggen, planten met paarse bloemen produceerden altijd zaden die paarse bloemen produceerden. Hij noemde deze planten de generatie P (van ouders).

2-Vervolgens kruiste hij paren van pure planten met verschillende eigenschappen en de afstammelingen hiervan noemde hij de tweede generatie (F1).

3-behaalt een derde generatie (F2) autopolinizando twee F1-generatie planten, dwz het kruisen van twee planten van de F1-generatie met dezelfde functies.

Resultaten van de experimenten

Mendel vond een aantal ongelooflijke resultaten van zijn experimenten.

F1 generatie

Mendel ontdekte dat de F1-generatie altijd dezelfde eigenschap produceerde, ook al hadden de twee ouders verschillende kenmerken. Als je bijvoorbeeld een plant kruist met paarse bloemen met een plant met witte bloemen, hadden alle afstammelingen (F1) paarse bloemen.

Dit komt omdat de paarse bloem de eigenschap is dominant. Daarom is de witte bloem de eigenschap recessief.

Deze resultaten kunnen worden weergegeven in een diagram dat het Punnett-vierkant wordt genoemd. Het dominante gen voor kleur wordt weergegeven met een hoofdletter en het recessieve gen met een kleine letter. Hier is de paarse kleur het dominante gen dat wordt weergegeven met een "M" en het wit is het recessieve gen dat wordt weergegeven met een "b".

Generatie F2

In de F2-generatie ontdekte Mendel dat 75% van de bloemen paars was en 25% wit. Hij vond het interessant dat hoewel beide ouders paarse bloemen hadden, 25% van de nakomelingen witte bloemen had.

Het verschijnen van witte bloemen is te wijten aan een gen of recessieve eigenschap die bij beide ouders aanwezig is. Hier is de Punnett-grafiek die laat zien dat 25% van de nakomelingen twee "b" -genen had die de witte bloemen produceerden:

Hoe werden de experimenten van Mendel uitgevoerd??

Mendel's experimenten werden uitgevoerd met erwtenplanten, een enigszins complexe situatie omdat elke bloem een ​​mannelijk deel en een vrouwelijk deel heeft, dat wil zeggen, zelfbestoven.

Dus hoe kon Mendel het nageslacht van de planten controleren? Hoe kon ik ze oversteken?.

Het antwoord is simpel, om de nakomelingen van de erwtenplanten te kunnen beheersen, creëerde Mendel een procedure die hem in staat stelde te voorkomen dat de planten zichzelf zouden bevruchten.

De werkwijze omvatte het snijden van de meeldraad (mannelijke organen van de bloemen met het stuifmeelzakken, dat wil zeggen die produceren pollen) bloemen verdieping (genaamd BB) en strooi stuifmeel op de tweede verdieping in het stamper (vrouwelijk bloemenorgel, dat zich in het midden ervan bevindt) van de eerste.

Met deze actie beheerste Mendel het proces van bevruchting, een situatie die hem in staat stelde om elk experiment steeds opnieuw uit te voeren om ervoor te zorgen dat altijd hetzelfde nageslacht werd verkregen.

Dit is hoe hij de formulering bereikte van wat nu bekend staat als de wetten van Mendel.

Waarom Mendel de erwtenplanten koos?

Gregor Mendel koos pea installaties voor genetische experimenten, omdat ze goedkoper zijn dan welke andere plant waren en omdat de tijd voor het genereren daarvan is zeer kort en heeft een groot aantal nakomelingen.

De nakomelingen waren belangrijk, omdat het noodzakelijk was om veel experimenten uit te voeren om hun wetten te formuleren.

Hij koos ze ook vanwege de grote verscheidenheid die bestond, dat wil zeggen die van groene erwten, die van gele erwten, die van ronde peulen, onder anderen..

De variëteit was belangrijk omdat het nodig was om te weten welke eigenschappen zouden kunnen worden geërfd. Dat is waar de termijn van Mendeliaanse overerving ontstaat.

De 3 wetten van Mendel zijn samengevat

Mendel's eerste wet

Mendel's eerste wet of de wet bepaalt dat de uniformiteit van het kruis twee zuivere individuen (homozygote) alle afstammelingen zijn gelijk (uniform) in hun karaktertrekken.

Dit komt door de dominantie van sommige karakters, een simpele kopie hiervan is voldoende om het effect van een recessief personage te maskeren. Daarom zullen zowel homozygote als heterozygote nakomelingen hetzelfde fenotype vertonen (zichtbare eigenschap)..

Mendel's tweede wet

De tweede wet van Mendel, ook wel de segregatiewet voor tekens genoemd, stelt dat de allelen (erfelijke factoren) tijdens de vorming van de gameten gescheiden zijn (gescheiden), zodanig dat de nakomelingen een allel van elk familielid verkrijgen..

Dit genetische principe veranderde de aanvankelijke overtuiging dat erfelijkheid een uniek "combinatie" proces is waarbij nakomelingen intermediaire eigenschappen vertonen tussen de twee ouders..

Mendel's derde wet

Mendel's derde wet staat ook bekend als de wet van onafhankelijke scheiding. Tijdens de vorming van de gameten worden de karakters voor de verschillende eigenschappen onafhankelijk van elkaar geërfd.

Momenteel is bekend dat deze wet niet van toepassing is op genen op hetzelfde chromosoom, die samen zouden worden geërfd. Echter, chromosomen scheiden zich onafhankelijk tijdens meiose.

Voorwaarden geïntroduceerd door Mendel

Mendel bedacht enkele van de termen die momenteel worden gebruikt op het gebied van genetica, waaronder: dominant, recessief, hybride.

dominant

Als Mendel de sleutel woord dat in zijn experimenten, verwees hij naar het personage extern tot uiting in het individu, of het was slechts een van hen of twee van hen waren.

recessief

Met recessief bedoelde Mendel dat het een personage is dat niet buiten het individu wordt gemanifesteerd, omdat een dominant karakter het voorkomt. Daarom zal het voor het overheersend karakter nodig zijn dat het individu twee recessieve karakters heeft.

bastaard

Mendel gebruikte het woord hybride om te verwijzen naar het resultaat van een kruising van twee organismen van verschillende soorten of verschillende kenmerken.

Evenzo was hij het die het gebruik van de hoofdletter voor de dominante allelen en de kleine letters voor de recessieve allelen vaststelde.

Vervolgens voltooiden andere onderzoekers hun werk en gebruikten de rest van de termen die tegenwoordig worden gebruikt: gen, allel, fenotype, homozygoot, heterozygoot.

Mendeliaanse overerving toegepast op mensen

De eigenschappen van mensen kunnen worden verklaard door Mendeliaanse overerving, zolang de familiegeschiedenis bekend is.

Het is noodzakelijk om de familiegeschiedenis te kennen, omdat je met hen de nodige informatie over een bepaald kenmerk kunt verzamelen.

Hiervoor wordt een genealogische stamboom gemaakt waarin alle kenmerken van de leden van de familie worden beschreven en zo kan worden vastgesteld van wie ze zijn geërfd..

Voorbeeld van overerving bij katten

In dit voorbeeld wordt de kleur van de vacht aangegeven met B (bruine, dominant) of b (wit), terwijl de lengte van de rij wordt aangeduid met S (kort dominant) of B (lang).

Als ouders homozygoot zijn voor elke functie (SSBB en SSBB), hun kinderen in de F1-generatie heterozygoot zijn in beide allelen en tonen alleen dominant fenotypes (SSBB).

Wanneer het nageslacht samen in de F2 generatie gepaard alle combinaties van vachtkleur en wachtrijlengtecode geproduceerd: 9 zijn bruin / kort (dozen paars), drie zijn wit / kort (roze), dan drie zijn bruin / lang (blauwe vakken) en 1 is wit / lang (groene doos).

4 Voorbeelden van Mendeliaanse kenmerken

-albinisme: Het is een erfelijke eigenschap dat het veranderen van de productie van melanine (het pigment dat de mens bezit en is verantwoordelijk voor de kleur van de huid, haar en ogen) gaat, zo vaak is er geen totaal ervan. Deze eigenschap is recessief.

-Lobes van het vrije oor: het is een dominante functie.

-Lobben van het oor kwamen samen: het is een recessieve eigenschap.

-Het haar of de snavel van de weduwe: deze functie verwijst naar de manier waarop de haarlijn op het voorhoofd eindigt. In dit geval zou het eindigen met een piek in het midden. Degenen die deze functie presenteren hebben een lettervorm "w" ondersteboven. Het is een dominante functie.

Factoren die de segregatie van Mendel veranderen

Erfelijkheid gekoppeld aan seks

De overerving gekoppeld aan geslacht verwijst naar dat wat gerelateerd is aan het paar geslachtschromosomen, dat wil zeggen, die het geslacht van het individu bepalen.

Mensen hebben X-chromosomen en Y-chromosomen, vrouwen hebben XX chromosomen, terwijl mannen XY hebben.

Enkele voorbeelden van overerving gekoppeld aan seks zijn:

-Kleurenblindheid: het is een genetische verandering waardoor kleuren niet te onderscheiden zijn. Meestal kun je geen onderscheid maken tussen rood en groen, maar dat is afhankelijk van de mate van kleurenblindheid die de persoon presenteert.

Kleurenblindheid wordt door de recessieve allel X-gebonden en dus als een man erft een X-chromosoom aanwezig dit recessief allel, dit is kleurenblind.

Hoewel voor vrouwen deze genetische verandering nodig is, is het noodzakelijk dat ze de twee veranderde X-chromosomen hebben. Dat is de reden waarom het aantal vrouwen met kleurenblindheid lager is dan dat van mannen.

-hemofilie: Het is een erfelijke ziekte die graag kleurenblindheid is X-gebonden Hemofilie is een ziekte die ervoor zorgt dat het bloed van mensen die niet goed stollen.

Om deze reden, als een persoon die lijdt aan hemofilie wordt gesneden, zal zijn bloeding langer duren dan die van een andere persoon die het niet heeft. Dit gebeurt omdat u niet genoeg eiwitten in uw bloed heeft om het bloeden onder controle te houden.

-Duchenne spierdystrofie: een recessief erfelijke ziekte die is verbonden met chromosoom X. Het is een neuromusculaire ziekte gekenmerkt door de aanwezigheid van significante spierzwakte, die wijd en progresiv ontwikkelt

-hypertrichosis: het is een erfelijke ziekte die aanwezig is in het Y-chromosoom, waarvoor het alleen van een vader naar een mannelijk kind wordt overgedragen. Dit type overerving wordt een holodendicum genoemd.

Hypertrichose is de groei van overtollig haar, dus wie lijdt, heeft delen van zijn lichaam die overdreven harig zijn. Deze ziekte wordt ook wel het weerwolf-syndroom genoemd, omdat veel mensen die lijden, bijna volledig bedekt zijn met haren.

referenties

1. Brooker, R. (2012). Concepten van genetica (1e ed.). The McGraw-Hill Companies, Inc.
2. Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Inleiding tot genetisch analyse (11de ed.). W.H. poorter
3. Hasan, H. (2005). Mendel en de wetten van de genetica (1e ed.). The Rosen Publishing Group, Inc.
4. Lewis, R. (2015). Menselijke genetica: concepten en toepassingen (11de ed.). McGraw-Hill Education.
5. Snustad, D. & Simmons, M. (2011). Principles of Genetics (6e druk). John Wiley and Sons.
6. Trefil, J. (2003). De aard van de wetenschap (1e ed.). Houghton Mifflin Harcourt.