הודעה בנושא גרגור מנדל. מצגת לשיעור ביולוגיה בנושא: ביוגרפיות של ביולוגים

מנדל היה נזיר ונהנה מאוד ללמד מתמטיקה ופיזיקה בבית ספר סמוך. אבל הוא לא הצליח לעבור את ההסמכה הממלכתית לתפקיד המורה. ראיתי את הצמא שלו לידע ויכולות אינטלקטואליות גבוהות מאוד. הוא שלח אותו לאוניברסיטת וינה כדי לקבל השכלה גבוהה. גרגור מנדל למד שם שנתיים. הוא השתתף בשיעורים במדעי הטבע ובמתמטיקה. זה עזר לו מאוחר יותר לנסח את חוקי הירושה.

שנים אקדמיות קשות

גרגור מנדל היה הילד השני במשפחה של איכרים עם שורשים גרמניים וסלאבים. בשנת 1840 השלים הילד שישה שיעורים בגימנסיה, וכבר בשנה שלאחר מכן נכנס לשיעור פילוסופיה. אבל באותן שנים, מצבה הכלכלי של המשפחה החמיר, ומנדל בן ה-16 נאלץ לדאוג למזון שלו. זה היה מאוד קשה. לכן, לאחר שסיים את לימודיו בשיעורי פילוסופיה, הוא הפך לטירון במנזר.

אגב, השם שניתן לו בלידה הוא יוהאן. כבר במנזר התחילו לקרוא לו גרגור. לא בכדי הוא נכנס לכאן, כיון שקיבל חסות, וכן תמיכה כלכליתמתן הזדמנות להמשיך ללמוד. בשנת 1847 הוסמך לכומר. בתקופה זו למד בבית הספר התיאולוגי. הייתה כאן ספרייה עשירה, שסיפקה השפעה חיוביתלחינוך.

נזיר ומורה

גרגור, שעדיין לא ידע שהוא המייסד העתידי של הגנטיקה, לימד שיעורים בבית הספר ולאחר שנכשל בהסמכה, סיים באוניברסיטה. לאחר סיום לימודיו חזר מנדל לעיר ברון והמשיך ללמד תולדות הטבע ופיזיקה. הוא ניסה שוב לקבל הסמכה כמורה, אך גם הניסיון השני נכשל.

ניסויים עם אפונה

מדוע מנדל נחשב למייסד הגנטיקה? מאז 1856, הוא החל לערוך ניסויים מקיפים ומחושבים בקפידה הקשורים למעברי צמחים בגן המנזר. באמצעות הדוגמה של אפונה, הוא זיהה דפוסי תורשה של תכונות שונות בצאצאי צמחים היברידיים. שבע שנים לאחר מכן, הניסויים הושלמו. וכמה שנים מאוחר יותר, בשנת 1865, בפגישות של אגודת חוקרי הטבע ברון, הוא פרסם דוח על העבודה שנעשתה. שנה לאחר מכן התפרסם מאמרו על ניסויים בהכלאות צמחים. בזכותו היא נוסדה כדיסציפלינה מדעית עצמאית. הודות לכך, מנדל הוא מייסד הגנטיקה.

אם מדענים קודמים לא הצליחו לחבר הכל ולנסח עקרונות, אז גרגור הצליח. הוא יצר כללים מדעיים למחקר ותיאור של כלאיים, כמו גם צאצאיהם. פותחה ויושמה מערכת סמלית לציון תכונות. מנדל ניסח שני עקרונות שבאמצעותם ניתן לנבא תחזיות לגבי ירושה.

הכרה מאוחרת

למרות פרסום מאמרו, העבודה זכתה לביקורת חיובית אחת בלבד. המדען הגרמני נאגלי, שחקר גם הכלאה, הגיב בחיוב לעבודותיו של מנדל. אבל היו לו גם ספקות שהחוקים שנחשפו רק על אפונה יכולים להיות אוניברסליים. הוא יעץ שמנדל, מייסד הגנטיקה, יחזור על הניסויים במיני צמחים אחרים. גרגור הסכים לכך בכבוד.

הוא ניסה לחזור על הניסויים על הנץ, אך התוצאות לא צלחו. ורק שנים רבות לאחר מכן התברר מדוע זה קרה. העובדה הייתה שצמח זה מייצר זרעים ללא רבייה מינית. היו גם חריגים אחרים לעקרונות שקבע מייסד הגנטיקה. לאחר פרסום מאמרים של בוטנאים מפורסמים שאישרו את מחקרו של מנדל, החל משנת 1900, הייתה הכרה בעבודתו. מסיבה זו, שנת 1900 נחשבת לשנת הלידה של המדע הזה.

כל מה שמנדל גילה שכנע אותו שהחוקים שתיאר בעזרת אפונה הם אוניברסליים. היה צורך רק לשכנע בכך מדענים אחרים. אבל המשימה הייתה קשה כמו התגלית המדעית עצמה. והכל בגלל שהכרת העובדות והבנתן הם דברים שונים לגמרי. גורל גילויו של הגנטיקאי, כלומר העיכוב של 35 שנה בין הגילוי עצמו לבין ההכרה הציבורית בו, אינו פרדוקס כלל. במדע זה די נורמלי. מאה שנה אחרי מנדל, כשהגנטיקה כבר פרחה, פקד אותו גורל את תגליותיו של מקלינטוק, שלא הוכרו במשך 25 שנה.

מוֹרֶשֶׁת

בשנת 1868 הפך המדען, מייסד הגנטיקה, מנדל, לאב המנזר. הוא הפסיק כמעט לחלוטין לעשות מדע. בארכיון שלו נמצאו הערות על בלשנות, גידול דבורים ומטאורולוגיה. באתר המנזר הזה יש כיום מוזיאון על שם גרגור מנדל. לכבודו נקרא גם כתב עת מדעי מיוחד.

כנזיר, נהנה מנדל ללמד שיעורי פיזיקה ומתמטיקה בבית ספר בעיירה הסמוכה זנאים, אך נכשל בבחינת ההסמכה הממלכתית למורה. כשראה את תשוקתו לידע ויכולות אינטלקטואליות גבוהות, שלח אותו אב המנזר להמשיך את לימודיו באוניברסיטת וינה, שם למד מנדל כסטודנט לתואר ראשון במשך ארבעה סמסטרים בשנים 1851-53, השתתף בסמינרים וקורסים במתמטיקה. מדעי הטבע, בפרט, הקורס של הפיזיקה המפורסמת ק. דופלר. אימון גופני ומתמטי טוב סייע מאוחר יותר למנדל בניסוח חוקי הירושה.

שנות לימוד קשות

יוהאן נולד כילד שני למשפחת איכרים ממוצא גרמני-סלבי מעורב והכנסה בינונית, לאנטון ורוזינה מנדל. בשנת 1840 סיים מנדל שש כיתות בגימנסיה בטרופאו (כיום אופבה) ו שנה הבאהנכנס לשיעורי פילוסופיה באוניברסיטה באולמוץ (כיום אולומוץ). למרות זאת, מצב פיננסיהמשפחה הידרדרה בשנים אלו, ומגיל 16 נאלץ מנדל עצמו לדאוג למזון. מנדל, לאחר שסיים את לימודיו בשיעורים פילוסופיים, באוקטובר 1843, לא היה מסוגל לסבול כל הזמן לחץ כזה, נכנס למנזר ברון כטירון (שם קיבל את השם החדש גרגור). שם הוא מצא חסות ותמיכה כספית להמשך לימודים. בשנת 1847 הוסמך מנדל לכומר. במקביל, משנת 1845, למד 4 שנים בבית הספר התיאולוגי ברון. מנזר אוגוסטיני של St. תומס היה מרכז החיים המדעיים והתרבותיים במורביה. בנוסף לספרייה עשירה, היה לו אוסף של מינרלים, גן ניסויים וצמחייה. המנזר נתן חסות לחינוך בית ספרי באזור.

מורה לנזיר

כנזיר, נהנה מנדל ללמד שיעורי פיזיקה ומתמטיקה בבית ספר בעיירה הסמוכה זנאים, אך נכשל בבחינת ההסמכה הממלכתית למורה. כשראה את תשוקתו לידע ויכולות אינטלקטואליות גבוהות, שלח אותו אב המנזר להמשיך את לימודיו באוניברסיטת וינה, שם למד מנדל כסטודנט לתואר ראשון במשך ארבעה סמסטרים בשנים 1851-53, השתתף בסמינרים וקורסים במתמטיקה. מדעי הטבע, בפרט, הקורס של הפיזיקה המפורסמת ק. דופלר. אימון גופני ומתמטי טוב סייע מאוחר יותר למנדל בניסוח חוקי הירושה. כשחזר לברון, המשיך מנדל ללמד (לימד פיזיקה והיסטוריה של הטבע בבית ספר אמיתי), אך הניסיון השני שלו לעבור את הסמכת המורה שוב לא צלח.

ניסויים על כלאי אפונה

מאז 1856 החל מנדל לערוך בגן המנזר ניסויים נרחבים ומחושבים (7 מטרים רוחב ו-35 מטרים אורכו) בהצלבת צמחים (בעיקר בין זני אפונה שנבחרו בקפידה) והבהרת דפוסי ההורשה של תכונות צאצאים של כלאיים. ב-1863 השלים את הניסויים וב-1865, בשתי פגישות של אגודת מדעני הטבע ברון, דיווח על תוצאות עבודתו. בשנת 1866 פורסם מאמרו "ניסויים על הכלאיים של צמחים" בהליכי החברה, אשר הניחה את היסודות של הגנטיקה כמדע עצמאי. זהו מקרה נדיר בתולדות הידע כאשר מאמר אחד מציין את לידתה של דיסציפלינה מדעית חדשה. למה זה נחשב ככה?

העבודה על הכלאת צמחים וחקר ההורשה של תכונות בצאצאי הכלאיים בוצעה עשרות שנים לפני מנדל בשנת מדינות שונותגם מגדלים וגם בוטנאים. עובדות של דומיננטיות, פיצול ושילוב של דמויות הבחינו ותוארו, במיוחד בניסויים של הבוטנאי הצרפתי סי נודין. אפילו דרווין, שחצה זנים של לועיים שונים במבנה הפרחים, השיג בדור השני יחס של צורות קרוב לפיצול המנדלאני הידוע של 3:1, אך ראה בכך רק את "המשחק הגחמני של כוחות התורשה". המגוון של מיני צמחים וצורות שנלקחו לניסויים הגדיל את מספר ההיגדים, אך הפחית את תקפותם. המשמעות או "נשמת העובדות" (ביטויו של הנרי פואנקרה) נותרה מעורפלת עד מנדל.

השלכות שונות לחלוטין נבעו מעבודתו בת שבע שנים של מנדל, המהווה בצדק את הבסיס לגנטיקה. ראשית, הוא יצר עקרונות מדעיים לתיאור ולמחקר של כלאיים וצאצאיהם (אילו צורות לחצות, כיצד לבצע ניתוח בדור הראשון והשני). מנדל פיתח ויישם מערכת אלגבריתסמלים וכינויים של תכונות, אשר ייצגו חידוש רעיוני חשוב. שנית, מנדל ניסח שני עקרונות יסוד, או חוקי הורשה של תכונות על פני דורות, המאפשרים לחזות. לבסוף, מנדל ביטא באופן מרומז את הרעיון של דיסקרטיות ובינאריות של נטיות תורשתיות: כל תכונה נשלטת על ידי זוג נטיות אימהיות ואביות (או גנים, כפי שנקראו מאוחר יותר), המועברים להכלאות דרך הרבייה ההורית. תאים ולא נעלמים לשום מקום. יצירת הדמויות אינה משפיעה זו על זו, אלא מתפצלת במהלך היווצרותם של תאי נבט ולאחר מכן משולבות באופן חופשי בצאצאים (חוקי פיצול ושילוב דמויות). זיווג הנטיות, זיווג הכרומוזומים, הסליל הכפול של ה-DNA - זו התוצאה ההגיונית ודרך ההתפתחות העיקרית של הגנטיקה של המאה ה-20 על בסיס רעיונותיו של מנדל.

תגליות גדולות לרוב אינן מזוהות מיד

למרות שהליכי האגודה, שבה פורסם מאמרו של מנדל, התקבלו בשנת 120 ספריות מדעיות, ומנדל שלח עוד 40 הדפסים, לעבודתו הייתה רק תגובה אחת חיובית - מ-K. Nägeli, פרופסור לבוטניקה ממינכן. נאגלי עצמו עבד על הכלאה, הציג את המונח "שינוי" והציג תיאוריה ספקולטיבית של תורשה. עם זאת, הוא הטיל ספק בכך שהחוקים שזוהו על אפונה הם אוניברסליים והמליץ ​​לחזור על הניסויים במינים אחרים. מנדל הסכים לכך בכבוד. אבל ניסיונו לחזור על התוצאות שהושגו על אפונה על עשב הנץ, שאיתו עבד נאגלי, לא צלח. רק עשרות שנים לאחר מכן התברר מדוע. זרעים בנץ נוצרים באופן פרטנוגנטי, ללא השתתפות של רבייה מינית. היו חריגים נוספים לעקרונותיו של מנדל שהתפרשו הרבה יותר מאוחר. זו בחלקה הסיבה לקבלה הקרה של עבודתו. החל משנת 1900, לאחר פרסום כמעט בו-זמנית של מאמרים מאת שלושה בוטנאים - H. De Vries, K. Correns ו-E. Cermak-Zesenegg, שאישרו באופן עצמאי את הנתונים של מנדל בניסויים שלהם, היה פיצוץ מיידי של הכרה בעבודתו. . שנת 1900 נחשבת לשנת הלידה של הגנטיקה.

מיתוס יפה נוצר סביב הגורל הפרדוקסלי של הגילוי והגילוי מחדש של חוקי מנדל שיצירתו נותרה עלומה לחלוטין והתגלתה רק במקרה ובאופן עצמאי, 35 שנים מאוחר יותר, על ידי שלושה מגלים מחדש. למעשה, עבודתו של מנדל צוטטה כ-15 פעמים בסיכום משנת 1881 של הכלאיים של צמחים, והבוטנאים ידעו על כך. יתרה מכך, כפי שהתברר לאחרונה בעת ניתוח חוברות העבודה של ק' קורנס, עוד ב-1896 הוא קרא את מאמרו של מנדל ואף כתב תקציר ממנו, אך לא הבין את משמעותו העמוקה באותה תקופה ושכח.

סגנון ביצוע הניסויים והצגת התוצאות במאמרו הקלאסי של מנדל הופך את ההנחה שאליה הגיע הסטטיסטיקאי המתמטי והגנטיקאי האנגלי R. E. Fisher בשנת 1936: מנדל חדר לראשונה באופן אינטואיטיבי לתוך "נשמת העובדות" ולאחר מכן תכנן סדרה של שנים רבות של ניסויים כדי שהרעיון המואר שלו יצא לאור בצורה הטובה ביותר. היופי והקפדנות של היחסים המספריים של צורות במהלך הפיצול (3: 1 או 9: 3: 3: 1), ההרמוניה אליה ניתן היה להתאים את הכאוס של העובדות בתחום השונות התורשתית, היכולת ליצור תחזיות - כל זה שכנע את מנדל באופן פנימי באופי האוניברסלי של מה שמצא על חוקי אפונה. כל שנותר היה לשכנע את הקהילה המדעית. אבל המשימה הזו קשה כמו הגילוי עצמו. אחרי הכל, לדעת את העובדות אין פירושו להבין אותן. תגלית מרכזית קשורה תמיד לידע אישי, תחושות של יופי ושלמות המבוססים על מרכיבים אינטואיטיביים ורגשיים. קשה להעביר את הסוג הלא-רציונלי הזה של ידע לאנשים אחרים, כי זה דורש מאמץ ואותה אינטואיציה מצידם.

גורל גילויו של מנדל - עיכוב של 35 שנים בין עצם התגלית לבין הכרתו בקהילה - אינו פרדוקס, אלא נורמה במדע. כך, 100 שנים אחרי מנדל, כבר בתקופת הזוהר של הגנטיקה, גורל דומה של אי-הכרה במשך 25 שנים פקד את גילוי היסודות הגנטיים הניידים על ידי ב' מקלינטוק. וזאת למרות שבניגוד למנדל, בזמן גילויה היא הייתה מדענית מוערכת וחברה באקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית.

ב-1868 נבחר מנדל לאב המנזר ופרש למעשה מעיסוקים מדעיים. הארכיון שלו מכיל הערות על מטאורולוגיה, גידול דבורים ובלשנות. באתר המנזר בברנו, נוצר כעת מוזיאון מנדל; מגזין מיוחד "פוליה מנדליאנה" יוצא לאור.

מנדל (מנדל) גרגור יוהאן (1822-84), חוקר טבע אוסטרי, נזיר, מייסד תורת התורשה (מנדליזם). תוך שימוש בשיטות סטטיסטיות לניתוח תוצאות ההכלאה של זני אפונה (1856-63), הוא ניסח את חוקי התורשה.

מנדל (מנדל) Gregor Johann (22 ביולי 1822, Heinzendorf, אוסטריה-הונגריה, כיום גינצ'יץ - 6 בינואר 1884, Brunn, כיום ברנו, צ'כיה), בוטנאי ומנהיג דתי, מייסד תורת התורשה.

שנות לימוד קשות

יוהאן נולד כילד שני למשפחת איכרים ממוצא גרמני-סלבי מעורב והכנסה בינונית, לאנטון ורוזינה מנדל. בשנת 1840 סיים מנדל שש כיתות בגימנסיה בטרופאו (כיום אופבה) ובשנה שלאחר מכן נכנס לשיעורי פילוסופיה באוניברסיטה באולמוץ (כיום אולמוץ). אולם מצבה הכלכלי של המשפחה הורע בשנים אלו, ומגיל 16 נאלץ מנדל עצמו לדאוג למזון שלו. מנדל, לאחר שסיים את לימודיו בשיעורים פילוסופיים, באוקטובר 1843, לא היה מסוגל לסבול כל הזמן לחץ כזה, נכנס למנזר ברון כטירון (שם קיבל את השם החדש גרגור). שם הוא מצא חסות ותמיכה כספית להמשך לימודים. בשנת 1847 הוסמך מנדל לכומר. במקביל, משנת 1845, למד 4 שנים בבית הספר התיאולוגי ברון. מנזר אוגוסטיני של St. תומס היה מרכז החיים המדעיים והתרבותיים במורביה. בנוסף לספרייה עשירה, היה לו אוסף של מינרלים, גן ניסויים וצמחייה. המנזר נתן חסות לחינוך בית ספרי באזור.

מורה לנזיר

כנזיר, נהנה מנדל ללמד שיעורי פיזיקה ומתמטיקה בבית ספר בעיירה הסמוכה זנאים, אך נכשל בבחינת ההסמכה הממלכתית למורה. כשראה את תשוקתו לידע ויכולות אינטלקטואליות גבוהות, שלח אותו אב המנזר להמשיך את לימודיו באוניברסיטת וינה, שם למד מנדל כסטודנט לתואר ראשון במשך ארבעה סמסטרים בשנים 1851-53, השתתף בסמינרים וקורסים במתמטיקה. מדעי הטבע, בפרט, הקורס של הפיזיקה המפורסמת ק. דופלר. אימון גופני ומתמטי טוב סייע מאוחר יותר למנדל בניסוח חוקי הירושה. כשחזר לברון, המשיך מנדל ללמד (לימד פיזיקה והיסטוריה של הטבע בבית ספר אמיתי), אך הניסיון השני שלו לעבור את הסמכת המורה שוב לא צלח.

ניסויים על כלאי אפונה

מאז 1856 החל מנדל לערוך בגן המנזר ניסויים נרחבים ומחושבים (7 מטרים רוחב ו-35 מטרים אורכו) בהצלבת צמחים (בעיקר בין זני אפונה שנבחרו בקפידה) והבהרת דפוסי ההורשה של תכונות צאצאים של כלאיים. ב-1863 השלים את הניסויים וב-1865, בשתי פגישות של אגודת מדעני הטבע ברון, דיווח על תוצאות עבודתו. בשנת 1866 פורסם מאמרו "ניסויים על הכלאיים של צמחים" בהליכי החברה, אשר הניחה את היסודות של הגנטיקה כמדע עצמאי. זהו מקרה נדיר בתולדות הידע כאשר מאמר אחד מציין את לידתה של דיסציפלינה מדעית חדשה. למה זה נחשב ככה?

העבודה על הכלאת צמחים וחקר ההורשה של תכונות בצאצאי הכלאיים בוצעה עשרות שנים לפני מנדל במדינות שונות על ידי מגדלים ובוטנאים כאחד. עובדות של דומיננטיות, פיצול ושילוב של דמויות הבחינו ותוארו, במיוחד בניסויים של הבוטנאי הצרפתי סי נודין. אפילו דרווין, שחצה זנים של לועיים שונים במבנה הפרחים, השיג בדור השני יחס של צורות קרוב לפיצול המנדלאני הידוע של 3:1, אך ראה בכך רק את "המשחק הגחמני של כוחות התורשה". המגוון של מיני צמחים וצורות שנלקחו לניסויים הגדיל את מספר ההיגדים, אך הפחית את תקפותם. המשמעות או "נשמת העובדות" (ביטויו של הנרי פואנקרה) נותרה מעורפלת עד מנדל.

השלכות שונות לחלוטין נבעו מעבודתו בת שבע שנים של מנדל, המהווה בצדק את הבסיס לגנטיקה. ראשית, הוא יצר עקרונות מדעיים לתיאור ולמחקר של כלאיים וצאצאיהם (אילו צורות לחצות, כיצד לבצע ניתוח בדור הראשון והשני). מנדל פיתח ויישם מערכת אלגברית של סמלים וסימוני תווים, שייצגו חידוש רעיוני חשוב. שנית, מנדל ניסח שני עקרונות יסוד, או חוקי הורשה של תכונות על פני דורות, המאפשרים לחזות. לבסוף, מנדל ביטא באופן מרומז את הרעיון של דיסקרטיות ובינאריות של נטיות תורשתיות: כל תכונה נשלטת על ידי זוג נטיות אימהיות ואביות (או גנים, כפי שנקראו מאוחר יותר), המועברים להכלאות דרך הרבייה ההורית. תאים ולא נעלמים לשום מקום. יצירת הדמויות אינה משפיעה זו על זו, אלא מתפצלת במהלך היווצרותם של תאי נבט ולאחר מכן משולבות באופן חופשי בצאצאים (חוקי פיצול ושילוב דמויות). זיווג הנטיות, זיווג הכרומוזומים, הסליל הכפול של ה-DNA - זוהי התוצאה ההגיונית ודרך ההתפתחות העיקרית של הגנטיקה של המאה ה-20 על בסיס רעיונותיו של מנדל.

תגליות גדולות לרוב אינן מזוהות מיד

אף על פי שהליכי האגודה, שבה פורסם מאמרו של מנדל, התקבלו ב-120 ספריות מדעיות, ומנדל שלח 40 הדפסות חוזרות נוספות, לעבודתו הייתה רק תגובה חיובית אחת - מפי ק' נאגלי, פרופסור לבוטניקה ממינכן. נאגלי עצמו עבד על הכלאה, הציג את המונח "שינוי" והציג תיאוריה ספקולטיבית של תורשה. עם זאת, הוא הטיל ספק בכך שהחוקים שזוהו על אפונה הם אוניברסליים והמליץ ​​לחזור על הניסויים במינים אחרים. מנדל הסכים לכך בכבוד. אבל ניסיונו לחזור על התוצאות שהושגו על אפונה על עשב הנץ, שאיתו עבד נאגלי, לא צלח. רק עשרות שנים לאחר מכן התברר מדוע. זרעים בנץ נוצרים באופן פרטנוגנטי, ללא השתתפות של רבייה מינית. היו חריגים נוספים לעקרונותיו של מנדל שהתפרשו הרבה יותר מאוחר. זו בחלקה הסיבה לקבלה הקרה של עבודתו. החל משנת 1900, לאחר פרסום כמעט בו-זמנית של מאמרים של שלושה בוטנאים - H. De Vries, K. Correns ו-E. Cermak-Zesenegg, שאישרו באופן עצמאי את הנתונים של מנדל בניסויים שלהם, היה פיצוץ מיידי של הכרה בעבודתו. . שנת 1900 נחשבת לשנת הלידה של הגנטיקה.

מיתוס יפה נוצר סביב הגורל הפרדוקסלי של הגילוי והגילוי מחדש של חוקי מנדל שיצירתו נותרה עלומה לחלוטין והתגלתה רק במקרה ובאופן עצמאי, 35 שנים מאוחר יותר, על ידי שלושה מגלים מחדש. למעשה, עבודתו של מנדל צוטטה כ-15 פעמים בסיכום משנת 1881 של הכלאיים של צמחים, והבוטנאים ידעו על כך. יתרה מכך, כפי שהתברר לאחרונה בעת ניתוח חוברות העבודה של ק' קורנס, עוד ב-1896 הוא קרא את מאמרו של מנדל ואף כתב תקציר ממנו, אך לא הבין את משמעותו העמוקה באותה תקופה ושכח.

סגנון ביצוע הניסויים והצגת התוצאות במאמרו הקלאסי של מנדל הופך את ההנחה שאליה הגיע הסטטיסטיקאי המתמטי והגנטיקאי האנגלי R. E. Fisher בשנת 1936: מנדל חדר לראשונה באופן אינטואיטיבי לתוך "נשמת העובדות" ולאחר מכן תכנן סדרה של שנים רבות של ניסויים כדי שהרעיון המואר שלו יצא לאור בצורה הטובה ביותר. היופי והקפדנות של היחסים המספריים של צורות במהלך הפיצול (3: 1 או 9: 3: 3: 1), ההרמוניה אליה ניתן היה להתאים את הכאוס של העובדות בתחום השונות התורשתית, היכולת ליצור תחזיות - כל זה שכנע את מנדל באופן פנימי באופי האוניברסלי של מה שמצא על חוקי אפונה. כל שנותר היה לשכנע את הקהילה המדעית. אבל המשימה הזו קשה כמו הגילוי עצמו. אחרי הכל, לדעת את העובדות אין פירושו להבין אותן. תגלית מרכזית קשורה תמיד לידע אישי, תחושות של יופי ושלמות המבוססים על מרכיבים אינטואיטיביים ורגשיים. קשה להעביר את הסוג הלא-רציונלי הזה של ידע לאנשים אחרים, כי זה דורש מאמץ ואותה אינטואיציה מצידם.

גורל גילויו של מנדל - עיכוב של 35 שנים בין עצם התגלית לבין הכרתו בקהילה - אינו פרדוקס, אלא נורמה במדע. אז, 100 שנה אחרי מנדל, כבר בתקופת הזוהר של הגנטיקה, גורל דומה של אי-הכרה במשך 25 שנים פקד את גילוי היסודות הגנטיים הניידים של B.. וזאת למרות שבניגוד למנדל, בזמן גילויה היא הייתה מדענית מוערכת וחברה באקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית.

ב-1868 נבחר מנדל לאב המנזר ופרש למעשה מעיסוקים מדעיים. הארכיון שלו מכיל הערות על מטאורולוגיה, גידול דבורים ובלשנות. באתר המנזר בברנו, נוצר כעת מוזיאון מנדל; מגזין מיוחד "פוליה מנדליאנה" יוצא לאור.

גרגור יוהאן מנדל הפך למייסד תורת התורשה, ליוצר של מדע חדש - גנטיקה. אבל הוא הקדים את זמנו עד כדי כך שבמהלך חייו של מנדל, למרות שיצירותיו פורסמו, איש לא הבין את משמעות תגליותיו. רק 16 שנים לאחר מותו, המדענים קראו מחדש והבינו את מה שמנדל כתב.

יוהאן מנדל נולד ב-22 ביולי 1822 למשפחת איכרים בכפר הקטן הינצ'יצי בשטחה של צ'כיה המודרנית, ולאחר מכן האימפריה האוסטרית.

הילד התבלט ביכולותיו יוצאות הדופן, ובבית הספר קיבלו רק ציונים מצוינים, כ"הראשון מבין אלה שהצטיינו בכיתה". הוריו של יוהאן חלמו להביא את בנם "לאנשים" ולתת לו חינוך טוב. זה נבלם על ידי צורך קיצוני, שממנו לא יכלה משפחתו של מנדל להימלט.

ובכל זאת, יוהן הצליח לסיים תחילה את הגימנסיה, ואחר כך קורסים פילוסופיים שנתיים. הוא כותב ל אוטוביוגרפיה קצרה, ש"הוא הרגיש שהוא כבר לא יכול לעמוד במתח כזה, וראה שעם סיום קורס ההכשרה הפילוסופית יצטרך למצוא לעצמו משרה שתשחרר אותו מדאגות כואבות על לחמו היומיומי..."

בשנת 1843, נכנס מנדל למנזר האוגוסטיני כטירון בברון (כיום ברנו), דבר זה לא היה קל כלל לביצוע;

לעמוד בתחרות קשה (שלושה אנשים למקום אחד).

וכך אמר אב המנזר - אב המנזר - משפט חגיגי, כשהוא פונה למנדל משתטח על הרצפה: "השליך את הזקן שנברא בחטא! הפוך לאדם חדש! הוא קרע מעליו את בגדיו הארציים של יוהאן - מעיל שמלת ישן - ושם עליו כובע. על פי המנהג, עם קבלת פקודות נזיריות, קיבל יוהאן מנדל את שמו האמצעי - גרגור.

לאחר שהפך לנזיר, שוחרר מנדל לבסוף מצורך נצחי ודאגה לחתיכת לחם. היה לו רצון להמשיך את השכלתו, ובשנת 1851 שלח אותו אב המנזר ללמוד מדעי הטבע באוניברסיטת וינה. אבל כישלון חיכה לו כאן. מנדל, שייכלל בכל ספרי הלימוד בביולוגיה כיוצר של מדע שלם - גנטיקה, נכשל בבחינה בביולוגיה. מנדל היה מצוין בבוטניקה, אבל הידע שלו בזואולוגיה היה חלש בעליל. כאשר התבקש לדבר על סיווג היונקים וחשיבותם הכלכלית, הוא תיאר קבוצות יוצאות דופן כמו "בהמות עם כפות" ו"חיות עם טפרים". מבין "חיות הציפורניים", שבהן כלל מנדל רק את הכלב, הזאב והחתול, "רק לחתול יש חשיבות כלכלית", משום שהוא "ניזון מעכברים" ו"עורו הרך והיפה מעובד על ידי פרוונים".

לאחר שנכשל בבחינה, מידל הנסער נטש את חלומותיו לקבל תעודה. עם זאת, גם בלעדיו, מנדל, כעוזר מורה, לימד פיזיקה וביולוגיה בבית ספר אמיתי בברון.

במנזר החל לעסוק ברצינות בגינון וביקש מאב המנזר חלקת אדמה קטנה ומגודרת - 35X7 מטר - לגנו. מי היה מעלה על דעתו שיוקמו חוקי תורשה ביולוגיים אוניברסליים באזור הזעיר הזה? באביב 1854 נטע כאן מנדל אפונה.

ועוד קודם לכן יופיעו בתא הנזירי שלו קיפוד, שועל ועכברים רבים – אפורים ולבנים. מנדל חצה עכברים וצפה איזה סוג של צאצאים יש להם. אולי, אם הגורל היה מתברר אחרת, המתנגדים היו קוראים מאוחר יותר לחוקי מנדל לא "חוקי אפונה", אלא "חוקי עכבר"? אבל שלטונות המנזר גילו על הניסויים של האח גרגור בעכברים והורו להסיר את העכברים כדי לא להטיל צל על המוניטין של המנזר.

אחר כך העביר מנדל את הניסויים שלו לגידול אפונה בגן המנזר. מאוחר יותר הוא אמר לאורחיו בצחוק:

האם תרצה לראות את הילדים שלי?

אורחים מופתעים הלכו איתו לגן, שם הצביע בפניהם על ערוגות האפונה.

המצפון המדעי אילץ את מנדל להאריך את הניסויים שלו על פני שמונה שנים ארוכות. מה הם היו? מנדל ביקש לברר כיצד תכונות שונות עוברות בתורשה מדור לדור. באפונה הוא זיהה כמה (שבעה בסך הכל) מאפיינים ברורים: זרעים חלקים או מקומטים, צבע פרח אדום או לבן, צבע ירוק או צהוב של זרעים ושעועית, צמח גבוה או נמוך וכו'.

האפונה פרחה שמונה פעמים בגינה שלו. עבור כל שיח אפונה, מילא מנדל כרטיס נפרד (10,000 קלפים!), שהכיל מאפיינים מפורטיםצמחים על שבע הנקודות הללו. כמה אלפי פעמים העביר מנדל אבקה של פרח אחד לסטיגמה של אחר בפינצטה! במשך שנתיים בדק מנדל בקפדנות את טוהר קווי האפונה. מדור לדור היו צריכים להופיע בהם רק אותם סימנים. ואז הוא התחיל לחצות צמחים עם סימנים שונים, להשיג כלאיים (כלאים).

מה הוא גילה?

אם לאחד מצמחי האם הייתה אפונה ירוקה, ולשני הייתה אפונה צהובה, אז כל האפונה של צאצאיהם בדור הראשון תהיה צהובה.

זוג צמחים בעלי גבעול גבוה וגבעול נמוך יפיקו צאצאים מהדור הראשון עם גבעול גבוה בלבד.

זוג צמחים עם פרחים אדומים ולבנים יפיקו צאצאים מהדור הראשון עם פרחים אדומים בלבד. וכולי.

אולי כל העניין הוא ממי בדיוק - "אבא" או "אמא" - קיבלו הצאצאים שלהם

שלטים? שום דבר כזה. למרבה ההפתעה, זה לא משנה כלל.

אז, מנדל קבע בדיוק שהמאפיינים של "ההורים" אינם "מתמזגים" יחד (פרחים אדומים ולבנים אינם הופכים לורודים בצאצאי הצמחים הללו). זו הייתה תגלית מדעית חשובה. צ'ארלס דרווין, למשל, חשב אחרת.

מנדל כינה את התכונה הדומיננטית בדור הראשון (למשל, פרחים אדומים) דומיננטית, ואת התכונה ה"נסיגה" (פרחים לבנים) - רצסיבית.

מה יקרה בדור הבא? מסתבר ש"הנכדים" שוב "יציפו" מחדש את התכונות המדוכאות, הרצסיביות, של "סבא וסבתא" שלהם. במבט ראשון, יהיה בלבול בלתי נתפס. לדוגמה, צבע הזרעים יהיה "סבא", צבע הפרחים יהיה "סבתא", וגובה הגבעול יהיה שוב "סבא". וכל צמח הוא שונה. איך להבין את כל זה? והאם זה בכלל מתקבל על הדעת?

מנדל עצמו הודה שפתרון הנושא הזה "צריך מידה מסוימת של אומץ".

גרגור יוהאן מנדל.

התגלית המבריקה של מנדל הייתה שהוא לא חקר שילובים גחמניים של תכונות, אלא בחן כל תכונה בנפרד.

הוא החליט לחשב במדויק איזה חלק מהצאצאים יקבל, למשל, פרחים אדומים, ואיזה - לבנים, ולקבוע יחס מספרי לכל תכונה. זה היה לגמרי גישה חדשהלבוטניקה. כל כך חדש שהוא הקדים את התפתחות המדע בשלושה וחצי עשורים. והוא נשאר בלתי מובן כל הזמן הזה.

הקשר המספרי שייסד מנדל היה די בלתי צפוי. על כל צמח עם פרחים לבנים, היו בממוצע שלושה צמחים עם פרחים אדומים. כמעט בדיוק - שלוש לאחד!

יחד עם זאת, הצבע האדום או הלבן של פרחים, למשל, אינו משפיע בשום אופן על הצבע הצהוב או הירוק של אפונה. כל תכונה עוברת בתורשה ללא תלות באחרת.

אבל מנדל לא רק קבע את העובדות הללו. הוא נתן להם הסבר מבריק. מכל אחד מההורים, תא הנבט יורש "נטייה תורשתית" אחת (בהמשך הם יקראו גנים). כל אחת מהנטיות קובעת מאפיין כלשהו - למשל, הצבע האדום של פרחים. אם הנטיות הקובעות צבע אדום ולבן נכנסות לתא בו זמנית, אז רק אחת מהן מופיעה. השני נשאר נסתר. להופיע שוב צבע לבן, יש צורך ב"פגישה" של שתי נטיות של צבע לבן. על פי תורת ההסתברות, זה יקרה בדור הבא

הסמל של אב המנזר של גרגור מנדל.

על אחד משדות המגן על הסמל יש פרח אפונה.

פעם אחת לכל ארבעה שילובים. מכאן היחס של 3 ל-1.

ולבסוף, מנדל הגיע למסקנה שהחוקים שגילה חלים על כל היצורים החיים, שכן "אחדות התוכנית לפיתוח חיים אורגניים אינה מוטלת בספק".

בשנת 1863 פורסם בגרמנית ספרו המפורסם של דרווין על מוצא המינים. מנדל למד היטב את העבודה הזאת עם עיפרון בידיו. ואת תוצאת מחשבותיו הביע בפני עמיתו באגודת חוקרי הטבע ברון, גוסטב ניסל:

זה לא הכל, עדיין חסר משהו!

ניסל היה המום מהערכה כזו של עבודתו ה"כפירה" של דרווין, המדהימה משפתיו של נזיר אדוק.

מנדל שתק אז בצניעות על העובדה שלדעתו הוא כבר גילה את "הדבר החסר". כעת אנו יודעים שכך היה, שהחוקים שגילה מנדל אפשרו להאיר רבים מקומות חשוכיםתורת האבולוציה (ראה מאמר "אבולוציה"). מנדל הבין היטב את המשמעות של תגליותיו. הוא היה בטוח בניצחון התיאוריה שלו והכין אותה באיפוק מדהים. הוא שמר על הניסויים שלו במשך שמונה שנים תמימות, עד שהשתכנע באמינות התוצאות שהתקבלו.

ולבסוף, הגיע היום הקובע - 8 בפברואר 1865. ביום זה ערך מנדל דיווח על תגליותיו באגודת חוקרי הטבע ברון. עמיתיו של מנדל האזינו בפליאה לדוח שלו, מלאים בחישובים שאישרו תמיד את היחס של "3 ל-1".

מה כל המתמטיקה הזו קשורה לבוטניקה? ברור שאין לדובר מוח בוטני.

ואז, יחס "שלוש לאחד" החוזר על עצמו בהתמדה. מה הם "מספרי הקסם" המוזרים האלה? האם הנזיר האוגוסטיני הזה, המסתתר מאחורי מינוח בוטני, מנסה להבריח משהו כמו הדוגמה של השילוש הקדוש למדע?

הדיווח של מנדל התקבל בשתיקה מבולבלת. הוא לא נשאל אפילו שאלה אחת. מנדל כנראה היה מוכן לכל תגובה לעבודתו בת שמונה השנים: הפתעה, חוסר אמון. הוא התכוון להזמין את עמיתיו לבדוק שוב את הניסויים שלהם. אבל הוא לא יכול היה לחזות אי הבנה כה משעממת! באמת, היה ממה להתייאש.

שנה לאחר מכן, פורסם הכרך הבא של "הליכים של אגודת חוקרי הטבע בברון", שבו פורסם הדו"ח של מנדל בצורה מקוצרת תחת הכותרת הצנועה "ניסויים בהכלאות צמחים".

עבודתו של מנדל נכללה ב-120 ספריות מדעיות באירופה ובאמריקה. אבל רק בשלוש מהן במהלך 35 השנים הבאות פתחה ידו של מישהו את הכרכים המאובקים. עבודתו של מנדל הוזכרה בקצרה שלוש פעמים בעבודות מדעיות שונות.

בנוסף, מנדל עצמו שלח 40 הדפסות חוזרות של יצירתו לכמה בוטנאים בולטים. רק אחד מהם, הביולוג המפורסם ממינכן קארל נאגלי, שלח מכתב תגובה למנדל. נאגלי התחיל את מכתבו במשפט ש"הניסויים עם אפונה לא הושלמו" ו"צריך להתחיל אותם מחדש". להתחיל מחדש את היצירה האדירה עליה בילה מנדל שמונה שנים מחייו!

נאגלי יעץ למנדל להתנסות עם עשב הנץ. הוקוויד היה הצמח האהוב על נאגלי; הוא אפילו כתב עליו עבודה מיוחדת - "פסים של מרכז אירופה". עכשיו, אם נצליח לאשר את התוצאות שהתקבלו על אפונה באמצעות עשב נץ, אז...

מנדל לקח את הנץ, צמח בעל פרחים זעירים, שכל כך קשה לו לעבוד איתו בגלל קוצר הראייה שלו! ומה שהכי לא נעים הוא שהחוקים שנקבעו בניסויים עם אפונה (ואושרו על פוקסיה ותירס, כחולי פעמון ולוע הים) לא אושרו על עשב הנץ. היום אפשר להוסיף: ולא ניתן היה לאשר. שהרי התפתחות הזרעים בעשב הנץ מתרחשת ללא הפריה, דבר שלא ידעו לא נאגלי ולא מנדל.

ביולוגים אמרו מאוחר יותר כי העצות של נאגלי עיכבו את התפתחות הגנטיקה ב-40 שנה.

בשנת 1868 נטש מנדל את הניסויים שלו בגידול כלאיים. אז הוא נבחר אליו

התפקיד הגבוה של אב המנזר, בו החזיק עד סוף ימיו. זמן קצר לפני מותו (1 באוקטובר

1883), כאילו סיכם את חייו, הוא אמר:

"אם הייתי צריך לעבור שעות מרות, היו לי עוד הרבה שעות נפלאות וטובות. העבודות המדעיות שלי נתנו לי סיפוק רב, ואני משוכנע שלא יעבור זמן רב עד שכל העולם יכיר בתוצאות של עבודות אלו".

חצי העיר התאספה להלווייתו. נשאו נאומים שבהם פורטו זכויות המנוחה. אבל, באופן מפתיע, לא נאמרה מילה על הביולוג מנדל שאנו מכירים.

כל הניירות שנותרו לאחר מותו של מנדל - מכתבים, מאמרים שטרם פורסמו, יומני תצפית - הושלכו לתנור.

אבל מנדל לא טעה בנבואתו, שנעשתה 3 חודשים לפני מותו. ו-16 שנים מאוחר יותר, כאשר שמו של מנדל הוכר על ידי העולם התרבותי כולו, מיהרו הצאצאים לחפש דפים בודדים של רשימותיו ששרדו בטעות את הלהבות. מהפיסות הללו הם שיחזרו את חייו של גרגור יוהאן מנדל ואת הגורל המדהים של תגליתו, שתיארנו.

הכומר והבוטנאי האוסטרי גרגור יוהאן מנדל הניח את היסודות למדע הגנטיקה. הוא הסיק מתמטית את חוקי הגנטיקה, שנקראים כיום על שמו.

יוהאן מנדל נולד ב-22 ביולי 1822 בהייזנדורף, אוסטריה. עוד בילדותו החל לגלות עניין בלימוד צמחים ו סביבה. לאחר שנתיים של לימודים במכון לפילוסופיה באולמוץ, החליט מנדל להיכנס למנזר בברון. זה קרה ב-1843. במהלך טקס הטונסורה כנזיר, הוא קיבל את השם גרגור. כבר בשנת 1847 הפך לכומר.

חייו של כומר מורכבים מיותר מסתם תפילות. מנדל הצליח להקדיש זמן רב ללימודים ולמדעים. בשנת 1850, הוא החליט לגשת לבחינות כדי להיות מורה, אך נכשל, וקיבל "D" בביולוגיה וגיאולוגיה. מנדל בילה את השנים 1851-1853 באוניברסיטת וינה, שם למד פיזיקה, כימיה, זואולוגיה, בוטניקה ומתמטיקה. עם שובו לברון, האב גרגור החל ללמד בבית הספר, למרות שמעולם לא עבר את הבחינה כדי להיות מורה. בשנת 1868 הפך יוהאן מנדל לאב מנזר.

מנדל ערך את הניסויים שלו, שהובילו בסופו של דבר לגילוי המרעיש של חוקי הגנטיקה, בגן הקהילה הקטן שלו מאז 1856. יש לציין שסביבתו של האב הקדוש תרמה למחקר המדעי. העובדה היא שלחלק מחבריו הייתה השכלה טובה מאוד בתחום מדעי הטבע. הם השתתפו לא פעם בסמינרים מדעיים שונים, בהם השתתף גם מנדל. בנוסף, הייתה במנזר ספרייה עשירה מאוד, שמנדל, מטבע הדברים, היה קבוע בה. הוא קיבל השראה רבה מספרו של דרווין "מקור המינים", אך ידוע בוודאות שהניסויים של מנדל החלו הרבה לפני פרסום העבודה הזו.

ב-8 בפברואר וב-8 במרץ 1865, דיבר גרגור (יוהאן) מנדל בפגישות של האגודה לתולדות הטבע בברון, שם דיבר על תגליותיו יוצאות הדופן בתחום שעדיין לא ידוע (שנודע לימים כגנטיקה). גרגור מנדל ערך ניסויים על אפונה פשוטה, אולם מאוחר יותר מגוון חפצי הניסוי הורחב באופן משמעותי. כתוצאה מכך הגיע מנדל למסקנה כי נכסים שוניםצמח או חיה מסוימים לא מופיעים סתם כך יש מאין, אלא תלויים ב"הוריו". מידע על תכונות תורשתיות אלו מועבר דרך גנים (מונח שטבע מנדל, שממנו נגזר המונח "גנטיקה"). כבר בשנת 1866 פורסם ספרו של מנדל "Versuche uber Pflanzenhybriden" ("ניסויים עם הכלאות צמחים"). עם זאת, בני זמננו לא העריכו את האופי המהפכני של תגליותיו של הכומר הצנוע מברון.

המחקר המדעי של מנדל לא הסיח את דעתו מתפקידיו היומיומיים. בשנת 1868 הוא הפך לאב המנזר, המנטור של המנזר כולו. בתפקיד זה הגן מצוין על האינטרסים של הכנסייה בכלל ומנזר ברון בפרט. הוא היטיב להימנע מעימותים עם השלטונות ולהימנע ממיסוי מופרז. הוא היה אהוב מאוד על חברי קהילה וסטודנטים, נזירים צעירים.

ב-6 בינואר 1884 נפטר אביו של גרגור (יוהן מנדל). הוא קבור בברון מולדתו. תהילה כמדען הגיעה למנדל לאחר מותו, כאשר ניסויים דומים לניסויים שלו בשנת 1900 בוצעו באופן עצמאי על ידי שלושה בוטנאים אירופאים, שהגיעו לתוצאות דומות לאלו של מנדל.

גרגור מנדל - מורה או נזיר?

גורלו של מנדל אחרי המכון התיאולוגי כבר מסודר. הקאנון בן העשרים ושבע, שהוסמך לכומר, קיבל קהילה מצוינת בברון העתיקה. הוא התכונן לגשת לבחינות לדוקטורט בתיאולוגיה כשנה שלמה מתרחשים שינויים רציניים בחייו. גאורג מנדל מחליט לשנות את גורלו באופן דרמטי למדי ומסרב לבצע שירותי דת. הוא היה רוצה ללמוד טבע ולמען התשוקה הזו הוא מחליט לתפוס מקום בגימנסיה זנאים, שם כבר נפתחה כיתה ז'. הוא מבקש תפקיד של "פרופסור משנה".

ברוסיה, "פרופסור" הוא תואר אוניברסיטאי גרידא, אבל באוסטריה ובגרמניה אפילו המורה של תלמידי כיתות א' נקרא תואר זה. גימנסיה גמישה - אפשר לתרגם את זה כ"מורה רגיל", "עוזר של מורה". יכול להיות שמדובר באדם בעל ידע מצוין בנושא, אך מכיוון שלא היה לו דיפלומה, הוא התקבל לעבודה באופן זמני למדי.

נשמר גם מסמך המסביר החלטה כה חריגה של הכומר מנדל. זהו מכתב רשמי לבישוף הרוזן שפגוטש מאב המנזר של מנזר סנט תומאס, פרלט נאפה". הוד האפיסקופלי האדיב שלך! נשיאות הארץ האימפריאלית-מלכותית הגבוהה, בצו מס' Z 35338 מיום 28 בספטמבר 1849, חשבה שהכי טוב למנות את הקנון גרגור מנדל כמחליף בגימנסיה זנאים. "... לקאנון הזה יש אורח חיים ירא שמים, התנזרות והתנהגות סגולה, התואמים לחלוטין את דרגתו, בשילוב דבקות רבה במדעים... אולם הוא מתאים קצת פחות לטיפול בנפשותיהם של העם. הדיוטות, שכן ברגע שהוא מוצא את עצמו ליד מיטת חולים, כאילו מהמראה שהוא סובל, מוצף בלבול בלתי עביר ומכאן הוא עצמו הופך לחולה מסוכן, מה שמביא אותי להתפטר ממנו מתפקידי מוודה".

אז, בסתיו 1849, הגיעו הקנון והתומך מנדל לזנאים כדי להתחיל בתפקידים חדשים. מנדל מרוויח 40 אחוז פחות מעמיתיו שהיו בעלי תארים. הוא מכובד על ידי עמיתיו ואהוב על תלמידיו. עם זאת, הוא לא מלמד מקצועות מדעי הטבע בגימנסיה, אלא ספרות קלאסית, שפות עתיקות ומתמטיקה. צריך דיפלומה. זה יאפשר ללמד בוטניקה ופיזיקה, מינרלוגיה והיסטוריה טבעית. היו 2 נתיבים לתעודה. האחת היא לסיים לימודים באוניברסיטה, הדרך השנייה - קצרה יותר - היא לעבור בחינות בוינה בפני ועדה מיוחדת של משרד הכתות והחינוך הקיסרי על הזכות ללמד מקצועות כאלה ואחרים בשיעורים כאלה ואחרים.

חוקי מנדל

היסודות הציטולוגיים של חוקי מנדל מבוססים על:

זיווגים של כרומוזומים (זיווגים של גנים שקובעים את האפשרות לפתח תכונה כלשהי)

תכונות של מיוזה (תהליכים המתרחשים במיוזה, אשר מבטיחים התבדרות עצמאית של כרומוזומים עם הגנים הממוקמים עליהם לפלוסים שונים של התא, ולאחר מכן לגמטות שונות)

תכונות של תהליך ההפריה (שילוב אקראי של כרומוזומים הנושאים גן אחד מכל זוג אללי)

השיטה המדעית של מנדל

דפוסי שידור בסיסיים תכונות תורשתיותמהורים לצאצאים הוקמו על ידי ג' מנדל במחצית השנייה של המאה ה-19. הוא חצה צמחי אפונה שנבדלו בתכונות אישיות, ובהתבסס על התוצאות שהתקבלו, הוא ביסס את הרעיון של קיומן של נטיות תורשתיות האחראיות לביטוי של תכונות. בעבודותיו השתמש מנדל בשיטת הניתוח ההיברידולוגי, שהפכה אוניברסלית בחקר דפוסי תורשה של תכונות בצמחים, בבעלי חיים ובבני אדם.

בניגוד לקודמיו, שניסו להתחקות אחר הירושה של מאפיינים רבים של אורגניזם במצטבר, מנדל חקר תופעה מורכבת זו בצורה אנליטית. הוא ראה ירושה של זוג אחד בלבד או לא מספר גדולזוגות תווים חלופיים (סותרים זה את זה) בזני אפונת גן, כלומר: פרחים לבנים ואדומים; קומה נמוכה וגבוהה; זרעי אפונה צהובים וירוקים, חלקים ומקומטים וכו'. מאפיינים מנוגדים כאלה נקראים אללים, והמונחים "אלל" ו"גן" משמשים כמילים נרדפות.

לצורך חצייה השתמש מנדל בקווים טהורים, כלומר צאצאים של צמח אחד מאביק את עצמו שבו נשמרת קבוצה דומה של גנים. כל אחת מהשורות הללו לא יצרה פיצול של דמויות. כמו כן, היה משמעותי במתודולוגיה של ניתוח היברידי שמנדל היה הראשון שחישב במדויק את מספר הצאצאים - כלאיים עם סימנים שונים, כלומר, הוא עיבד מתמטית את התוצאות שהתקבלו והציג את הסמליות המקובלת במתמטיקה כדי לתעד גרסאות שונות של הצלבה: A, B, C, D וכו'. באותיות אלו הוא סימן את הגורמים התורשתיים המתאימים.

בגנטיקה המודרנית מקובלים הדברים הבאים סמליםבעת חצייה: צורות הוריות - P; בני כלאיים מהדור הראשון המתקבלים מהצלבה - F1; כלאיים מהדור השני - F2, שלישי - F3 וכו'. עצם החצייה של שני פרטים מסומנת על ידי הסימן x (לדוגמה: AA x aa).

מבין הדמויות הרבות והשונות של צמחי אפונה מוצלבים, בניסוי הראשון שלו לקח מנדל בחשבון את הירושה של זוג אחד בלבד: זרעים צהובים וירוקים, פרחים אדומים ולבנים וכו'. הצלבה כזו נקראת מונוהיברידית. אם עקבות אחר הירושה של שני זוגות דמויות, למשל, זרעי אפונה חלקים צהובים של זן אחד ואלה מקומטים ירוקים של אחר, אז ההצלבה נקראת דיהיברידית. אם ניקח בחשבון שלושה ו מספר גדול יותרזוגות תכונות, ההצלבה נקראת polyhybrid.

דפוסי הורשה של תכונות

אללים מסומנים באותיות של האלפבית הלטיני, בעוד שמאפיינים מסוימים כינה מנדל דומיננטיים (דומיננטיים) וסימנו אותם באותיות גדולות - A, B, C וכו', אחרים - רצסיביים (נחותים, מדוכאים), אותם כינה אותיות קטנות- a, b, c וכו' מכיוון שכל כרומוזום (הנשא של אללים או גנים) מכיל רק אחד משני אללים, וכרומוזומים הומולוגיים תמיד מזווגים (אחד אבהי, השני אימהי), בתאים דיפלואידים יש תמיד זוג של אללים: AA, aa, aa, bb, bb. Bb וכו'. פרטים ותאיהם שיש להם זוג אללים זהים (AA או aa) בכרומוזומים ההומולוגיים שלהם נקראים הומוזיגוטים. הם יכולים ליצור רק סוג אחד של תאי נבט: או גמטות עם אלל A או גמטות עם אלל. אנשים שיש להם גנים דומיננטיים ורצסיביים של Aa בכרומוזומים ההומולוגיים של התאים שלהם נקראים הטרוזיגוטיים; כאשר תאי נבט מתבגרים, הם יוצרים שני סוגים של גמטות: גמטות עם אלל A וגמטות עם אלל. U אורגניזמים הטרוזיגוטייםהאלל הדומיננטי A, המתבטא באופן פנוטיפי, ממוקם על כרומוזום אחד, והאלל הרצסיבי a, המדוכא על ידי הדומיננטי, נמצא באזור המקביל (לוקוס) של כרומוזום הומולוגי אחר. במקרה של הומוזיגוזיות, כל אחד מצמד האללים משקף את המצב הדומיננטי (AA) או הרצסיבי (aa) של הגנים, מה שיבוא לידי ביטוי את השפעתם בשני המקרים. המושג דומיננטי ורצסיבי גורמים תורשתיים, המשמש לראשונה את מנדל, מבוסס היטב בגנטיקה המודרנית. מאוחר יותר הוצגו המושגים של גנוטיפ ופנוטיפ. גנוטיפ הוא המכלול של כל הגנים שיש לאדם של אורגניזם נתון. פנוטיפ הוא המכלול של כל הסימנים והתכונות של אורגניזם שמתגלים בתהליך התפתחות אישיתתנאים נתונים. מושג הפנוטיפ משתרע על כל מאפיינים של אורגניזם: תכונות של המבנה החיצוני, תהליכים פיזיולוגיים, התנהגות וכו'. הביטוי הפנוטיפי של מאפיינים מתממש תמיד על בסיס האינטראקציה של הגנוטיפ עם קומפלקס של סביבה פנימית וחיצונית גורמים.

שלושת החוקים של מנדל

ג' מנדל ניסח, על סמך ניתוח של תוצאות ההצלבה המונוהיברידית, וקרא להם כללים (מאוחר יותר הם נודעו בתור חוקים). כפי שהתברר, כאשר חוצים צמחים של שתי שורות טהורות של אפונה עם זרעים צהובים וירוקים בדור הראשון (F1), לכל הזרעים ההיברידיים היו צהוב . כתוצאה מכך, התכונה של צבע זרעים צהוב הייתה דומיננטית. בביטוי מילולי כתוב כך: ר א"א x ע"א; כל הגמטות של הורה אחד הם A, A, השני - a, a, השילוב האפשרי של הגמטות הללו בזיגוטים שווה לארבעה: Aa, Aa, Aa, Aa, כלומר בכל ההיברידיות F1 יש דומיננטיות מוחלטת של תכונה אחת על פני אחרת - כל הזרעים עם זה הם צהובים. תוצאות דומות התקבלו על ידי מנדל בעת ניתוח הירושה של ששת זוגות הדמויות הנחקרו האחרות. על בסיס זה ניסח מנדל את כלל הדומיננטיות, או החוק הראשון: בהצלבה מונוהיברידית, כל הצאצאים בדור הראשון מתאפיינים באחידות בפנוטיפ ובגנוטיפ - צבע הזרעים צהוב, שילוב האללים בכלל כלאיים הוא א.א. דפוס זה מאושש גם במקרים בהם אין דומיננטיות מוחלטת: למשל, כאשר חוצים צמח יופי לילי עם פרחים אדומים (AA) עם צמח עם פרחים לבנים (aa), לכל ההיברידיות fi (Aa) יש פרחים שאינם אדום, וורוד - לצבעם יש צבע ביניים, אך האחידות נשמרת לחלוטין. לאחר עבודתו של מנדל, אופי הביניים של הירושה בהכלאיים F1 התגלה לא רק בצמחים, אלא גם בבעלי חיים, לכן חוק הדומיננטיות - החוק הראשון של מנדל - נקרא גם חוק האחידות של בני כלאיים מהדור הראשון. מזרעים שהתקבלו מהכלאיים F1, גידל מנדל צמחים, שאותם הצלב זה עם זה או איפשר להם להאבקה עצמית. בין צאצאיו של F2 התגלה פיצול: בדור השני היו זרעים צהובים וירוקים כאחד. בסך הכל השיג מנדל 6022 זרעים צהובים ו-2001 ירוקים בניסויים שלו, היחס המספרי שלהם הוא בערך 3:1. אותם יחסים מספריים התקבלו עבור ששת הזוגות האחרים של תכונות צמחי אפונה שנחקרו על ידי מנדל. כתוצאה מכך, החוק השני של מנדל מנוסח כך: בהצלבת כלאיים מהדור הראשון, צאצאיהם נותנים הפרדה ביחס של 3:1 עם דומיננטיות מוחלטת וביחס של 1:2:1 עם הורשת ביניים (דומיננטיות לא מלאה ). הסכימה של ניסוי זה בביטוי מילולי נראית כך: P Aa x Aa, הגמטות שלהם A ו-I, השילוב האפשרי של גמטות הוא ארבעה: AA, 2Aa, aa, כלומר 75% מכלל הזרעים ב-F2 עם אחד או שניים דומיננטיים אללים, היו בצבע צהוב ו-25% היו ירוקים. העובדה שמופיעות בהם תכונות רצסיביות (שני האללים הם רצסיביים-aa) מעידה על כך שתכונות אלו, כמו גם הגנים השולטים בהן, אינם נעלמים, אינם מתערבבים עם תכונות דומיננטיות באורגניזם היברידי, פעילותם מדוכאת על ידי פעולתם של גנים דומיננטיים. אם הגוף מכיל את שניהם רצסיביים מאפיין זההגן, אז פעולתם אינה מדוכאת, והם מתבטאים בפנוטיפ. לגנוטיפ של כלאיים ב-F2 יש יחס של 1:2:1.

במהלך ההצלבות הבאות, צאצאי F2 מתנהגים אחרת: 1) מתוך 75% מהצמחים בעלי תכונות דומיננטיות (עם הגנוטיפים AA ו-Aa), 50% הם הטרוזיגוטיים (Aa) ולכן ב-F3 הם יתנו חלוקה של 3:1, 2) 25% מהצמחים הם הומוזיגוטים לפי התכונה הדומיננטית (AA) ובמהלך האבקה עצמית ב-Fz הם לא מייצרים פיצול; 3) 25% מהזרעים הם הומוזיגוטים לתכונה הרצסיבית (aa), בעלי צבע ירוק, וכאשר הם מואבקים בעצמם ב-F3, אינם מפצלים את התווים.

כדי להסביר את מהות תופעות האחידות של הכלאיים מהדור הראשון ופיצול הדמויות בהכלאות של הדור השני, העלה מנדל את ההשערה של טוהר הגמטות: כל הכלאה הטרוזיגטית (Aa, Bb וכו') יוצר "טהור" גמטות הנושאות רק אלל אחד: או A או a , אשר אושרה מאוחר יותר במלואה מחקרים ציטולוגיים. כידוע, במהלך הבשלת תאי נבט בהטרוזיגוטים, הכרומוזומים ההומולוגיים יגיעו לגמטות שונות ולכן הגמטות יכילו גן אחד מכל זוג.

הצלבת מבחן משמשת לקביעת ההטרוזיגוסיות של הכלאה עבור זוג תכונות מסוים. במקרה זה, ההיברידית מהדור הראשון נחצה עם הורה הומוזיגוטי לגן הרצסיבי (aa). הצלבה כזו נחוצה מכיוון שברוב המקרים אינדיבידואלים הומוזיגוטים (AA) אינם שונים באופן פנוטיפי מפרטים הטרוזיגוטיים (Aa) (זרעי אפונה מ-AA ו-Aa צהובים). בינתיים, בתרגול של גידול גזעים חדשים של בעלי חיים וזני צמחים, פרטים הטרוזיגוטיים אינם מתאימים כראשוניים, שכן כאשר מצטלבים צאצאיהם יפיקו פיצול. יש צורך רק באנשים הומוזיגוטים. ניתן להציג את הדיאגרמה של ניתוח הצלבה בביטוי מילולי בשתי דרכים:

פרט היברידי הטרוזיגוטי (Aa), באופן פנוטיפי לא ניתן להבחין בין הומוזיגוט, מוצלב עם פרט הומוזיגוטי רצסיבי (aa): P Aa x aa: הגמטות שלהם הן A, a ו-a, a, התפלגות ב-F1: Aa, Aa, aa, aa, t כלומר פיצול של 2:2 או 1:1 נצפה בצאצאים, המאשר את ההטרוזיגוטיות של הפרט הנבדק;

הפרט ההיברידי הוא הומוזיגוט לתכונות דומיננטיות (AA): P AA x aa; הגמטות שלהם הן A A ו-a, a; לא מתרחש מחשוף בצאצאים F1

מטרת הצלב דיהיברידית היא להתחקות אחר תורשה של שני זוגות תכונות בו זמנית. במהלך המעבר הזה, מנדל קבע דפוס חשוב נוסף: ההתבדלות העצמאית של אללים ושילובם החופשי, או העצמאי, שנקרא מאוחר יותר החוק השלישי של מנדל. חומר המוצא היה זני אפונה עם זרעים חלקים צהובים (AABB) וירוקים מקומטים (aavv); הראשון דומיננטי, השני רצסיבי. צמחים היברידיים מ-f1 שמרו על אחידות: היו להם זרעים חלקים צהובים, היו הטרוזיגוטיים והגנוטיפ שלהם היה AaBb. כל אחד מהצמחים הללו מייצר ארבעה סוגים של גמטות במהלך המיוזה: AB, Av, aB, aa. כדי לקבוע שילובים של סוגים אלה של גמטות ולקחת בחשבון את תוצאות הפיצול, נעשה כעת שימוש ברשת Punnett. במקרה זה, הגנוטיפים של הגמטות של הורה אחד ממוקמים אופקית מעל הסריג, והגנוטיפים של הגמטות של ההורה השני ממוקמים אנכית בקצה השמאלי של הסריג (איור 20). ארבעה שילובים של סוג אחד וסוג אחר של גמטה ב-F2 יכולים לתת 16 וריאנטים של זיגוטים, שניתוחם מאשר את השילוב האקראי של הגנוטיפים של כל אחד מהגמטות של ההורה האחד והשני, מה שנותן פיצול של תכונות לפי פנוטיפ ב היחס 9:3:3:1.

חשוב להדגיש שלא רק המאפיינים של צורות האב נחשפו, אלא גם שילובים חדשים: צהוב מקומט (AAbb) וירוק חלק (aaBB). זרעי אפונה חלקים צהובים דומים באופן פנוטיפי לצאצאי הדור הראשון של צלב דיהיבריד, אך הגנוטיפ שלהם עשוי להשתנות אפשרויות שונות: ААВВ, АаВВ, ААВв, АаВв; שילובים חדשים של גנוטיפים התבררו כפנוטיפיים ירוקים חלקים - aaBB, aaBB ומקומטים פנוטיפיים צהובים - AAbb, Aavv; באופן פנוטיפי, למקומטים ירוקים יש גנוטיפ יחיד, aabb. בצלב זה, צורת הזרעים עוברת בתורשה ללא קשר לצבעם. 16 הווריאציות של שילובים של אללים בזיגוטים שנחשבו ממחישים שונות קומבינטיבית ופיצול עצמאי של זוגות אללים, כלומר (3:1)2.

שילוב עצמאי של גנים ופיצול המבוסס על זה ב-F2 ביחס. 9:3:3:1 אושר מאוחר יותר עבור מספר רב של בעלי חיים וצמחים, אך בשני תנאים:

1) הדומיננטיות חייבת להיות מלאה (עם דומיננטיות לא שלמה וצורות אחרות של אינטראקציה בין גנים, ליחסים המספריים יש ביטוי שונה); 2) פיצול עצמאי חל על גנים הממוקמים על כרומוזומים שונים.

ניתן לנסח את החוק השלישי של מנדל באופן הבא: איברים של זוג אללים אחד מופרדים במיוזה ללא תלות באיברי זוגות אחרים, מתאחדים בגמטות באופן אקראי, אבל בכל הצירופים האפשריים (עם הצלבה מונוהיברידית היו 4 צירופים כאלה, עם dahybrid - 16, עם הצלבה תלת-היברידית של הטרוזיגוט יוצר 8 סוגי גמטות, שעבורם 64 שילובים אפשריים וכו').