Asas genetik. Sejarah dan intipati penemuan saintifik

PENEMUAN SAINTIFIK PALING PENTING
Perpustakaan percuma / Buku Panduan / Penemuan saintifik yang paling penting

Asas genetik. Sejarah dan intipati penemuan saintifik

Penemuan saintifik yang paling penting

Buku Panduan / Penemuan saintifik yang paling penting

Manusia mengambil masa lebih daripada 2500 tahun untuk dapat mendedahkan corak keturunan. "... Ahli falsafah dan doktor semula jadi purba tidak dapat memahami dengan betul fenomena keturunan kerana pengetahuan terhad dan sebahagiannya salah tentang anatomi dan fisiologi organ pembiakan dan proses persenyawaan dan juga perkembangan," kata yang terkenal. Ahli genetik Soviet A.E. Gaisinovich. "Mereka mempunyai struktur kajian haiwan yang paling mudah diakses, dan tidak menghairankan bahawa mereka memindahkan kepada manusia ciri-ciri anatomi organ kemaluan mereka yang terdapat pada haiwan ...

Asal usul benih lelaki tidak diketahui pada zaman dahulu, dan ini membawa kepada penciptaan idea yang salah tentang pembentukan benih daripada zarah yang dipisahkan oleh semua organ badan dan mengulangi bentuk dan strukturnya dalam bentuk kecil. Ia, sebenarnya, teori keturunan pertama, yang menunjukkan daya hidup yang luar biasa sehingga abad ke-XNUMX, apabila ia dihidupkan semula oleh C. Darwin dalam hipotesis pangenesisnya ... "Dua sudut pandangan bertelagah. Yang pertama, yang membenarkan kewujudan benih betina dan penyertaannya dalam persenyawaan. Dan yang kedua, salah satu wakil yang paling terang ialah Aristotle. Dia percaya bahawa bentuk embrio masa depan hanya ditentukan oleh benih lelaki.Perkembangan teori epigenetik Aristotle dan teori pangenesis dan preformasi telah melalui perjuangan berabad-abad lamanya.

"Dihidupkan semula pada abad ke-XNUMX oleh W. Harvey," tulis A.E. Gaisinovich, "namun, ia ditolak oleh kebanyakan ahli biologi berdasarkan pemerhatian ahli mikroskop abad ke-XNUMX-XNUMX. Hanya pada separuh kedua abad ke-XNUMX doktrin itu preformasi digoncang dan yang baru dibuat. percubaan untuk merumuskan teori perkembangan dan keturunan epigenetik berdasarkan pengiktirafan kewujudan benih lelaki dan perempuan dan prinsip pangenesis (P. Maupertuis, J. Buffon).Walaupun K.F. Wolf berjaya meletakkan asas pertama embriologi, bagaimanapun, pengetahuan tentang intipati proses persenyawaan kekal tersembunyi daripadanya, dan idea-ideanya tentang fenomena kebolehubahan dan keturunan adalah pramatang dan tersilap. Satu langkah besar ke hadapan dalam kajian fenomena keturunan ialah penggunaan tumbuhan untuk eksperimen pada penghibridan mereka. Eksperimen penghibrid abad ke-XNUMX akhirnya mengesahkan kehadiran dua jantina dalam tumbuhan yang samar-samar diandaikan pada zaman dahulu dan penyertaan yang sama dalam fenomena keturunan (I. Ke Lreiter dan ramai lagi). Walau bagaimanapun, doktrin kebolehubahan spesies dan pengesahan khayalannya semasa penghibridan interspesifik tidak membenarkan mereka membuktikan dengan pasti penghantaran bebas spesies individu dan sifat individu melalui warisan.

Ini adalah jasa besar ahli sains sami Gregor Mendel, dianggap sebagai pengasas ilmu keturunan.

Gregor Johann Mendel (1822–1884) dilahirkan di Heisendorf di Silesia dalam keluarga petani. Di sekolah rendah, dia menunjukkan kebolehan matematik yang cemerlang dan, atas desakan gurunya, meneruskan pendidikannya di gimnasium di bandar kecil Opava yang berdekatan. Walau bagaimanapun, tidak ada wang yang mencukupi dalam keluarga untuk pendidikan lanjut Mendel. Dengan susah payah mereka berjaya mengikis bersama untuk menamatkan kursus gimnasium. Adik perempuan Teresa datang untuk menyelamatkan: dia mendermakan mas kahwin yang terkumpul untuknya. Dengan dana ini, Mendel dapat belajar lebih lama di kursus persediaan universiti. Selepas itu, dana keluarga itu kering sepenuhnya.

Satu penyelesaian telah dicadangkan oleh profesor matematik Franz. Dia menasihatkan Mendel untuk menyertai biara Augustinian di Brno. Ia diketuai pada masa itu oleh Abbot Cyril Napp, seorang lelaki berpandangan luas yang menggalakkan pencarian sains. Pada tahun 1843, Mendel memasuki biara ini dan menerima nama Gregor (semasa lahir dia diberi nama Johann). Empat tahun kemudian, biara menghantar rahib Mendel yang berusia dua puluh lima tahun sebagai guru di sebuah sekolah menengah. Kemudian, dari 1851 hingga 1853, dia belajar sains semula jadi, terutamanya fizik, di Universiti Vienna, selepas itu dia menjadi guru fizik dan sejarah semula jadi di sekolah sebenar di Brno.

Aktiviti pengajaran beliau yang berlangsung selama empat belas tahun amat dihargai oleh kedua-dua kepimpinan sekolah dan pelajar. Menurut memoir yang terakhir, Mendel adalah salah seorang guru yang paling disayangi. Selama lima belas tahun terakhir hidupnya, Mendel adalah kepala biara.

Sejak muda, Gregor berminat dalam sains semula jadi. Lebih amatur daripada ahli biologi profesional, Mendel sentiasa bereksperimen dengan pelbagai tumbuhan dan lebah. Pada tahun 1856 beliau memulakan kerja klasik mengenai penghibridan dan analisis pewarisan sifat dalam kacang.

Mendel bekerja di taman biara kecil, kurang daripada dua setengah ekar. Dia menyemai kacang polong selama lapan tahun, memanipulasi dua dozen jenis tumbuhan ini, berbeza dalam warna bunga dan jenis benih. Dia melakukan sepuluh ribu eksperimen.

Mengkaji bentuk benih dalam tumbuhan yang diperoleh hasil persilangan, untuk memahami corak penghantaran hanya satu sifat ("licin - berkedut"), dia menganalisis 7324 kacang. Dia memeriksa setiap biji melalui kaca pembesar, membandingkan bentuknya dan membuat nota.

Mendel merumuskan tujuan siri eksperimen ini dengan cara berikut: "Tugas eksperimen adalah untuk memerhati perubahan ini bagi setiap pasangan sifat yang berbeza dan untuk menetapkan undang-undang yang mana ia lulus dalam generasi berturut-turut. Oleh itu, eksperimen dibahagikan ke dalam beberapa eksperimen berasingan mengikut bilangan ciri pembezaan yang berterusan.

Dengan eksperimen Mendel, satu lagi undur bermula, ciri membezakan utamanya ialah analisis hibridologi Mendel sekali lagi memperkenalkan keturunan ciri-ciri individu ibu bapa dalam keturunan. Tetapi inilah yang membolehkan guru sederhana sekolah monastik melihat gambaran lengkap kajian; untuk melihatnya hanya selepas terpaksa mengabaikan persepuluh dan perseratus kerana variasi statistik yang tidak dapat dielakkan. Hanya selepas itu ciri-ciri alternatif secara literal "ditandakan" oleh penyelidik mendedahkan sesuatu yang sensasi kepadanya: jenis persilangan tertentu dalam keturunan yang berbeza memberikan nisbah 3:1, 1:1, atau 1:2:1.

Mendel berpaling kepada karya pendahulunya untuk mengesahkan tekaan yang terlintas di fikirannya. Mereka yang dihormati oleh penyelidik sebagai pihak berkuasa datang pada masa yang berbeza, dan masing-masing dengan caranya sendiri, membuat kesimpulan umum: gen boleh mempunyai sifat dominan (menindas) atau resesif (ditindas). Dan jika ya, Mendel menyimpulkan, maka gabungan gen heterogen memberikan pemisahan watak yang sama yang diperhatikan dalam eksperimennya sendiri. Dan dalam nisbah yang dikira menggunakan analisis statistiknya. "Menyemak dengan algebra keharmonian" perubahan yang berlaku dalam generasi kacang yang terhasil, saintis memasukkan sebutan huruf. Ia menandakan keadaan dominan dengan huruf besar dan keadaan resesif gen yang sama dengan huruf kecil.

Mendarab siri gabungan. (A+2Aa+a)x(B-2Bb+b), Mendel mencari semua jenis gabungan yang mungkin.

“Oleh itu, siri ini terdiri daripada 9 ahli, di mana 4 diwakili di dalamnya sekali setiap satu dan malar dalam kedua-dua aksara; bentuk AB, ab adalah serupa dengan spesies asal, dua yang lain mewakili satu-satunya kombinasi berterusan yang mungkin antara gabungan aksara A. , a, B, b. Empat sebutan berlaku dua kali setiap satu dan malar dalam satu aksara, hibrid dalam aksara lain. Satu sebutan berlaku 4 kali dan hibrid dalam kedua-dua aksara... Siri ini sudah pasti siri gabungan di mana istilah demi istilah, kedua-dua siri pembangunan untuk aksara A dan a, B dan b."

Akibatnya, Mendel membuat kesimpulan berikut: "Keturunan kacukan yang menggabungkan beberapa sifat yang berbeza secara ketara adalah ahli siri gabungan di mana baris pembangunan setiap pasangan ciri yang berbeza disambungkan. Ini sekaligus membuktikan bahawa tingkah laku dalam gabungan hibrid bagi setiap pasangan ciri yang berbeza adalah bebas daripada perbezaan lain dalam kedua-dua tumbuhan asal", dan oleh itu "watak malar yang berlaku dalam pelbagai bentuk kumpulan tumbuhan yang berkaitan boleh memasuki semua sebatian yang mungkin mengikut peraturan gabungan".

Diringkaskan, hasil kerja saintis kelihatan seperti ini:

1) semua tumbuhan hibrid generasi pertama adalah sama dan menunjukkan sifat salah seorang daripada ibu bapa;

2) dalam kalangan kacukan generasi kedua, tumbuh-tumbuhan muncul dengan kedua-dua ciri dominan dan resesif dalam nisbah 3: 1;

3) dua watak dalam keturunan berkelakuan bebas dalam generasi kedua.

4) adalah perlu untuk membezakan antara sifat dan kecenderungan keturunannya (tumbuhan yang mempamerkan sifat dominan mungkin secara terpendam mempunyai ciri-ciri resesif);

5) perkaitan gamet lelaki dan perempuan adalah rawak berhubung dengan kecenderungan watak yang dibawa oleh gamet ini.

Pada bulan Februari dan Mac 1865, dalam dua laporan pada mesyuarat bulatan saintifik wilayah, yang dipanggil Persatuan Naturalis kota Brno, salah seorang ahli biasanya, Gregor Mendel, melaporkan hasil penyelidikannya selama bertahun-tahun, yang disiapkan pada tahun 1863. . Walaupun laporannya diterima agak dingin oleh ahli kalangan, dia memutuskan untuk menerbitkan karyanya. Ia diterbitkan pada tahun 1866 dalam karya masyarakat bertajuk "Eksperimen pada hibrid tumbuhan."

Orang sezaman tidak memahami Mendel dan tidak menghargai kerjanya. Terlalu mudah, tidak canggih nampaknya bagi mereka satu skema di mana, tanpa kesukaran dan berderit, fenomena kompleks, yang, dalam fikiran manusia, adalah asas kepada piramid evolusi yang tidak tergoyahkan, sesuai. Di samping itu, terdapat kelemahan dalam konsep Mendel. Jadi, sekurang-kurangnya, ia kelihatan kepada lawannya. Dan penyelidik sendiri juga, kerana dia tidak dapat menghilangkan keraguan mereka. Salah satu "penyebab" kegagalannya ialah seorang elang.

Ahli botani Karl von Naegeli, seorang profesor di Universiti Munich, setelah membaca karya Mendel, mencadangkan agar pengarang menguji undang-undang yang ditemuinya pada hawkweed. Tumbuhan kecil ini adalah subjek kegemaran Naegeli. Dan Mendel bersetuju. Dia menghabiskan banyak tenaga untuk eksperimen baru. Hawkweed adalah tumbuhan yang sangat menyusahkan untuk lintasan buatan, kerana ia sangat kecil. Saya terpaksa menegangkan penglihatan saya, tetapi ia menjadi lebih teruk dan lebih teruk. Keturunan yang terhasil daripada persilangan hawkweed tidak mematuhi undang-undang, kerana dia percaya, adalah betul untuk semua orang. Hanya beberapa tahun kemudian, selepas ahli biologi membuktikan fakta pembiakan burung elang yang lain, bukan seksual, bantahan Profesor Naegeli, lawan utama Mendel, telah dikeluarkan daripada agenda. Tetapi baik Mendel mahupun Nägeli sendiri, malangnya, tidak hidup lagi.

Secara kiasan, ahli genetik Soviet yang paling hebat, B.L. Astaurov: "Nasib karya klasik Mendel adalah songsang dan tidak asing kepada drama. Walaupun dia menemui, dengan jelas menunjukkan dan sebahagian besarnya memahami undang-undang keturunan yang sangat umum, biologi pada masa itu masih belum matang untuk menyedari sifat asasnya. Mendel sendiri dengan wawasan yang menakjubkan meramalkan kepentingan universal yang ditemui pada kacang polong dan menerima beberapa bukti kebolehgunaannya pada beberapa tumbuhan lain (tiga jenis kacang, dua jenis levkoy, jagung dan kecantikan malam). Walau bagaimanapun, percubaannya yang gigih dan membosankan untuk menerapkan corak yang ditemui pada persilangan pelbagai jenis dan spesies elang tidak membenarkan harapan dan mengalami kegagalan yang lengkap "Alangkah gembiranya pilihan objek pertama (kacang), sama seperti tidak berjaya adalah yang kedua. Hanya lama kemudian, sudah dalam abad kita, menjadi jelas bahawa corak pewarisan sifat yang aneh dalam elang adalah pengecualian yang hanya mengesahkan peraturan. Pada zaman Mendel, tiada siapa yang dapat untuk mematangkan bahawa persilangan varieti hawkweed yang dilakukan olehnya sebenarnya tidak berlaku, kerana tumbuhan ini membiak tanpa pendebungaan dan persenyawaan, dengan cara yang dara, melalui apa yang dipanggil "apogami". Kegagalan eksperimen yang teliti dan berat, yang menyebabkan kehilangan penglihatan yang hampir lengkap, tugas membebankan seorang prelat yang jatuh ke atas Mendel dan tahun-tahun lanjut memaksanya untuk menghentikan pengajian kegemarannya.

Kemuliaan dan kehormatan akan datang kepada Mendel selepas kematian. Dia akan meninggalkan kehidupan tanpa membongkar rahsia elang, yang tidak "sesuai" dengan undang-undang keseragaman kacukan generasi pertama dan pemisahan tanda-tanda dalam keturunan yang diperolehnya. Terlalu awal penjelajah hebat itu melaporkan penemuannya kepada dunia saintifik. Yang terakhir belum bersedia untuk ini. Hanya pada tahun 1900, setelah menemui semula undang-undang Mendel, dunia kagum dengan keindahan logik eksperimen penyelidik dan ketepatan pengiraannya yang elegan. Dan walaupun gen itu terus menjadi unit hipotesis keturunan, keraguan tentang materialiti akhirnya hilang.

Peranan revolusioner Mendelisme dalam biologi menjadi semakin jelas. Menjelang awal XNUMX-an, genetik dan undang-undang asas Mendel telah menjadi asas yang diiktiraf Darwinisme moden. Mendelisme menjadi asas teoretikal untuk pembangunan varieti baru tumbuhan yang ditanam, baka ternakan yang lebih produktif, jenis mikroorganisma yang berguna.Beliau juga memberi dorongan kepada perkembangan genetik perubatan.

ahli fizik terkenal Erwin Schrödinger percaya bahawa penggunaan undang-undang Mendel adalah sama dengan pengenalan prinsip kuantum dalam biologi

Pengarang: Samin D.K.

Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian Penemuan saintifik yang paling penting:

▪ Teori penceraian elektrolitik

▪ Biosfera

▪ Fisiologi sistem pencernaan

Lihat artikel lain bahagian Penemuan saintifik yang paling penting.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Pembersihan air minuman daripada dadah 23.11.2021

Penyelidik di Universiti Johannesburg telah membangunkan kaedah untuk memantau air sisa. Ia membantu mengesan ubat antiretroviral yang ditetapkan untuk HIV dan AIDS.

Loji rawatan air sisa tidak boleh mengeluarkan farmaseutikal yang memasuki sungai daripada air sisa. Selalunya orang membuang tablet ke tandas, di samping itu, mereka memasuki air kumbahan dengan air kencing atau najis (sebilangan ubat tidak diserap, tetapi dikumuhkan oleh badan).

Satu kajian baru telah menemui cara yang mudah dan cepat untuk mengesan ubat antiretroviral. Kaedah ini melibatkan penghasilan penjerap mesra alam, yang mengambil masa kira-kira dua hari. Komposit diubah suai dengan karbon alginat teraktif digunakan sebagai sorben. Struktur berliang, luas permukaan yang besar dan banyak kumpulan berfungsi menjadikan penjerap sesuai untuk penjerapan cekap analit sasaran.

Sampel air pra-pekat sebelum analisis. Sampel air diambil dari hulu sungai dan hilir loji rawatan air sisa, yang merupakan kaedah yang paling berkesan.

Adalah dijangka bahawa kaedah penulenan sedemikian akan membolehkan penyingkiran kekotoran mikro toksik dalam air minuman.

Berita menarik lain:

▪ Telefon pintar dikawal oleh gerak isyarat

▪ bateri yang boleh dimakan

▪ Bateri air laut

▪ Sel stem dalam cangkerang

▪ Pemproses 8 teras pada ARM big.LITTLE

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Tumbuhan yang ditanam dan liar. Pemilihan artikel

▪ pasal Tali pinggang keledar. Sejarah ciptaan dan pengeluaran

▪ artikel Di manakah wang dibuat daripada plastik dan bukannya kertas? Jawapan terperinci

▪ pasal Almari pakaian. Deskripsi kerja

▪ artikel Buzzer penggera kipas. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Penggunaan elemen rintangan-halangan - baristor dalam bekalan kuasa. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web