Genetika
Johann Gregor Mendel
Učebnice se stále tvoří
Vidíte vše, co je nyní zveřejněné. Nové lekce budou přibývat postupně.
Lekce v tématu
Badatelská otázka
Kdo byl J. G. Mendel a co přinesl lidem? Je možné, aby znak, který nesou rodiče zmizel a objevil se až u vnoučat?
Zadání
Promysli a zapiš si své úvahy
Mendelův příběh
V následujícím videu zjisti informace o jednom z nejvýznamnějších vědců působících na území naší země.
- Kdy J. G. Mendel žil?
- Kde působil?
- Co zjistil?
- Jaký vědní obor založil aniž by to tušil?
- Jakým dalším oborům se věnoval?
Skryté geny
Zamysli se nad tím, jak je možné, že když Mendel křížil hrách jehož semena byla všechna žlutá s hrachem, jehož semena byla všechna vždy jen zelená, tak jejich potomci měli všichni jen žlutá semena. Když mezi sebou pak zkřížil tyto potomky, kteří všichni měli žlutá semena tak u jejich potomků (2. generace) se ve 25 % případů objevila opět zelená semena.
Jak je možné, že znak v první generaci potomků vymizel a v druhé se opět objevil?
Základní vysvětlení
Mendelův život
Johann Gregor Mendel se narodil v Hynčicích na Kravařsku (v tehdejším Rakouském císařství) 20. 7. 1822. Už v mládí u něj bylo rozpoznáno nadání a tak místo, aby převzal statek po svém otci, studoval gymnázium v Opavě. Pokračuje na Filozofickém ústavu v Olomouci. Svá studia zde však nedokončí pravděpodobně kvůli psychickým potížím.
Centrem vzdělání v té době jsou kláštery a tak později míří do Brna do Augustiniánského kláštera, kde mu kromě vzdělání poskytnou i finanční zajištění. Ve svých 25 letech je zde vysvěcen na kněze.
Mendel následně začíná vyučovat na gymnáziu ve Znojmě. Zde v roli pedagoga exceluje a studenti ho milují. Opat se tak rozhodne poslat jej na univerzitu do Vídně, aby si mohl dokončit vzdělání a naplno se věnovat pedagogice. Z psychických důvodů však opět neudělá zkoušky z fyziky ani přírodopisu.
V klášteře se věnuje šlechtění, včelaření a meteorologii - dokonce jako první popíše princip vzniku tornáda.
Na modelovém organismu hrachu setého objevuje 3 základní pravidla, která později známe jako Mendelovy zákony dědičnosti. Vydává studii s názvem Pokusy s rostlinnými hybridy. V té době je uznávaným šlechtitelem, nicméně když přednášel své poznatky před odbornou veřejností, dočkal se akorát zpochybňování a jeho statistické modely většina vůbec nepochopí. Mendel tak začne své závěry sám zpochybňovat.
Uznání se Mendelovi dostane až 20 let po jeho smrti. Dnes je považován za zakladatele jednoho z nejrychleji rostoucích vědních oborů současnosti - genetiky.
Skryté geny
Mendelův největší objev spočíval v tom, že vyvrátil teorii o "míchání" vlastností. Prokázal, že vlastnosti se předávají v samostatných balíčcích (dnes jim říkáme geny). Zjistil, že každý jedinec má pro daný znak dvě informace – jednu od otce, druhou od matky. Pokud se potká "silnější" informace se "slabší", ta silnější vyhraje a určí vzhled. Říkáme jí dominantní (žlutá barva hrachu). Slabší informace tam stále je, ale skryje se. Říkáme jí recesivní (zelená barva, albinismus). Když se kříženci rozmnoží, existuje 25% šance (poměr 1:3), že v pohlavních buňkách předají oba zrovna tu skrytou recesivní informaci, proto se zelená ve druhé generaci najednou objevila.
Rozšířený výklad
Homozygot a heterozygot
Mendelovy „faktory“ dnes nazýváme geny a jejich konkrétním variantám říkáme alely. Rozlišujeme jedince, kteří mají dvě stejné alely (homozygoti, např. AA nebo aa), a jedince s různými alelami (heterozygoti, Aa). Dnes, na rozdíl od Mendela, víme, že alely leží na chromozomech. Během vzniku spermií a vajíček (meiózy) se chromozomy oddělují a do každé pohlavní buňky putuje náhodně vždy jen jedna alela z daného páru.
Chci vědět víc
Mendel chtěl původně svá pozorování zkoumat na myších. Provádět takové experimenty na savcích však bylo z hlediska víry nemyslitelné. Proto se zaměřil na hrách setý.
Zamysli se nad tím, proč je volba hrachu mnohem lepší než provádění experimentů na myších.
Zobrazit řešení
Pro aplikaci statistiky (poměru 3:1) potřebuješ obrovský vzorek dat.
Hrách měl oproti myším tyto metodologické výhody:
- Rychlá generační doba a velký počet semen (stovky potomků najednou).
- 2. Hrách není samosprašný (Mendel měl stoprocentní kontrolu nad tím, kdo koho opyluje, křížení prováděl přesně štětečkem).
- Kvalitativní znaky (hrách je buď žlutý, nebo zelený, žádné mezistupně, které by zkreslily výpočty).