Les gens se sont toujours intéressés aux schémas d'héritage des traits. Pourquoi les enfants ressemblent-ils à leurs parents ? Y a-t-il un risque de transmission de maladies héréditaires ? Ces questions et bien d'autres sont restées secrètes jusqu'au XIXe siècle. C'est alors que Mendel a réussi à accumuler toutes les connaissances accumulées sur ce sujet, et aussi, à travers des expériences analytiques complexes, à établir des modèles spécifiques.
La contribution de Mendel au développement de la génétique
Les modèles de base de l'hérédité des traits sont les principes selon lesquels certaines caractéristiques sont transmises des organismes parents à la progéniture. Leur découverte et leur formulation claire sont le mérite de Gregor Mendel, qui a mené de nombreuses expériences sur cette question.
La principale réalisation du scientifique est la preuve de la nature discrète des facteurs héréditaires. En d'autres termes, un gène spécifique est responsable de chaque trait. Les premières cartes ont été construites pour le maïs et la drosophile. Ce dernier est un objet classique pour mener des expériences génétiques.
Les mérites de Mendel ne peuvent guère être surestimés, comme en parlent également les scientifiques russes. Ainsi, le célèbre généticien Timofeev-Resovsky a noté que Mendelétait le premier qui a mené des expériences fondamentales et a donné une description précise des phénomènes qui existaient auparavant au niveau des hypothèses. Ainsi, il peut être considéré comme un pionnier de la pensée mathématique dans les domaines de la biologie et de la génétique.
Précurseurs
Il convient de noter que les modèles d'hérédité des traits selon Mendel n'ont pas été formulés à partir de zéro. Ses recherches étaient basées sur les recherches de ses prédécesseurs. Il convient de noter en particulier les universitaires suivants:
- J. Goss a mené des expériences sur des pois, croisant des plantes avec des fruits de différentes couleurs. C'est grâce à ces études que les lois d'uniformité de la première génération d'hybrides, ainsi que de dominance incomplète, ont été découvertes. Mendel n'a fait que concrétiser et confirmer cette hypothèse.
- Augustin Sarger est un cultivateur qui a choisi les cucurbitacées pour ses expérimentations. Il fut le premier à étudier les traits héréditaires non pas dans leur ensemble, mais séparément. Il possède l'affirmation que lors du transfert de certaines caractéristiques, elles ne se mélangent pas. Ainsi, l'hérédité est constante.
- Noden a mené des recherches sur différents types de plantes telles que Datura. Après avoir analysé les résultats, il a jugé nécessaire de parler de la présence de caractéristiques dominantes, qui prévaudront dans la plupart des cas.
Ainsi, dès le 19e siècle, des phénomènes tels que la dominance, l'uniformité de la première génération, ainsi que la combinatoire des traits dans les hybrides suivants étaient connus. Cependant, aucun modèle général n'a été développé. C'est l'analyse de l'existantl'information et le développement d'une méthodologie de recherche fiable sont le principal mérite de Mendel.
Le flux de travail de Mendel
Les modèles d'hérédité des traits selon Mendel ont été formulés à la suite d'une recherche fondamentale. L'activité du scientifique s'est déroulée comme suit:
- les traits héréditaires n'ont pas été pris en compte globalement, mais séparément;
- seuls les caractères alternatifs ont été sélectionnés pour l'analyse, ce qui représente une différence significative entre les variétés (c'est ce qui a permis d'expliquer le plus clairement les schémas du processus d'hérédité);
- la recherche a été fondamentale (Mendel a étudié un grand nombre de variétés de pois à la fois pures et hybrides, puis a croisé des "descendants"), ce qui a permis de parler d'objectivité des résultats;
- utilisation de méthodes quantitatives précises au cours de l'analyse des données (en utilisant la connaissance de la théorie des probabilités, Mendel a réduit le taux d'écarts aléatoires).
Loi d'uniformité des hybrides
Compte tenu des modèles d'hérédité des traits, il convient de prêter une attention particulière à l'uniformité des hybrides de la première génération. Il a été découvert grâce à une expérience dans laquelle des formes parentales ont été croisées avec un trait contrasté (forme, couleur, etc.).
Mendel a décidé de mener une expérience sur deux variétés de pois - à fleurs rouges et blanches. En conséquence, les hybrides de première génération ont reçu des inflorescences violettes. Ainsi, il y avait lieu de parler de la présencetraits dominants et récessifs.
Il convient de noter que cette expérience de Mendel n'était pas la seule. Il a utilisé pour des expériences des plantes avec d'autres nuances d'inflorescences, avec différentes formes de fruits, différentes hauteurs de tige et d'autres options. Empiriquement, il a réussi à prouver que tous les hybrides du premier ordre sont uniformes et se caractérisent par un trait dominant.
Domination incomplète
Au cours de l'étude d'une question telle que les modèles d'hérédité des traits, des expériences ont été menées à la fois sur des plantes et sur des organismes vivants. Ainsi, il a été possible d'établir que les signes ne sont pas toujours dans une relation de dominance et de suppression complète. Ainsi, par exemple, lors du croisement de poulets de couleur noire et blanche, il était possible d'obtenir une progéniture grise. Cela a également été le cas de certaines plantes où les variétés à fleurs violettes et blanches produisaient des teintes roses. Ainsi, il est possible de corriger le premier principe, indiquant que la première génération d'hybrides aura les mêmes caractéristiques, alors qu'ils peuvent être intermédiaires.
Fractionnement des fonctionnalités
Continuant à explorer les modèles d'hérédité des traits, Mendel a jugé nécessaire de croiser deux descendants de la première génération (hétérozygotes). En conséquence, une progéniture a été obtenue, dont certaines avaient un trait dominant et l'autre - un trait récessif. De cela, nous pouvons conclure que le trait secondaire dans la première génération d'hybrides ne disparaît pas du tout, mais est seulement supprimé et peut très bien apparaître dans la progéniture suivante.
Héritage indépendant
Beaucoup de questions causentmodèles d'hérédité des traits. Les expériences de Mendel ont également touché des individus qui diffèrent les uns des autres de plusieurs manières à la fois. Pour chacun séparément, les régularités précédentes ont été observées. Mais maintenant, compte tenu de la totalité des signes, il n'était pas possible d'identifier de schémas entre leurs combinaisons. Ainsi, il y a lieu de parler de l'indépendance de l'héritage.
La loi de pureté des gamètes
Certains schémas d'hérédité des traits établis par Mendel étaient purement hypothétiques. Nous parlons de la loi de pureté des gamètes, ce qui signifie qu'un seul allèle d'une paire contenue dans le gène de l'individu parent tombe en eux.
À l'époque de Mendel, il n'existait aucun moyen technique pour confirmer cette hypothèse. Néanmoins, le scientifique a réussi à formuler une déclaration générale. Son essence réside dans le fait que dans le processus de formation des hybrides, les caractéristiques héréditaires restent inchangées et ne se mélangent pas.
Termes essentiels
La génétique est une science qui étudie les modèles d'hérédité des traits. Mendel a contribué de manière significative à son développement, ayant élaboré des dispositions fondamentales sur cette question. Cependant, pour qu'elles soient remplies, les conditions essentielles suivantes doivent être remplies:
- les formes sources doivent être homozygotes;
- fonctionnalités alternatives;
- même probabilité de formation d'allèles différents dans un hybride;
- viabilité égale des gamètes;
- quand un gamète est fécondéapparié au hasard;
- les zygotes avec différentes combinaisons de gènes sont également viables;
- le nombre d'individus de la seconde génération doit être suffisant pour considérer les résultats obtenus comme naturels;
- la manifestation des signes ne doit pas dépendre de l'influence de conditions extérieures.
Il convient de noter que la plupart des organismes vivants, y compris les humains, correspondent à ces signes.
Modèles d'hérédité des traits chez l'homme
Malgré le fait qu'initialement les principes génétiques aient été étudiés sur l'exemple des plantes, ils sont également valables pour les animaux et les humains. Il convient de noter les types d'héritage suivants:
- Autosomique dominant - hérédité des traits dominants localisés par les autosomes. Dans ce cas, le phénotype peut être à la fois fortement prononcé et à peine perceptible. Avec ce type d'hérédité, la probabilité qu'un enfant reçoive un allèle pathologique d'un parent est de 50 %.
- Autosomique récessif - hérédité de traits mineurs liés aux autosomes. Les maladies se manifestent par des homozygotes, et les deux allèles seront affectés.
- Le type lié à l'X dominant implique la transmission de traits dominants par des gènes déterministes. Dans le même temps, les maladies sont 2 fois plus fréquentes chez les femmes que chez les hommes.
- Type récessif lié à l'X - l'hérédité se produit selon un trait plus faible. La maladie ou ses signes individuels apparaissent toujours chez les descendants mâles et chez les femmes - uniquement à l'état homozygote.
Basiqueconcepts
Afin de comprendre comment fonctionnent les modèles d'hérédité des traits mendéliens et d'autres processus génétiques, il est utile de se familiariser avec les définitions et les concepts de base. Ceux-ci incluent les éléments suivants:
- Trait dominant - la caractéristique prédominante qui agit comme un état déterminant du gène et supprime le développement des gènes récessifs.
- Trait récessif - une caractéristique héritée, mais qui n'agit pas comme un déterminant.
- L'homozygote est un individu diploïde ou une cellule dont les chromosomes contiennent les mêmes cellules du gène spécifié.
- Hétérozygote est un individu ou une cellule diploïde qui se divise et possède différents allèles au sein du même gène.
- Un allèle est l'une des formes alternatives d'un gène qui se trouve à un emplacement spécifique sur le chromosome et se caractérise par une séquence nucléotidique unique.
- Un allèle est une paire de gènes situés dans les mêmes zones de chromosomes homologues et contrôlant le développement de certains traits.
- Les gènes non alléliques sont situés sur différentes parties des chromosomes et sont responsables de la manifestation de divers traits.
Conclusion
Mendel a formulé et prouvé dans la pratique les schémas de base de l'hérédité des traits. Leur description est donnée sur l'exemple des plantes et est légèrement simplifiée. Mais en pratique, c'est vrai pour tous les organismes vivants.
