Mendels baanbrekende erfelijkheidswetten

Wist je dat, dankzij zijn baanbrekende erfelijkheidswetten, de wereld Gregory Mendel als de vader van de genetica beschouwt? Lees hier meer.

Wist je dat, dankzij zijn baanbrekende erfelijkheidswetten, de wereld Gregory Mendel als de vader van de genetica beschouwt? Geloof het of niet, deze Oostenrijkse wetenschapper baseerde de wetten op de resultaten van zijn experimenten met erwtenplanten. In feite is overerving het proces van hoe een kind genetische informatie van de ouder ontvangt. Het hele proces van erfelijkheid hangt af van overerving.

Ook is het de reden dat de nakomelingen op hun ouders lijken. Met andere woorden, door overerving hebben de leden van dezelfde familie vergelijkbare kenmerken. Pas halverwege de 19e eeuw begonnen mensen erfenis op een juiste manier te begrijpen.

Daarom, dankzij wetenschapper Mendel, was dit begrip van overerving mogelijk. Hij formuleerde bepaalde wetten om erfelijkheid perfect te begrijpen, bekend als de erfelijkheidswetten van Mendel.

Tussen 1856-1863 voerde Mendel hybridisatie-experimenten uit op doperwten. In die periode koos hij een aantal duidelijke kenmerken van de erwten. Dus voerde hij wat kruisbestuiving/kunstmatige bestuiving uit op de erwtenlijnen die stabiele eigenschapvererving vertoonden. Daarnaast ondergingen ze continue zelfbestuiving. Ten slotte beschouwen we dergelijke erwtenlijnen als rasecht.

Een korte geschiedenis van het erfrecht

Gregory Mendel was een Oostenrijkse monnik en wetenschapper die leefde in de 19e eeuw. Hij werd geboren op 22 juli 1822 in Oostenrijk, nu Tsjechië, en stierf in 1884. Hij werd botanicus, leraar en Augustijner prelaat. Het belangrijkste was dat Mendel de eerste was die de wiskundige basis legde voor de wetenschap van de genetica. We kennen deze wetenschap als mendelisme.

Het is geen verrassing dat de wereld hem nu herinnert als de grondlegger van de moderne genetica voor zijn erfelijkheidswetten. Geloof het of niet, hij baseerde ze op de resultaten van zijn experimenten met erwtenplanten.

Hoewel Mendel zijn werk publiceerde, erkende de wereld het tijdens zijn leven niet vanwege het belang ervan. Met andere woorden, pas toen ze zijn werk herontdekt hadden in het begin van de 20e eeuw, ontdekten ze zijn genialiteit.

Zelfs wetenschappers realiseerden zich dat zijn bevindingen van toepassing waren op en veel waargenomen patronen verklaarden van overerving. De rest is geschiedenis. Mendel en zijn erwtenplanten komen veel voor bij iedereen die biologie of genetica bestudeert. Bijvoorbeeld Punnett-vierkanten. Maar de belangrijkste principes van Mendeliaanse overerving vallen uiteen in de drie erfelijkheidswetten van Mendel.

De experimenten van Mendel

Ten eerste experimenteerde Mendel met een erwtenplant en beschouwde hij zeven belangrijke contrasterende eigenschappen bij de planten. Ten tweede voerde hij beide experimenten uit om de eerder genoemde erfelijkheidswetten te bepalen. Bekijk hieronder een korte uitleg van de twee experimenten. Maar waarom gebruikte Mendel erwtenplanten precies voor zijn experimenten?

• Ten eerste kon hij de erwtenplant gemakkelijk kweken en onderhouden.
• Ten tweede is de plant van nature zelfbestuivend. Hij kon de plant ook gemakkelijk kruisbestuiven.
• Het is een eenjarige plant, wat betekent dat hij in korte tijd vele generaties kon bestuderen.
• Ten slotte heeft het verschillende contrasterende karakters.

Mendel voerde twee hoofdexperimenten uit om de erfelijkheidswetten te bepalen. Tijdens het experimenteren deed hij een geniale ontdekking. Hij ontdekte dat bepaalde factoren altijd op een stabiele manier werden doorgegeven aan de nakomelingen. We kennen deze factoren nu als genen. Het belangrijkste is dat genen de eenheden van overerving zijn. De briljante experimenten van Mendel waren de volgende.

Monohybride kruising

In dit experiment nam Mendel twee erwtenplanten met tegengestelde eigenschappen en kruiste ze. Bijvoorbeeld een korte en een lange. Hij ontdekte dat de nakomelingen van de eerste generatie lang waren. Dus noemde hij het F1-nageslacht. Ten tweede kruiste hij F1-nakomelingen. Daarom verkreeg hij zowel hoge als korte planten in de verhouding 3:1. 

Daarnaast voerde Mendel dit experiment zelfs uit met andere contrasterende eigenschappen. Bijvoorbeeld groene erwten versus gele erwten, rond versus gerimpeld, enzovoort. In alle gevallen ontdekte hij echter dat de resultaten vergelijkbaar waren. Hieruit formuleerde hij de wetten van Segregatie en Dominantie.

Dihybride kruising

Evenzo beschouwde Mendel in zijn tweede experiment , het dihybride kruisexperiment, twee eigenschappen. Maar elk had twee allelen. Hij kruiste gerimpeld groen zaad en rond geel zaad. Hij merkte vervolgens op dat alle nakomelingen van de eerste generatie (F1-nakomelingen) rondgeel waren. Met andere woorden, dominante kenmerken waren de ronde vorm en gele kleur.

Vervolgens bestoof hij de F1-nageslacht en verkreeg vier verschillende eigenschappen. Bijvoorbeeld gerimpelde gele, ronde gele, gerimpelde groene zaden en ronde groene in de verhouding 9:3:3:1.

Na het uitvoeren van andere eigenschappen bleken de resultaten vergelijkbaar te zijn. Op basis van dit experiment formuleerde Mendel zijn tweede erfrecht, de wet van onafhankelijk assortiment.

De erfelijkheidswetten van Mendel

Dankzij de geniale experimenten van Mendel kwam hij met drie wetten. De twee experimenten leiden tot de formulering van Mendels overervingswetten, zoals de wet van dominantie, de wet van segregatie en de wet van onafhankelijk assortiment. Bekijk de conclusies van de experimenten van Mendel:

• De genetische samenstelling van de plant is het genotype.
• Aan de andere kant is het fysieke uiterlijk van de plant het fenotype.
• Ouders dragen genen over aan de nakomelingen in paren die bekend staan als allelen.
• Tijdens gametogenese is er een kans van 50 procent dat het ene allel versmelt met de andere ouder.
• Als de allelen hetzelfde zijn, zijn het homozygote allelen.
• Als ze anders zijn, zijn het heterozygote allelen.

Wet van dominantie

Ten eerste beschouwen ze deze wet ook als Mendels eerste erfrecht. Daarom, volgens de wet van dominantie, zullen hybride nakomelingen alleen de dominante eigenschap in het fenotype erven. Ze kennen onderdrukte allelen als recessieve eigenschappen. We kennen echter de allelen die de eigenschap bepalen als de slapende eigenschappen.

Wet van Segregatie

Evenzo stelt de segregatiewet van Mendel dat tijdens de productie van gameten twee exemplaren van elke erfelijke factor segregeren. Dit betekent dat nakomelingen één factor van elke ouder verwerven. Met andere woorden, allelparen (alternatieve vorm van het gen) scheiden zich af tijdens de vorming van gameten. Plus, willekeurig herenigen tijdens de bevruchting. We kennen dit ook als Mendels derde erfrecht.

Wet van onafhankelijk assortiment

Ten eerste kent de wereld deze wet ook als Mendels tweede erfrecht. Dus, de wet van onafhankelijk assortiment stelt dat een paar eigenschappen onafhankelijk van elkaar scheiden. Natuurlijk van een ander paar tijdens gametenvorming. Omdat de individuele erfelijkheidsfactoren onafhankelijk van elkaar worden gesorteerd, krijgen verschillende eigenschappen gelijke kansen om samen voor te komen.

laatste gedachten

Door zijn werk aan erwtenplanten ontdekte Mendel de fundamentele wetten van overerving. Hij leidde daaruit af dat genen in paren voorkomen. Het belangrijkste is dat we ze erven als afzonderlijke eenheden, één van elke ouder.

Mendel volgde de segregatie van ouderlijke genen en hun verschijning in het nageslacht. Bijvoorbeeld van dominante of recessieve eigenschappen. Bekijk enkele belangrijke punten over Mendels erfrecht:

• Ze omvatten de wet van dominantie, de wet van segregatie en de wet van onafhankelijk assortiment.
• De wet van segregatie stelt dat elke persoon twee allelen heeft, en één allel gaat over op het nageslacht.
• Ten slotte stelt de wet van onafhankelijk assortiment dat het erven van een paar genen onafhankelijk is van een ander paar.

De genetische experimenten die Mendel deed met erwtenplanten kostte hem acht jaar. Hij publiceerde zijn resultaten in 1865. Gedurende deze tijd kweekte Mendel meer dan 10.000 erwtenplanten, waarbij hij het aantal nakomelingen en het type bijhield.

Maar mensen waardeerden het werk van Mendel en zijn erfrecht in zijn tijd niet. Pas in 1900, na de herontdekking van zijn wetten, begrepen ze zijn experimentele resultaten echt.