멘델의 3 가지 법칙과 완두콩 실험 - 생물학

세 멘델 또는 멘델의 유전학은 유전의 가장 중요한 문입니다. 오스트리아 수도사이자 자연주의자인 그레고리 멘델은 유전학의 아버지로 간주됩니다. 식물 실험을 통해 Mendel은 특정 특성이 특정 패턴으로 유전된다는 것을 발견했습니다.

Mendel은 자신의 정원에있는 Pisum sativum 식물의 완두콩을 실험하여 상속을 연구했습니다. 이 식물은자가 수분 또는 교차 수정이 가능할뿐만 아니라 두 가지 형태 만있는 몇 가지 특성을 가지고 있기 때문에 훌륭한 테스트 모델이었습니다.

예를 들어, "색상"기능은 녹색 또는 노란색 만 가능하고, "텍스처"기능은 매끄 럽거나 거칠게 만 될 수 있으며, 각각 두 가지 모양이있는 다른 5 개 기능도 마찬가지입니다.

Gregor Mendel은 식물 교잡에 대한 실험 (1865)으로 출판 된 그의 연구에서 그의 세 가지 법칙을 공식화했습니다.

그레고르 멘델 스토리

그레고르 멘델은 세 가지 법칙을 통해 공헌 한 덕분에 유전학의 아버지로 간주됩니다. 1822 년 7 월 22 일에 태어나 어렸을 때부터 자연과 직접 접촉 해 식물학에 관심을 갖게되었다고합니다.

1843 년 그는 브륀 수녀원에 들어갔고 3 년 후 신부로 성임되었습니다. 나중에 1851 년에 그는 비엔나 대학교에서 식물학, 물리학, 화학 및 역사를 공부하기로 결정했습니다.

공부 한 후 멘델은 수도원으로 돌아와서 소위 멘델의 법칙을 공식화 할 수있는 실험을 수행했습니다.

불행히도 그가 그의 작품을 발표했을 때 그것은 눈에 띄지 않게되었고 Mendel은 유전에 대한 실험을 포기했다고합니다.

그러나 20 세기 초에 여러 과학자와 식물 학자들이 유사한 실험을 수행하고 그의 연구를 접하면서 그의 연구가 인정을 받기 시작했습니다.

멘델의 실험

Mendel은 완두콩 식물의 7 가지 특성 인 종자 색, 종자 모양, 꽃 위치, 꽃 색, 꼬투리 모양, 꼬투리 색 및 줄기 길이를 연구했습니다.

Mendel의 실험에는 세 가지 주요 단계가 있습니다.

1- 자기 수정을 통해 순수한 식물 (동형 접합)을 생산했습니다. 즉, 보라색 꽃을 가진 식물은 항상 보라색 꽃을 생산하는 씨앗을 생산했습니다. 그는이 식물들을 (부모의) P 세대라고 명명했습니다.

2- 그런 다음 그는 다른 특성을 가진 순수한 식물 쌍과 그 후손을 2 효 세대라고 불렀습니다 (F1).

3- 마지막으로, 그는 두 개의 F1 세대 식물을자가 수분, 즉 동일한 형질을 가진 두 개의 F1 세대 식물을 교배하여 3 세대 식물 (F2)을 얻었습니다.

실험 결과

Mendel은 그의 실험에서 놀라운 결과를 발견했습니다.

F1 세대

Mendel은 두 부모가 서로 다른 특성을 가지고 있음에도 불구하고 F1 세대가 항상 동일한 특성을 생산한다는 것을 발견했습니다. 예를 들어 보라색 꽃 식물과 흰색 꽃 식물을 교배하면 모든 자손 식물 (F1)에 보라색 꽃이 있습니다.

이것은 보라색 꽃이 우세한 특성이기 때문입니다. 따라서 흰 꽃은 열성 형질입니다.

이러한 결과는 Punnett square라는 다이어그램으로 표시 할 수 있습니다. 색상에 대한 우성 유전자는 대문자로 표시되고 열성 유전자는 소문자로 표시됩니다. 여기에서 보라색은 "M"으로 표시된 우성 유전자이고 흰색은 "b"로 표시된 열성 유전자입니다.

F2 세대

F2 세대에서 Mendel은 꽃의 75 %가 보라색이고 25 %가 흰색임을 발견했습니다. 그는 두 부모 모두 보라색 꽃이 있지만 자손의 25 %가 흰색 꽃을 가지고 있다는 것이 흥미 롭다는 것을 발견했습니다.

흰 꽃의 출현은 두 부모 모두에 존재하는 열성 유전자 또는 형질 때문입니다. 다음은 푸넷 광장에서 자손의 25 %가 흰 꽃을 생산하는 두 개의 'b'유전자를 가지고 있음을 보여줍니다.

Mendel의 실험은 어떻게 수행 되었습니까?

Mendel의 실험은 완두콩 식물로 수행되었으며, 각 꽃에는 수컷과 암컷 부분이 있기 때문에 다소 복잡한 상황입니다.

그렇다면 멘델은 어떻게 식물의 자손을 통제 할 수 있을까요? 어떻게 건널 수 있습니까?

대답은 간단합니다. 완두콩 식물의 자손을 통제하기 위해 Mendel은 식물이 스스로 수정하는 것을 방지하는 절차를 만들었습니다.

절차는 첫 번째 식물 (BB라고 함)의 꽃의 수술 (꽃가루 주머니를 포함하는 꽃의 남성 기관, 즉 꽃가루를 생성하는 기관)을 자르고 두 번째 식물의 꽃가루를 첫 번째 암술 (꽃의 여성 기관, 중앙에 위치).

이 행동으로 멘델은 수정 과정을 통제했고, 그 상황은 그가 항상 같은 자손을 얻도록하기 위해 각 실험을 반복해서 수행 할 수있는 상황이었습니다.

이것이 그가 현재 멘델의 법칙으로 알려진 공식화를 달성 한 방법입니다.

멘델이 완두콩을 선택한 이유는 무엇입니까?

Gregor Mendel은 유전 실험을 위해 완두콩 식물을 선택했습니다. 그 이유는 다른 어떤 식물보다 저렴하고 같은 식물의 생성 시간이 매우 짧고 많은 자손이 있기 때문입니다.

그 법칙을 공식화하기 위해 많은 실험을 수행해야했기 때문에 자손은 중요했습니다.

그는 또한 존재하는 다양한 품종, 즉 녹색 완두콩, 노란색 완두콩, 둥근 꼬투리가있는 품종 등을 선택했습니다.

어떤 특성이 유전 될 수 있는지 알아야했기 때문에 다양성이 중요했습니다. 따라서 Mendelian 상속이라는 용어가 발생합니다.

멘델의 3 가지 법칙 요약

멘델의 제 1 법칙

부모 1 세대 (Father ww, Mother RR)에서는 모든 자손이 우세한 R 유전자를 가지고있는 것으로 관찰되었습니다.

멘델의 첫 번째 법칙 또는 균일 성의 법칙은 두 개의 순수한 개체 (동형 접합)가 교차 할 때 모든 후손이 그들의 특징에서 동일 (균일) 될 것이라고 말합니다.

이것은 일부 캐릭터의 지배력 때문이며, 이들의 단순한 사본은 열성 캐릭터의 효과를 가리기에 충분합니다. 따라서 동형 접합 및 이형 접합 자손은 모두 동일한 표현형 (가시적 특성)을 나타냅니다.

멘델의 제 2 법칙

캐릭터 분리의 법칙이라고도 불리는 멘델의 두 번째 법칙은 배우자가 형성되는 동안 대립 유전자 (유전 인자)가 분리 (분리)되어 자손이 각 친척으로부터 하나의 대립 유전자를 얻도록합니다.

이 유전 적 원리는 후손이 두 부모 사이에 중간 특성을 나타내는 순전히 "결합"과정이라는 초기 믿음을 수정했습니다.

멘델의 제 3 법칙

멘델의 세 번째 법칙은 독립 분리의 법칙으로도 알려져 있습니다. 배우자가 형성되는 동안 다른 특성의 캐릭터는 서로 독립적으로 상속됩니다.

현재이 법칙은 같은 염색체의 유전자에 적용되지 않는 것으로 알려져 있습니다. 그러나 염색체는 감수 분열 동안 독립적으로 분리됩니다.

Mendel에서 소개 한 용어

Mendel은 우성, 열성, 하이브리드를 포함하여 현재 유전학 분야에서 사용되는 몇 가지 용어를 만들었습니다.

우성

멘델이 실험에서 지배적 인 단어를 사용했을 때, 그는 그 중 하나만 발견 되든 두 개가 발견 되든간에 개인의 외부에서 자신을 드러내는 인물을 언급하고있었습니다.

열성

열성적으로 멘델은 지배적 인 성격이 그것을 막기 때문에 개인 외부에서 드러나지 않는 성격임을 의미했습니다. 따라서 이것이 우세하려면 개인이 두 가지 열성 문자를 가져야합니다.

잡종

Mendel은 다른 종 또는 다른 특성의 두 유기체 간의 교차 결과를 나타 내기 위해 하이브리드라는 단어를 사용했습니다.

마찬가지로, 그는 우성 대립 유전자에 대문자를 사용하고 열성 대립 유전자에 소문자를 사용하도록 설정 한 사람입니다.

그 후 다른 연구자들은 그들의 연구를 완료하고 오늘날 사용되는 나머지 용어 인 유전자, 대립 유전자, 표현형, 동형 접합, 이형 접합을 사용했습니다.

인간에게 적용된 멘델의 상속

인간의 특성은 가족 역사가 알려진 한 멘델의 상속을 통해 설명 할 수 있습니다.

특정 특성에 대한 필요한 정보를 수집 할 수 있기 때문에 가족 역사를 알아야합니다.

이를 위해 가족 구성원의 각 특성이 설명 된 계보 나무가 만들어져 누구에게서 상속되었는지 확인할 수 있습니다.

고양이의 상속 예

이 예에서 코트 색상은 B (갈색, 우세) 또는 b (흰색)로 표시되고 꼬리 길이는 S (짧은, 우세) 또는 os (긴)로 표시됩니다.

부모가 각 형질 (SSbb 및 ssBB)에 대해 동형 접합 성인 경우 F1 세대의 자녀는 두 대립 유전자 모두에 대해 이형 접합이며 우성 표현형 (SsbB) 만 표시합니다.

새끼가 서로 짝을 이루면 F2 세대에서 털 색깔과 꼬리 길이의 모든 조합이 발생합니다. 9 개는 갈색 / 짧은 (보라색 상자), 3 개는 흰색 / 짧은 (분홍색 상자), 3 개는 갈색 / 긴 (파란색 상자) 및 1은 흰색 / 긴 (녹색 상자)입니다.

4 멘델 특성의 예

- 알비 니즘 : 멜라닌 (인간이 가지고 있고 피부, 머리카락, 눈의 색을 담당하는 색소) 생성의 변화로 구성된 유전 적 특성으로, 많은 경우 존재합니다. 그것의 완전한 부재. 이 특성은 열성입니다.

- 무료 귓불 : 그것은 지배적 인 특징이다.

-결합 된 귓볼 : 열성 형질입니다.

- 머리카락 또는 과부의 봉우리 :이 기능은 헤어 라인이 이마에서 끝나는 방식을 나타냅니다. 이 경우 중앙에서 피크로 끝납니다. 이 특성을 가진 사람은 문자 "w"의 모양을 거꾸로 가지고 있습니다. 그것은 지배적 인 특성입니다.

멘델 분리를 변경하는 요인

성 관련 상속

성별과 관련된 유전은 한 쌍의 성 염색체, 즉 개인의 성별을 결정하는 염색체와 관련된 것을 말합니다.

인간은 X 염색체와 Y 염색체를 가지고 있으며 여성은 XX 염색체를, 남성은 XY 염색체를 가지고 있습니다.

성 관련 상속의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.

–Daltonism : 색상을 구별 할 수 없게 만드는 유전 적 변형입니다. 일반적으로 빨간색과 녹색을 구분할 수는 없지만 그 사람이 나타내는 색맹의 정도에 따라 다릅니다.

색맹은 X 염색체에 연결된 열성 대립 유전자를 통해 전염되므로 남성이이 열성 대립 유전자를 나타내는 X 염색체를 물려 받으면 색맹이됩니다.

여성이 이러한 유전 적 변화를 나타내려면 둘 다 변화된 X 염색체를 가지고 있어야합니다. 이 때문에 색맹이있는 여성의 수가 남성보다 적습니다.

- 혈우병 : 색맹과 마찬가지로 X 염색체와 연결되는 유전병으로 혈우병은 사람의 혈액이 제대로 응고되지 않는 질환입니다.

이런 이유로 혈우병 환자가 자상하면 출혈이없는 다른 사람의 출혈보다 훨씬 오래 지속됩니다. 이것은 혈액에 출혈을 조절하기에 충분한 단백질이 없기 때문에 발생합니다.

–Duchenne 근이영양증 : X 염색체와 관련된 열성 유전 질환으로, 심각한 근육 약화를 특징으로하는 신경근 질환으로 일반화되고 점진적으로 발생합니다.

- 다모증 : Y 염색체에 존재하는 유전성 질환으로 아버지에서 남자 아이에게만 전염됩니다. 이러한 유형의 상속을 hollandic이라고합니다.

다모증은 모발의 과도한 성장으로 인해 고통받는 사람들은 지나치게 털이 많은 신체 부위를 갖게됩니다. 이 질병은 늑대 인간 증후군이라고도합니다. 왜냐하면이 질병으로 고통받는 많은 사람들이 거의 완전히 머리카락으로 덮여 있기 때문입니다.

참고 문헌

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멘델의 3 가지 법칙과 완두콩 실험 - 생물학 - 2025