Licenci Mendelovu muzeu a Přírodovědecké fakultě Masarykovy univerzity poskytlo Cold Spring Harbor Laboratory
Dědičnost se řídí pravidly
Když Mendel navrhl, že každá vlastnost je určena dvojicí genů1, představovalo to potenciální problém. Pokud rodiče přenesou na své potomky obě kopie genů, mohl by pak potomek mít čtyři geny pro každý znak. Mendel vyvodil, že pohlavní buňky – spermie a vajíčka – obsahují pouze jeden rodičovský gen z každé dvojice. Poloviční sada genů, kterou přispějí spermie a vajíčko, obnoví u potomků kompletní sadu genů.
Mendel zjistil, že různé kombinace genů od rodičů vedou k určitým poměrům dominantních a recesivních znaků. Výsledky křížení mezi dvěma hybridními rodiči, z nichž každý nese jeden dominantní a jeden recesivní gen, byly klíčem k této teorii. Například křížení mezi dvěma žluto-semennými hybridy dává vzniknout trojnásobnému počtu žlutých semen vůči semenům zeleným. Toto je známý Mendelův štěpný poměr 3:1.
1 Mendel používal pouze termín gen a to i pro jeho varianty – dnes používáme termín alela.
Galerie
Věděli jste, že?
Na začátku 20. století byla genetika „nová“ věda. Bateson prosazoval genetiku hlavně s důrazem na výhody, které přinese pro zemědělství. Bateson také získal státní dotace na podporu genetického výzkumu.
Hmm…
Jaký vliv měly výsledky jiných vědeckých oborů na genetiku a poznatky o dědičnosti?
Video
Videa v této kapitole jsou v původním anglickém znění.
 |
Robert OlbyProfesor historie Robert Olby vyučuje na univerzitě v Pittsburgu a napsal několik knih o historii genetiky včetně Origins of Mendelism a The Path to the Double Helix. |
Nebyly Mendelovy výsledky až příliš dokonalé?
Reginald Punnett a William Bateson byli jedni z prvních anglických genetiků. Punnett vymyslel „Punnettův čtverec,“ aby znázornil množství a rozmanitost genetických kombinací a sehrál roli při formulování Hardy-Weinbergova zákona. Punnett a Bateson také spoluobjevili genovou vazbu. William Bateson zaměřil pozornost anglických vědců na Mendelovy zákony dědičnosti.
Reginald Crundall Punnett (1848–1935)
Reginald Punnett se narodil v Anglii. Jako malý chlapec trpěl na záněty slepého střeva. Během jednoho ze svých zotavovacích období začal číst knihy z „Naturalist’s library“ (Přírodovědná knihovna). Jeho otec mu později tyto knihy koupil, spíše proto, že měly elegantní vazbu; sám Punnett byl však fascinován jejich obsahem. Ačkoliv nastoupil na Cambridge University jako student medicíny, v roce 1898 promoval v oboru zoologie. Po dokončení studia Punnet pokračoval v Cambridgi jako vědecký pracovník. Věnoval se výzkumu morfologie pásnic (červ). Později byly na Punettovu počest pojmenovány dva druhy mořských červů: Cerbratullus punnetti, Punnettia splendia.
Když začal Punnett v Cambridge experimentovat, napsal Williamu Batesonovi, který prováděl Mendelovy pokusy s rostlinami a zvířaty. Tím začala vědecká spolupráce, která pomohla stvořit „genetiku“ na Cambridge. Bateson a Punnett publikovali první zprávu o genové vazbě u cukrového hrášku a Punnett vyvinul „Punnettův čtverec“, aby znázornil množství a rozmanitost genetických kombinací.
Punnett měl významnou roli také v propojení mendelismu se statistikou. V roce 1908 byl Punnett požádán, aby na přednášce vysvětlil, proč recesivní fenotypy stále přetrvávají – pokud jsou hnědé oči dominantní, tak proč se celá země nestala hnědookou? Punnett ale nemohl odpovědět na tuto otázku ke své vlastní spokojenosti. Proto požádal o pomoc svého přítele, matematika G. H. Hardyho. Z této diskuze se nakonec zrodil Hardy-Weinbergův zákon, který dokáže stanovit, jaký vliv má v populacích genetická dědičnost.
V roce 1912, když se William Bateson rozhodl, že už se nevrátí na Cambridge, se stal Punnett na univerzitě prvním profesorem genetiky, když získal profesuru Arthura Balfoura. Zabýval se genetikou cukrového hrachu, kukuřice a drůbeže a vyšlechtil tak mnoho jejich odrůd a plemen. Dokonce používal vazbu genů k určení pohlaví u kuřat. Punnett pokračoval v experimentech dokonce i po svém odchodu do důchodu v roce 1940.
Punnett byl tichý, tolerantní, kultivovaný muž, který byl výborný ve všech sportech, především míčových. V osmdesáti letech byl stále aktivním členem Savile Clubu v Londýně, kde hrál kulečník. Zemřel doma v Sommerset v Anglii ve věku 92 let.
William Bateson (1861–1926)
William Bateson se narodil ve Whitby v Anglii. Už jako malého chlapce se ho ptali, čím chce být. Odpověděl, že chce být přírodovědcem, ale pokud by nebyl dost dobrý, musel by se stát doktorem. Bateson nebyl vynikajícím studentem – neuznával hodnoty „klasického“ studia a oblíbil si přírodní vědy. V roce 1878 Bateson nastoupil na St. John’s College na Univerzitě v Cambridge. Jeho otec byl v té době na fakultě vedoucím. Jako student a později výzkumný pracovník se Bateson zajímal o rozmanitost a dědičnost druhů. Cestoval do centrální asijské stepi a sesbíral data o tom, jaký mají přírodní podmínky vliv na rozmanitost. V roce 1894 vydal knihu Materials for the Study of Variation, která byla založena na jeho pozorováních. V své knize nastínil experimentální přístup, který by měl být používán pro studium dědičnosti.
Kolem roku 1897 Bateson zahájil pokusy s křížením drůbeže a motýlů. Když četl články de Vriese a Mendela, uvědomil si Bateson důležitost Mendelových zákonů, zvláště podložené jeho vlastními pokusy. V roce 1902 Bateson přeložil Mendelovo dílo do angličtiny a stal se velkým propagátorem Mendelových zákonů dědičnosti. Bateson poprvé použil výrazy „genetika,“ „alelomorfa“ (později zkráceno na alela), „zygota,“ „heterozygot“ a „homozygot.“ V roce 1908, jako profesor biologie na Cambridge pomohl založit Cambridge School of Genetics.
Bateson opustil Cambridge v roce 1910, když přijal místo ředitele na John Innes Horticultural Institute v Mertonu. Nepřerušil však styky s Cambridge a spolupracoval s R. C. Punnettem na genetických pokusech a publikacích. Bateson s Punnettem spolu založili v roce 1910 časopis Journal of Genetics.
Batesonova práce a sám Bateson ovlivnil další biology a vědce jako jsou Archibald Garrod, Thomas Hunt Morgan a Charles Davenport. Bateson měl bojovnou a ráznou povahu, dobře se hodící k jeho samozvané roli Mendelova advokáta. Nicméně, Bateson nebyl ochotný věřit chromozomální teorii dědičnosti. Byl důrazným odpůrcem této myšlenky a to až do roku 1922, kdy navštívil laboratoř Thomase Hunta Morgana, kde veřejně přijal myšlenku existence chromozomů a jejich role v dědičnosti.
Věděli jste, že?
Batesonův rodinný život byl velmi tragický. Jeden z jeho synů zemřel před koncem první světové války a druhý spáchal sebevraždu roku 1922.
Hmmm…
Jak důležité je pro vědce spolupracovat a vzájemně se informovat o svých výsledcích?
Odkazy a literatura
Mendel Webhttp://www.mendelweb.org/
Toto je stránka, kde můžete získat spoustu informací o Gregoru Mendelovi, jeho životě a vědeckých úspěších. Přečtěte si, jak Mendel odvodil poměr 3:1 z první a druhé generace výsledků křížení hybridů. Přečtěte si, co se stalo, když se Mendel soustředil na víc než jeden znak najednou.
Cambridge Universityhttp://www.cam.ac.uk/
Reginald Punnett a William Bateson byli oba profesory na univerzitě v Cambridge.
- Bateson, Beatrice, 1928, William Bateson, F.R.S., Naturalist, Cambridge University Press, Cambridge.
- Bowler, Peter J., 1989, The Mendelian Revolution, The Athlone Press, London.
- Crew, F. A. E., 1968, R. C. Punnett: a Biography, Genetics, 58: 1-7, Genetics Society of America.
- Dunn, L. C., 1965, A Short History of Genetics, McGraw-Hill, Inc., New York.
- Editor, 1927, William Bateson: a Biography, Genetics, 12: ix-x, Genetics Society of America.
- Iltis, Hugo, 1932, Life of Mendel, W. W. Norton & Company, Inc., London.
- Moore, John A., 1985, Science as a Way of Knowing, American Society of Zoologists.
- Olby, Robert C., 1966, Origins of Mendelism, Constable and Company Ltd., London.
- Orel, Vitezslav, 1996, Gregor Mendel, the First Geneticist, Oxford University Press, Oxford.
- Portugal, Franklin H., and Cohen, Jack S., 1977, A Century of DNA: A History of the Structure and Function of the Genetic Substance, The Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts.
- Stern, Curt, and Sherwood, Eva R., ed., 1966, The Origin of Genetics: A Mendel Source Book, W. H. Freeman and Company, San Francisco.
- Stubbe, Hans, 1972 (English Translation), History of Genetics, The Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts.
- Sturtevant, A. H., 1965. A History of Genetics, Harper & Row, Publishers, New York.
ÚEB, Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita |
Mendelovo muzeum, Masarykova univerzita |
Návrat na úvodní stránku webu, přístupnost |
| Servisní středisko pro e-learning na MU
| Fakulta informatiky Masarykovy univerzity, 2013
Centrum interaktivních a multimediálních studijních opor pro inovaci výuky a efektivní učení | CZ.1.07/2.2.00/28.0041
