遺伝学の基礎。科学的発見の歴史と本質

最も重要な科学的発見
無料のライブラリ / ディレクトリ / 最も重要な科学的発見

遺伝学の基礎。科学的発見の歴史と本質

最も重要な科学的発見

人類が遺伝のパターンを明らかにするのに 2500 年以上かかりました。「...古代の自然哲学者と医師は、生殖器官の解剖学と生理学、受精と発達のプロセスに関する限定的で部分的に誤った知識のために、遺伝の現象を正しく理解できませんでした」と有名なソビエトの遺伝学者 A.E. ガイシノビッチ.

雄の種子の起源は古代には知られていませんでした。これにより、体のすべての器官によって分離された粒子から種子が形成され、それらの形状と構造がミニチュアで繰り返されるという誤った考えが生まれました。実際、それは遺伝の最初の理論であり、XNUMX 世紀に復活するまで並外れた活力を示していました。 C・ダーウィンパンジェネシスの彼の仮説では...「XNUMXつの観点が争った.最初のものは、女性の種子の存在とその受精への参加を可能にした.XNUMX番目のものは、その最も明るい代表者のXNUMX人がアリストテレスであった.彼は、将来の胚の形は雄の種子によってのみ決定される. アリストテレスのエピジェネティックな理論の発展とパンジェネシスと前形成の理論は何世紀にもわたる闘争を経てきた.

「XNUMX 世紀に W. ハーヴェイによって復活した」と A.E. ガイシノビッチは書いています。オスとメスの種子の存在の認識とパンジェネシスの原理に基づいて、発生と遺伝のエピジェネティックな理論を定式化しようとする試み (P. Maupertuis, J. Buffon).彼は発生学の最初の基礎を築きましたが、受精プロセスの本質に関する知識は彼から隠されたままであり、変異性と遺伝の現象に関する彼の考えは時期尚早で誤っていました. 遺伝の現象の研究における大きな前進は、交配の実験のための植物の使用. XNUMX世紀のハイブリダイザーの実験は、古代では漠然と想定されていた植物にXNUMXつの性別が存在し、遺伝現象にそれらが等しく関与していることを最終的に確認した（I. Ke Lreiter およびその他多数)。しかし、種の不変性の教義と種間交配中のその想像上の確認により、遺伝による個々の種と個々の形質の独立した伝達を確実に証明することはできませんでした。

これはモンクサイエンティストの大きなメリットでしたグレゴール・メンデル、正当に遺伝学の創始者と見なされます。

グレゴール・ヨハン・メンデル (1822–1884) は、シレジアのハイゼンドルフで農民の家庭に生まれました。小学校では、彼は卓越した数学的能力を示し、教師の主張により、近くの小さな町オパバの体育館で教育を続けました。しかし、家族にはメンデルをさらに教育するための十分なお金がありませんでした。体育館のコースを完成させるために、彼らは非常に苦労してなんとか一緒にこすりました。妹のテレサが助けに来ました。彼女は彼女のために蓄積された持参金を寄付しました。これらの資金で、メンデルは大学の準備コースでもう少し勉強することができました. その後、家族の資金は完全に枯渇しました。

解決策は数学教授フランツによって提案されました。彼はメンデルにブルノのアウグスティヌス修道院に入るように勧めた。当時、科学を奨励する幅広い視野を持った修道院長シリル・ナップが率いていました。 1843年、メンデルはこの修道院に入り、グレゴールという名前を受け取りました（出生時にヨハンという名前が与えられました）。 1851年後、修道院は1853歳の修道士メンデルを教師として中等学校に派遣した。その後、XNUMX年からXNUMX年にかけてウィーン大学で自然科学、特に物理学を学び、その後ブルノ市の実際の学校で物理学と自然科学の教師になりました。

XNUMX年間続いた彼の教育活動は、学校の指導者と学生の両方から高く評価されました。後者の回顧録によると、メンデルは最も愛された教師の一人でした。メンデルは生涯の最後の XNUMX 年間、修道院長を務めました。

若い頃から、グレゴールは自然科学に興味を持っていました。プロの生物学者というよりもアマチュアであるメンデルは、さまざまな植物やミツバチを絶えず実験していました。 1856 年に、彼はエンドウの交配と形質の遺伝の分析に関する古典的な研究を始めました。

メンデルは、XNUMX エーカーにも満たない小さな修道院の庭で働きました。彼は XNUMX 年間、エンドウ豆の種をまき、花の色と種子の種類が異なる XNUMX 種類のエンドウ豆を操作しました。彼は一万回の実験をしました。

交配の結果として得られた植物の種子の形状を研究し、7324 つの形質 (「滑らか - しわがある」) だけの伝達パターンを理解するために、彼は XNUMX 個のエンドウ豆を分析しました。彼は虫眼鏡でそれぞれの種子を調べ、その形を比較し、メモをとりました。

メンデルは、この一連の実験の目的を次のように定式化しました。定数識別機能の数に応じた多数の個別の実験。

メンデルの実験で、別のカウントダウンが始まりました。その主な際立った特徴は、子孫の親の個々の形質の遺伝に関するメンデルの再び導入された雑種学的分析でした。しかし、修道院学校のささやかな教師が研究の全体像を見ることができたのはまさにこれでした。避けられない統計的変動のために、3 分の 1 と 1 分の 1 を無視しなければならなかった後でのみ、それを見ることができます。そのとき初めて、研究者によって文字通り「マークされた」別の形質が、彼にとってセンセーショナルな何かを明らかにしました。異なる子孫の特定のタイプの交配は、1:2、1:XNUMX、または XNUMX:XNUMX:XNUMX の比率を示します。

メンデルは、心に浮かんだ予感を確かめるために、先人の業績に目を向けました。研究者が権威者とみなした人々は、それぞれ異なる時期に、それぞれ独自のやり方で、遺伝子には優性（抑制性）特性と劣性（抑制性）特性があるという一般的な結論に達しました。そして、もしそうであれば、異種遺伝子の組み合わせによって、彼自身の実験で観察されたまさに特徴の分裂がもたらされることになる、とメンデルは結論づけています。そして、まさにその比率が彼の統計分析を使用して計算されました。結果として生じるエンドウ豆の世代における進行中の変化の「代数の調和をチェックする」ために、科学者は文字の指定を導入します。彼は、同じ遺伝子の優性状態を大文字にし、劣性状態を小文字にします。

組み合わせ行の乗算。 (A + 2Aa + a) x (B-2Bb + b)、メンデルは可能なすべての組み合わせを見つけます。

「したがって、このシリーズは 9 つのメンバーで構成されており、そのうち 4 つがそれぞれ 4 回ずつその中に表示され、両方の文字で不変です。形式 AB、ab は元の種に似ており、他の XNUMX つは、それら以外に考えられる唯一の定数の組み合わせを表しています」組み合わせた文字 A 、 a、 B、 b の間。 XNUMX つのメンバーはそれぞれ XNUMX 回出現し、一方の形質では一定で、もう一方の形質ではハイブリッドです。 XNUMX つのメンバーは XNUMX 回出現し、両方の形質でハイブリッドです ... このシリーズは間違いなく組み合わせシリーズですどの用語でも、記号 A と a、B と b の展開の両方の行が表示されます。

その結果、メンデルは次の結論に達しました。異なる特性の各ペアのハイブリッドの組み合わせは、両方の元の植物の他の違いから独立している」ため、「関連する植物グループのさまざまな形態で発生する一定の文字は、組み合わせのルールに従って可能なすべての化合物に入ることができます」.

要約すると、科学者の研究の結果は次のようになります。

1) 第 XNUMX 世代のすべての雑種植物は同じであり、親の XNUMX つの形質を示します。

2) 第 3 世代の雑種の中で、植物は優性形質と劣性形質の両方を 1:XNUMX の比率で備えている。

3) 子孫の XNUMX つの文字は、第 XNUMX 世代で独立して動作します。

4) 形質とその遺伝的傾向を区別する必要がある (優性形質を示す植物は潜在的に劣性形質の素質を持っている可能性がある);

5) 雄と雌の配偶子の関連付けは、これらの配偶子が持つ特性の傾向に関連してランダムです。

1865 年の 1863 月と 1866 月、ブルノ市の博物学者協会と呼ばれる地方の科学サークルの会議での XNUMX つの報告書で、その一般会員の XNUMX 人であるグレゴール・メンデルは、XNUMX 年に完了した長年の研究の結果について報告しました。。彼のレポートはサークルのメンバーからかなり冷遇されたという事実にもかかわらず、彼は自分の作品を出版することに決めました。彼女は XNUMX 年に「植物雑種に関する実験」と呼ばれる協会の著作に光を見出した。

同時代の人々はメンデルを理解しておらず、彼の仕事を評価していませんでした。あまりにも単純で、洗練されていないことは、人類の観点からすると、進化の揺るぎないピラミッドの基礎であった複雑な現象が、困難や軋みなく収まるスキームのように見えました. さらに、メンデルの概念には脆弱性がありました。それで、少なくとも、それは彼の反対者には見えました。そして研究者自身も、彼らの疑問を払拭できなかったからです。彼の失敗の「犯人」のXNUMX人はタカでした。

ミュンヘン大学教授で植物学者のカール・フォン・ネーゲリは、メンデルの著作を読んだ後、著者がタカについて発見した法則を確認するよう提案した。この小さな植物はネーゲリのお気に入りの主題でした。そしてメンデルも同意した。彼は新しい実験に多くのエネルギーを費やしました。ヤナギは非常に小さいため、人工交配には非常に不便な植物です。目を酷使しなければなりませんでしたが、ますます悪化しました。鷹と交配して得た子孫は、誰にとっても正しいと彼が信じていた法律に従わなかった。生物学者たちがタカの別の非有性生殖の事実を確立してからわずか数年後、メンデルの主要な反対者であるネーゲリ教授の反対は議題から削除されました。しかし、悲しいことに、メンデルもネーゲリ自身もすでに亡くなっていました。

非常に比喩的に言えば、最も偉大なソビエトの遺伝学者である学者 B.L. アスタウロフ: 「メンデルの古典作品の運命はひねくれたものであり、ドラマとは無関係ではありません。彼は非常に一般的な遺伝の法則を発見し、明確に示し、大部分を理解していましたが、当時の生物学は、それらの基本的な性質を理解するほど成熟していませんでした.メンデル自身は驚くべき洞察力で、エンドウ豆で発見されたそれらの普遍的な重要性を予見し、他の植物 (XNUMX 種類の豆、XNUMX 種類のレフコイ、トウモロコシ、夜の美しさ) への適用可能性の証拠を受け取りました。発見されたパターンを多数の品種とタカの種の交配に適用することは、希望を正当化するものではなく、完全な大失敗に見舞われました。私たちの世紀では、タカの特徴の遺伝の独特なパターンは、ルールを確認するだけの例外であることが明らかになりました. メンデルの時代には誰もできませんでした. この植物は、受粉や受精なしで、いわゆる「アポガミー」を通じて処女の方法で繁殖するため、彼が行ったヤナギの品種の交配は実際には発生しなかったことを熟知させる. ほぼ完全な視力喪失を引き起こした骨の折れる激しい実験の失敗、メンデルに降りかかった高位聖職者の負担の大きい任務、そして年を重ねることで、彼はお気に入りの研究をやめることを余儀なくされました。

死後、メンデルには栄光と名誉がもたらされます。彼は、最初の世代のハイブリッドの均一性の法則と彼が導き出した子孫の兆候の分割に「適合」しなかったタカの秘密を解明することなく、人生を去ります。偉大な探検家が発見を科学界に報告するのが早すぎた. 後者はまだこれの準備ができていませんでした。メンデルの法則を再発見した 1900 年になって初めて、世界は研究者の実験の論理の美しさと彼の計算のエレガントな正確さに驚かされました。そして、遺伝子は遺伝の仮説上の単位であり続けたが、その物質性についての疑問はついに消えた.

生物学におけるメンデリズムの革命的な役割はますます明白になりました。 XNUMX 年代初頭までに、遺伝学とその根底にあるメンデルの法則が、現代のダーウィニズムの基盤として認められていました。メンデリズムは、栽培植物の新しい高収量品種、家畜のより生産性の高い品種、有用な種類の微生物の開発の理論的基礎となり、医学遺伝学の開発にも弾みをつけました。

有名な物理学者アーウィン・シュレーディンガーメンデルの法則の適用は、生物学における量子原理の導入に等しいと信じていた

著者: サミン D.K.

面白い記事をお勧めします セクション最も重要な科学的発見:

▪ 電解解離の理論

▪ 生物圏

▪ 消化器系の生理学

他の記事も見る セクション最も重要な科学的発見.

読み書き 有用なこの記事へのコメント.

<<戻る

科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

タッチエミュレーション用人工皮革 15.04.2024

距離を置くことがますます一般的になっている現代のテクノロジーの世界では、つながりと親近感を維持することが重要です。ドイツのザールランド大学の科学者らによる人工皮膚の最近の開発は、仮想インタラクションの新時代を象徴しています。ドイツのザールラント大学の研究者は、触覚を遠くまで伝えることができる超薄膜を開発した。この最先端のテクノロジーは、特に愛する人から遠く離れている人たちに、仮想コミュニケーションの新たな機会を提供します。研究者らが開発した厚さわずか50マイクロメートルの極薄フィルムは、繊維に組み込んで第二の皮膚のように着用することができる。これらのフィルムは、ママやパパからの触覚信号を認識するセンサーとして、またその動きを赤ちゃんに伝えるアクチュエーターとして機能します。保護者が布地に触れるとセンサーが作動し、圧力に反応して超薄膜を変形させます。これ ... >>

Petgugu グローバル猫砂 15.04.2024

ペットの世話は、特に家を清潔に保つことに関しては、しばしば困難になることがあります。 Petgugu Global のスタートアップ企業から、猫の飼い主の生活を楽にし、家を完璧に清潔で整頓された状態に保つのに役立つ、新しい興味深いソリューションが発表されました。スタートアップの Petgugu Global は、糞便を自動的に流し、家を清潔で新鮮に保つことができるユニークな猫用トイレを発表しました。この革新的なデバイスには、ペットのトイレ活動を監視し、使用後に自動的に掃除するように作動するさまざまなスマートセンサーが装備されています。この装置は下水道システムに接続されており、所有者の介入を必要とせずに効率的な廃棄物の除去を保証します。また、トイレには大容量の水洗トイレがあり、多頭飼いのご家庭にも最適です。 Petgugu 猫砂ボウルは、水溶性猫砂用に設計されており、さまざまな追加機能を提供します。 ... >>

思いやりのある男性の魅力 14.04.2024

女性は「悪い男」を好むという固定観念は長い間広まっていました。しかし、モナシュ大学の英国の科学者によって行われた最近の研究は、この問題について新たな視点を提供しています。彼らは、男性の感情的責任と他人を助けようとする意欲に女性がどのように反応するかを調べました。この研究結果は、男性が女性にとって魅力的な理由についての私たちの理解を変える可能性がある。モナシュ大学の科学者が行った研究により、女性に対する男性の魅力に関する新たな発見がもたらされました。実験では、女性たちに男性の写真と、ホームレスと遭遇したときの反応など、さまざまな状況での行動についての簡単なストーリーを見せた。ホームレス男性を無視する人もいたが、食べ物をおごるなど手助けする人もいた。ある研究によると、共感と優しさを示す男性は、共感と優しさを示す男性に比べて、女性にとってより魅力的であることがわかりました。 ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

医薬品からの飲料水の浄化 23.11.2021

ヨハネスブルグ大学の研究者は、廃水を監視する方法を開発しました。 HIV および AIDS に処方されている抗レトロウイルス薬を検出するのに役立ちます。

下水処理場では、川に流れ込んだ医薬品を下水から取り除くことはできません。多くの場合、人々は錠剤をトイレに流します。さらに、尿や糞便とともに廃水に入ります（一定量の薬物は吸収されず、体から排泄されます）。

新しい研究は、抗レトロウイルス薬を検出する簡単で迅速な方法を発見しました. この方法では、環境に優しい吸着剤が製造され、約 XNUMX 日かかります。アルギン酸活性炭を含む変性複合材料が吸着剤として使用されます。多孔質構造、大きな表面積、および多くの官能基により、吸着剤は標的分析物の効率的な吸着に適しています。

水サンプルは、分析前に事前に濃縮されます。水のサンプルは、最も効率的な方法である下水処理場の上流と下流の川から採取されます。

このような精製方法により、飲料水中の有毒な微量不純物を除去できると期待されています。

その他の興味深いニュース:

▪ ジェスチャーで操作するスマートフォン

▪ 食用電池

▪ 海水電池

▪ 殻の中の幹細胞

▪ ARM big.LITTLE 上の 8 コアプロセッサ

科学技術、新しいエレクトロニクスのニュースフィード

無料の技術ライブラリの興味深い資料:

▪ サイトのセクション栽培植物と野生植物。記事の選択

▪ 記事シートベルト。発明と生産の歴史

▪ 記事紙ではなくプラスチックでお金が作られるところは? 詳細な回答

▪ 記事ワードローブアテンダント。仕事内容

▪ 記事ファンの警報ブザー。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

▪ 記事電源におけるバリア抵抗要素 - バリスタの使用。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

この記事にコメントを残してください：

このページのすべての言語

ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー