Gregor Mendel - บิดาแห่งพันธุศาสตร์: ชีวประวัติการทดลองและข้อเท็จจริง

เนื้อหา

• ประวัติ Gregor Mendel: ช่วงปีแรก ๆ
• การลงทะเบียนที่สถาบันปรัชญา
• เข้าสู่อารามเซนต์โทมัส
• ชีวิตในวัยเด็กที่อารามเซนต์โทมัส
• ศึกษาที่มหาวิทยาลัยเวียนนา
• Gregor Mendel ทำงานที่ไหน
• การทดลองครั้งแรกของ Gregor Mendel
• การทดลองพืชถั่วของ Gregor Mendel
• Ronald Fisher เทียบกับ Gregor Mendel: ข้อเท็จจริง
• ความสนใจที่ต่ออายุใหม่ในการค้นพบของ Gregor Mendel
• การเขียนและทุนการศึกษาของ Mendel
• กฎหมายของ Gregor Mendel
• พันธุศาสตร์ที่ไม่ใช่เมนเดล
• ชีวิตต่อมาของ Gregor Mendel
• คำคม Gregor Mendel

โยฮันน์เมนเดลภายหลังเป็นที่รู้จักในนามเกรกอร์เมนเดลเกิดเมื่อวันที่ 22 กรกฎาคม ค.ศ. 1822 ที่เมืองไฮนซ์ดอร์ฟไบ bei Odrau หมู่บ้านเล็ก ๆ ในส่วนหนึ่งของจักรวรรดิออสเตรียซึ่งปัจจุบันเป็นสาธารณรัฐเช็ก

เมนเดลถือเป็นบิดาแห่งพันธุศาสตร์สมัยใหม่ แต่งานของเขาส่วนใหญ่ถูกเพิกเฉยจนกระทั่งหลังจากเขาเสียชีวิตในปี 2427

เขาสันนิษฐานว่าชื่อที่เพิ่มเข้ามาของ Gregor เมื่อเข้าร่วมวัดในปี 1843 ซึ่งเขาดูแลสวนพระและทำการทดลองพืชถั่วที่รู้จักกันดีของเขา

ประวัติ Gregor Mendel: ช่วงปีแรก ๆ

โยฮันน์เมนเดลเกิดมาเพื่อเกษตรกรชาวนาแอนตันและโรซีนเมนเดล เขาเติบโตขึ้นมาในชนบทที่พูดภาษาเยอรมันกับพ่อแม่และน้องสาวสองคนของเขา Veronika และ Theresia โยฮันน์เข้าเรียนในโรงเรียนเตรียมการที่เรียกว่าโรงยิมที่ซึ่งนักวิชาการท้องถิ่นได้รับการยอมรับจากนักบวชในท้องถิ่น ตอนอายุ 11 เขาถูกส่งตัวไปโรงเรียนที่ Troppau

ครอบครัวของเขาไม่สามารถช่วยเหลือเด็กได้เมื่อเขาออกจากบ้านด้วยวิธีที่อ่อนน้อมถ่อมตน เมนเดลต้องสอนนักเรียนคนอื่นเพื่อสนับสนุนตัวเอง ตลอดการศึกษาของเขาเขาได้รับความทุกข์ทรมานจากภาวะซึมเศร้าและกลับบ้านเป็นระยะเพื่อกู้คืน แต่ในที่สุดเขาก็จบการศึกษา

เมนเดลจึงเข้าสู่โปรแกรมสองปีที่สถาบันปรัชญาแห่งมหาวิทยาลัยโอลม์มุทซ์หรือที่เรียกว่าโอโลมุช; โปรแกรมนี้เป็นสิ่งจำเป็นก่อนที่จะเริ่มศึกษาในมหาวิทยาลัย

การลงทะเบียนที่สถาบันปรัชญา

สิ่งต่าง ๆ ไม่เป็นไปด้วยดีสำหรับ Mendel ใน Olomouc แม้จะมีความฉลาดและความรักในการเรียนรู้ เขาประสบปัญหาทางการเงินมากขึ้นเนื่องจากอุปสรรคทางภาษาที่เขาเผชิญในภูมิภาคที่พูดภาษาเช็กเป็นหลัก

อีกครั้งที่เขาประสบภาวะซึมเศร้าอย่างรุนแรงและต้องกลับบ้านเพื่อกู้คืน

เทเรเซียน้องสาวของเขาสนับสนุนให้น้องชายของเธอจบการศึกษาและเสนอให้ช่วยเขาด้วยค่าใช้จ่ายในการศึกษาของเขา เธเรเซียได้มอบโยฮันเป็นส่วนหนึ่งให้กับครอบครัวของเธอซึ่งเธอได้วางแผนไว้ว่าจะใช้สินสอดทองหมั้น

หลายปีต่อมาเมนเดลจ่ายคืนหนี้ด้วยการช่วยเลี้ยงดูลูกชายทั้งสามของเธอ สองของพวกเขากลายเป็นแพทย์

เข้าสู่อารามเซนต์โทมัส

Young Mendel ต้องการศึกษาต่อ แต่ไม่สามารถทำเช่นนั้นได้ ศาสตราจารย์คนหนึ่งคะยั้นคะยอให้เขาเข้าร่วมในวัดแห่งเซนต์โทมัสในบรูนน์ (เบอร์โนสาธารณรัฐเช็ก) และศึกษาต่อ ความอยากรู้อยากเห็นและการวิเคราะห์ของ Mendel ทำให้เขาศึกษาวิชาคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ เขาเลือกเซนต์โทมัสเนื่องจากชื่อเสียงของระเบียบวาระการคิดขั้นสูงที่ได้รับแรงบันดาลใจจากยุคแห่งการตรัสรู้

อารามดำเนินการภายใต้ลัทธิออกัส ต่อ Scientiam ad sapientiam ("จากความรู้สู่ภูมิปัญญา") และเน้นการสอนและการวิจัยเชิงวิชาการ เมื่อเข้าวัดเป็นสามเณรใน 1843 ชื่อของเขากลายเป็น Gregor Johann Mendel

การศึกษาอย่างเป็นทางการและประสบการณ์ส่วนตัวของเขาที่เติบโตขึ้นในฟาร์มทำให้เขากลายเป็นสินทรัพย์สำหรับการดำเนินการทางการเกษตรของคำสั่งซื้อ

ชีวิตในวัยเด็กที่อารามเซนต์โทมัส

ที่โบสถ์คาทอลิก Moravian พร้อมด้วยปัญญาชนและขุนนางเริ่มตระหนักถึงความสำคัญของวิทยาศาสตร์ในยุค 00 Gregor Mendel ถูกกระตุ้นให้เรียนวิทยาศาสตร์ทุกประเภทรวมถึงการปลูกพืช ในทางตรงกันข้ามกับชีวิตที่เหลือของเขาเมนเดลมีความสุขกับอาหารรสเลิศ

วัดแห่งนี้มีชื่อเสียงด้านการสอนการทำอาหารและศิลปะการทำอาหาร

Gregor Mendel เข้าเรียนที่วิทยาลัยศาสนศาสตร์Brünnและในปี 1847 เขาได้รับแต่งตั้งจากนักบวช ในฐานะเป็นส่วนหนึ่งของหน้าที่วัดเขาทำงานเป็นครูสอนวิทยาศาสตร์ระดับมัธยม อย่างไรก็ตามเขาล้มเหลวในการสอบรับรองครูใหม่ในปี 1850 และผู้ตรวจสอบแนะนำให้เขาเข้าเรียนวิทยาลัยเป็นเวลาสองปีก่อนที่จะทำการทดสอบอีกครั้ง

ศึกษาที่มหาวิทยาลัยเวียนนา

ระหว่างปี 1851-1853 Gregor Mendel สนุกกับการเรียนที่มหาวิทยาลัยเวียนนาภายใต้การปกครองของนักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ชื่อดัง Christian Doppler และ Andreas von Ettinghausen เมนเดลทำให้ความเข้าใจในพืชของเขาลึกซึ้งยิ่งขึ้นเมื่อทำงานกับนักพฤกษศาสตร์ฟรานซ์อันเกอร์

วิทยานิพนธ์ของ Mendel สำรวจต้นกำเนิดของหินซึ่งเป็นหัวข้อที่ถกเถียงกันในเวลานั้น

ที่มหาวิทยาลัยเวียนนาเมนเดลได้เรียนรู้เทคนิคการวิจัยขั้นสูงและวิธีการทางวิทยาศาสตร์ซึ่งต่อมาเขาได้นำไปใช้กับการเพาะปลูกต้นถั่วอย่างเป็นระบบ เขาถูกเรียกว่าพ่อของพันธุศาสตร์สมัยใหม่เพราะเขาระบุกฎพื้นฐานของการสืบทอดและคำนวณความน่าจะเป็นทางสถิติของพวกเขาซึ่งเป็นทักษะที่เขาฝึกฝนใน UV

Mendel เป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่รวมคณิตศาสตร์เข้ากับวิชาชีววิทยา

Gregor Mendel ทำงานที่ไหน

Gregor Mendel ใช้เวลาหลายปีในอาชีพการสอนนักเรียนมัธยมที่โรงเรียนในและรอบ ๆ Brünnในขณะที่เขาอาศัยอยู่ที่วัดเซนต์โทมัส พระหนุ่มได้รับอนุญาตจากหัวหน้าของเขาเพื่อทำการศึกษาระยะยาวของการผสมพันธุ์พืชในเวลาว่างของเขา เมนเดลได้รับอนุญาตให้ทำการทดลองในห้องทดลองของเขาเองซึ่งเป็นเรือนเพาะชำของวัดและสวนขนาด 5 เอเคอร์

ต่อมาในชีวิตเมนเดลกลายเป็นเจ้าอาวาสวัดเซนต์โทมัสที่ซึ่งเขาอาศัยและทำงานตลอดเวลาที่เหลืออยู่บนโลกนี้

การทดลองครั้งแรกของ Gregor Mendel

การทดลองทางพันธุกรรมครั้งแรกของ Mendel เริ่มต้นด้วยหนูจากนั้นเขาก็ย้ายไปที่ถั่วลันเตา pisum) งานของเมนเดลกับหนูหยุดชะงักเมื่ออธิการรู้ว่าเมนเดลกำลังเลี้ยงหนูที่ถูกขังในห้องนั่งเล่นเล็ก ๆ ของเขา หากเมนเดลเดินไปข้ามการผสมพันธุ์ของหนูขาวและดำที่บริสุทธิ์เขาจะได้ค้นพบสิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับการมีเพศสัมพันธ์และการปกครองที่ไม่สมบูรณ์

พันธุศาสตร์เมนเดล - มีสายดินในการสังเกตลักษณะของสวนถั่วที่สืบทอดมา - จะคาดการณ์อย่างผิดพลาดว่าหนูดำทุกตัวไม่ใช่หนูสีเทาในรุ่นแรก (F₁).

เมนเดลเริ่มวางแผนโปรแกรมในการผสมการทดลองของถั่วในอารามในปี 1854 งานของเขาได้รับการต้อนรับจากเจ้าอาวาส Cyril Knapp ผู้ซึ่งพิจารณาการศึกษาลักษณะที่เกี่ยวข้องกับการค้าระหว่างประเทศซึ่งเป็นอันตรายต่อการเงินของอาราม พระสงฆ์ยกแกะและกังวลเกี่ยวกับการนำเข้าขนสัตว์ของออสเตรเลียที่บุกรุกเข้ามาในอัตรากำไรขนแกะของพวกเขา

เมนเดลเลือกที่จะศึกษาถั่วที่มีความหลากหลายในสวนแทนที่จะเป็นแกะเพราะถั่วนั้นง่ายต่อการปลูกและมีหลายพันธุ์และสามารถควบคุมการผสมเกสรได้

การทดลองพืชถั่วของ Gregor Mendel

ระหว่างปีพ. ศ. 2397 ถึง พ.ศ. 2399 เมนเดลได้ทำการเพาะปลูกและทดสอบต้นถั่วจำนวน 28,000 ถึง 29,000 ต้น เขาใช้แบบจำลองทางสถิติของความน่าจะเป็นเมื่อวิเคราะห์การส่งสัญญาณของลักษณะที่สังเกตได้ การศึกษาที่ละเอียดถี่ถ้วนของเขานั้นรวมถึงการทดสอบถั่วลันเตา 34 ชนิดเพื่อทดสอบความคงเส้นคงวาตลอดหลายชั่วอายุคน

วิธีการของ Mendel ประกอบด้วยการผสมข้ามพันธุ์ของต้นถั่วพันธุ์แท้ (พันธุ์แท้) และการเพาะเมล็ดเพื่อเรียนรู้วิธีการสืบทอดลักษณะในรุ่นแรก (F₁) เมนเดลบันทึกความสูงของก้าน, สีของดอกไม้, ตำแหน่งของดอกบนลำต้น, รูปร่างของเมล็ด, รูปร่างของฝัก, สีของเมล็ดและสีของฝัก เขาตั้งข้อสังเกตว่า "ปัจจัย" ที่สืบทอดมา (ระบุว่าเป็นอัลลีลและยีนในทุกวันนี้) มีความโดดเด่นหรือถอยในบางลักษณะ

เมื่อเมล็ดจากการผสมเกสรข้าม F₁ พืชเติบโตขึ้นพวกเขาผลิตอัตราส่วนสามต่อหนึ่งของความโดดเด่นเพื่อลักษณะถอยในรุ่นต่อไป (F₂).

การค้นพบของ Mendel ไม่สอดคล้องกับความคิดของเวลารวมถึงนักชีววิทยาวิวัฒนาการที่มีชื่อเสียง Charles Darwin. เช่นเดียวกับนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ในศตวรรษที่ 19 ดาร์วินคิดว่าการผสมผสานลักษณะเช่นดอกไม้ผสมเกสรดอกไม้สีขาวที่ผลิตดอกไม้สีชมพู แม้ว่าดาร์วินระบุว่าอัตราส่วนสามต่อหนึ่งของลักษณะเด่นและแบบถอยกลับใน snapdragons แต่เขาไม่เข้าใจความสำคัญ

Ronald Fisher เทียบกับ Gregor Mendel: ข้อเท็จจริง

นักสถิติโรนัลด์ฟิชเชอร์มีความเห็นว่าข้อมูลและการคำนวณทางสถิติของเมนเดลนั้นสมบูรณ์แบบเกินกว่าจะเชื่อได้ นักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ กระโดดเข้ามาในการต่อสู้โดยอ้างว่าข้อผิดพลาดในการวิจัยพร้อมด้วยอคติของสติเด็นหรือหมดสติผลที่บิดเบือน ตัวอย่างเช่นการตัดสินฟีโนไทป์เช่นว่าถั่วกลมหรือย่นเกี่ยวข้องกับผู้กระทำ

อย่างไรก็ตามผู้ปกป้องของการทดลองที่ทำซ้ำของ Mendel ดำเนินการคำนวณความน่าจะเป็นทางสถิติของตัวเองและสรุปว่าการค้นพบของ Mendel นั้นถูกต้อง

ความสนใจที่ต่ออายุใหม่ในการค้นพบของ Gregor Mendel

ในปี 1900 เมนเดลต้อลุกขึ้นจากความสับสนไปสู่ชื่อเสียงเมื่อ คาร์ลเรน, Hugo de Vries และ Erich Tschermak ผลการวิจัยที่ตีพิมพ์เป็นอิสระสอดคล้องกับผลลัพธ์ของ Mendel

ขอบเขตที่นักวิทยาศาสตร์คนใดคุ้นเคยกับการทดสอบการผสมพันธุ์ก่อนหน้าของ Mendel ถูกโต้แย้ง การศึกษายืนยันการค้นพบของ Mendel ในเรื่องคุณสมบัติที่โดดเด่นและถอย

การเขียนและทุนการศึกษาของ Mendel

นอกจากจะเป็นนักบวชครูนักทำสวนและนักวิจัยแล้วเมนเดลยังเป็นนักเขียนและอาจารย์ เขาตีพิมพ์เอกสารที่อธิบายความเสียหายของพืชโดยแมลง

เมนเดลยังให้การบรรยายในงานของเขาในการประชุมสองครั้งของสมาคมประวัติศาสตร์ธรรมชาติแห่งBrünnใน Moravia ในปี 1865 เขาตีพิมพ์งานของเขา "Experiments in Plant Hybridization" ในปี 1866 ใน กิจการของสมาคมประวัติศาสตร์ธรรมชาติแห่งBrünn.

กฎหมายของ Gregor Mendel

การวิจัยของ Mendel ในสวนผักนำไปสู่ทฤษฎีทางพันธุกรรมของ Mendel และการค้นพบที่สำคัญสองประการคือ กฎหมายของการแยก และ กฎหมายของการแบ่งประเภทอิสระ.

ให้เป็นไปตาม กฎหมายของการแยกคู่ของ“ ปัจจัย” ทางพันธุกรรม (อัลลีล) สำหรับลักษณะที่กำหนดแยกจากกันเมื่อไข่และเซลล์อสุจิรูปไข่ ไข่ที่ปฏิสนธิมีอัลลีลสองชุด หนึ่งสำเนาสืบทอดมาจากแม่และสำเนาหนึ่งจากพ่อ

กฎหมายของการแบ่งประเภทอิสระ ระบุว่าการแยกคู่อัลลีลโดยทั่วไปไม่ขึ้นกับการกระทำของยีนอื่นยกเว้นยีนที่เชื่อมโยง

ข้อมูลเชิงลึกของ Mendel เกี่ยวกับกฎหมายแห่งการสืบทอดมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยในตอนแรกและถูกอ้างถึงประมาณสามครั้งในช่วง 35 ปีข้างหน้า เมนเดลเสียชีวิตก่อนที่เขาจะเข้าใจเรื่องพันธุกรรม

การค้นพบโมเลกุลของกรด deoxyribonucleic (DNA) ที่ Kings College ในลอนดอนนำไปสู่ความก้าวหน้าทางพันธุศาสตร์การแพทย์และเทคโนโลยีชีวภาพ นักพันธุศาสตร์ในที่สุดก็สามารถที่จะระบุ "ปัจจัย" ทางพันธุกรรมที่คลุมเครือที่เข้าใจโดยเมนเดล

พันธุศาสตร์ที่ไม่ใช่เมนเดล

หลักการของพันธุศาสตร์ Gregor Mendels นำไปใช้กับลักษณะที่ควบคุมโดยยีนที่ครอบงำหรือถอย ในกรณีของต้นถั่วลักษณะที่ตรวจสอบแต่ละอย่างเช่นความสูงของลำต้นถูกกำหนดโดยยีนหนึ่งที่มีอัลลีลที่มีศักยภาพสองชนิด

คู่อัลลีลที่สืบทอดมานั้นมีทั้งที่โดดเด่นหรือด้อยและไม่มีการผสม ตัวอย่างเช่นการข้ามต้นกำเนิดสูงที่มีต้นกำเนิดสั้นไม่ได้ทำให้ต้นกำเนิดของพืชมีความสูงเฉลี่ย

พันธุศาสตร์ที่ไม่ใช่ Mendelian อธิบายรูปแบบที่ซับซ้อนมากขึ้นของการสืบทอด Codominance เกิดขึ้นเมื่ออัลลีลทั้งสองออกแรงอิทธิพลของพวกเขา การปกครองที่ไม่สมบูรณ์ เกิดขึ้นเมื่อลักษณะเด่นถูกปิดเสียงเล็กน้อยเช่นสีชมพูแทนที่จะเป็นสีแดง อัลลีลหลายประเภทอาจเป็นไปได้สำหรับลักษณะที่กำหนด

ชีวิตต่อมาของ Gregor Mendel

เมนเดลได้รับการเลื่อนตำแหน่งให้เป็นเจ้าอาวาสในปี 2411 และรับช่วงต่อการปกครองของวัด เขามุ่งเน้นไปที่หน้าที่เหล่านี้หลังจากจุดนี้และไม่ได้ทำการทดลองต่อไป ข้อมูลที่ได้มานั่งอยู่บนชั้นวางและบันทึกย่อที่เขียนด้วยมือของเขาถูกไฟไหม้โดยบรรพบุรุษของเขา

เมนเดลเสียชีวิตด้วยโรคที่ยังเป็นที่รู้จักกันในนามโรคไตอักเสบเมื่อวันที่ 6 มกราคม พ.ศ. 2427 เขาจำได้ว่าเป็นนักบวชคาทอลิกที่มีความหลงใหลในการทำสวน แม้แต่คนที่ชื่นชมความฉลาดทางสติปัญญาและวิทยาศาสตร์ของเขาก็ไม่ได้ตระหนักว่าเพื่อนและเพื่อนร่วมงานของพวกเขาจะกลายเป็นตำนานในอนาคตอันห่างไกล

คำคม Gregor Mendel

การทดลองของ Mendel เกิดจากความรักในวิทยาศาสตร์ของเขา ไม่มีใครอื่นนอกจากเมนเดลมีความเฉลียวว่างานของเขากำลังก้าวล้ำ แม้เขาจะมีอาการซึมเศร้า แต่ Mendel ก็ยังคงมองโลกในแง่ดีว่าการมีส่วนร่วมในวิทยาศาสตร์ของเขาจะได้รับการยอมรับในวันหนึ่ง เขามักจะแบ่งปันความคิดเช่นนี้กับเพื่อน ๆ :

"การศึกษาทางวิทยาศาสตร์ของฉันทำให้ฉันพอใจอย่างมากและฉันเชื่อมั่นว่าจะไม่นานก่อนที่ทั้งโลกจะยอมรับผลของการทำงานของฉัน"

“ แม้ว่าฉันจะเคยมีประสบการณ์ในช่วงเวลาที่มืดมนในช่วงชีวิตของฉัน แต่ฉันก็รู้สึกซาบซึ้งที่ชั่วโมงอันสวยงามนั้นมีค่ามากกว่าความมืดในตอนนั้น”