Viața și opera științifică a lui Gregor Mendel. Contribuția lui Mendel la biologie și genetică. Metoda științifică a lui Mendel

Preotul și botanistul austriac Gregor Johann Mendel a pus bazele științei geneticii. El a derivat matematic legile geneticii, care acum sunt numite după el.

Johann Mendel s-a născut la 22 iulie 1822 în Heisendorf, Austria. În copilărie, a început să se intereseze de studiul plantelor și al mediului. După doi ani de studii la Institutul de filosofie din Olmütz, Mendel a decis să meargă la o mănăstire din Brunn. Acest lucru s-a întâmplat în 1843. În timpul ceremoniei de tonsură într-un călugăr, i s-a dat numele de Gregor. Deja în 1847 a devenit preot.

Viața unui duhovnic nu constă doar din rugăciuni. Mendel a reușit să dedice mult timp studiului și științei. În 1850, a decis să promoveze examenele pentru obținerea diplomei de profesor, dar a eșuat, primind un „doi” în biologie și geologie. Mendel a petrecut 1851-1853 la Universitatea din Viena, unde a studiat fizica, chimia, zoologia, botanica și matematica. La întoarcerea la Brunn, părintele Gregor a început totuși să predea la școală, deși nu a trecut niciodată examenul pentru diploma de profesor. În 1868 Johann Mendel a devenit stareț.

Mendel își desfășoară experimentele, care în cele din urmă au dus la descoperirea senzațională a legilor geneticii, în mica sa grădină parohială din 1856. Trebuie remarcat faptul că cercul sfântului părinte a contribuit la cercetarea științifică. Faptul este că unii dintre prietenii săi au avut o educație foarte bună în domeniul științelor naturii. Au participat adesea la diferite seminare științifice la care a participat și Mendel. În plus, mănăstirea avea o bibliotecă foarte bogată, dintre care Mendel, în mod firesc, era obișnuit. El a fost foarte încurajat de cartea lui Darwin „Originea speciilor”, dar se știe cu siguranță că experimentele lui Mendel au început cu mult înainte de publicarea acestei lucrări.

În 8 februarie și 8 martie 1865, Gregor (Johann) Mendel a vorbit la întâlnirile Societății de Științe Naturale din Brunn, unde a vorbit despre descoperirile sale neobișnuite într-un domeniu încă necunoscut (care mai târziu s-ar numi genetică). Gregor Mendel și-a pus experimentele pe mazăre simplă, cu toate acestea, mai târziu, gama de obiecte experimentale a fost extinsă semnificativ. Drept urmare, Mendel a ajuns la concluzia că diferitele proprietăți ale unei anumite plante sau animale nu apar doar din aer, ci depind de „părinți”. Informațiile despre aceste proprietăți ereditare sunt transmise prin gene (un termen inventat de Mendel, din care derivă termenul „genetică”). Deja în 1866 a fost publicată cartea lui Mendel Versuche uber Pflanzenhybriden (Experimente cu hibrizi vegetali). Totuși, contemporanii săi nu au apreciat natura revoluționară a descoperirilor umilului preot din Brunn.

Cercetările științifice ale lui Mendel nu l-au distras de la îndatoririle sale zilnice. În 1868 a devenit stareț, tutore al întregii mănăstiri. În această poziție, el a apărat perfect interesele bisericii în general și ale mănăstirii din Brunn, în special. El a fost bun la evitarea conflictelor cu autoritățile și evitarea impozitării excesive. Enoriași și studenți, tineri călugări l-au iubit foarte mult.

La 6 ianuarie 1884, tatăl lui Gregor (Johann Mendel) a încetat din viață. Este înmormântat în Brunn-ul său natal. Faima de om de știință a venit la Mendel după moartea sa, când experimente similare experimentelor sale din 1900 au fost efectuate independent de trei botanici europeni, care au ajuns la rezultate similare cu Mendel.

Gregor Mendel - profesor sau călugăr?

Soarta lui Mendel după Institutul Teologic a fost deja aranjată. Canonul în vârstă de douăzeci și șapte de ani, hirotonit în preoție, a primit o parohie excelentă în Stary Brunn. Se pregătește să susțină examenele pentru un doctorat în teologie de un an, când au loc schimbări majore în viața sa. Georg Mendel decide să-și schimbe destul de dramatic soarta și refuză să îndeplinească serviciul religios. El ar dori să studieze natura și, de dragul acestei pasiuni, decide să ia un loc în sala de sport Znaim, unde până în acest moment se va deschide clasa a VII-a. El cere postul de „profesor susținător”.

În Rusia, „profesor” este un titlu pur universitar, iar în Austria și Germania, chiar și mentorul elevilor de clasa întâi a fost numit astfel. Susținătorul gimnaziului este mai probabil tradus ca „un profesor obișnuit”, „asistent al profesorului”. Poate fi vorba de o persoană care cunoaște fluent subiectul, dar din moment ce nu avea o diplomă, a fost angajat destul de temporar.

Există, de asemenea, un document care explică o decizie atât de neobișnuită a pastorului Mendel. Aceasta este o scrisoare oficială către episcopul contele Schaffgottch de la starețul Mănăstirii Sf. Tomas, Prelatul Nappa. " Îndurătoarea Voastră Episcopă Eminență! Înaltul Presidiu Imperial-Terestru Regal, prin decretul nr. Z 35338 din 28 septembrie 1849, a considerat un lucru bun numirea canonului Gregor Mendel ca susținător al gimnaziului Znaim. „... Acest canon are un mod de viață care se teme de Dumnezeu, cu abstinență și comportament virtuos, care corespunde pe deplin demnității sale, combinat cu o mare devotament față de științe ... Dar el este oarecum mai puțin potrivit pentru îngrijirea sufletele laicilor, pentru că, de îndată ce se găsește la patul unui bolnav. Întrucât din cauza suferinței se întâmplă, suntem cuprinși de o confuzie insurmontabilă și el însuși se îmbolnăvește periculos de acest lucru, ceea ce mă determină să renunț la el îndatoririle unui mărturisitor ".

Deci, în toamna anului 1849, Canonul și susținătorul Mendel ajung la Znheim pentru a-și începe noile îndatoriri. Mendel câștigă cu 40% mai puțin decât colegii săi absolvenți. Este respectat de colegi și iubit de elevii săi. Cu toate acestea, el nu predă la gimnaziu materii din ciclul științelor naturale, ci literatura clasică, limbi străvechi și matematică. Am nevoie de o diplomă. Acest lucru va permite predarea botanicii și fizicii, a mineralogiei și a istoriei naturale. Au fost 2 căi către diplomă. Una este absolvirea universității, cealaltă este o cale mai scurtă - să treacă la Viena în fața unei comisii speciale a ministerului imperial al cultelor și a examenelor de educație pentru dreptul de a preda astfel de materii în astfel de clase.

Legile lui Mendel

Bazele citologice ale legilor lui Mendel se bazează pe:

Perechi de cromozomi (perechi de gene care determină posibilitatea dezvoltării oricărei trăsături)

Caracteristicile meiozei (procese care apar în meioză, care asigură o divergență independentă a cromozomilor cu gene pe ele la diferitele plusuri ale celulei și apoi la diferiți gameti)

Caracteristicile procesului de fertilizare (combinație aleatorie de cromozomi care transportă o genă din fiecare pereche alelică)

Metoda științifică a lui Mendel

Principalele legi care guvernează transmiterea trăsăturilor ereditare de la părinți la descendenți au fost stabilite de G. Mendel în a doua jumătate a secolului al XIX-lea. A încrucișat plante de mazăre care diferă prin trăsături individuale și, pe baza rezultatelor obținute, a fundamentat ideea existenței unor înclinații ereditare responsabile de manifestarea trăsăturilor. În lucrările sale, Mendel a aplicat metoda analizei hibridologice, care a devenit universală în studiul modelelor de moștenire a trăsăturilor la plante, animale și oameni.

Spre deosebire de predecesorii săi, care au încercat să urmărească moștenirea multor caracteristici ale unui organism în agregat, Mendel a investigat analitic acest fenomen complex. El a observat moștenirea unei singure perechi sau a unui număr mic de perechi alternative (reciproc excludente) de trăsături în soiurile de mazăre de grădină, și anume: flori albe și roșii; creștere scăzută și ridicată; semințe de mazăre galbene și verzi, netede și ridate etc. Astfel de caracteristici contrastante se numesc alele, iar termenii „alelă” și „genă” sunt folosiți sinonim.

Pentru încrucișări, Mendel a folosit linii pure, adică descendenții unei plante autopolenizante, în care se păstrează un set similar de gene. Fiecare dintre aceste linii nu a prezentat divizarea trăsăturilor. Esențial în metoda analizei hibridologice a fost faptul că Mendel a calculat pentru prima dată cu exactitate numărul descendenților - hibrizi cu caracteristici diferite, adică a procesat matematic rezultatele obținute și a introdus simbolurile adoptate în matematică pentru a înregistra diferite variante de încrucișare : A, B, C, D și etc. Cu aceste litere, el a desemnat factorii ereditari corespunzători.

În genetică modernă, la încrucișare sunt adoptate următoarele convenții: forme parentale - P; hibrizi de primă generație obținuți din încrucișare - F1; hibrizi din a doua generație - F2, a treia - F3 etc. Trecerea a doi indivizi în sine este notată cu semnul x (de exemplu: AA x aa).

Dintre numeroasele trăsături ale plantelor de mazăre încrucișate din primul experiment, Mendel a luat în considerare moștenirea unei singure perechi: semințe galbene și verzi, flori roșii și albe etc. O astfel de încrucișare se numește monohibridă. Dacă se urmărește moștenirea a două perechi de trăsături, de exemplu, semințe galbene netede de mazăre dintr-un soi și semințe verzi ridate ale celuilalt, atunci încrucișarea se numește dihidrid. Dacă sunt luate în considerare trei sau mai multe perechi de trăsături, traversarea se numește polihibrid.

Modele de moștenire a trăsăturilor

Alele - notate cu litere ale alfabetului latin, în timp ce Mendel numea unele semne dominante (predominante) și le desemna cu majuscule - A, B, C etc., altele - recesive (inferioare, suprimate), pe care le desemna cu litere mici - a, c, c etc. Deoarece fiecare cromozom (purtător de alele sau gene) conține doar una dintre cele două alele, iar cromozomii omologi sunt întotdeauna împerecheați (unul este patern, celălalt este matern), în celulele diploide există întotdeauna o pereche de alele: AA, aa, Aa, BB, bb. Bb etc. Indivizii și celulele lor care au o pereche de alele identice (AA sau aa) în cromozomii lor omologi sunt numiți homozigoti. Ele pot forma un singur tip de celule germinale: fie gameti cu alela A, fie gameti cu alela a. Persoanele care au atât gene Aa dominante cât și recesive în cromozomii lor omologi ai celulelor lor se numesc heterozigoți; când celulele sexuale se maturizează, formează gameți de două tipuri: gameți cu alela A și gameti cu alela a. La organismele heterozigote, alela dominantă A, care se manifestă fenotipic, se află într-un cromozom, iar alela recesivă a, suprimată de dominantă, se află în regiunea (locus) corespunzătoare a unui alt cromozom omolog. În cazul homozigozității, fiecare pereche de alele reflectă fie starea dominantă (AA), fie recesiva (aa) a genelor, care în ambele cazuri își vor exercita efectul. Conceptul de factori ereditari dominanți și recesivi, folosit pentru prima dată de Mendel, este ferm stabilit în genetică modernă. Ulterior, au fost introduse conceptele de genotip și fenotip. Genotipul este totalitatea tuturor genelor pe care le are un anumit organism. Fenotip - totalitatea tuturor semnelor și proprietăților organismului, care sunt dezvăluite în procesul de dezvoltare individuală în condițiile date. Conceptul de fenotip se aplică oricăror trăsături ale unui organism: trăsături ale structurii externe, procese fiziologice, comportament etc. Manifestarea fenotipică a trăsăturilor se realizează întotdeauna pe baza interacțiunii genotipului cu un complex de factori ai nivelului intern. și mediul extern.

Savantul austro-ungar Gregor Mendel este considerat pe bună dreptate fondatorul științei eredității - genetica. Lucrarea cercetătorului, „redescoperită” abia în 1900, i-a adus faimă postumă lui Mendel și a servit ca începutul unei noi științe, care mai târziu a fost numită genetică. Până la sfârșitul anilor șaptezeci ai secolului XX, genetica s-a deplasat în principal pe calea pavată de Mendel și numai atunci când oamenii de știință au învățat să citească secvența bazelor nucleice din moleculele ADN, ereditatea a început să fie studiată nu analizând rezultatele hibridizării, dar bazat pe metode fizico-chimice.

Gregor Johann Mendel s-a născut la Heisendorf, Silezia, la 22 iulie 1822, într-o familie de țărani. În școala elementară, a descoperit abilități matematice remarcabile și, la insistența profesorilor săi, și-a continuat educația la gimnaziul din micul oraș din apropiere Opava. Cu toate acestea, familia nu avea destui bani pentru educația ulterioară a lui Mendel. Cu mare dificultate, au reușit să se răzuiască împreună pentru finalizarea cursului gimnazial. Sora mai mică Teresa a venit în ajutor: a donat zestrea pe care o acumulase pentru ea. Cu aceste fonduri, Mendel a reușit să studieze încă ceva timp la cursurile de pregătire universitară. După aceea, fondurile familiei s-au uscat complet.

Ieșirea a fost sugerată de profesorul de matematică Franz. El l-a sfătuit pe Mendel să se alăture mănăstirii augustiniene din Brno. La acea vreme era condus de starețul Cyril Napp, un om cu minte deschisă, care încuraja căutarea științei. În 1843, Mendel a intrat în această mănăstire și a primit numele Gregor (la naștere i s-a dat numele Johann). Peste tot
Timp de patru ani, mănăstirea l-a trimis ca profesor pe călugărul Mendel, în vârstă de douăzeci și cinci de ani, la o școală secundară. Apoi, din 1851 până în 1853, a studiat științele naturii, în special fizica, la Universitatea din Viena, după care a devenit profesor de fizică și științe naturale la o adevărată școală din orașul Brno.

Activitatea sa pedagogică, care a durat paisprezece ani, a fost extrem de apreciată atât de conducerea școlii, cât și de elevi. Potrivit amintirilor acestuia din urmă, el a fost considerat unul dintre profesorii preferați. În ultimii cincisprezece ani din viața sa, Mendel a fost starețul mănăstirii.

Încă din tinerețe, Gregor a fost interesat de științele naturii. Mai mult amator decât biolog profesionist, Mendel a experimentat constant cu diverse plante și albine. În 1856 și-a început activitatea clasică de hibridizare și analiză a moștenirii trăsăturilor din mazăre.

Mendel lucra într-o grădină de mănăstire într-o minusculă, mai puțin de două acri și jumătate de hectare. A semănat mazăre timp de opt ani, manipulând două duzini de soiuri ale acestei plante, diferite prin culoarea florilor și tipul de semințe. A făcut zece mii de experimente. Cu sârguință și răbdare, a uimit partenerii care l-au ajutat în cazurile necesare - Winckelmeyer și Lilenthal, precum și grădinarul Maresh, care era foarte dependent de băut. Dacă Mendel și
a dat explicații asistenților săi, cu greu l-au putut înțelege.

Viața în mănăstirea Sfântul Tomas nu se grăbea. De asemenea, Gregor Mendel nu se grăbi. Persistent, atent și foarte răbdător. Studiind forma semințelor din plante obținute ca urmare a încrucișărilor, de dragul înțelegerii tiparelor de transmitere a unei singure trăsături („neted - ridat”), el a analizat 7324 mazăre. El a examinat fiecare sămânță într-o lupă, comparând forma și făcând note.

Cu experimentele lui Mendel, a început o altă numărătoare inversă, a cărei principală trăsătură distinctivă a fost din nou analiza hibridologică a eredității trăsăturilor părintești individuale la descendenți, introdusă de Mendel. Este dificil de spus ce anume l-a determinat pe omul de știință să se îndrepte spre gândirea abstractă, să se distragă de la numerele goale și de la numeroase experimente. Dar tocmai acest lucru i-a permis umilului profesor al școlii mănăstirii să vadă întreaga imagine a studiului; să o vedem abia după ce trebuia să neglijăm zecimile și sutimile, din cauza variațiilor statistice inevitabile. Abia atunci personajele alternative, literalmente „marcate” de cercetător, i-au dezvăluit ceva senzațional: anumite tipuri de încrucișări în urmași diferiți dau un raport de 3: 1, 1: 1 sau 1: 2: 1.

Mendel s-a îndreptat spre lucrarea predecesorilor săi pentru confirmarea unei presupuneri care i-a străbătut lumina. Cei pe care cercetătorul i-a considerat autorități au venit în momente diferite și fiecare în felul său spre o concluzie generală: genele pot avea proprietăți dominante (supresive) sau recesive (suprimate). Și dacă da, concluzionează Mendel, combinația de gene eterogene oferă aceeași divizare a semnelor observată în propriile sale experimente. Și chiar în rapoartele care au fost calculate folosind analiza sa statistică. „Verificând armonia” schimbărilor din generațiile rezultate de mazăre cu algebră, omul de știință a introdus chiar denumiri de litere, marcând starea dominantă cu o literă mare și o stare recesivă a aceleiași gene cu o literă mică.

Mendel a dovedit că fiecare trăsătură a unui organism este determinată de factori ereditari, înclinații (denumite ulterior gene), transmise de la părinți la descendenți cu celule germinale. Ca urmare a încrucișării, pot apărea noi combinații de trăsături ereditare. Și frecvența apariției fiecărei astfel de combinații poate fi prezisă.

În general, rezultatele muncii omului de știință arată astfel:

Toate plantele hibride din prima generație sunt aceleași și arată trăsătura unuia dintre părinți;

Dintre hibrizii din a doua generație, plantele apar atât cu trăsături dominante, cât și recesive într-un raport de 3: 1;

Două personaje din descendenți se comportă independent și în a doua generație se găsesc în toate combinațiile posibile;

Este necesar să se facă distincția între semne și înclinațiile lor ereditare (plantele care prezintă semne dominante pot, într-o formă ascunsă, să poarte
factori recesivi);

Unirea gametilor masculini și feminini este accidentală în raport cu ceea ce caracterizează aceste gameți.

În februarie și martie 1865, în două prelegeri la ședințele cercului științific provincial, care purtau numele Societății Naturalistilor din orașul Bru, unul dintre membrii obișnuiți, Gregor Mendel, a raportat rezultatele multor ani de cercetare , finalizat în 1863.

În ciuda faptului că rapoartele sale au fost primite destul de rece de către membrii cercului, el a decis să-și publice lucrările. Ea a văzut lumina în 1866 în lucrările unei societăți numite „Experimente pe hibrizi de plante”.

Contemporanii nu l-au înțeles pe Mendel și nu i-au apreciat munca. Pentru mulți oameni de știință, respingerea concluziei lui Mendel nu ar însemna altceva decât aprobarea propriului concept, care spunea că o trăsătură dobândită poate fi „stoarsă” într-un cromozom și transformată într-una moștenită. De îndată ce concluzia „sedicioasă” a modestului stareț al mănăstirii de la Brno nu a fost zdrobită de venerabili oameni de știință, aceștia nu au venit cu niciun epitet pentru a umili, ridiculiza. Dar timpul a decis în felul său.

Da, Gregor Mendel nu a fost recunoscut de contemporanii săi. Pentru ei prea simpli, ingenioși, le-au prezentat o schemă, în care, fără presiune și scârțâit, se pot încadra fenomenele complexe care au constituit fundamentul piramidei de nezdruncinat a evoluției în mintea omenirii. În plus, au existat vulnerabilități în conceptul lui Mendel. Așa că, cel puțin, li s-a părut adversarilor săi. Și cercetătorul însuși, de asemenea, din moment ce nu le-a putut risipi îndoielile. Unul dintre „vinovații” eșecurilor sale a fost
şoim.

Botanistul Karl von Negeli, profesor la Universitatea din München, după ce a citit opera lui Mendel, i-a sugerat autorului să verifice legile pe care le-a descoperit pe un șoim. Această mică plantă a fost obiectul preferat al lui Negeli. Iar Mendel a fost de acord. A cheltuit multă energie pentru noi experimente. Șoimul este o plantă extrem de incomodă pentru traversarea artificială. Foarte mic. A trebuit să-mi încordez vederea, dar a început să se deterioreze din ce în ce mai mult. Descendenții obținuți din traversarea șoimului nu au respectat legea, așa cum credea el, corectă pentru toată lumea. La doar câțiva ani după ce biologii au stabilit faptul că o altă reproducere non-sexuală a șoimului, obiecțiile profesorului Negeli, principalul oponent al lui Mendel, au fost eliminate de pe ordinea de zi. Dar nici Mendel, nici Negeli însuși, din păcate, nu erau deja în viață.

Cel mai mare genetician sovietic Academician B.L. Astaurov, primul președinte al Societății All-Union of Geneticists and Breeders, numit după N.I. Vavilova: „Soarta operei clasice a lui Mendel este perversă și nu străină de dramă. Deși au fost descoperite legi foarte generale ale eredității, arătate clar și în mare măsură înțelese de el, biologia de atunci nu se maturizase încă până la realizarea naturii lor fundamentale. Mendel însuși, cu o perspectivă surprinzătoare, a prevăzut semnificația generală a modelelor găsite pe mazăre și a obținut unele dovezi ale aplicabilității lor la alte plante (trei tipuri de fasole, două tipuri de levkoy, porumb și frumusețe de noapte). Cu toate acestea, încercările sale persistente și plictisitoare de a aplica modelele găsite la încrucișarea a numeroase soiuri și specii de șoimi nu au îndeplinit așteptările și au suferit un fiasco complet. Oricât de fericită a fost alegerea primului obiect (mazărea), al doilea a eșuat. Abia mult mai târziu, deja în secolul nostru, a devenit clar că tiparele specifice de moștenire a trăsăturilor în șoim sunt o excepție care confirmă doar regula. Pe vremea lui Mendel, nimeni nu putea suspecta că încrucișările speciei de șoimi pe care le-a încercat nu au avut loc de fapt, deoarece această plantă se reproduce fără polenizare și fertilizare, în mod virgin, prin așa-numita apogamie. Eșecul experimentelor minuțioase și extenuante care au cauzat o pierdere aproape completă a vederii, îndatoririle împovărătoare ale unui prelat și anii înaintați l-au obligat să oprească studiile sale iubite.

Au mai trecut câțiva ani, iar Gregor Mendel a încetat din viață, neprevăzând cu ce pasiuni ar fi furia în jurul numelui său și cu ce glorie ar fi acoperită în cele din urmă. Da, glorie și onoare vor veni la Mendel după moarte. El va părăsi viața fără să fi rezolvat misterul șoimului, care nu se „încadra” în legile uniformității hibrizilor din prima generație și împărțirea trăsăturilor în urmașii pe care i-a dedus-o ”.

Mendel ar fi fost mult mai ușor dacă ar fi știut despre munca unui alt om de știință, Adams, care până atunci a publicat o lucrare de pionierat despre moștenirea trăsăturilor la oameni. Dar Mendel nu era familiarizat cu această lucrare. Dar Adam, pe baza observațiilor empirice ale familiilor cu boli ereditare, a formulat de fapt conceptul de înclinații ereditare, menționând moștenirea dominantă și recesivă a trăsăturilor la oameni. Botanicii însă nu au auzit de munca unui medic și probabil că medicul a avut atât de multă muncă medicală practică încât pur și simplu nu a avut suficient timp pentru reflecții abstracte. În general, într-un fel sau altul, dar geneticienii au aflat despre observațiile lui Adams, începând doar să studieze serios istoria geneticii umane.

Mendel a fost, de asemenea, ghinionist. Prea devreme, marele cercetător și-a comunicat descoperirile lumii științifice. Acesta din urmă nu era încă pregătit pentru asta. Abia în 1900, după ce a redescoperit legile lui Mendel, lumea a fost lovită de frumusețea logicii experimentului cercetătorului și de acuratețea grațioasă a calculelor sale. Și, deși gena a continuat să fie o unitate ipotetică a eredității, îndoielile cu privire la materialitatea ei au fost în cele din urmă risipite.

Mendel a fost contemporan cu Charles Darwin. Însă articolul călugărului Brune nu a atras atenția autorului cărții Despre originea speciilor. Se poate ghici cum Darwin ar fi apreciat descoperirea lui Mendel dacă ar fi făcut cunoștință cu ea. Între timp, marele naturalist englez a arătat un interes considerabil pentru hibridizarea plantelor. Trecând peste diferite forme de snapdragon, el a scris despre împărțirea hibrizilor în a doua generație: „De ce este așa. Dumnezeu stie..."

Mendel a murit pe 6 ianuarie 1884, starețul mănăstirii unde și-a condus experimentele cu mazăre. Neobservat de contemporanii săi, Mendel, totuși, nu a ezitat nici măcar în dreptatea sa. El a spus: „Vine timpul meu încă”. Aceste cuvinte sunt înscrise pe monumentul său, ridicat în fața grădinii mănăstirii, unde și-a pus în scenă experimentele.

Celebrul fizician Erwin Schrödinger credea că aplicarea legilor lui Mendel echivalează cu introducerea principiului cuantic în biologie.

Rolul revoluționar al mendelismului în biologie a devenit din ce în ce mai evident. La începutul anilor treizeci ai acestui secol, genetica și legile mendeliene subiacente deveniseră fundamentul recunoscut al darwinismului modern. Mendelismul a devenit baza teoretică pentru dezvoltarea de noi varietăți de plante cultivate cu randament ridicat, rase de animale mai productive și tipuri utile de microorganisme. Mendelismul a dat impuls dezvoltării geneticii medicale ...

În mănăstirea augustiniană de la periferia orașului Brno, acum este ridicată o placă memorială, iar lângă grădina din față a fost ridicat un frumos monument de marmură pentru Mendel. Camerele fostei mănăstiri, cu vedere la grădina din față, unde Mendel și-a condus experimentele, au fost transformate acum într-un muzeu numit după el. Aici sunt colectate manuscrise (din păcate, unele dintre ele au murit în timpul războiului), documente, desene și portrete legate de viața omului de știință, cărți care i-au aparținut cu notele sale în margini, un microscop și alte instrumente pe care le-a folosit, precum și publicate în diferite țări cărți dedicate lui și descoperirii sale.

Javascript este dezactivat în browserul dvs.
Pentru a face calcule, trebuie să activați controalele ActiveX!

Gregor Johann Mendel a devenit fondatorul doctrinei eredității, creatorul unei noi științe - genetica. Dar era atât de înaintea timpului său, încât în ​​timpul vieții lui Mendel, deși lucrările sale au fost publicate, nimeni nu a înțeles semnificația descoperirilor sale. La numai 16 ani de la moartea sa, oamenii de știință recitesc și înțeleg ceea ce a scris Mendel.

Johann Mendel s-a născut la 22 iulie 1822 într-o familie de țărani din micul sat Khinchitsy de pe teritoriul Boemiei moderne și apoi - Imperiul austriac.

Băiatul s-a remarcat prin abilități remarcabile, iar notele sale la școală au fost excelente, fiind „primul care s-a distins în clasă”. Părinții lui Johann au visat să-și aducă fiul „în popor”, oferindu-i o educație bună. Acest lucru a fost împiedicat de o nevoie extremă, din care familia Mendel nu a putut ieși.

Și totuși, Johann a reușit să termine mai întâi un gimnaziu, apoi un curs de filosofie de doi ani. El scrie într-o scurtă autobiografie că „a simțit că nu mai poate rezista la un astfel de stres și a văzut că, după finalizarea unui curs de pregătire filosofică, va trebui să-și găsească o poziție care să-l elibereze de grijile dureroase legate de cotidianul său. pâine ..."

În 1843, Mendel a intrat în mănăstirea augustiniană din Brunn (acum Brno) ca student.

rezista la o concurență dură (trei persoane pentru un loc).

Și astfel, starețul, starețul mănăstirii, a rostit o frază solemnă, adresându-se lui Mendel, care era întins pe podea: „Dăruiește pe bătrânul care a fost creat în păcat! Deveniți o persoană nouă! " A smuls hainele lumești ale lui Johann - o redingotă veche - și i-a pus sutana. Conform obiceiului, luând demnitatea monahală, Johann Mendel și-a primit numele de mijloc - Gregor.

După ce a devenit călugăr, Mendel a fost în cele din urmă eliberat de nevoia eternă și grija pentru o bucată de pâine. Nu a fost abandonat de dorința de a-și continua educația, iar în 1851 starețul l-a trimis să studieze științele naturii la Universitatea din Viena. Dar aici îl aștepta eșecul. Mendel, care va fi inclus în toate manualele de biologie ca creator al unei științe întregi - genetica, a eșuat tocmai la examenul de biologie. Mendel avea o înțelegere excelentă a botanicii, dar cunoștințele sale de zoologie erau clar slabe. Când i s-a cerut să vorbească despre clasificarea mamiferelor și despre importanța lor economică, el a descris astfel de grupuri neobișnuite ca „animale cu labute” și „gheare”. Dintre „picioarele gheare”, la care Mendel a înscris doar un câine, un lup și o pisică, „doar o pisică are valoare economică”, pentru că „mănâncă șoareci” și „pielea ei moale și frumoasă este prelucrată de blănuri”.

După ce a eșuat la examen, un Meidel frustrat a renunțat la visele sale de a obține o diplomă. Cu toate acestea, chiar și fără el, Mendel, în calitate de profesor asistent, a predat fizică și biologie la o adevărată școală din Brunn.

În mănăstire, el a început să se angajeze serios în grădinărit și a cerșit pentru sine de la stareț un mic teren îngrădit de 35x7 metri sub grădină. Cine ar fi putut ghici că legile biologice universale ale eredității vor fi stabilite pe acest mic sit? În primăvara anului 1854, Mendel va planta mazăre aici.

Și chiar mai devreme, un arici, o vulpe și mulți șoareci - gri și alb - vor apărea în chilia sa monahală. Mendel a traversat șoareci, a urmărit urmașii. Poate că, dacă soarta ar fi ieșit diferit, adversarii ar numi ulterior legile lui Mendel nu „mazăre”, ci „șoareci”? Dar autoritățile mănăstirii au aflat despre experimentele fratelui Gregor cu șoareci și au ordonat ca șoarecii să fie înlăturați pentru a nu arunca o umbră asupra reputației mănăstirii.

Apoi Mendel și-a transferat experimentele la mazăre care au crescut în grădina mănăstirii. Mai târziu, el le-a spus în glumă oaspeților săi:

Ai vrea să-mi vezi copiii?

Oaspeții surprinși au mers cu el în grădină, unde le-a arătat paturile de mazăre.

Conștiinciozitatea științifică l-a forțat pe Mendel să-și întindă experimentele timp de opt ani lungi. Ce au fost ei? Mendel a dorit să afle cum sunt moștenite diverse trăsături de la generație la generație. În mazăre, el a distins mai multe (șapte în total) semne clare: semințe netede sau ridate, culoare roșie sau albă a florii, culoare verde sau galbenă a semințelor și fasolea, plantă înaltă sau scurtă etc.

Mazărea a înflorit de opt ori în grădina lui. Pentru fiecare tufă de mazăre, Mendel a completat o carte separată (10.000 de cărți!), Care a oferit o descriere detaliată a plantei pentru aceste șapte puncte. De câte mii de ori Mendel a transferat polenul de la o floare la stigmatul pistilului altei cu pensete! Timp de doi ani, Mendel a verificat cu atenție puritatea liniilor de mazăre. Din generație în generație, numai aceleași semne trebuiau să apară în ele. Apoi a început să traverseze plante cu diverse trăsături, pentru a obține hibrizi (hibrizi).

Ce a aflat?

Dacă una dintre plantele părinte avea mazăre verde, iar cealaltă avea mazăre galbenă, atunci toate mazărea descendenților lor din prima generație vor fi galbene.

O pereche de plante cu tulpină înaltă și cu tulpină joasă va produce descendenți de primă generație cu doar o tulpină înaltă.

O pereche de plante cu flori roșii și albe vor produce descendenți din prima generație cu doar flori roșii. Etc.

Poate că tocmai problema este cine anume - „tată” sau „mamă” - și-a primit urmașii

semne? Nimic de genul acesta. În mod surprinzător, nu a contat în niciun caz.

Așadar, Mendel a stabilit cu exactitate că trăsăturile „părinților” nu „fuzionează” împreună (florile roșii și albe nu se transformă în roz la descendenții acestor plante). Aceasta a fost o descoperire științifică importantă. Charles Darwin, de exemplu, gândea altfel.

Trăsătura dominantă din prima generație (de exemplu, florile roșii) Mendel a numit-o dominantă, iar trăsătura „în retragere” (florile albe) - recesivă.

Ce se va întâmpla în generația următoare? Se pare că „nepoții” vor „face să apară din nou” semnele suprimate, recesive, ale „bunicilor” și „bunicilor” lor. La prima vedere, va confrunta o confuzie de neimaginat. De exemplu, culoarea semințelor va fi în „bunicul”, culoarea florilor - în „bunica” și înălțimea tulpinii - din nou în „bunicul”. Și fiecare plantă este diferită. Cum să înțelegeți toate acestea? Și este de conceput?

Mendel însuși a recunoscut că a fost necesar un anumit curaj pentru a rezolva această problemă.

Gregor Johann Mendel.

Strălucita descoperire a lui Mendel a fost că nu a studiat combinațiile capricioase, combinațiile de semne, ci a considerat fiecare semn separat.

El a decis să calculeze exact ce parte a descendenților va primi, de exemplu, flori roșii și ce parte - albă și să stabilească un raport numeric pentru fiecare trăsătură. Aceasta a fost o abordare complet nouă a botanicii. Atât de nou încât a depășit dezvoltarea științei cu până la trei decenii și jumătate. Și în tot acest timp a rămas de neînțeles.

Raportul numeric stabilit de Mendel a fost destul de neașteptat. Pentru fiecare plantă cu flori albe, existau în medie trei plante cu flori roșii. Aproape exact - trei la unu!

În același timp, culoarea roșie sau albă a florilor, de exemplu, nu afectează culoarea galbenă sau verde a mazării. Fiecare trăsătură este moștenită independent de cealaltă.

Dar Mendel nu numai că a stabilit aceste fapte. Le-a dat o explicație strălucitoare. De la fiecare dintre părinți, celula germinativă moștenește un „dar ereditar” (numit mai târziu gene). Fiecare dintre înclinații determină un semn - de exemplu, culoarea roșie a florilor. Dacă înclinațiile care determină culorile roșu și alb intră în celulă în același timp, atunci apare doar una dintre ele. Al doilea rămâne ascuns. Pentru ca culoarea albă să apară din nou, este necesar să „întâlnim” cele două înclinații ale culorii albe. Conform teoriei probabilității, acest lucru se va întâmpla în generația următoare.

Stema abației lui Gregor Mendel.

Pe unul dintre câmpurile scutului se află pe blazon o floare de mazăre.

o dată pentru fiecare patru combinații. De aici și raportul „3 la 1”.

Și, în cele din urmă, Mendel a concluzionat că legile pe care le-a descoperit se aplică tuturor ființelor vii, pentru că „unitatea planului pentru dezvoltarea vieții organice este fără îndoială”.

În 1863 celebra carte a lui Darwin The Origin of Species a fost publicată în limba germană. Mendel a studiat cu atenție această lucrare cu un creion în mâini. Și i-a spus colegului său din Brunn Society of Naturalists Gustav Nissl rezultatul reflecțiilor sale:

Asta nu este tot, lipsește încă ceva!

Nissl a fost uimit de o astfel de evaluare a operei „eretice” a lui Darwin, incredibilă în gura unui călugăr evlavios.

Apoi, Mendel a tăcut modest despre faptul că, în opinia sa, descoperise deja această „lipsă”. Acum știm că așa a fost, că legile descoperite de Mendel au făcut posibilă iluminarea multor locuri întunecate din teoria evoluției (vezi articolul „Evoluție”). Mendel era foarte conștient de semnificația descoperirilor sale. Era încrezător în triumful teoriei sale și a pregătit-o cu uimitoare stăpânire de sine. A tăcut despre experimentele sale timp de opt ani, până când a fost convins de fiabilitatea rezultatelor.

Și apoi, în cele din urmă, a venit ziua decisivă - 8 februarie 1865. În această zi, Mendel a făcut un raport despre descoperirile sale din Societatea Naturalistilor Brunn. Colegii lui Mendel au ascultat cu surprindere raportul său, presărat cu calcule care au confirmat invariabil raportul „3 la 1”.

Ce legătură are toată această matematică cu botanica? Vorbitorul nu este în mod clar o mentalitate botanică.

Și apoi există acest raport de trei la unu care se repetă constant. Care sunt aceste „numere magice” ciudate? Nu este acest călugăr augustinian, ascuns în spatele terminologiei botanice, care încearcă să împingă în știință ceva de genul dogmei Preasfintei Treimi?

Raportul lui Mendel a fost întâmpinat cu o liniște nedumerită. Nu s-a pus nici o întrebare. Mendel era probabil pregătit pentru orice reacție la cei opt ani de muncă: surpriză, necredință. El urma să invite colegi să-și verifice experiențele. Dar nu ar fi putut prevedea o astfel de neînțelegere surdă! Într-adevăr, era ceva de disperat.

Un an mai târziu, a fost publicat următorul volum al „Proceedings of the Society of Naturalists in Brunn”, unde raportul lui Mendel a fost publicat într-o formă prescurtată sub modestul titlu „Experiments on Plant Hybrids”.

Opera lui Mendel a fost inclusă în 120 de biblioteci științifice din Europa și America. Dar numai în trei dintre ei, în următorii 35 de ani, mâna cuiva a deschis volume prăfuite. De trei ori opera lui Mendel a fost menționată pe scurt în diferite lucrări științifice.

În plus, Mendel a trimis personal 40 de amprente ale operei sale unor botanici proeminenți. O scrisoare de răspuns către Mendel a fost trimisă doar de unul dintre ei, celebrul biolog din München Karl Nageli. Nageli și-a început scrisoarea cu expresia că „experimentele cu mazăre nu sunt finalizate” și „ar trebui reluate de la început”. Începeți din nou lucrarea colosală pe care Mendel și-a petrecut opt ​​ani din viață!

Nageli l-a sfătuit pe Mendel să facă experimente cu un șoim. Șoimul era planta preferată a lui Nageli, ba chiar a scris o lucrare specială despre ea - „Șoimii Europei Centrale”. Acum, dacă este posibil să confirmați rezultatele obținute pe mazăre pe un șoim, atunci ...

Mendel a luat șoimul, o plantă cu flori minuscule cu care a fost atât de dificil să lucreze din cauza miopiei sale! Și ceea ce este cel mai neplăcut - legile stabilite în experimentele cu mazăre (și confirmate pe fucsia și porumb, clopote și snapdragon) nu au fost confirmate pe șoim. Astăzi putem adăuga: și nu a putut fi confirmat. La urma urmei, dezvoltarea semințelor într-un șoim are loc fără fertilizare, pe care nici Nageli și nici Mendel nu o cunoșteau.

Biologii au spus mai târziu că sfaturile lui Nageli au întârziat dezvoltarea geneticii cu 40 de ani.

În 1868, Mendel și-a abandonat experimentele de reproducere a hibrizilor. Apoi a fost ales în

postul înalt de stareț al mănăstirii, pe care l-a deținut până la sfârșitul vieții sale. Cu puțin înainte de moarte (1 octombrie

1883), ca și cum ar fi rezumat viața, a spus:

„Dacă ar fi trebuit să trec prin ore amare, atunci ar fi fost multe ore mai frumoase și bune. Lucrările mele științifice mi-au dat multe satisfacții și sunt convins că nu va trece prea mult timp - și întreaga lume va recunoaște rezultatele acestor lucrări ”.

Jumătate din oraș s-a adunat la înmormântarea sa. Au fost rostite discursuri în care au fost enumerate meritele decedatului. Dar, în mod surprinzător, nu s-a spus niciun cuvânt despre biologul Mendele pe care îl cunoaștem.

Toate hârtiile rămase de la moartea lui Mendel - scrisori, articole ne tipărite, jurnale de observație - au fost aruncate în cuptor.

Dar Mendel nu s-a înșelat în profeția sa, făcută cu 3 luni înainte de moartea sa. Și 16 ani mai târziu, când numele lui Mendel a fost recunoscut de întreaga lume civilizată, descendenții s-au grăbit să caute pagini individuale ale înregistrărilor sale care au scăpat accidental de flăcări. Din aceste resturi, au recreat viața lui Gregor Johann Mendel și soarta uimitoare a descoperirii sale, despre care am vorbit.

Ce contribuție la biologie, naturalist austriac, botanist și lider religios, călugăr, fondator al doctrinei eredității, veți afla din acest articol.

Deschiderea lui Gregor Mendel

Secolul XX a fost marcat de o descoperire senzațională în domeniul biologiei. Trei oameni de știință botanici Cermak, de Vries și Correns au declarat că acum 35 de ani un anumit călugăr și om de știință ceh Gregor Mendel, care nu era cunoscut de nimeni, a descoperit legile moștenirii trăsăturilor individuale.

Este demn de remarcat faptul că Mendel s-a născut într-o familie țărănească săracă, de grădinar. Părinții lui nu aveau mijloacele necesare pentru a-i oferi fiului lor o educație decentă. Prin urmare, tânărul a absolvit doar liceul și a visat la o universitate.

Într-o zi a mers la mănăstire și s-a călugărit. El a urmărit un singur scop - cunoașterea. Mănăstirea avea cea mai bogată bibliotecă și a avut ocazia să studieze la universitate. În plus, Gregor era pasionat de biologie și în celula lui era o grădină. Și a decis să facă experimente cu privire la trecerea plantelor. Mazărea a fost folosită ca subiect de testare. Pentru experimentele sale, călugărul a ales 7 perechi de soiuri ale acestei plante cultivate. Fiecare pereche de mazăre era diferită. De exemplu, semințele primei perechi aveau o structură netedă, iar a doua era încrețită; într-una, tulpina nu depășea 60 cm, iar în a doua a ajuns la 2 m; culoarea florii într-un soi era albă, iar în cealaltă pereche era violet.

În primii trei ani, Mendel a semănat soiuri selectate pentru a se asigura că sunt libere de impurități. Au început alte experimente privind traversarea. În timpul experimentelor, el a dezvăluit că una dintre plante este dominantă, iar trăsăturile sale au suprimat caracteristicile celei de-a doua plante. Mendel a numit acest proces „recesiv”. Așa a fost deschis prima lege a eredității în biologie... În vara următoare, a încrucișat hibrizii de culoare roșie rezultați cu soiul primar de mazăre de culoare roșie. Și care a fost surpriza lui când planta a înflorit și florile s-au dovedit a fi albe. Acest fenomen, manifestarea albului după o generație, Mendel a numit-o „divizarea semnelor”. Asa a fost a fost descoperită a doua lege a eredității în biologie. Din păcate, descoperirea sa nu a avut succes. Doar 140 de ani mai târziu, omenirea a apreciat experimentele sale în biologie.

Legile de bază ale moștenirii au fost descrise de călugărul ceh Gregor Mendel în urmă cu mai bine de un secol, când a predat fizică și istorie naturală la Liceul Brunn (Brno).

Mendel a fost angajat în selecția mazărei și datorită mazărei, norocului științific și rigurozității experimentelor lui Mendel, datorăm descoperirea legilor de bază ale moștenirii: legea uniformității hibrizilor din prima generație, legea divizării și legea combinării independente.

Unii cercetători disting nu trei, ci două legi ale lui Mendel. În același timp, unii oameni de știință combină prima și a doua lege, considerând că prima lege face parte din a doua și descrie genotipurile și fenotipurile descendenților primei generații (F 1). Alți cercetători combină legile a doua și a treia într-una singură, considerând că „legea combinației independente” este, în esență, „legea independenței divizării” care apare simultan de-a lungul diferitelor perechi de alele. Cu toate acestea, în literatura internă vorbim despre trei legi ale lui Mendel.

G. Mendel nu a fost un pionier în studiul rezultatelor încrucișării plantelor. Astfel de experimente au fost efectuate înaintea lui, cu singura diferență că plantele de diferite specii au fost încrucișate. Descendenții unei astfel de încrucișări (generația F 1) au fost sterili și, prin urmare, fertilizarea și dezvoltarea hibrizilor din a doua generație (la descrierea experimentelor de reproducere, a doua generație este desemnată F 2) nu au avut loc. O altă caracteristică a lucrărilor lui Domendel a fost că majoritatea trăsăturilor studiate în diferite experimente de încrucișare au fost complexe atât în ​​ceea ce privește tipul de moștenire, cât și în ceea ce privește expresia lor fenotipică. Geniul lui Mendel rezida în faptul că în experimentele sale nu a repetat greșelile predecesorilor săi. Așa cum a scris cercetătorul englez S. Auerbach, „succesul operei lui Mendel în comparație cu studiile predecesorilor săi se explică prin faptul că deținea două calități esențiale necesare unui om de știință: abilitatea de a pune naturii întrebarea necesară și abilitatea pentru a interpreta corect răspunsul naturii ". În primul rând, Mendel a folosit diferite soiuri de mazăre ornamentală din același gen Pisum ca plante experimentale. Prin urmare, plantele care s-au dezvoltat ca urmare a acestei încrucișări au fost capabile de reproducere. În al doilea rând, Mendel a ales ca trăsături experimentale trăsături calitative simple de tip „fie / fie” (de exemplu, coaja de mazăre poate fi fie netedă, fie încrețită), care, după cum sa dovedit ulterior, sunt controlate de o genă. În al treilea rând, adevăratul noroc al lui Mendel consta în faptul că trăsăturile sale alese erau controlate de gene care conțineau alele cu adevărat dominante. Și, în cele din urmă, intuiția l-a determinat pe Mendel ca toate categoriile de semințe din toate generațiile hibride să fie relatate cu precizie, până la ultimul bob de mazăre, fără a se limita la afirmații generale care să rezume doar cele mai caracteristice rezultate (să zicem, există mai multe astfel de semințe decât astfel de semințe și așa).

Mendel a experimentat cu 22 de soiuri de mazăre, care diferă între ele în 7 trăsături (culoare, textura semințelor etc.). Mendel și-a condus munca timp de opt ani, a studiat 20.000 de plante de mazăre. Toate formele de mazăre pe care le-a investigat erau de linii pure; rezultatele încrucișării unor astfel de plante au fost întotdeauna aceleași. Mendel a citat rezultatele muncii sale într-un articol din 1865, care a devenit piatra de temelie a geneticii. Este dificil de spus ce merită mai multă admirație în el și în munca sa - rigoarea experimentelor, claritatea prezentării rezultatelor, cunoașterea perfectă a materialului experimental sau cunoașterea lucrării predecesorilor săi.

În 1863, Mendel și-a finalizat experimentele și în 1865, la două întâlniri ale Societății Naturalistilor Brunn, a raportat rezultatele muncii sale. În 1866, în lucrările societății, a fost publicat articolul său „Experimente pe hibrizi de plante”, care a pus bazele geneticii ca știință independentă. Acesta este un caz rar în istoria cunoașterii atunci când un articol marchează nașterea unei noi discipline științifice. De ce este general acceptat?

Lucrările privind hibridizarea plantelor și studiul moștenirii trăsăturilor la descendenții hibrizilor au fost efectuate cu zeci de ani înainte de Mendel în diferite țări atât de crescători, cât și de botanici. Faptele despre dominanță, divizare și combinație de personaje au fost observate și descrise, în special în experimentele botanistului francez S. Noden. Chiar și Darwin, încrucișând soiuri de snapdragon, diferit în structura florilor, a primit în a doua generație un raport de forme apropiat faimoasei diviziuni mendeliene de 3: 1, dar a văzut în aceasta doar un „joc capricios al forțelor eredității”. Varietatea speciilor de plante și a formelor luate în experimente a crescut numărul de afirmații, dar a scăzut validitatea acestora. Sensul sau „sufletul faptelor” (expresia lui Henri Poincaré) a rămas vag până la Mendel.

Consecințe destul de diferite au rezultat din activitatea de șapte ani a lui Mendel, care constituie pe bună dreptate fundamentul geneticii. În primul rând, el a creat principii științifice pentru descrierea și studierea hibrizilor și a descendenților acestora (ce forme să ia în traversare, cum să se analizeze în prima și a doua generație). Mendel a dezvoltat și a aplicat un sistem algebric de simboluri și notații de caracteristici, care a reprezentat o inovație conceptuală importantă. În al doilea rând, Mendel a formulat două principii de bază, sau legea moștenirii trăsăturilor într-un număr de generații, permițând să se facă predicții. În cele din urmă, Mendel și-a exprimat implicit ideea despre discreția și natura binară a înclinațiilor ereditare: fiecare trăsătură este controlată de perechea de înclinații materne și paterne (sau gene, așa cum au ajuns să fie numite ulterior), care sunt transmise hibrizilor prin celulele germinale parentale și nu dispar nicăieri. Înclinările trăsăturilor nu se afectează reciproc, dar diverg în timpul formării celulelor germinale și apoi se combină liber în descendenți (legile divizării și combinării trăsăturilor). Împerecherea înclinațiilor, împerecherea cromozomilor, dubla spirală a ADN - aceasta este consecința logică și calea principală a dezvoltării geneticii secolului al XX-lea pe baza ideilor lui Mendel.

Numele noii științe - genetică (latină „referitoare la origine, naștere”) - a fost propus în 1906 de către omul de știință englez W. Batson. Danezul V. Johannsen în 1909 a aprobat în literatura biologică concepte atât de importante, cum ar fi gena (grecesc „gen, naștere, origine”), genotip și fenotip. În acest stadiu al istoriei geneticii, conceptul mendelian, în esență speculativ, al genei ca unitate materială a eredității, responsabil pentru transmiterea trăsăturilor individuale într-un număr de generații de organisme, a fost adoptat și dezvoltat în continuare. În același timp, omul de știință olandez G. de Vries (1901) a propus o teorie a variabilității bazată pe conceptul unei modificări spasmodice a proprietăților ereditare ca urmare a mutațiilor.

Lucrările lui T.G. Morgan și școala sa din SUA (A. Stertevant, G. Möller, K. Bridges), efectuată în 1910-1925, au creat teoria cromozomială a eredității, conform căreia genele sunt elemente discrete ale structurilor filamentoase ale nucleului celular - cromozomi . Au fost compilate primele hărți genetice ale cromozomilor muștei fructului, care până atunci deveniseră obiectul principal al geneticii. Teoria cromozomială a eredității s-a bazat ferm nu numai pe date genetice, ci și pe observații despre comportamentul cromozomilor în mitoză și meioză, despre rolul nucleului în ereditate. Succesul geneticii este determinat în mare măsură de faptul că se bazează pe propria sa metodă - analiza hibridologică, ale cărei baze au fost puse de Mendel.

Teoria mendeliană a eredității, adică totalitatea ideilor despre determinanții ereditari și natura transmiterii lor de la părinți la descendenți, în sensul său, este direct opusă teoriilor domenialeene, în special, teoria pangenezei propusă de Darwin. În conformitate cu această teorie, semnele părinților sunt directe, adică din toate părțile corpului, transmise descendenților. Prin urmare, caracterul trăsăturii copilului ar trebui să depindă direct de proprietățile părintelui. Acest lucru contrazice complet concluziile făcute de Mendel: factorii determinanți ai eredității, adică genele sunt prezente în organism relativ independent de sine. Natura trăsăturilor (fenotipul) este determinată de combinația lor aleatorie. Ele nu sunt modificate de nicio parte a corpului și se află într-o relație dominanță-recesivă. Astfel, teoria mendeliană a eredității se opune ideii de moștenire a caracterelor dobândite în timpul dezvoltării individuale.

Experimentele lui Mendel au servit ca bază pentru dezvoltarea geneticii moderne - o știință care studiază două proprietăți principale ale unui organism - ereditatea și variabilitatea. El a reușit să identifice tiparele de moștenire grație unor abordări metodologice fundamental noi:

1) Mendel a ales bine obiectul cercetării sale;

2) el a analizat moștenirea trăsăturilor individuale în urmașii plantelor încrucișate, diferind în una, două și trei perechi de trăsături alternative contrastante. În fiecare generație, o evidență a fost ținută separat pentru fiecare pereche de aceste caracteristici;

3) nu numai că a înregistrat rezultatele obținute, ci și a efectuat prelucrarea lor matematică.

Metodele simple de cercetare enumerate au constituit o metodă hibridologică fundamental nouă pentru studierea moștenirii, care a devenit baza pentru cercetări suplimentare în genetică.