Mendel, Gregor - 보헤미안 박물학자(Heinzendorf, Silesia, 1822-Brno, Moravia, 1884). 아우구스티누스 수도사가 된 그는 1843년에 브르노 수녀원에 들어갔다. 그 후 그는 비엔나 대학에서 과학 연구를 마쳤고, 1854년부터 브르노에서 물리학과 자연 과학을 가르쳤고, 1857년과 1868년 사이에 수녀원 정원에서 완두콩의 잡종화에 대한 오랜 실제 실험에 전념했습니다. 결과를 주의 깊게 참을성 있게 관찰한 후에 그는 멘델의 법칙이라는 이름으로 통하는 중요한 법칙을 명확하고 수학적 정확성으로 진술하게 되었습니다. 동물 세계와 마찬가지로 식물 세계에도 똑같이 유효한 이 법칙은 생물학의 새로운 분야인 유전학을 만들기 위한 출발점을 구성했습니다. 9년 동안 수백, 수백 개의 인공 수분 결과를 분석하고 약 12,000개의 식물을 재배 및 검사한 멘델은 모든 관찰을 참을성 있게 기록했으며 그 결과는 1865년 브르노 자연사 학회에 짧은 회고록으로 제출되었습니다. 시간이 지남에 따라 그 출판물의 중요성이 모두 인정되지 않았고 "그만한 가치가 있는 관심을 불러일으키지 못했습니다. 30년 이상 학자들에 의해 무시된" 이 법칙은 1900년에 세 명의 식물학자에 의해 동시에 독립적으로 재발견되었습니다. 네덜란드의 H. de Vries , 독일의 C. Currens, 오스트리아의 E. von Tschermak; 그러나 그 동안 생물학 연구는 크게 발전했고 시대가 바뀌었고 발견은 즉시 큰 영향을 미쳤습니다.
제1법칙 또는 우성의 법칙은 잡종 균일성의 법칙이라고도 하는 것이 더 적절합니다. 멘델은 순수한 품종인 두 개의 완두콩 식물(그는 이를 시조라고 부름)을 하나는 노란색 종자로, 다른 하나는 녹색으로 채취하여 하나의 꽃가루를 사용하여 다른 하나를 비옥하게 했습니다. 이 십자가에서 더 이상 순수 품종이 아닌 잡종 식물의 1세대 완두콩이 파생되었습니다. 모든 식물은 황색 종자 완두콩을 생산했으며 어느 것도 녹색 종자 특성을 나타내지 않았습니다. 즉, 노란색 글꼴이 녹색을 지배했습니다. 즉, 노란색은 지배적, 녹색, 마스크, 열성이었습니다. 불완전한 지배가 있고 1 세대가 부계와 모계 사이의 중간 성격을 나타내는 특별한 경우도 있습니다. 그러나 이 경우에도 잡종은 서로 동등할 것입니다. Mendel은 현상에 대해 훌륭하고 독창적인 설명을 제공했습니다. 그는 배우자와 함께 캐릭터의 발달을 담당하는 요소가 전달된다고 가정했습니다. 그는 모든 유기체 또는 주어진 특성이 두 가지 요인에 의해 조절된다고 생각했습니다. 하나는 어머니에 의해 전달되고 다른 하나는 아버지에 의해 전달되며, 이 두 가지 요인은 순종 개체에서 동일하고 잡종에서 다르며 최종적으로 하나의 요인만 포함된다고 생각했습니다. 배우자에서 . 멘델은 대립 문자의 두 가지 요소를 알파벳 문자로 표시했는데, 대문자는 우성, 소문자는 열성입니다. aa 녹색 열성 특성을 지닌 것 한 부모로부터 A를 받고 다른 부모로부터 A를 받는 잡종은 Aa가 될 것입니다.
여기서 지적할 수 있는 점은 개체의 생김새를 보고 항상 순종인지 잡종인지 알 수 있는 것이 아니라 이종교배와 이종교배의 행태를 살펴볼 필요가 있다는 점이다. 사실, 순종 노란 완두콩과 잡종 완두콩은 분명히 동일합니다. 그러나 유전자 구성이 다른 것으로 알려져 있으며 하나는 AA이고 다른 하나는 Aa입니다. 순수한 품종의 황색 완두콩(AA)을 교배하는 동안에는 항상 황색 종자 완두만을 갖게 되며, 황색 또는 반황색 완두콩(Aa)을 서로 교배하는 동안 녹색 종자가 있는 식물이 자손에 나타나는 것도 볼 수 있습니다. . 노란색 완두콩 Aa는 동일하지만 유전형, 즉 유전적 구성이 다릅니다. 멘델의 다른 중요한 법칙은 분리 또는 분리의 법칙과 문자의 독립 법칙입니다.
멘델의 시대에는 유사분열과 감수분열의 현상이 아직 명확하지 않았지만 오늘날 우리는 감수분열에서 배우자가 각 쌍의 염색체를 하나만 받고 수정이 있을 때만 이 염색체가 무작위로 짝으로 돌아간다는 것을 알고 있습니다.
(일시적인 단순화를 위해) 특정 요소가 한 쌍의 염색체에 국한되어 있다고 생각하면 진핵 생물 (이배체) 유기체에는 요소가 쌍으로 존재하고 배우자 (반수체)에만 단일 요소가 있음을 알 수 있습니다. 요인 쌍으로 존재하는 경우 동일하거나 다를 수 있습니다.
두 개의 동등한 요소(우성 또는 열성, GG 또는 gg)가 접합체로 병합되면 결과 개체는 해당 특성에 대해 동형 접합체라고 하는 반면 이형 접합체는 두 개의 다른 요소가 병합된 것(Gg)입니다.
개체의 특성을 결정하는 대체 요소를 대립유전자라고 하며, 우리의 경우 G와 g는 각각 완두콩의 색상 특성에 대한 우성 대립유전자 및 열성 대립유전자입니다.
특정 캐릭터의 대립유전자는 2개 이상일 수 있습니다. 따라서 우리는 유전적 이형성과 다형성에 대해 변증법 및 다대립법 문자에 대해 이야기할 것입니다.
관례에 따라 실험 교배의 세대는 각각 다음을 의미하는 기호 P, F1 및 F2로 표시됩니다.
P = 부모 세대;
F1 = 첫 번째 혈통;
F2 = 2세대 효.
멘델식 십자가에서 노란색 X 녹색은 모든 노란색을 제공하며, 후자 중 두 개는 서로 교차하여 노란색 3개당 하나의 녹색을 제공합니다. P 세대의 노란색과 녹색은 모두 동형 접합체입니다(긴 선택으로 확인됨). 그들은 항상 동일한 배우자를 제공하므로 자손은 동등하게 평등합니다. 모든 이형 접합체 노란색이 녹색보다 우세하기 때문에 이형 접합체는 모두 노란색입니다(F1).
그러나 이 이형 접합체 중 두 개를 교차시킴으로써 우리는 각각이 동일한 확률로 하나 또는 다른 유형의 배우자를 제공할 수 있음을 알 수 있습니다. 또한 접합체에서 배우자의 결합은 동일한 확률을 가지므로(특별한 경우 제외) F2에서는 4가지 가능한 유형의 접합체가 동일한 확률로 형성됩니다: GG = 동형 접합체, 황색, Gg = 이형 접합체, 황색, gG = 이형 접합체, 노란색, gg = 동형 접합체, 녹색.
따라서 노란색과 녹색은 F2에서 3:1의 비율로 존재합니다. 노란색은 존재하는 한 어쨌든 발생하지만 녹색은 노란색이 없을 때만 발생하기 때문입니다.
분자생물학의 관점에서 이 현상을 더 잘 이해하려면 G 대립유전자가 생성하는 효소에 의해 변형되지 않는 특정 기본 물질인 녹색이 녹색을 전환시키는 효소를 생성하는 반면 G 대립유전자는 녹색을 전환시키는 효소를 생성한다고 가정하는 것으로 충분합니다. G 대립 유전자가 해당 유전자를 운반하는 두 개의 상동 염색체 중 하나에 존재하지 않으면 완두콩은 녹색으로 남아 있습니다.
노란 완두콩이 두 가지 다른 유전 구조, 즉 동형 접합체 GG와 이형 접합체 Gg로 특징지어질 수 있다는 사실은 표현형과 유전자형을 정의할 수 있는 기회를 제공합니다.
유기체의 유전적 특성(우리가 보는 것)의 외부적 표현은 환경적 영향에 의해 다소 변형되며 표현형으로 나타날 수도 있고 나타나지 않을 수도 있는 유전적 특성의 집합을 유전형이라고 합니다.
F2 노란 완두콩은 표현형은 같지만 유전자형이 다양합니다. 사실, 그들은 2/3 이형 접합체(열성 형질의 보균자)와 1/3 동형 접합체입니다.
대신, 예를 들어 완두콩에서 유전자형과 표현형은 상호 불변입니다.
앞으로 살펴보겠지만, F1에서 부모 캐릭터 중 하나만 등장하고 F2에서 두 캐릭터가 3:1 비율로 등장하는 것은 각각 멘델의 제1법칙과 제2법칙의 대상이 되는 일반적인 성질의 현상이다. 이 모든 것은 단일 유전적 특성에 대해 한 쌍의 대립유전자가 다른 개체 간의 교배를 의미합니다.
이러한 교차가 다른 경우에는 Mendelian 패턴이 반복됩니다. 예를 들어, 매끄러운 대립 유전자가 우세한 주름진 종자와 매끄러운 종자를 가진 완두콩을 교배함으로써 우리는 P에서 LL X 11, F1에서 모든 LI(이형접합, 매끄러운), F2에서 주름진 각각에 대해 매끄러운 3개를 갖게 됩니다(25 % LL , 50% LI, 25% 11) 그러나 이제 우리가 동형 접합 이중체, 즉 하나 이상의 문자가 다른 품종을 교배하면(예: GGLL, 노란색 및 매끄럽고 ggll, 녹색 및 regosi 포함) 다음을 알 수 있습니다. F1에서는 모두 표현형이 지정된 두 가지 우세한 문자와 이형접합성이지만, F2에서는 4가지 유형의 배우자(접합자에서 2개로 쌍으로 취함).
1세대에서 함께 있던 두 인물이 3세대에서 서로 독립적으로 분리되는 것이 분명하다. 상동 염색체의 각 쌍은 감수 분열에서 서로 독립적으로 분리되며 이것이 멘델의 제3법칙이 설정한 것입니다.
이제 멘델의 세 가지 법칙의 공식화를 전체적으로 살펴보겠습니다.
1a: 지배의 법칙. 한 쌍의 대립 유전자가 주어졌을 때 각 동형 접합체 사이의 교배 자손이 표현형에서 부모 형질 중 하나만을 가지고 있다면 이것을 우성이라고 하고 다른 하나는 열성이라고 합니다.
2a: 분리의 법칙. F1 잡종을 교배시키면 각각의 열성에 대해 3개의 우성 유전자가 주어집니다.따라서 표현형 비율은 3:1인 반면, 유전자형 비율은 1:2:1입니다(25% 우성 동형 접합체, 50% 이형 접합체, 25% 열성 동형 접합체).
한 쌍 이상의 대립 유전자가 다른 개체를 교배할 때 제1법칙과 제2법칙에 따라 각 쌍은 서로 독립적으로 후손으로 분리됩니다.
이 세 가지 법칙은 멘델에 의해 제대로 공식화되지는 않았지만 진핵생물 유전학의 기초로 인식되고 있습니다. 생물학의 위대한 원리가 항상 그렇듯이, 이러한 법칙의 일반적인 특성은 예외가 없다는 것을 의미하지는 않습니다.
실제로, 오늘날에는 유전학을 멘델 법칙에 속하지 않는 모든 현상을 포함하여 멘델 법칙과 네오멘델 법칙으로 나누는 것이 일반적이기 때문에 가능한 예외가 너무 많습니다.
그러나 첫 번째 예외가 멘델의 발견의 타당성에 의문을 제기하는 반면, 그의 법칙은 범위가 일반적이지만 근본적인 현상은 이를 조절하는 매우 다양한 다른 현상과 결합됩니다. 그렇지 않으면 표현입니다.
계속: 자녀의 혈액형을 예측하십시오"
