Ο δεύτερος νόμος του Mendel 🧬

🌾 Μελέτη δύο χαρακτήρων ταυτόχρονα

Σε μια δεύτερη σειρά πειραμάτων ο Mendel μελέτησε την κληρονομικότητα δύο διαφορετικών χαρακτήρων. Οι χαρακτήρες που επέλεξε ήταν το σχήμα και το χρώμα του σπέρματος:

• Το σχήμα του σπέρματος μπορεί να είναι λείο ή ρυτιδωμένο (καθορίζεται από τα αλληλόμορφα $Λ, λ$).
• Το χρώμα είναι κίτρινο ή πράσινο (καθορίζεται από τα αλληλόμορφα $Κ, κ$).

Όταν ο Mendel διασταύρωσε αμιγή φυτά με λεία και κίτρινα σπέρματα με φυτά που είχαν ρυτιδωμένα και πράσινα σπέρματα, όλοι οι απόγονοι είχαν λεία και κίτρινα σπέρματα. Συμπέρανε ότι:

• το αλληλόμορφο για το λείο σχήμα είναι επικρατές έναντι του ρυτιδωμένου,
• το αλληλόμορφο για το κίτρινο χρώμα είναι επικρατές του πράσινου.

🧬 Η διασταύρωση F₁ και η αναλογία 9:3:3:1

Στη συνέχεια διασταύρωσε τα φυτά της F₁ (γονότυπος $ΛλΚκ$) μεταξύ τους. Ο Mendel παρατήρησε τέσσερις τύπους σπερμάτων στην F₂ γενιά:

• λεία και κίτρινα,
• λεία και πράσινα,
• ρυτιδωμένα και κίτρινα,
• ρυτιδωμένα και πράσινα,

σε αναλογία:

⚖️ Ο δεύτερος νόμος — Νόμος της ανεξάρτητης μεταβίβασης των γονιδίων

Σήμερα είναι γνωστό ότι αυτό ισχύει μόνο για γονίδια που βρίσκονται σε διαφορετικά ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων. Ο ανεξάρτητος διαχωρισμός των γονιδίων γίνεται, επειδή τα χρωμοσώματα κάθε γονέα συνδυάζονται με τυχαίο τρόπο κατά τη δημιουργία των γαμετών. Η ανεξάρτητη μεταβίβαση προκύπτει από την τυχαία διάταξη των ζευγών χρωμοσωμάτων κατά τη μετάφαση της μείωσης I.

🔢 Διασταύρωση διυβριδισμού

Οι διασταυρώσεις όπου μελετάται ο τρόπος κληρονόμησης δύο χαρακτήρων ονομάζονται διασταυρώσεις διυβριδισμού. Σε αυτές κάθε γονέας γονότυπου $ΛλΚκ$ μπορεί να παράγει τέσσερα είδη γαμετών με ίση πιθανότητα:

Τετράγωνο του Punnett (ΛλΚκ × ΛλΚκ)

Το τετράγωνο του Punnett γι' αυτή τη διασταύρωση προσδιορίζει τη φαινοτυπική αναλογία $9:3:3:1$ των δημιουργούμενων ατόμων, όπως ακριβώς τους προσδιόρισε ο Mendel.

📜 Το ξεκίνημα μιας νέας επιστήμης

Το $19$ο αιώνα έγινε δημοφιλής η θεωρία ότι η κληρονομικότητα ελέγχεται από μέρη του σώματος (πανγονίδια, ιδιοβλάστες, βιοβλάστες). Ο Αυστριακός μοναχός Gregor Mendel αντιμετώπισε διαφορετικά την έννοια της κληρονομικότητας και δημιούργησε την επιστήμη της Γενετικής.

• Όταν ήταν παιδί ασχολήθηκε με την καλλιέργεια της γης, στο σημερινό τμήμα της Τσεχίας στα σύνορα με την Πολωνία.
• Σπούδασε Φυσικές Επιστήμες στο Πανεπιστήμιο, ενώ ήταν μοναχός στο Αυγουστινιανό μοναστήρι του Brno, όπου δημιούργησε θερμοκήπιο για πειραματική μελέτη.
• Ύστερα από εννέα χρόνια προσεκτικών διασταυρώσεων, το 1865 παρουσίασε τα αποτελέσματά του, τα οποία αγνοήθηκαν από την επιστημονική κοινότητα.
• Έστειλε τα αποτελέσματα στον Ελβετό βοτανικό Karl Wilhelm von Nageli, ο οποίος δεν τα θεώρησε σημαντικά. Ξαναδημοσίευσε νέα αποτελέσματα το 1869, που πάλι αγνοήθηκαν.

Οι θεωρίες του Mendel έγιναν περισσότερο αποδεκτές όταν ο Walter Sutton αποκάλυψε το ρόλο των χρωμοσωμάτων στην κληρονομικότητα (η φυσική βάση όσων περιέγραψε ο Mendel). Οι «παράγοντες κληρονομικότητας» ονομάστηκαν γονίδια το 1909 από τον Wilhelm Johannsen και ο όρος Γενετική χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Άγγλο βιολόγο William Bateson.