لغز الوراثة و تجارب مندل 2 - حياة مندل و كيف اجرى تجاربه.

استخدم العالم مندل الرياضيات لتحليل نتائج تجارب تهجيناته.

حياة مندل:
ولد جريجور مندل (اسمه قبل الرهبنه كان جوهان او يوهان Johann) عام 1822 في Brünn ، مورافيا ، الإمبراطورية النمساوية ( الآن برنو ، جمهورية التشيك). تلقى تعليمه في مدرسة في مدينة Opava ( بعض المصادر تقول في دير؟؟). من 1840 إلى 1843 ، درس الفلسفة العملية والنظرية والفيزياء في المعهد الفلسفي بجامعة أولوموك. عاني مندل من العديد من الامراض خلال نشاته و في كثير من الاحيان اضطر لترك الدراسة. فاثناء دراسته في اولوموك ترك الحامعة لمدة سنة بسبب مرضه. ايضا كافح ماليا لدفع تكاليف دراسته ، وأعطته اخته الصغرى تيريسيا مهرها.  فيما بعد ساعد في دعم أبنائها الثلاثة ، أصبح اثنان منهم أطباء.

في عام 1851 ، تم إرساله إلى جامعة فيينا للدراسة تحت رعاية Abbot Cyril František Napp حتى يتمكن من الحصول على مزيد من التعليم.

لماذا اصبح راهبا:

هنالك تفسيرين: 

الاول، انه فشل في الامتحان الذي يؤهله للحصول على شهادة في التدريس، فعاد إلى الجامعة و انضم الدير (رهبان أوغسطين). اعاد مندل الامتحان عدة مرات و كان يفشل في القسم الشفهي.

ثانيا، أصبح راهبًا لأنه مكّنه من الحصول على تعليم دون الحاجة إلى دفع ثمنه بنفسه. وباعتباره ابن مزارع ، فإن الحياة الرهبانية ، على حد قوله ، أنقذه "من القلق الدائم حول سبل العيش".

سنواته الاخيرة:
بعد أن تم ترقيته كرئيس للدير في عام 1868 ، انتهى عمله العلمي إلى حد كبير ، حيث أصبح مندل مثقلًا بالمسؤوليات الإدارية (وخاصة نزاع مع الحكومة المدنية حول محاولتها فرض ضرائب خاصة على المؤسسات الدينية).

 توفي مندل في 6 يناير 1884 ، عن عمر يناهز 61 عامًا ، في برنو ، مورافيا ، النمسا (جمهورية التشيك حاليًا) ، من التهاب الكلية المزمن. بعد وفاته ، أحرق رئيس الدير الجديد جميع الأوراق في مجموعة مندل ، لوضع حد للنزاعات حول الضرائب.

يعد مندل مثالاً على فشل المبتكرين الغامضين والأصليين في الحصول على الاهتمام الذي يستحقونه لان اغلب عمله قد تم تجاهله بل تم مهاجمته و التشكيك فيه.

استخدام بازيلاء الحديقة لاعتبارات عملية.

بدأ مندل دراساته على الوراثة باستخدام الفئران. لكن رئيس الدير لم يعجبه ان أحد رهبانه يدرس جنس الحيوان وصفاته ، لذلك تحول مندل إلى النباتات.

بدأ مندل سلسلة تجاربه على تهجين النباتات في حديقة الدير. وقد غيرت نتائج تلك التجارب نظرتنا للوراثة بوجه دائم. 

اختار مندل نبات البازيلاء لعمل تجاربه، وهو النبات نفسه الذي درسه العالم نايت وأخرون. 

وقد كان اختياره موفقا لعدة أسباب: 

أولا. درس باحثون (نايت) سابقون نبات البازيلاء و قد نجحوا في انتاج نباتات هجينة، ساعدت مندل في ملاحظة ظاهرة انعزال الصفات. 

ثانيا. كان يتوافر لديه عدد كبير من السلالات النقية لنبات البازيلاء. . ثم قام باختيار نباتات تختلف في سبع صفات سهلة التمييز يسهل تجمبعها و دراستها ، مثل البذور الدائرية مقابل البدور المجعدة، والبذور الصفراء مقابل البذور الخضراء.

ثالثا. صفات نبات البازيلاء: 

نبات صغير وسهل النمو، وله دورة حياة قصيرة مقارنة بغيره. فبامكان أستخدام كثيرا من النباتات، و يمكن تنمية أجيال عدة خلال سنة واحدة، و يحصل على النتائج بسرعة. 

رابعا. زهرة البازيلاء خنثى فتحتوى على كل من أعضاء التذكير والتأنيث. لذا. فانه يحدث تلقيح ذاتي self fertilization. و يمكن منع الإخصاب الذاتي مما يسمح بحدوث التلقيح الخلطي Cross fertilization. يتم اجراء ذلك بإزالة الأجزاء الذكرية ثم يتم إدخال حبوب لقاح مأخوذة من سلالة أخرى. لاحظ الشكل (اضغط على الصورة لتكبيرها)

كيفية قيام مندل بتجاربه:

 في زهرة البازيلاء، يحيط التويج بالمتك المذكر (يحتوي على حبوب اللقاح، ويعطي الحيوان المنوي الأحادي الكروموسومات). الكربلة (تحتوي على المبيض، الذي يعطي البيضة الاحادية). لذا، فإن الاخصاب يحدث بسهولة وبشكل مؤكد. قام مندل بجمع حبوب اللقاح من المتك لزهرة بيضاء، ووضعها على ميسم زهرة بنفسجية منزوعة المتك. وقد نتج من هذا التزاوج بذورا هجينة أعطت أزهارا بنفسجية. 

مخطط تجارب مندل 

كان مندل حريصا على أن يركز في دراسته على بضعة اختلافات محددة بين النباتات. لذلك اشترط أن تكون قابلة للمقارنة مع بعضها. فمثلا. كان مدركا أنه من العبث مقارنة وراثة البذور الدائرية مع الارتفاع الطويل. 

لذا قام مندل بتصميم تجاربه واجرائها على ثلاث مراحل: 

1. انتاج سلالات نقية لكل صفة حيث سمح بحدوث التلقيح الذاتي. مثال: زاوج بين نباتات ازهارها بيضاء و ايضا ببن نباتات ازهارها ارجوانية. من خلال ملاحظاته حدد الصفات السائدة (الاعلى نسبة) و المتنحية (الاقل نسبة).

2.  اجرى تزاوج بين السلالات النقية (الاباء Parents الرمز P). و لاحظ النتائج و النسب. و اجرى تزاوجات عكسية بين نفس الصفات لضمان الدقة و صحة النتائج. اطلق على النسل الناتج الجيل الاول First Filial generation رمز F1. الافراد الناتجة من كلا التزاوجات كانت افراد هجينة او غير نقية. مثال:

P: ازهار بيضاء × ازهار ارجوانية

F1: ارجوانية هجينة

3. اجرى تزاوج ذاتي بين الافراد الهجينة الناتجة F1. و لاحظ الافراد الناتجة F2. 

ملخص الصفات التي درسها مندل:

يتبع ، قوانين مندل و تفسيراتها.