Den Mendels love er tre love om principperne for arvelighed biologiske, fastsat af munk og botaniker nationalitet østrigske Gregor Mendel (1822-1884).
Genopdagelsen af Mendels love i 1900, og deres kombination med opdagelsen af kromosomer , betragtes som fysisk medium af arvelighed, er oprindelsen af grundlaget for den genetiske formelle tidlige XX th århundrede. Efter demonstrationen af tilfældighedens og miljøets rolle i biologiske fænomener er disse love i dag spørgsmålstegn ved visse biologer.
Omkring 1850, ved Brno- klosteret , som i London , Paris eller Wien , blev folk reduceret til de mest vage hypoteser om arvelighed. Flere eksperimenter bestående i at krydse forskellige planter og dyr havde tilladt at opnå glade resultater. Men hvordan ? I henhold til hvilke præcise mekanismer? Ingen kunne besvare dette spørgsmål. Ingen kunne have gentaget dette eller det eksperiment med sikkerhed for at opnå de samme resultater.
Omkring 1850 var den mest akkrediterede teori blandingen af "blod" i forhold, som Darwins fætter, Francis Galton netop havde specificeret: 1/2 for mandens eller kvindens blod i den første generation, 1/4 pr. Sekund , etc. Da Mendel begyndte sine eksperimenter, var genetikken derfor meget mindre avanceret End fysikken var før Newton.
Mendel trækker fra sine observationer to grundlæggende principper, hvortil der tilføjes en tredje senere. I hans tilfælde tillod eksperimenter med ærter Mendel at formulere de principper, der er involveret i arvelighed .
Mendel opdager, at:
Hvis vi krydser to individer af den samme art, der er homozygote i forhold til en egenskab, er alle efterkommere af den første generation, der kaldes F1-hybrider, identiske relativt til denne egenskab, det vil sige alle heterozygote. (I det modsatte diagram ville det være mere hensigtsmæssigt at være sammenhængende med diagrammet for den tredje lov, og da tegnet "blomstens farve" kun præsenterer to alleler, skal man notere dem R for rødt og r for ikke - rød, det vil sige hvidt, da farven rød er dominerende, og at bemærke de to homozygote individer RR og rr. De to gener af alle F1-hybriderne præsenterer den ene allelen R den anden den r, og betegnes derefter med Rr .)
Den første generation ( F1 hybrid ) er derefter ensartet både for fænotypen og genotypen, og alle efterkommere af den første generation er heterozygote .
Eksempel: Alle de såkaldte F1-generationsindivider, der skyldes krydset mellem en plante med runde frø og en plante med krøllede frø (begge homozygote for denne egenskab) er identiske, de præsenterer kun den runde version af formen. Den runde fænotype er dominerende, og den krøllede fænotype er recessiv.
Når vi krydser mellem dem, to af individerne fra F1-generationer, opnår vi en F2-generation, hvor vi finder de to versioner af blomsterfarven i veldefinerede proportioner: tre efterkommere med røde blomster (1 homozygot RR + 2 heterozygot Rr) og en efterkommer med hvide blomster (rr homozygot).
Denne lov siges at være "af adskillelse af tegn i F2-generationen".
Denne regel gælder kun, hvis de gener, der er ansvarlige for egenskaberne, er på forskellige kromosomer, eller hvis de er langt fra hinanden på det samme kromosom. Det er deling af alleler i forskellige gameter. Bortset fra det andet tegn, finder vi for det første tegn fordelingen af tredje generation i nedenstående diagram.
Første og anden lov :
1 - Kors af røde blomstrende ærter med hvide blomstrende ærter (begge homozygote for dette træk, WW og RR).
2 - Generation F1: alle individer er røde, fordi den røde allel er dominerende, og den hvide er recessiv). Mens forældrene begge var homozygote (henholdsvis WW og RR), er hele F1 heterozygot (RW).
3 - Generation F2: de røde og hvide former viser et forhold på 3: 1.
Tredje lov :
Den Punnett skakternet af de to egenskaber (hvid / brun hår, kort / lang hale, hvor "brune" og "kort" bør være dominerende) giver i F2 generation forskellige fænotyper i forholdet 9: 3: 3: 1 . (S = kort (kort), s = lang, B = brun, b = hvid).
Arbejdet før Mendel med at forsøge at forstå arvelighedsmekanismerne mislykkedes. Årsagen er, at hybridisatorerne fungerede, som de altid havde arbejdet, dvs. gennem forsøg og fejl. De krydsede individer med forskellige karakterer og valgte blandt afkomene de, der bedst svarede til ønsket. Disse procedurer, som også er meget effektive til udvælgelse fra avlens og landbrugets forhistoriske oprindelse, tillod imidlertid ikke forudsigelige resultater og derfor formuleringen af love.
Hele datidens videnskabelige samfund understøttede arvemodellen ved blanding, hvor de træk, som et individ havde, var mellemliggende mellem disse to forældres (krydsning af en hvid forælder og en sort forælder, der for eksempel gav en grå eller hvid og sort person ). Mendel anser ham for, at forældrene transmitterer forskellige arvelige enheder, der forbliver adskilte i efterkommerne (som marmor, som man trækker sig tilbage fra to spande, og hvilken en placerer i en tredje spand).
Mendel vælger forældrene på en anden måde. Først og fremmest vedtog han som en eksperimentel model ærterne ( Pisum sativum ), blomstrende planter, hvis naturlige reproduktion er lavet ved selvbefrugtning , hvilket gør det muligt at kontrollere hybridisering og hurtigt producere et stort antal efterkommere.
Det er Mendels anden lov eller lov om disjunktion af alleler, der er resultatet af meiose .
eller 9/16 [AB] 3/16 [Ab] 3/16 [aB] 1/16 [ab] .
Dette er den tredje lov i Mendel, der kræves for uafhængighed af karakter, som ikke finder anvendelse på de relaterede gener.
Resultaterne af trihybridismer (8 fænotyper) kan let forudsiges: 27 [ABC] 9 [ABc] 9 [AbC] 3 [Abc] 9 [aBC] 3 [aBc] 3 [abC] 1 [abc] .
Afslutningsvis foreslår Mendel, at de arvelige egenskaber ved de levende hver især styres af en dobbelt orden (et par alleler), og at kun en ud af to overføres til efterkommeren af hver forælder. Dette er grundlaget for genetik , der vil starte i begyndelsen af det XX th århundrede . Samtidig med de første trin i kvantitativ biologi vil statistikker udvikle sig . Han offentliggjorde sit arbejde i 1866 i Versuche über Pflanzen-Hybriden .
Ikke alle træk er udelukkende dominerende eller recessive. I nogle tilfælde er ingen af de alleler, der bestemmer et træk, dominerende. Når dette er tilfældet, kan der forekomme en blanding af de to tegn: dette kaldes ufuldstændig dominans . Tilsyneladende blanding af træk i mellemekspression kan forekomme hos heterozygote individer. Eksempler på ufuldstændig dominans findes i mange plantearter, herunder snapdragon og majs . Heldigvis for Mendel var de træk, han studerede i ærteplanter, ikke underlagt ufuldstændig dominans. Hvis det havde været tilfældet, ville han sandsynligvis aldrig have været i stand til at lægge grundlaget for genetik.