החוק הראשון של מנדל, נקרא גם חוק הפרדת גורמים, גובשה על ידי גרגור ג'ון מנדל והתפרסם בין השנים 1865-1866.
חוק זה קובע כי כל מאפיין של האדם נקבע על ידי צמד גורמים המופרדים ביצירתם של גיימטים.
כל גמט - מהאם והאב - נושא רק גורם (גן) אחד, שכאשר הוא מאוחד, קובע את המאפיין של אותו פרט חדש. כדי להגיע למסקנה זו ביצע מנדל צלבים עם אפונה.
תגליותיו של מנדל אפשרו התקדמות רבה במחקרים בנושא תוֹרָשָׁהכלומר על אופן העברת מאפיינים מדור לדור. מסיבה זו מנדל נחשב ל אבי הגנטיקה.
ראה מה אומר החוק הזה:
כל מאפייני הפרט נקבעים על ידי גנים המופרדים, נפרדים, במהלך היווצרותם של קימת המין, כך שהאב והאם מעבירים רק גן אחד שלהם צאצאים.
הניסויים של מנדל
מנדל היה מעוניין לדעת כיצד מועברים מאפיינים מדור לדור ולשם כך התנסה אפונה מתוקה (pisum sativa). המאפיינים של צמח זה שהפכו את חוויתכם למוצלחת הם:
- מחזור חיים קצר;
- מסוגל להפרות עצמיות;
- טיפוח קל;
- מספר רב של צאצאים;
- קל לראות צבעים וצורות.
כדי לעשות את הניסוי, מנדל השתמש צמחי שושלת טהורים. כדי להיות בטוח שהם טהורים, היה צורך שבמשך 6 דורות לאנשים שהופרו על ידי הפריה יהיו בעלי אותו מאפיין.
לדוגמא, אם במשך 6 דורות צמחי הזרעים הצהובים ייצרו רק צמחי זרעים צהובים, הם נחשבו טהורים. אם בין 6 הדורות הללו היה לצמח כלשהו זרעים ירוקים, הצמח לא ישמש בניסוי.
לאחר שנתיים של אימות טוהר הצמחים, החל מנדל לחצות כדי להבין כיצד מועברים המאפיינים בין הדורות. בכל ניסוי, מנדל ניתח רק תכונה אחת, ראה אילו מאפיינים נותחו בניסויים אלה:
- צבע זרעים;
- מרקם זרעים;
- צורת התרמילים;
- צבע שלם;
- צבע תרמיל;
- גובה הצמחים;
- מיקום פרחים.
צבע זרעי האפונה
כדי לבצע את הניסוי עם "צבע הזרע" האופייני, מנדל חצה זרע ירוק טהור (vv) עם זרע צהוב טהור (VV). שני זרעים אלה נחשבים לדור ההורים.
כל הזרעים שמקורם בהפריה זו היו צהובים (Vv) והדור הזה נקרא F1. זרעים אלה נחשבו כלאיים, שכן הם צאצאים של צמחים בעלי מאפיינים שונים.
לאחר מכן, זרעי F1 הופרו בעצמם והתוצאה של מעבר זה הייתה: 3 זרעים צהובים וזרע ירוק אחד, כלומר 75% צהוב ו 25% ירוק. ראה את התרשים להלן:
מניסוי זה הגיע מנדל למסקנה כי ישנם שני גורמים שקבעו את צבע זרעי האפונה, אחד מהם דוֹמִינָנטִי, צהוב, ואחרים רצסיבי, הירוק.
מסקנות מהחוק הראשון של מנדל
- כל מאפיין של אדם נקבע על ידי זוג גנים (או גורמים);
- מאפיינים אישיים הם תורשתיים;
- מאפיינים מועברים על ידי גנים;
- אנשים יורשים גן אחד מהאב וגן אחד מהאם לכל תכונה.
לפיכך, אנו יכולים לומר כי כל המאפיינים של אנשים, כגון צבע שיער, צבע של העיניים או צורת האף, נוצרים על ידי זוג גנים, אחד מהם מגיע מהאם, השני של אבא.
ההפרדה בין הגנים הללו מתרחשת בתהליך של מיוזה המפצלת את המשחק למשניים. ברגע ההפריה, הגימטריות מתאחדות ויוצרות צמד גורמים, שיקבעו את אופיו של הפרט החדש.
לדעת יותר על גֵן.
תרגילי החוק הראשון של מנדל
1 - כאשר חוצים שני אפונים היברידיים צהובים (Vv), מהם הצאצאים? ראה בצבע הירוק אופייני לגן הרצסיבי.
א) 100% Vv צהוב;
ב) 50% Vv צהוב; 50% vv ירוק
ג) 25% VV צהוב; 50% Vv צהוב; 25% vv ירוק
ד) 75% Vv צהוב; 25% vv ירוק
פתרון הבעיה:
המעבר של שני אפונים היברידיים צהובים (Vv x Vv) גורם לשילובים הבאים:
- VV צהוב; Vv צהוב; Vv צהוב; vv ירוק.
לכן, התשובה הנכונה היא האות ג.
2 - חציית אפונה צהובה היברידית (Vv) עם אפונה ירוקה (vv) מייצרת את הצאצאים הבאים:
א) 50% Vv צהוב; 50% vv ירוק
ב) 75% Vv צהוב; 25% vv ירוק
ג) 50% VV צהוב; 50% vv ירוק
ד) 25% Vv צהוב; 75% vv ירוק
פתרון הבעיה:
מעבר של אפונה צהובה היברידית ואפונה ירוקה (Vv x vv) מייצר את הצאצאים הבאים:
- Vv צהוב; Vv צהוב; vv ירוק; vv ירוק.
לכן, התשובה הנכונה היא האות א.
מהם החוקים של מנדל?
המסקנות אליהן הגיע מנדל מחציית הצמחים תוארו בשלושה חוקים, ראו מה אומרים החוק השני והשלישי של מנדל:
החוק השני של מנדל
לצורך גיבוש החוק השני, מנדל חצה צמחים בעלי מאפיינים שוניםבמקרה זה, זרעי אפונה צהובים וחלקים ואפונה ירוקה ומקומטת.
בדור F2 של צלב זה מקורם בזרעים ירוקים חלקים ומקומטים וזרעים צהובים חלקים ומקומטים. תוצאה זו הובילה לממצא כי המאפיינים נקבעים באופן עצמאי אחד את השני.
המכונה גם חוק הפרדה עצמאית של גנים או דיאברידיזם, לחוק זה יש את האמירה הבאה:
הבדלים בתכונה אחת עוברים בירושה ללא תלות בהבדלים בתכונות אחרות.
החוק השלישי של מנדל
החוק השלישי של מנדל, נקרא גם חוק הפצה עצמאי, קובע כי הגורם הדומיננטי קובע את המאפיינים של אנשים היברידיים.
אנשים היברידיים הם אלו שיש להם גורם רצסיבי וגורם דומיננטי. במקרים אלה הגורם הדומיננטי מחפה על הרצסיבי ומתבטא כפנוטיפ.
החוק השלישי נחשב א סיכום שני החוקים הראשונים ומשמש לצרכים חינוכיים. מסיבה זו מקובל למצוא חומרים הרואים בקיומם של שני חוקים בלבד.
למידע נוסף על חוקי מנדל.
מי היה גרגור מנדל?
מנדל (1822 - 1884) היה אוסטרי, בנם של איכרים ונכנס למנזר מסדר אוגוסטינוס הקדוש כשהיה בן 21. עקב קשר עם עבודת הוריו, התפתח עניין בצמחים כבר בגיל צעיר.
עם כניסתו למכון הפילוסופיה של אולמוץ, הוא הצליח להעמיק את לימודיו על צמחים ובשנת 1843 החל ללמד מקצועות מדעי הטבע והתמסר לגידול צמחים.
בשל מחקריו ותרומתו החשובה לחקר התורשה, מנדל נחשב לאבי הגנטיקה.
ראה גם את המשמעות של תוֹרָשָׁה, גנום ו DNA.