MENDEL GENETIGI
Mendel genetiği
Mendel genetiği, Mendelizm ya da Mendel kanunları, Avusturyal bir papaz olan Gregor Mendel'in genetik bilimiyle ilgili olarak bulduğu klasik genetik kanunlarıdır.
Mendel, manastırın bahçesinde bezelyeleri birbirleriyle çaprazlayarak (eşleştirerek) kalıtım için ilgi çekici sonuçlar buldu. Çalışmalarını yaptığı dönemde kromozom ve genlerin varlığı bilinmemesine rağmen, özelliklerin "faktör" adını verdiği birimlerle nesilden nesile aktarıldığını söyledi. Bahçe bezelyeleriyle yıllarca yapmış olduğu çalışmalarının sonuçlarını 1865'te yayınladığı Bitki Melezleri Üstüne Denemeler isimli eseriyle genetiğin kurucusu olarak kabul edildi.
Mendel'in en önemli deneylerinin konusu bezelye idi. Adi bezelye tanelerinin bazıları düz yuvarlak, bazıları buruşuktur, bazı taneler sarıyken, diğerleri yeşildir, bazı bezelye bitkileri uzun, bazıları kısadır. Bu bitkileri düzenli tozlaşmalara tabi tutan Mendel, yukarıdaki özelliklerin dölden döle nasıl aktarıldığını göstermiştir. İki özelliğin bir araya gelmesi sonucunun bir karakteristik ortalaması olabileceği düşünülebilir. Bazı saf karakterlerin birleşmesinden, gerçekte de bu sonuçlar alınabilir; ama Mendel'in deneylerine göre, iki saf karakterin çaprazından, mesela uzunluk ve kısalıktan melez uzunlar çıkmaktaydı. Uzunluk karakteri, kısalık karakterine baskın olduğundan sonuçta melez bireyler uzun görünümdeydi. Bu tip iki uzun melezin çaprazı sonucunda ise, % 25 oranında saf uzun, % 25 saf kısa, % 50 melez uzun çıkmaktaydı. İki eş saf özellik çaprazlandığında, sadece bu saf özellik ortaya çıkmaktaydı. Mendel kanunlarının esası buna dayanmaktaydı.
Mendel'in bahçe bezelyeleri ile deneyleri
Mendel bahçe bezelyeleriyle yaptığı çaprazlamalarda bazı belirli özelliklerin değişmediğini tesbit etti. Bezelyelerin bir kısmı kısa ve çalı tipli (bodur) olduğu halde, bazıları uzun ve tırmanıcı idiler. Yine, bazıları sarı tohum ürettiği halde, bir kısmı yeşil tohum üretirdi. Bazıları renkli çiçeklere sahip olduğu halde, bazıları da beyaz çiçek ihtiva ederdi.
Mendel bahçe bezelyelerinin topu topu yedi özelliğinin değişmediğini keşfetti. Ayrıca bezelye çeşitlerinde özelliklerin nesilden nesile kendi kendilerine sürdürdükleri tozlaşma sayesinde korunduğunu gördü.
Melezleme tozlaşmasında ise çiçeğin erkek organlarından diğer bitkinin dişi organına çiçek tozu (polen) aktarılarak kolaylıkla üretilmekteydi.
Farklı yedi özellik (uzunluk, kısalık, sarı tohum, yeşil tohum vs.) görüldüğünden ve melezleme tozlaşması kolaylıkla icra edildiğinden Mendel'in seçtiği konu idealdi. Onun ilk işi, kendisinin takip ettiği ve anne babadan evlatlara devamlı aktarılan yedi özelliği, olsa da olmasa da keşfetmekti. Mendel farklı bitki çeşitlerinin her birinden tohumlar toplayarak onları bahçesinde fidan olarak dikti. Deneylerle ortaya çıkan yedi özelliğin zürriyet meydana getirmede ebeveynlerden (anne babadan) evlatlara aktarıldığını göz önüne almıştı. Bezelye çiçekleri, ancak kendini dölleyebilecek bir yapıya sahip olduğundan saf soylarını devam ettirmeye müsaittir. Mendel ilk deneylerinde bezelyelerin arı döl olup olmadığını araştırmaya başladı. Bunun için aynı bitkiyi birkaç defa arka arkaya tozlaştırarak birçok döl elde etti. Her dölde elde ettiği bireyleri birbirine ve ebeveynlerine benzeyip benzemediklerine göre ayırdı. Böylece özellikleri farklı yedi saf döl elde etti. Bu özelliklerin herbirine saf karakter adını verdi.Mendelin deneyinde bezelye kullanılmasının sebebi bezelye çiçeklerinin uzun ve geniş taç yapraklarının çiçegin erkek ve dişi organı tamamen dış dünyaya kapatmasıdır.Böylece dogal ortamda yabancı tozlaşma yapılaz.
Mendel'in Dominantlık (baskınlık) Kanunu'nu keşfetmesi
Mendel'in bundan sonraki işi, iki farklı karakterli bitkiyi tozlaştırdığında ne olacağını görmekti. Buna uygun olarak bir uzun ve bir kısa ebeveyn bitki seçti. Uzunundan çiçek tozu alarak kısanın dişicik borusunun üzerine serpti. Kısa bitkide tohumlar olgunlaştığında çaprazlamanın sonucunu keşfetmek için tohumları ekti. Acaba yeni bitki kısa ebeveyne mi, uzun ebeveyne mi benzeyecekti? Yoksa her iki ebeveynin karakterinin tesiriyle orta uzunlukta mı olacaktı? Üreyen fidanların hepsinin, çaprazlamayı yapmak için çiçek tozu aldığı bitkiler gibi uzun olduğunu gördü.
Mendel'in ikinci adımı, hangi bitkinin farklılığa sebep olduğunu bulmaktı. Çiçek tozunu kullandığı mı, yoksa üretimde tohumlarını kullandığı bitki mi?
Buna uygun olarak tozlaşma işlemini ters tatbik ederek polen için kısa bitkileri, tohum üretimi için de uzun bitkileri kullandı. Sonuçlar önceki gibi olup bütün yavru bitkiler uzun meydana gelmişti.
Mendel sonra diğer karakterleri çaprazlayarak deneyler yaptı. Sarı tohumlu bitkilerle yeşil tohumlu bitkileri çaprazladı. Çaprazlamanın birinci dölünde (F1 dölünde) hepsinin sarı tohumlu olarak ürediğini gördü. Bunun gibi yuvarlak tohumlu türlerle buruşuk tohumluların çaprazlamasından yuvarlak tohumlular üretti. Mendel yedi farklı karakteri tahlil edene kadar çaprazlama deneylerini tekrar etti ve şaşırtıcı sonuçlar elde etti. Çaprazlama döllerini dikkatle takip ederek birinci çaprazlamada kullandığı ebeveyn bitkileri "P" olarak adlandırdı. Adı geçen dölün çaprazlama sonucuna (ürününe) F1 olarak ad verdi. F1 ilk evladı temsil ediyordu. İki uzun bezelyenin F1 döllerinin çaprazlamasıyla, F2 dölünü (torunları) üretti. Üretimde önceki yolu takip etti. Her ikisi de uzun olan iki F1 bitkisi seçti. Onları çaprazlayarak tozlaştırdı ve F2 dölünü vermesi için tohumları dikti. Bu çaprazlamanın sonuçları gayet dikkat çekiciydi. Bitkilerin bazıları uzun olmasına rağmen diğerleri ise kısaydı. İkisi arası uzunlukta (orta boy) hiçbir bitki meydana gelmemişti. Üretilen bitkilerin 3/4'ü uzun, 1/4'ü ise kısa idi. F2 dölünde kısa bitkilerin tekrar ortaya çıkışı Mendel için büyük bir anlam taşımaktaydı. Demek ki F1 bitkileri görünmeyen kısalık karakterine sahipti. Diğer karakterlere sahip olan F1 neslinin çaprazlamalarıyla da aynı sonuçlar elde edildi. Sarı tohumlu ile yeşil tohumlu ebeveyn bitkileri (P) birbirleriyle çaprazlandığında F2 dölünde 3/4 oranında sarı ve 1/4 oranında yeşil bezelyeler üredi. Mendel bu sonuçlardan "Dominantlık Kanunu"nu kurdu.
Mendel'in ikinci kanunu olarak bilinen Dominantlık (Baskınlık) Kanunu açık bir ifade ile şöyle tanımlanabilir: "Aynı genetik yapıya sahip iki benzer melez çaprazlandığında meydana gelen dölde, ana-babadan gelen karakterler belirli oranlarda (baskın karakter % 75, çekinik % 25) ortaya çıkar."
Mendel'in ilk kalıtım kanunu: Uzun bezelyelerin kısalarla melezlenmesinden (çaprazlanmasından) uzun F1 nesli üredi ve kısa bezelyeler F2 dölünde tekrar ortaya çıktılar. Mendel, karakterlerin meçhul faktörler tarafından kontrol edildiğini ileri sürdü. Bugün bu faktörlere "gen" denilmektedir. Mendel bu temel üzerine kalıtımın birinci kanununu yani Eştiplilik = İzotipi Kanunu'nu kurdu.
Eştiplilik (izotipi) Kanunu
Bu kanun, çeşitli kalıtsal karakterlerin faktörleri (genler) tarafından kontrol edildiğini ve bu faktörlerin çiftler halinde bulunduğunu ifade etmektedir. Mendel'in yaşadığı zamanda gen ve kromozomlar bilinmediği halde onun "Eştiplilik Kanunu" bugün genetiğin temel kurallarını meydana getirmektedir. Eştiplilik (İzotipi) Kanunu açık bir ifade ile şöyle tarif edilebilir: "Bir karakter bakımından farklı iki saf (homozigot) birey çaprazlandığı zaman meydana gelen F1 dölünün bireylerinin hepsi melez ve birbirine benzer olur." Uzun saf bezelye ile kısa saf bezelyelerin çaprazlanmasından % 100 uzun melezler meydana gelir.
Mendel uzun F1 dölü bitkilerinin saf uzun ebeveyn bitkileri gibi olmadıklarını ortaya çıkardı. Bu bezelyeler görünmediği halde kısalık faktörünü taşımaktaydılar. Bu faktör bir sonraki dölde tekrar ortaya çıkacaktı. Bu muhakeme, onun kalıtımın ikinci kanununu, yani Baskınlık (dominantlık) Kanunu'nu keşfetmesine öncülük etti. Bu kanuna göre, çiftler halinde bulunan faktörlerden (genlerden) biri diğerini maskeleyebilir veya varlığını göstermesine mani olabilir.
Baskınlık (Dominantlık) Kanunu
Bahçe bezelyelerinde olduğu gibi, uzunluk bir çift gen tarafından kontrol edilir. Uzunluk geni kısalık genine baskındır (dominatır). Kısalık genine çekinik (resesif) denir. Mendel'in çaprazlamalarında ebeveynin biri saf uzun olup, her iki uzunluk genine de sahipti. Diğeri de saf kısa olup, her iki kısalık genine sahipti. Bunların çaprazlama ürünü olan F1 dölünün bireylerinin hepsi uzun, fakat melezdiler. Bunlar bir uzunluk ve bir kısalık geni taşımalarına rağmen, uzunluk geni kısalık genine baskın olduğundan uzun olarak ortaya çıktılar. Mendel, çalışma sonuçlarını tablolar halinde göstermeyi başardı. Günümüzde her karakter en az iki genle ifade edilir. Genetikte her gen bir harf ile temsil edilir. Dominant (baskın) genler büyük harfle, resesif (çekinik) genler aynı harflerin küçükleri ile ifade edilir. Eğer uzunluğu T harfiyle gösterirsek, saf uzun bitki TT olarak yazılacaktı ve uzunluk karakterinin her iki geni böyle gösterilecekti. Büyük T, uzunluğun zıt karakter olan kısalığa baskın olduğunu ifade etmektedir. Aynı usulle, küçük t, kısalığı temsil etmektedir ve yalnız başına saf kısa, tt olarak gösterilecekti. Bu özelliği heterozigot olarak taşıyan birey ise Tt olarak gösterilir ve fenotipte T özelliğindedir (uzun boyludur).
Bütün vücut hücreleri diploit sayıda (2N) kromozom ve gen ihtiva etmelerine rağmen, gametler (cinsiyet hücreleri) mayoza uğrayarak kromozom ve gen sayılarını yarıya indirgediklerinden haploit sayıda (N) kromozom ve gen taşırlar. İnsanın vücut hücrelerinde 23 çift (46 adet), gametlerinde ise 23 adet kromozom bulunur.
Sonuç olarak bezelyenin tohum taslağındaki yumurta hücresi ve polen tanesinden meydana gelen sperm çekirdekçiği her karakter için yalnız birer gen taşırlar. Saf uzun bezelye bitkisinde, yumurta ve sperm çekirdekleri olgunlaştığında biri T'nin birini, diğeri de diğer T'yi alır. Aynı şekilde bütün vücut hücrelerinde tt genlerini taşıyan saf kısa bitkinin genleri mayoz sonucu t ve t'ye bölünerek şekillenen yumurta veya spermlere geçerler.
Ayrılma (Segrasyon) Kanunu
Mendel Ayrılma Kanunu adı ile kalıtımın üçüncü kanununu kurdu. Bu kanuna göre, bir melezde bulunan gen çiftleri birbirinden bağımsız ayrılarak gametlere gider. Bu demektir ki, gen çiftinin bir tanesini bir gamet, diğerini ise başka bir gamet taşır. Ayrıca bir melezde, dominant genle beraber bulunan resesif gen değişmez. Eğer melezin sonraki döllerinde, iki resesif bir araya gelirse resesif karakter tekrar ortaya çıkar.
Mendel çaprazlamalarının çizim metodları: Mendel'in bezelyelerle olan melezleme çalışmaları, dama tahtasına benzeyen tablolarla daha açık olarak gösterilebilir. Gametler, üst ve dikey karelere yerleştirilir. Gametlerin birbiriyle eşlenmesi, diğer karelerde işaretlenir. Saf uzun TT ve saf kısa tt bitkinin çaprazlamasını tablo 1´de görülür.
| ♀ | T | t | |
|---|---|---|---|
| ♂ | |||
| T | TT | Tt | |
| t | Tt | tt | |
Tt meydana gelen uzun melez bitkileri ifade eder. T (uzunluk) geni, kısalık (t) genine dominant olduğundan, bireyler uzun olarak gözükür.
Eğer Tt melezleri birbiriyle çaprazlanırsa gen birleşimlerinin dört ihtimali rahatlıkla tabloda işaretlenebilir. Durum tablo 2´de gösterildiği gibi olur.
Melez ebeveynlerden T ve t genlerinin birleşme ihtimallerinin sonucunda, F2 dölünde: 1/4'ü saf uzun TT, 1/2 melez uzun Tt ve 1/4'ü saf kısa tt yavru meydana gelir.
Kobaylarda dominant ve resesif genler
| ♀ | B | b | |
|---|---|---|---|
| ♂ | |||
| B | BB | Bb | |
| b | Bb | bb | |
Mendel'in uzun ve kısa bezelyeleri çaprazlayarak elde ettiği aynı sonuçlar kobaylarn renk verasetinde de ispatlandı. Bu durumda siyah renk, beyaz renge dominanttır. Saf bir siyah kobay BB ile, saf bir beyaz kobayı bb çaprazladığımızda ne olacağını görelim. F1 dölünde bütün bireyler (yavrular) siyahtır. Genetik yapılarında ebeveynlerden farklılık arz ederler. Çünkü onlar melez siyahlar Bb'dir. İki melez çaprazlandığında F2 dölü 1/4 oranında saf siyah BB, 1/2 oranında melez siyah Bb ve 1/4 oranı saf beyaz bb olarak gözükebilir. F1 dölünün iki melezi Bb arasındaki çaprazlamadan ortaya çıkan F2 dölü, tablo 3´ün içindeki gibi dağılım gösterir.
Mendel’in, çaprazlama deneyleri için özellikle bezelye bitkisini tercih etmesinin, nedenleri vardı. Tozlaşmanın kontrollü bir şekilde gerçekleştirilmesi ve de kendi kendine tozlaşmanın engellenebilmesi, basit yöntemler uygulanarak sağlanabiliyordu. Kalıtımın, biraz karmaşık ilkelerini çözebilmek için fenotipik karakterleri zengin olan bitkiler seçilir. Özellikle bezelye bitkisinin 7 farklı fenotipik karakteri olması çalışmalara kolaylık getirmiştir. Tohumun biçimi (düzgün-buruşuk), tohumun rengi (sarı-yeşil), meyve kabuğu biçimi (şişkin-dar), meyve kabuğu rengi (sarı-yeşil), gövde boyu (uzun-kısa) gibi özellikler fenotipik karakterlere örnek gösterilebilir.
Çaprazlama; genetikte, hayvanlarda çiftleştirme, bitkilerde tozlaştırma şeklinde organizmalar arasında yapılan kontrollü döllenme çalışmalarıdır. Asırlar boyunca, kalıtımın, çocuklarda, anne ve babanın karakterlerinin bir karışımı olarak ortaya çıktığına inanılmış, Mendel bu fikri reddederek kendi adıyla belirlenen yasaları belirlemişti. Mendel bir karaktere ait fenotiplerden birinin diğerinden daha baskın olduğunu, çeşitli varyetedeki bezelye tohumları arasında, karşılıklı çaprazlamalar yaparak göstermiştir. Sarı ve yeşil bezelye bitkilerini dişi ve erkek olarak ayrı ayrı kullandı. Çaprazlama sonucundaki ilk dölün (F1 dölü) ana ve babadan sadece birine benzediği görüldü. Bu keşif karakterlerin karışım esasına göre dağılım görüşünü yıkmıştır.
Notlar
Vücut hücrelerimizin kromozom sayısı 2n dir. Gametlerde (eşey hücreleri) ise bu sayı mayoz bölünme gereği yarıya düşer ve n olur. Anne ve babadan sperm (n) ve yumurta (n) hücreleri (eşey hücreleri) ile taşınan kromozomlar birleşerek 2n sayıdaki zigot hücresini oluşturur. Böylece kromozom sayısı mayoz ile korunmuş olur. Zigotun ergin bireyi oluşturmasına dek sürdürdüğü hücre bölünme programı artık mitozdur. Bu bölünme tipinde kromozom sayısı hep sabittir. Bitkilerde de aynı kural geçerlidir. Eşey hücreleri, polen ve embriyo kesesindeki yumurtadır.
Kalıtsal molekülde (DNA) bulunan ve canlının karakterlerinin belirlenmesinde rol oynayan kalıtsal birimlere gen adı verilir. Bir genin DNA molekülünde kapladığı fiziksel alan için lokus deyimi kullanılır. Örneğin bezelyedeki tohumun, rengini belirleyen genin kapladığı alan bir lokustur. Bir lokusta mevcut renk bilgilerinin her birine de allel adı verilir. Sarı renk bir allel, yeşil renk bir allel. Daha genel bir tarifleme ile bir genin değişik biçimlerine allel adı verilir.
Mendel, fenotipik karakterlerin çaprazlanması sırasında alleleri, alfabenin bir harfi ile simgelemiştir. Dominant (baskın) karakterleri büyük harf, resesif (çekinik) karakterleri de küçük harfle göstermiştir. Çaprazlamadaki saf soylara ait bitkiler için, ana-baba (parental) kuşağı anlamında P simgesi, bunların çaprazlanmasından meydana gelen birinci kuşak için F1 simgesi kullanılmıştır. Çaprazlamanın devamında meydana gelen döller F2, F3 vb. simgeler kullanılmıştır.
Saf soylara (arı ırk) ait sarı bezelye tohumları SS, yeşil bezelye tohumları ise ss olarak gösterilir. Çift harf kullanılmasının nedeni bir lokusta iki karakterin (allel) mevcut olmasıdır. Bu allellerden birisi anneden diğeri babadan gelmiştir. Sarı allel yeşil allele dominanttır bu nedenle Ss allel durumunda gözlenecek fenotipik karakter sarı olacaktır.
- Mendel’in 1. yasası:
-
- Allellerin ayrışım prensibi = Bağımsız ayrışım prensibi
-
- P: SS (anne) X ss (baba) kromozom sayısı:2n
- Bu karakterler çaprazlanır
- Muhtemel aleller:
-
- G: S (anneden) ve s (babadan) kromozom sayısı: n
-
- F1: Ss
Çaprazlama sonucu oluşan karakter sarı renk tohumdur.
Birbirlerinden belli bir karakterin farklı iki çeşidiyle ayırt edilen (iki allel) iki saf soyun aralarında çaprazlanması sonucu F1 dölünde, ana ve babadan yalnız birine benzeyen homojen bireyler ortaya çıkar.
Mendel bu bulgulara göre şu açıklamaları yapmıştır:
- Belli bir karakteri belirleyen kalıtsal belirleyiciler vardır (günümüzde gen adı verilen birimler).
- Her ergin bireyin hücrelerinde bir karaktere ait 2 belirleyici (2 allel) bulunmaktadır. F1 de bunlardan biri dominant diğeri resesiftir.
- Kalıtsal belirleyiciler gamet hücreleri aracılığı ile dölden döle nakledilir. Eşey hücreleri oluşumu sırasında, ayrılan allellerin taksimi tamamen bağımsız ve eşit şekilde gerçekleşir. Örneğin Ss allel çifti taşıyan bir annenin allelleri S ve s ‘dir. Oluşacak eşey hücresine, bu karakter belirliyicisinin S alleli iletilir, diğer hücreye de s alleli iletir. Her eşey hücresi her bir karaktere ait sadece bir allel taşıyabilir. İşte bu Mendel’in birinci yasasının temelidir.
- Mendel’in 2. yasası:
Bireylerin ilk hücresini (zigotu) oluşturmak üzere eşey hücrelerinin birleşmesi tamamen rastlantıya bağlıdır. F1 döllerin kendi aralarında çaprazlanmasıyla elde edilen döl F2 dölüdür. Belli bir karakterin her iki çeşidini gösteren bireyler her zaman belirli ve sabit oranda çıkarlar.
-
- P: Ss X Ss
- F1 döller kendi aralarında çaprazlanır .
- G: S s S s
- F1 döller kendi aralarında çaprazlanır .
- Eşey hücrelerine taksim edilen muhtemel alleler.
- F2: G S s
-
- S SS Ss
- s Ss ss
- S SS Ss
-
- P: Ss X Ss
- %25 SS
- %50 Ss
- %25 ss
- %50 Ss
- Oranları hiçbir zaman değişmez --> 3:1
Sarı renkli tohumların yeşil renklilere oranıdır.
It was not until the early 20th century that the importance of his ideas were realized. In 1900, his work was rediscovered by Hugo de Vries and Carl Correns. Though Erich von Tschermak was originally also credited with rediscovery, this is no longer accepted as he did not understand Mendel's laws[citation needed]. Mendel's results were quickly replicated, and genetic linkage quickly worked out. Biologists flocked to the theory, as while it was not yet applicable to many phenomena, it sought to give a genotype understanding of heredity which they felt was lacking in previous studies of heredity which focused on phenotypic approaches. Most prominent of these latter approaches was the biometric school of Karl Pearson and W.F.R. Weldon, which was based heavily on statistical studies of phenotype variation. The strongest opposition to this school came from William Bateson, who perhaps did the most in the early days of publicising the benefits of Mendel's theory (the word "genetics", and much of the discipline's other terminology, originated with Bateson). This debate between the biometricians and the Mendelians was extremely vigorous in the first two decades of the twentieth century, with the biometricians claiming statistical and mathematical rigor, while the Mendelians claimed a better understanding of biology. In the end, the two approaches were combined as the modern synthesis of evolutionary biology, especially by work conducted by R. A. Fisher in 1918.
His experimental results have later been the object of considerable dispute. Fisher analyzed the results of the F1 (first filial) ratio and found them to be implausibly close to the exact ratio of 3 to 1.[4] Only a few would accuse Mendel of scientific malpractice or call it a scientific fraud — reproduction of his experiments has demonstrated the accuracy of his hypothesis — however, the results have continued to be a mystery for many, though it is often cited as an example of confirmation bias. This might arise if he detected an approximate 3 to 1 ratio early in his experiments with a small sample size, and continued collecting more data until the results conformed more nearly to an exact ratio. It is sometimes suggested that he may have censored his results, and that his seven traits each occur on a separate chromosome pair, an extremely unlikely occurrence if they were chosen at random. In fact, the genes Mendel studied occurred in only four linkage groups, and only one gene pair (out of 21 possible) is close enough to show segregation distortion; this is not a pair that Mendel studied.
The standard botanical author abbreviation Mendel is applied to species he described.
Mendel lived around the same time as the British naturalist Charles Darwin (1809 – 1882) and many have considered a historical evolutionary synthesis of Darwinian natural selection and Mendelian genetics during their lifetimes. Mendel had read a German translation of Darwin's Origin (as evidenced by underlined passages in the copy in his monastery), after completing his experiments but before publishing his paper. Some passages in Mendel's paper are Darwinian in character, evidence that The Origin of Species influenced Mendel's writing. Darwin did not have a copy of Mendel's paper, but he did have a book by Focke with references to it. The leading expert in heredity at this time was Darwin's half-cousin Francis Galton who had mathematical skills that Darwin lacked and may have been able to understand the paper had he seen it. In any event, the modern evolutionary synthesis did not start until the 1920s, by which time statistics had become advanced enough to cope with genetics and evolution.
The historian of evolution Peter J. Bowler has argued that it would not matter much if Darwin or even Galton had read Mendel, because not even Mendel was attempting to make the argument that his observed ratios were universal (he considered them to be a special case). In any case, Darwin and most of his contemporaries considered heredity to be a question best solved through observation of cell development—embryology in particular—and would not likely have been in a position to appreciate in-roads between evolution and what would become genetics (and indeed they were not appreciated until the early 20th century).[5]
Mendel was born into a German-speaking family in Heinzendorf, Austrian Silesia, then part of the Austrian Empire (now Hynčice in the Czech Republic), and was baptised two days later. During his childhood Mendel worked as a gardener, and as a young man attended the Philosophical Institute in Olomouc (Olmütz). In 1843 he entered the Augustinian Abbey of St. Thomas in Brno, (Brünn). Born Johann Mendel, he took the name Gregor upon entering monastic life. In 1851 he was sent to the University of Vienna to study, returning to his abbey in 1853 as a teacher, principally of physics.
Gregor Mendel, who is known as the "father of modern genetics", was inspired by both his professors at university and his colleagues at the monastery to study variation in plants, and he conducted his study in the monastery's garden. Between 1856 and 1863 Mendel cultivated and tested some 29,000 pea plants. This study showed that one in four pea plants had purebred recessive alleles, two out of four were hybrid and one out of four were purebred dominant. His experiments brought forth two generalisations which later became known as Mendel's Laws of Inheritance.
Mendel read his paper, "Experiments on Plant Hybridization", at two meetings of the Natural History Society of Brünn in Moravia in 1865. When Mendel's paper was published in 1866 in Proceedings of the Natural History Society of Brünn, it had little impact and was cited about three times over the next thirty-five years. His paper received plenty of criticism.
Elevated as abbot in 1868, his scientific work largely ended as Mendel became consumed with his increased administrative responsibilities, especially a dispute with the civil government over their attempt to impose special taxes on religious institutions.[3]
At first Mendel's work was rejected (and it was not widely accepted until after he died). The common belief at the time was that pangenes were responsible for inheritance. Even Darwin's theory of evolution used pangenesis instead of Mendel's model of inheritance. The modern synthesis uses Mendelian genetics.
Mendel died on January 6, 1884, in Brno, Austria-Hungary (now Czech Republic), from chronic nephritis
Gregor Mendel war der Sohn von Anton und Rosine Mendel und hatte eine ältere und eine jüngere Schwester. Schon als Kind half er im elterlichen Garten beim Veredeln der Obstbäume und im Garten der Dorfschule züchtete er Bienen. In seiner Jugend arbeitete er auch als Gärtner. Obwohl die Eltern kein Geld hatten, um seine Ausbildung vernünftig zu finanzieren, besuchte er das Gymnasium in Troppau. Hier begann er Bienen zu züchten. Er besuchte von 1840 bis 1843 das Philosophische Institut in Olmütz. Weil seine Schwester auf ihr Erbe verzichtet hatte, konnte er die Ausbildung 1843 - mit sehr guten Noten - abschließen.
Auf Empfehlung seines Physiklehrers, des Paters Friedrich Franz, wurde er 1843 Augustiner in der Abtei Altbünn im damals österreichischen Brünn. Somit konnte er sich, ohne seine Eltern finanziell zu belasten und ohne ständige Sorgen um seinen Unterhalt, völlig auf seine wissenschaftlichen Interessen konzentrieren. Von 1844 bis 1848 studierte er Theologie an der Brünner Theologischen Lehranstalt. Noch vor dem Abschluss wurde er 1847 zum Priester geweiht. Ihm wurde eine Stelle als Hilfslehrer am örtlichen Gymnasium verschafft.
Nach misslungener Lehramtsprüfung ermöglichte ihm Cyrill Napp, der Abt des Klosters, von 1851-1853 ein Studium an der Universität Wien. Er arbeitete unter anderem bei Professor Christian Doppler, dem Entdecker des Doppler-Effekts. Von diesem erwarb Mendel seine mathematischen Fertigkeiten. Er beschäftigte sich auch mit Zoologie, Botanik, Paläontologie und Chemie. 1853 kehrte er nach Brünn zurück und arbeitete an der Brünner Staats-Realschule als Hilfslehrer. 1856 trat er noch einmal zur Lehramtsprüfung an und konnte diese wieder nicht erfolgreich abschließen.
1868 wurde er Abt der Abtei Altbrünn. In seinen letzten Jahren war er in einen Steuerstreit mit dem Staat verwickelt. Im Frühjahr 1883 erkrankte Mendel an einem Nierenleiden, das zu einer allgemeinen Wassersucht führte. Mendel verstarb am 6. Januar 1884 in Brünn.
1854 begann er auf Anraten seiner Professoren als auch seiner Kollegen im Kloster, Varianten bei Pflanzen zu untersuchen. Er benutzte den Garten des Klosters, um mit einer Auswahl an geeigneten Sorten der Erbse Kreuzungsexperimente durchzuführen. Er betrachtete Merkmale der Erbsenpflanzen und -samen, die klar zu unterscheiden waren, beispielsweise rot- oder weißblühende Erbsen, solche mit gelben oder grünen Samen usw. Er kreuzte, indem er die Pollen der einen Rasse auf die Narben der anderen Rasse brachte. Mit dieser alten Technik untersuchte er ungewöhnlich viele Pflänzchen. Aus 355 künstlichen Befruchtungen zog er 12.980 Pflanzenhybriden und konnte so gesicherte Resultate von der regelhaften Aufspaltung der Merkmale vorweisen.
Zwischen 1856 und 1863 kultivierte er schätzungsweise 28.000 Erbsenpflanzen. 1862 gründete er mit anderen befreundeten Naturforschern aus der Umgebung den "Naturforscher-Verein Brünn". Aus seinen Experimenten gingen zwei allgemeine "Gesetze" hervor, die bis heute als mendelsche Regeln bekannt geblieben sind. Nach seiner Wahl zum Abt 1868 hatte er jedoch kaum noch Zeit sich ausgiebig seinen Versuchen zu widmen und stellte diese deshalb weitgehend ein. Auch musste er die 1853 angenommene Stelle an der Staats-Realschule aufgeben. Dort war er 14 Jahre tätig und als milder und sehr beliebter Lehrer geschätzt. Er sagte selbst, dass diese Jahre die glücklichsten seines Lebens gewesen seien. 1869 veröffentlichte er den Aufsatz "Über einige aus künstlicher Befruchtung gewonnene Hieracium-Bastarde".
Erst 16 Jahre nach seinem Tod, zu Beginn des 20. Jahrhunderts, wurde seine Forschung von Hugo de Vries, Carl Correns sowie seinem Landsmann Erich Tschermak unabhängig voneinander wiederentdeckt. Noch später, in den 1920er und 1930er Jahren, wurde seine Arbeit zur Basis der modernen Evolutionsbiologie und als mendelsche Gesetze (heute: mendelsche Regeln) allgemein bekannt. Weniger bekannt sind seine Aktivitäten als Meteorologe und Bienenzüchter. Über Letzteres sind sämtliche Aufzeichnungen unveröffentlicht vernichtet worden. Er hatte selbst 50 Völker mit Bienen von allen Kontinenten.
Mendel gelang es, durch Kreuzungsversuche mit reinrassigen Zuchtformen von Erbsen, die sich nur in wenigen Erbanlagen (Genen) unterscheiden, die Vererbungsgesetze zu beschreiben. Mit der Erkenntnis, dass sich die genetische Gesamtinformation eines Lebewesens aus einzelnen Genen zusammensetzt, wurden Einwände von Gegnern der Selektionstheorie entkräftet. Diese hatten behauptet, dass neu entstandene Merkmale durch "mischende Vererbung" im Laufe der Generationen ausgedünnt und verschwinden würden.
Mendels Erkenntnisse erweisen sich auch aus heutiger Sicht noch als im Kern richtig, jedoch erscheinen einige statistische Ergebnisse zu „glatt“, so dass Ronald Fisher darauf hingewiesen hat, dass Mendel möglicherweise abweichende Ergebnisse weggelassen hat. Gerade bei Erbsen spiele das Phänomen des Crossing Over eine Rolle, das damals aber noch unbekannt war. Solche Vorwürfe gegen Mendel beruhen jedoch auf reinen Mutmaßungen.
Obwohl sich Gregor Mendel viel mit Erbsen beschäftigte, zählte er diese keineswegs zu seinen Lieblingspflanzen. Wie viele seiner Zeitgenossen des 19. Jahrhunderts war er von Fuchsien sehr angetan, die seit dem frühen 19. Jahrhundert vermehrt aus Süd- und Mittelamerika sowie aus Neuseeland eingeführt wurden und wählte eine Fuchsienblüte für sein Wappen, als er 1868 zum Abt seines Klosters gewählt wurde.
