V Hynčicích u Nového Jičína
se 22. července 1822 narodil v chudé rolnické rodině Johan Mendel.
Otec pracoval na robotě a výchovy Johanna se ujal místní farář Schreiber, který
”pro luteránské názory” byl přeložen do Hynčic a založil tam ovocnářskou
školu. Johann Mendel byl nadaný, ale na jeho další studie neměla rodina peníze.
Farář Schreiber však přesvědčil opata Nappa, aby mladíka přijal do Brněnského
kláštera, kde se mu dostalo dalšího vzdělání. Johann vstoupil do kláštera a
v roce 1843 přijal jméno Gregor.
V Brně byl oblíbeným učitelem, který však
propadl ze zkoušek z biologie. Proto ho opat Napp poslal do Vídně na studium
matematiky a fyziky u profesora Christiana Dopplera. Jde o známého objevitele efektu,
který byl po něm nazván a který známe z denního života: letadlo nebo auto,
které se k nám přibližuje, vydává vyšší zvuk, než když se od nás
vzdaluje.
Když ho opat povolal zpět do Brna, dal mu za úkol
pomoci moravským šlechtitelům v objasnění pravidel dědičnosti. Pro ně bylo
záhadou, že při křížení určitá vlastnost jakoby zmizela a opět se zase objevila.
Mendel se rozhodl použít ke studiu hrách, protože s ním už se uskutečnilo
mnoho pokusů v minulosti a na klášterní zahradě se snadno pěstoval.
Za světový význam svých studií z velké
části vděčí Mendel své fyzikální, chemické a matematické průpravě. Mendel byl
ve Vídni dobrým experimentátorem a z chemické laboratoře pro něj bylo
samozřejmým požadavkem, že do pokusu musí vzít “čisté látky”, což
v případě hrachů bylo to, co dnes nazýváme čisté linie. Především
si vybral jasně definované párové znaky typu budˇa nebo: bílou či červenou barvu
květu, hladký nebo svraštělý povrch hrášků a jejich barvu zelenou nebo žlutou. To
bylo velmi důležité, protože před ním se většinou sledovaly velmi komplexní
znaky, jako je výnos, velikost plodů, pevnost stébla a podobně. Pak křížil mezi
sebou rostliny tak dlouho, až dostal takové linie, které při dalším křížení
měly stále jen jednu z párových vlastností.
Čisté linie zkřížil mezi sebou a ověřil si, že
platí pravidlo buď a nebo: křížením červených a bílých hrachů nedostal hrachy
růžové, ale všechny červené. To byl onen úkaz pozorovaný šlechtiteli: bílá
barva zmizela. Když tyto potomky, které se označují jako první filiální generace,
čili F1, zkřížil mezi sebou, opět se objevily kromě červených i bíle
kvetoucí rostliny. V tom uzlovém bodě se opět projevil jeho fyzikální způsob
myšlení: výsledky hodnotil kvantitativně, počítal kolik je červeně a kolik bíle
kvetoucích hrachů ve všech následných kříženích. Podobně postupoval i při
sledování dalších znaků, které si vybral. Zjistil, že vlastnost, která v prvé
generaci (F1) zmizela, například bílý květ, se v druhé (F2) vzniklé
křížením jedinců z F1 mezi sebou, objeví ve třetině rostlin. Zato však tato
třetina se chová jako čistá linie, protože křížena mezi sebou, dá vždy bílé
květy. U červeně kvetoucích hrachů tomu tak není: v jejich potomstvu se opět
objevuje bílá barva.
Při vyslovení hypotézy, která by takové chování
vysvětlila, se opět projevila Mendelova zkušenost z chemie. Věděl, že přeměny
látek v chemii mají příčinu v přeskupování prvků, ze kterých jsou
složeny. Vyslovil proto názor, že i vlastnosti organismů, v jeho pokusech
hrachů, jsou výsledkem složení dvou prvků – elementů -, které získaly od svých
rodičů. Nyní těmto párovým prvkům říkáme alely. Křížením bíle a
červeně kvetoucích hrachů se v F1 mísí se v potomstvu vyskytne jak alela
pro červenou, tak alela pro bílou barvu. Protože výsledná barva není růžová,
musí se projevit jen jedena z nich, ta “silnější”, nazývaná dominantní.
Druhá, která ustoupí, je recesivní. Nezaniká však, pouze se neprojevuje.
Při dalším křížení mezi jedinci F1 každý
z rodičů přinese obě alely, které se náhodně kombinují do dvojic:
(bč) X (bč)
(bb) + (bč) + (čb) + (čč)
Protože červená barva je dominantní, všechny
kombinace, které obsahují alelu pro červenou barvu, mají červené květy. Jedině
kombinace (bb) kvete bíle a je skutečně čistou linií. Takovéto kombinace stejných
alel nazýváme homozygotní a kombinace, ve kterých jsou různé alely, jsou heterozygotní.
Vidíme, že mezi hrachy kvetoucími červeně jsou jak homozygotní jedinci (čč), tak
heterozygotní (čb) a (bč), kterých je dvakrát tolik, protože nezáleží na tom,
v jakém pořadí jednotlivé alely píšeme. Heterozygotní jedinci kříženi mezi
sebou, jak jsme viděli výše, nutně opět vyštěpí homozygotní kombinaci (bb), a
proto se při vzájemném křížení červeně kvetoucích hrachů generace F2 opět
objeví v potomstvu (tj. v F3) bílé květy. Záhada, proč některá vlastnost
při křížení zmizí a později se opět objeví, byla vysvětlena.
Příště si vysvětlíme ještě další pokusy,
které Mendel prováděl. Pro výročí v příštím roce je důležité však to,
že své výsledky Gregor Mendel uveřejnil v roce 1865 v zcela neznámém časopise Verhandlungen,
který byl ve vědeckém světě neznámý. Až po třiceti pěti letech,
v roce 1900, tři botanici Hugo de Vries, Karl Correns a Erich von Tschermak, kteří
dělali podobné pokusy, objevili Mendelovu práci při důkladném studiu literatury. Ti
se postarali, aby se s ní vědecký svět seznámil, a proto rok 1900 se považuje
za zrod vědecké genetiky.
Dnes jsme se seznámili s těmito pojmy: