תוֹכֶן
הרבה לפני הגילוי שחומצה deoxyribonucleic היא המולקולה האחראית להעברת תכונות מהורים לצאצאיהם, ערך הנזיר המרכז-אירופי גרגור מנדל ניסויים בצמחי אפונה כדי להבין את פעולתו של תהליך התורשה. על ידי קביעת העקרונות של דומיננטיות גנטית ורססיביות, קבע מנדל כיצד למצוא את הגנוטיפ של אדם על ידי התבוננות בצאצאיו בצלב מבחן.
נושאת גנים
בגנטיקה של מנדליאנית, כל תכונה מדידת, פנוטיפ, של אדם, כגון צבע הפרח, אורך הגבעול או צורת הזרע, נשלטת על ידי זוג גנים. ההבדלים בתכונות אלה נגרמים על ידי אנשים שונים המחזיקים בצורות חלופיות של אותם גנים, המכונים אללים. לדוגמא, צמחי האפונה שמנדל חקר היו בעלי זרעים מעוגלים או זרעים מקומטים. רבים מהצמחים הללו, כשהם הושארו להאבקה עצמית, היו בעלי גידול אמיתי, הניבים צאצאים מאותו פנוטיפ: הורים זרעים עגולים ייצרו את כל הצאצאים העגולים ולהיפך.
מיסוך הרססיבי
עם זאת, מנדל הבחין שחלק מצמחי הזרעים העגולים, כשהם מאביקים את עצמם, ייצרו תערובת של צאצאים עגולים וקמוטים. יתרה מזאת, צמחי הזרעים המקומטים שהאבקהו מעולם לא הניבו צאצאים זרעים עגולים. מנדל הגיע למסקנה כי ההורים הזרעים העגולים במקרה זה בוודאי היו בעלי אלל מקומט, אך ביטוי הגן הזה הוסווה על ידי נוכחות של אלל עגול. כמו כן, כנראה שהצמחים המקומטים המגדלים את האמת היו ברשותם שני עותקים של האלל המקומט. בגלל התנהגות זו הוא הגדיר זרעים עגולים כ"דומיננטיים "וזרעים מקומטים כ"פססיביים", והוא מצא שמאפיינים רבים אחרים עקבו אחר דפוסים דומים.
לעשות צלב
גילוי זה פירושו כי צמח זרע עגול לא ידוע יכול להיות הומוזיגוטי, נושא שני אללים דומיננטיים, או הטרוזיגוטיים, נושא אלל אחד דומיננטי ואחד רצסיבי. כדי להבדיל בין גנוטיפים אפשריים אלה, פיתח מנדל את ההליך המכונה "צלב המבחן". הוא לקח צמח זרעים מקומט, שידע שהוא הומוזיגי לאלל הרססיבי, והאביב אותו בין צמח התעלומה. לאחר מכן הוא התבונן בפנוטיפים של צאצאי הצלב.
יחסים ותוצאות
מנדל ידע שכל צאצאים קיבלו עותק אחד של הגן לצורת הזרעים מכל הורה. לפיכך, לכולם היה מובטח אלל אחד רצסיבי מההורה המקומט. אם האב הזרע העגול היה הומוזיגוני, הצאצאים כולם יקבלו גם אלל דומיננטי, וכתוצאה מכך הטרוזיגוזיות אחידה וזרעים עגולים. לעומת זאת, אם ההורה ההטרוזיגי, מחצית הצאצאים יקבלו אלל רצסיבי, וכתוצאה מכך תערובת של אחד לאחד של צאצאי זרעים מקומטים. בפני מנדל, תוצאות גלויות אלה חשפו את פעולות התורשה שאינן נראות אז.