Головна
Реферати » Реферати по біології » Великий вклад Г. Менделя в розвиток експериментальної генетики

Великий вклад Г. Менделя в розвиток експериментальної генетики

Великий вклад Г. Менделя в розвиток експериментальної генетики

Реферат виконав Кутафин Володимир Петрович, гр. 931а

Тюменська Державна Сільськогосподарська Академія

Зооінженерний факультет

Відділення «Водні біоресурси та аквакультура»

Кафедра аквакультури

Тюмень 2004

Введення

Генетика - область біології, що вивчає спадковість і мінливість. Людина завжди прагнула керувати живою природою: структурно-функціональної організацією живих істот, їх індивідуальним розвитком, адаптацією до навколишнього середовища, регулюванням чисельності і т. Д. Генетика найближче підійшла до вирішення цих завдань, розкривши багато закономірностей спадковості і мінливості живих організмів і поставивши їх на службу людському суспільству. Цим пояснюється ключове положення генетики серед інших біологічних дисциплін.

Людиною давно відзначені три явища, які стосуються спадковості: по-перше, подібність ознак нащадків і батьків; по-друге, відмінності деяких (іноді багатьох) ознак нащадків від відповідних батьківських ознак; по-третє, виникнення в потомстві ознак, які були лише у далеких предків. Наступність ознак між поколіннями забезпечується процесом запліднення. З незапам'ятних часів людина стихійно використовував властивості спадковості в практичних цілях - для виведення сортів культурних рослин і порід домашніх тварин.

Перші ідеї про механізм спадковості висловили ще давньогрецькі вчені Демокріт, Гіппократ, Платон, Аристотель. Автор першої наукової теорії еволюції Ж.-Б. Ламарк скористався ідеями давньогрецьких учених для пояснення постулированного їм на межі XVIII-XIX вв. принципу передачі придбаних протягом життя індивідуума нових ознак потомству. Ч. Дарвін висунув теорію пангенезіса, пояснює успадкування набутих ознак. Закони спадковості, відкриті Г. Менделем, заклали основи становлення генетики як самостійної науки.

Як все починалося

На початку ХIХ століття, в 1822 році, в Австрійській Моравії, в селі Ханцендорф, в селянській родині народився хлопчик. Він був другою дитиною в сім'ї. При народженні його назвали Іоганном, прізвище батька балу Мендель.

Жилося нелегко, дитини не балували. З дитинства Йоганн звик до селянської праці і полюбив його, особливо садівництво і бджільництво. Як стали в нагоді йому навички, набуті в дитинстві.

Видатні здібності виявилися у хлопчика рано. Менделю було 11 років, коли його перевели з сільської школи в чотирьохкласне училище найближчого містечка. Він і там відразу проявив себе і вже через рік опинився в гімназії, в місті Опаве.

Платити за навчання і утримувати сина батькам було важко. А тут ще обрушилося на сім'ю нещастя: батько тяжко постраждав - йому на груди впало колоду. В 1840 Йоганн закінчив гімназію і паралельно - школу кандидатів у вчителя.

Незважаючи на труднощі, Мендель продовжує навчання. Тепер вже в філософських класах у місті Оломеуц. Тут навчають не тільки філософії, а й математиці, фізиці - предметам, без яких Мендель, біолог в душі, не мислив подальшого життя. Біологія і математика! У наші дні це поєднання нерозривно, але в 19 столітті здавалося безглуздим. Саме Мендель був першим, хто продовжив в біології широку колію для математичних методів.

Він продовжує вчитися, але життя важка, і ось настають дні, коли за власним визнанням Менделя, "далі переносити подібне напруга не під силу". І тоді в його житті настає переломний момент: Мендель стає ченцем. Він аж ніяк не приховує причин, які штовхнули його на цей крок. В автобіографії пише: "Опинився вимушеним зайняти положення, що звільняє від турбот про прожиток". Чи не правда, відверто? І при цьому ні слова про релігію, бога. Нездоланна тяга до науки, прагнення до знань, а зовсім не прихильність до релігійної доктрині привели Менделя в монастир. Йому виповнився 21 рік. Стригти в ченці на знак відмови від світу брали нове ім'я. Йоганн став Грегором.

Був період, коли його зробили священиком. Зовсім недовгий період. Втішати стражденних, споряджати в останню путь вмираючих. Не дуже - то це подобалося Менделю. І він робить все, щоб звільнитися від неприємних обов'язків.

Інша річ учительство. Мендель викладав у міській школі, не маючи диплома вчителя, і викладав добре. Його колишні учні з теплотою згадують про нього - серцевому, доброзичливому, розумному, захоплено своїм предметом.

Цікаво, що Мендель двічі здавав іспит на звання вчителя і ... двічі провалювався! А адже він був освіти людини. Нічого говорити про біології, класиком якої Мендель незабаром став, він був високообдарований математик, дуже любив фізику і відмінно знав її.

Провали на іспитах не заважали його викладацької діяльності. У міському училище Брно Менделя-учителя дуже цінували. І він викладав, не маючи диплома.

У житті Менделя були роки, коли він перетворювався на відлюдника. Але не перед іконами схиляв він коліна, а ... перед грядками з горохом. З ранку і до самого вечора трудився він в маленькому монастирському садку (35 метрів довжини і 7 метрів ширини). Тут з 1854 по 1863 рік провів Мендель свої класичні досліди, результати яких не застаріли донині. Своїм науковими успіхами Г.Мендель зобов'язаний також і надзвичайно вдалим вибором об'єкта досліджень. Усього в чотирьох поколіннях гороху він обстежив 20 тисяч нащадків.

Близько 10 років йшли досліди зі схрещування гороху. Щовесни Мендель висаджував рослини на своїй ділянці. Доповідь "Досліди над рослинними гібридами", який був прочитаний брюнскім натуралістам в 1865 році, виявився несподіванкою навіть для друзів.

Горох був зручний з різних міркувань. Потомство цієї рослини має низку чітко помітних ознак - зелений або жовтий колір семядолей, гладкі або, навпаки, зморшкуваті насіння, роздуті або перетягнуті боби, довга або коротка стеблевая вісь суцвіття і так далі. Перехідних, половинчастих "змазаних" ознак не було. Всякий раз можна було впевнено говорити "так" чи "ні", "або - або", мати справу з альтернативою. А тому і оскаржувати висновки Менделя, сумніватися в них не доводилося. І всі положення теорії Менделя вже ніким не були спростовані і по заслугам стали частиною золотого фонду науки.

Класичні закони Г. Менделя

Основні закони успадкованого були описані чеським ченцем Грегором Менделем понад століття тому, коли він викладав фізику і природну історію в середній школі м Брюнна ( м Брно).

Мендель займався селекционированием гороху, що саме гороху, наукової удачі і строгості дослідів Менделя ми зобов'язані відкриттям основних законів успадкованого: закону однаковості гібридів першого покоління, закону розщеплення і закону незалежного комбінування.

Деякі дослідники виділяють не три, а два закони Менделя. При цьому деякі вчені об'єднують перший і другий закони, вважаючи, що перший закон є частиною другого і описує генотипи і фенотипи нащадків першого покоління (F1). Інші дослідники об'єднують в один другий і третій закони, вважаючи, що «закон незалежного комбінування» є по суті «закон незалежності розщеплення» , що протікає одночасно по різних парах алелей. Однак у вітчизняній літературі йдеться про три законах Менделя.

Г. Мендель ні піонером в галузі вивчення результатів схрещування рослин. Такі експерименти проводилися і до нього, з тією лише різницею, що схрещувалися рослини різних видів. Нащадки подібного схрещування (покоління F1) були стерильні, і, отже, запліднення і розвитку гібридів другого покоління (при описі селекційних експериментів друге покоління позначається F2) не відбувалося. Іншою особливістю доменделевских робіт було те, що більшість ознак, досліджуваних в різних експериментах зі схрещування, були складні як за типом успадкування, так і з точки зору їх фенотипова вирази. Геніальність Менделя в тому, що в своїх експериментах він не повторив помилок попередників. Як писала англійська дослідниця Ш. Ауербах, «успіх роботи Менделя в порівнянні з дослідженнями його попередників пояснюється тим, що він мав двома суттєвими якостями, необхідними для вченого: здатністю задавати природі потрібне питання і здатністю правильно тлумачити відповідь природи» . По-перше, в якості експериментальних рослин Мендель використовував різні сорти декоративного гороху всередині одного роду Pisum. Тому рослини, що розвинулися в результаті подібного схрещування, були здатні до відтворення. По-друге, в якості експериментальних ознак Мендель вибрав прості якісні ознаки типу «або / або» (наприклад, шкірка горошини може бути або гладкою, або зморщеною), які, як потім з'ясувалося, контролюються одним геном. По-третє, справжня удача Менделя полягала в тому, що обрані ним ознаки контролювалися генами, містили істинно домінантні аллели. І, нарешті, інтуїція підказала Менделю, що всі категорії насіння всіх гібридних поколінь слід точно, аж до останньої горошини, перерахунок, не обмежуючись загальними твердженнями, підсумовують тільки найбільш характерні результати (скажімо, таких-то насіння більше, ніж таких-то).

Мендель експериментував з 22 різновидами гороху, що відрізнялися один від одного за 7 ознаками (колір, текстура насіння тощо). Свою роботу Мендель вів вісім років, вивчив 20 000 рослин гороху. Всі форми гороху, які він досліджував, були представниками чистих ліній; результати схрещування таких рослин між собою завжди були однакові. Результати роботи Мендель привів у статті 1865 р яка стала наріжним каменем генетики. Важко сказати, що заслуговує більшого захоплення у нього і його роботу - строгість проведення, чіткість викладу результатів, досконале знання експериментального матеріалу або знання робіт його попередників.

Перший закон единобразие гібридів першого покоління

Даний закон стверджує, що схрещування особин, що розрізняються за цією ознакою (гомозиготних за різними алелі), дає генетично однорідне потомство (покоління F1 ), всі особини якого гетерозиготності. Всі гібриди F1 можуть мати при цьому або фенотип одного з батьків (повне домінування), як в дослідах Менделя, або, як було виявлено пізніше, проміжний фенотип (неповне домінування). Надалі з'ясувалося, що гібриди першого покоління F1,

Сторінки: 1 2 3