Реферат: Грегор Мендель

        Мендель ГрегорИоганн

                      22июля 1822 — 6 января 1884

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Австрийский священник и ботаник ГрегорИоганн Мендель заложил основы такой науки, как генетика. Он математически вывелзаконы генетики, которые называются сейчас его именем.

<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">

<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">                 

<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">Грегор Иоганн Мендель

<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US">                           

<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
Иоганн Мендель родился 22 июля 1822 года в Хайзендорфе, Австрия. Ещё в детствеон начал проявлять интерес к изучению растений и окружающей среды. После двухлет учебы в Институте Философии в Ольмютце Мендель решил уйти в монастырь вБрюнне. Это произошло в 1843 году. При обряде пострижения в монахи ему былодано имя Грегор. Уже в 1847 году он стал священником.

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
Жизнь священнослужителя состоит не только из молитв. Мендель успевал много временипосвящать учебе и науке. В 1850 году он решил сдать экзамены на диплом учителя,однако провалился, получив «два» по биологии и геологии. 1851-1853годы Мендель провел в Университете Вены, где изучал физику, химию, зоологию,ботанику и математику. По возвращении в Брюнн отец Грегор начал все-такипреподавать в школе, хотя так никогда и не сдал экзамен на диплом учителя. В1868 году Иоганн Мендель стал аббатом.

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
Свои эксперименты, которые, в конце концов, привели к сенсационному открытиюзаконов генетики, Мендель проводил в своем маленьком приходском саду с 1856года. Надо отметить, что окружение святого отца способствовало научнымизысканиям. Дело в том, что некоторые его друзья имели очень хорошееобразование в области естествознания. Они часто посещали различные научныесеминары, в которых участвовал и Мендель. Кроме того, монастырь имел весьмабогатую библиотеку, завсегдатаем которой был, естественно, Мендель. Его оченьвоодушевила книга Дарвина «Происхождение видов», но доподлинноизвестно, что опыты Менделя начались задолго до публикации этой работы.

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
8 февраля и 8 марта 1865 году Грегор (Иоганн) Мендель выступал на заседанияхОбщества Естествознания в Брюнне, где рассказал о своих необычных открытиях внеизвестной пока области (которая позже станет называться генетикой). ОпытыГрегор Мендель ставил на простых горошинах, однако, позже спектр объектовэксперимента был значительно расширен. В результате, Мендель пришел к выводу,что различные свойства конкретного растения или животного появляются не простоиз воздуха, а зависят от «родителей». Информация об этих наследственных свойствахпередается через гены (термин, введенный Менделем, от которого произошел термин«генетика»). Уже в 1866 году вышла книга Менделя «Versuche uberPflanzenhybriden» («Эксперименты с растительными гибридами»).Однако современники не оценили революционность открытий скромного священника изБрюнна.

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
Научные изыскания Менделя не отвлекали его от повседневных обязанностей. В 1868году он стал аббатом, наставником целого монастыря. В этой должности он отличноотстаивал интересы церкви в целом и монастыря Брюнна, в частности. Ему хорошоудавалось избегать конфликтов с властями и уходить от избыточногоналогообложения. Его очень любили прихожане и ученики, молодые монахи.

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">
6 января 1884 года отца Грегора (Иоганна Менделя) не стало. Он похоронен вродном Брюнне. Слава как ученого пришла к Менделю уже после смерти, когдаподобные его экспериментам опыты в 1900 году были независимо проведены тремяевропейскими ботаниками, которые пришли к аналогичным с Менделем результатам.

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">            

<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Грегор Мендель- учительили монах?

<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Судьба Менделя после Богословскогоинститута уже устроена. Рукоположенный в священники двадцатисемилетний каноникполучил превосходный приход в Старом Брюнне. Он уже целый год готовится сдаватьэкзамены на степень доктора богословия, когда в его жизни происходят серьезныеизменения. Георг Мендель решает довольно резко изменить свою судьбу иотказывается от несения религиозной службы. Он хотел бы изучать природу и ради этойсвоей страсти решает занять место в Цнаймской гимназии, где к этому времениоткрывается 7 класс. Он испрашивает место “супплента-профессора”.

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">В России “профессор”- звание чистоуниверситетское, а в Австрии и Германии так величали даже наставника первоклашек.Гимназический суплент — это скорее, можно перевести как “заурядный  учитель”, “помощник учителя”. Это мог бытьчеловек, прекрасно владеющий предметом, но так как он не имел диплома,принимали его на работу скорее временно.

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Сохранился и документ, поясняющий стольнеобычное решение пастора Менделя. Это официальное письмо епископу графуШафготчу от настоятеля монастыря Святого Томаша прелата Наппа.” Ваше МилостивоеЕпископское Преосвященство! Высокий Императорско-Королевский ЗемельныйПрезидиум декретом от 28 сентября 1849 года за № Z 35338 почел за благоназначить каноника Грегора Менделя супплентом в Цнаймскую гимназию. “… Оныйканоник образ жизни имеет богобоязненный, воздержанием и добродетельнымповедением, его сану полностью соответствующим, сочетающимся с большойпреданностью наукам… К попечению же о душах мирян он, однако, пригоденнесколько менее, ибо стоит ему очутиться у одра больного, как от вида страданийон бывает, охватываем непреодолимым смятением и сам от сего становится опаснобольным, что и побуждает меня сложить с него обязанности духовника “.

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Итак, осенью 1849 года каноник исупплент Мендель прибывает в Цнайм, дабы приступить к новым обязанностям.Мендель получает на 40 процентов меньше своих коллег, имевших дипломы. Онпользуется уважением у своих коллег, его любят ученики. Однако преподает он вгимназии не предметы естественнонаучного цикла, а классическую литературу,древние языки и математику. Нужен диплом. Это позволит преподавать ботанику ифизику, минералогию и естественную историю. К диплому было 2 пути. Один — окончить университет, другой путь — более краткий — сдать в Вене передспециальной комиссией императорского министерства культов и просвещенияэкзамены на право преподавать такие-то предметы в таких-то классах.

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">                                               

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">                                                    

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">                  

<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Законы Менделя

<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">  

<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Цитологическиеосновы законов Менделя базируются на:<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"> 

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">• парности хромосом (парности генов,обусловливающих возможность развития какого-либо признака)
• особенностях мейоза (процессах, происходящих в мейозе, которые обеспечиваютнезависимое расхождение хромосом с находящимися на них генами к разным плюсамклетки, а затем и в разные гаметы)

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">• особенностях процесса оплодотворения(случайного комбинирования хромосом, несущих по одному гену из каждой аллельнойпары)

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">               

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Научный метод Менделя

<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Основные закономерности передачинаследственных признаков от родителей к потомкам были установлены Г. Менделемво второй половине XIX в. Онскрещивал растения гороха, различающиеся по отдельным признакам, и на основеполученных результатов обосновал идею о существовании наследственных задатков,ответственных за проявление признаков. В своих работах Мендель применил методгибридологического анализа, ставший универсальным в изучении закономерностейнаследования признаков у растений, животных и человека.
В отличие от своих предшественников, пытавшихся проследить наследование многихпризнаков организма в совокупности, Мендель исследовал это сложное явлениеаналитически. Он наблюдал наследование всего лишь одной пары или небольшогочисла альтернативных (взаимоисключающих) пар признаков у сортов садовогогороха, а именно: белые и красные цветки; низкий и высокий рост; желтые изеленые, гладкие и морщинистые семена гороха и т. п. Такие контрастные признакиназываются аллелями, а термин“аллель” и “ген” употребляют как синонимы.
Для скрещиваний Мендель использовал чистые линии, т. е. потомство одногосамоопыляющегося растения, в котором сохраняется сходная совокупность генов.Каждая из этих линий не давала расщепления признаков. Существенным в методикегибридологического анализа было и то, что Мендель впервые точно подсчитал числопотомков — гибридов с разными признаками, т. е. математически обработалполученные результаты и ввел для записи различных вариантов скрещиванияпринятую в математике символику: А, В,С, D и т. д. Этими буквами он обозначал соответствующие наследственныефакторы.
В современной генетике приняты следующие условные обозначения при скрещивании:родительские формы — Р; полученные отскрещивания гибриды первого поколения — F1;гибриды второго поколения — F2, третьего— F3 и т. д. Само скрещивание двухособей обозначают знаком х (например: ААх aа).
Из множества разнообразных признаков скрещиваемых растений гороха в первомопыте Мендель учитывал наследование лишь одной пары: желтые и зеленые семена,красные и белые цветки и т. д. Такое скрещивание называется моногибридным. Если прослеживаютнаследование двух пар признаков, например желтые гладкие семена гороха одногосорта и зеленые морщинистые другого, то скрещивание называют дигибридным. Если же учитывают три ибольшее число пар признаков, скрещивание называют  полигибридным.

<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">                              

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">           

<span Courier New";mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">Закономерности наследования признаков<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Аллели — обозначают буквами латинскогоалфавита, при этом одни признаки Мендель назвал доминирующими (преобладающими) и обозначил их заглавными буквами — А, В, С и т. д., другие — рецессивными(уступающими, подавляемыми), которые обозначил строчными буквами — а, в, с и т. д. Поскольку каждаяхромосома (носитель аллелей или генов) содержит лишь одну из двух аллелей, агомологичные хромосомы всегда парные (одна отцовская, другая материнская), вдиплоидных клетках всегда есть пара аллелей: АА, аа, Аа, ВВ, bb. Bb и т. д. Особи и их клетки, имеющие в своихгомологичных хромосомах пару одинаковых аллелей (АА или аа), называются гомозиготными. Они могут образовыватьтолько один тип половых клеток: либо гаметы с аллелью А, либо гаметы с аллелью а.Особи, у которых в гомологичных хромосомах их клеток имеются и доминантный, ирецессивный гены Аа, называются гетерозиготными; при созревании половыхклеток они образуют гаметы двух типов: гаметы с аллелем А и гаметы с аллелем а. Угетерозиготных организмов доминантная аллель А, проявляющаяся фенотипически, находится в одной хромосоме, арецессивная аллель а, подавляемаядоминантом, — в соответствующем участке (локусе) другой гомологичной хромосомы.В случае гомозиготности каждая из пары аллелей отражает либо доминантное (АА), либо рецессивное (аа) состояние генов, которые в обоихслучаях проявят свое действие. Понятие о доминантных и рецессивныхнаследственных факторах, впервые примененное Менделем, прочно утвердилось всовременной генетике. Позже были введены понятия генотип и фенотип. Генотип — совокупность всех генов,которые имеются у данного организма. Фенотип— совокупность всех признаков и свойств организма, которые выявляются впроцессе индивидуального развития выданных условиях. Понятие фенотипраспространяется на любые признаки организма: особенности внешнего строения,физиологических процессов, поведения и т. д. Фенотипическое проявлениепризнаков всегда реализуется на основе взаимодействия генотипа с комплексомфакторов внутренней и внешней среды.

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"> 

<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">                   

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Три закона Менделя

<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"> 

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Г. Мендель сформулировал на основеанализа результатов моногибридного скрещивания и назвал их правилами (позже онистали называться законами). Как оказалось, при скрещивании растений двух чистыхлиний гороха с желтыми и зелеными семенами в первом поколении (F1) все гибридные семена имели желтыйцвет. Следовательно, признак желтой окраски семян был доминирующим. В буквенномвыражении это записывается так: Р ААх аа; все гаметы одного родителя А, А, другого — а, а, возможное сочетание этих гамет в зиготах равно четырем: Аа, Аа, Аа, Аа, т. е. у всех гибридов F1 наблюдается полное преобладаниеодного признака над другим — все семена при этом желтого цвета. Аналогичныерезультаты получены Менделем и при анализе наследования других шести паризученных признаков. Исходя из этого, Мендель сформулировал правилодоминирования, или первый закон: примоногибридном скрещивании все потомство в первом поколении характеризуетсяединообразием по фенотипу и генотипу — цвет семян желтый, сочетание аллелей у всех гибридов Аа. Эта закономерность подтверждается идля тех случаев, когда нет полного доминирования: например, при скрещиваниирастения ночной красавицы, имеющегокрасные цветки (АА), с растением,имеющим белые цветки (аа), у всехгибридов fi (Аа) цветки оказываются не красными, а розовыми — их окраска имеетпромежуточный цвет, но единообразие полностью сохраняется. После работ Менделяпромежуточный характер наследования у гибридов F1 был выявлен не только у растений, но и у животных, поэтому закондоминирования—первый закон Менделя—принято называть также законом единообразия гибридовпервого поколения.  Из семян,полученных от гибридов F1, Мендельвыращивал растения, которые либо скрещивал между собой, либо давал имвозможность самоопыляться. Среди потомков F2,выявилось расщепление: во втором поколении оказались как желтые, так и зеленыесемена. Всего Мендель получил в своих опытах 6022 желтых и 2001 зеленых семян,их численное соотношение примерно 3:1. Такие же численные соотношения былиполучены и по другим шести парам изученных Менделем признаков растений гороха.В итоге второй закон Менделя формулируется так: при скрещивании гибридов первого поколения их потомство даетрасщепление в соотношении 3:1 при полном доминировании и в соотношении 1:2:1при промежуточном наследовании (неполное доминирование). Схема этого, опыта в буквенномвыражении выглядит так: Р Аа х Аа, ихгаметы А и я, возможное сочетаниегамет равно четырем: АА, 2Аа, аа, т.е. 75% всех семян в F2 имея один илидва доминантных аллеля, обладали желтой окраской и 25 % — зеленой. Фактпоявления в рецессивных признаков (оба аллеля у них рецессивны-аа) свидетельствует о том, что этипризнаки, так же как контролирующие их гены, не исчезают, не смешиваются сдоминантными признаками в гибридном организма, их активность подавленадействием доминантных генов. Если же в организме присутствуют оба рецессивныхпо данному признаку гена, то их действие не подавляется, и они проявляют себя вфенотипе. Генотип гибридов в F2 имеетсоотношение 1:2:1.
При последующих скрещиваниях потомство F2ведет себя по-разному: 1) из 75% растений с доминантными признаками (сгенотипами АА и Аа) 50% гетерозиготны (Аа)и поэтому в Fз они дадут расщепление 3:1, 2) 25% растений гомозиготны подоминантному признаку (АА) и присамоопылении в Fз не дают расщепления; 3) 25% семян гомозиготны по рецессивномупризнаку (аа), имеют зеленую окраскуи при самоопылении в F3 не даютрасщепления признаков.

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Для объяснения существа явленийединообразия гибридов первого поколения и расщепления признаков у гибридоввторого поколения Мендель выдвинул гипотезу чистоты гамет: всякийгетерозиготный гибрид (Аа, Bb и т.д.) формирует “чистые” гаметы, несущие только одну аллель: либо А, либо а, что впоследствии полностью подтвердилось и в цитологическихисследованиях. Как известно, при созревании половых клеток у гетерозиготгомологичные хромосомы окажутся в разных гаметах и, следовательно, в гаметахбудет по одному гену из каждой пары.
 
Анализирующее скрещиваниеиспользуется для выяснения гетерозиготности гибрида по той или иной парепризнаков. При этом гибрид первого поколения скрещивается с родителем,гомозиготным по рецессивному гену (аа).Такое скрещивание необходимо потому, что в большинстве случаев гомозиготныеособи (АА) фенотипически неотличаются от гетерозиготных (Аа)(семена гороха от АА и Аа имеют желтый цвет). Между тем впрактике выведения новых пород животных и сортов растений гетерозиготные особив качестве исходных не годятся, так как при скрещивании их потомство дастрасщепление. Необходимы только гомозиготные особи. Схему анализирующегоскрещивания в буквенном выражении можно показать двумя вариантами:

<span Courier New";mso-fareast-font-family:«Courier New»">1)<span Times New Roman"">     

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">гибридная особь гетерозиготная (Аа), фенотипически неотличимая отгомозиготной, скрещивается с гомозиготной рецессивной особью (аа): РАа х аа: их гаметы — А, а и а, а, распределение в F1: Аа,Аа, аа, аа, т. е. в потомстве наблюдается расщепление 2:2 или 1:1,подтверждающее гетерозиготность испытуемой особи;
2)  гибридная особь гомозиготна подоминантным признакам (АА): Р АА х аа; их гаметы А A и а, а; в потомстве F1 расщепления не происходит
Цель дигибридного скрещивания — проследить наследование двух пар признаководновременно. При этом скрещивании Мендель установил еще одну важнуюзакономерность: независимое расхождение аллелей и свободное, или независимое,их комбинирование, впоследствии названное третьим законом Менделя. Исходным материалом были сорта горохас желтыми гладкими семенами (ААВВ) изелеными морщинистыми (аавв); первыедоминантные, вторые рецессивные. Гибридные растения из f1 сохраняли единообразие: имели желтые гладкие семена, былигетерозиготными, их генотип — АаВв.Каждое из этих растений в мейозе образует гаметы четырех типов: АВ, Ав, аВ, аа. Для определениясочетаний этих типов гамет и учета результатов расщепления теперь пользуются решеткой Пеннета. При этом генотипыгамет одного родителя располагают над решеткой по горизонтали, а генотипы гаметдругого родителя — у левого края решетки по вертикали (рис. 20). Четыресочетания того и другого типа гамет в F2могут дать 16 вариантов зигот, анализ которых подтверждает случайноекомбинирование генотипов каждой из гамет того и другого родителя, дающеерасщепление признаков по фенотипу в соотношении 9:3:3:1.
Важно подчеркнуть, что при этом выявились не только признаки родительских форм,но и новые комбинации: желтые морщинистые (ААвв)и зеленые гладкие {aaBB). Желтыегладкие семена гороха фенотипически подобны потомкам первого поколения отдигибридного скрещивания, но их генотип может иметь различные варианты: ААВВ, АаВВ, ААВв, АаВв; новымисочетаниями генотипов оказались фенотипически зеленые гладкие — ааВВ, ааВв и фенотипически желтыеморщинистые — ААвв, Аавв;фенотипически зеленые морщинистые имеют единственный генотип аавв. В этом скрещивании форма семяннаследуется независимо от их окраски. Рассмотренные 16 вариантов сочетанийаллелей в зиготах иллюстрируют комбинативную изменчивость и независимое,расщепление пар аллелей, т. е. (3:1)2.
Независимое комбинирование генов и основанное на нем расщепление в F2 в соотношении. 9:3:3:1 в дальнейшембыло подтверждено для большого числа животных и растений, но при соблюдениидвух условий:

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">1) доминирование должно быть полным(при неполном доминировании и других формах взаимодействия генов числовыесоотношения имеют иное выражение); 2) независимое расщепление приложимо длягенов, локализованных в разных хромосомах.
Третийзакон Менделя можно сформулировать так: членыодной пары аллелей отделяются в мейозе независимо от членов других пар,комбинируясь в гаметах случай, но во всех возможных сочетаниях (примоногибридном скрещивании таких сочетаний было 4, при дагибрид-ном — 16, притригибридном скрещивании гетерозиготы образуют по 8 типов гамет, для которыхвозможны 64 сочетания, и т. д.).

<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"> 

<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

<span Courier New";mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">


<span Courier New"; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US">
еще рефераты
Еще работы по биологии