Аббатство Св. Томаса, Брно
| Систематик живой природы | ||
|
|
||
Будучи в Вене, Мендель заинтересовался процессом гибридизации растений и, в частности, разными типами гибридных потомков и их статическими соотношениями.
8 марта г. Мендель доложил результаты своих опытов брюннскому Обществу естествоиспытателей, которое в конце следующего года опубликовало конспект его доклада в очередном томе "Трудов Общества..." под названием "Опыты над растительными гибридами". Этот том попал в 120 библиотек университетов мира. Мендель заказал 40 отдельных оттисков своей работы, почти все из которых разослал крупным исследователям-ботаникам. Но работа не вызвала интереса у современников.
Мендель сделал открытие чрезвычайной важности, и сам сначала был, повидимому, в этом убеждён. Но потом он предпринял ряд попыток подтвердить это открытие на других биологических видах, и с этой целью провёл серию опытов по скрещиванию разновидностей ястребинки - растения семейства астровых, затем - по скрещиванию разновидностей пчёл . В обоих случаях его ждало трагическое разочарование: результаты, полученные им на горохе, на других видах не подтверждались. Причина была в том, что механизмы оплодотворения и ястребинки, и пчёл, имели особенности, о которых в то время науке ещё не было известно, а теми методами скрещивания, которыми пользовался Мендель в этих опытах, эти особенности не учитывались. В конце-концов великий учёный сам разуверился в том, что совершил открытие.
В г. Мендель был избран настоятелем монастыря и более биологическими исследованиями не занимался. Только в начале XX века, с развитием представлений о генах , была осознана вся важность сделанных им выводов (после того как ряд других учёных независимо друг от друга заново открыли уже выведенные Менделем законы наследования).
Володин Б. Г. Мендель: vita aeterna. – М., 1968.
Wikimedia Foundation . 2010 .
МЕНДЕЛЬ - Иоган (Johann Gregor Mendel, 1822 84), знаменитый в наст, время творец основных законов наследственности. Целая область науки о наследственности, в основании к рой лежат открытые М. закономерности, носит название моделизма (см.). Сын крестьянина… … Большая медицинская энциклопедия
- (Mendel) Грегор Иоганн (1822 84), австрийский естествоиспытатель, основоположник учения о наследственности (менделизма). Монах (1843), настоятель (1868) августинского монастыря Святого Фомы (Брюнн, ныне Брно). Применив статистические методы для… … Современная энциклопедия
- (Mendel) Грегор Иоханн (1822 84), австрийский естествоиспытатель, открывший законы НАСЛЕДСТВЕННОСТИ и, таким образом, положивший начало современной ГЕНЕТИКИ. Он скрещивал различные сорта гороха и наблюдал появление в их потомстве различных… … Научно-технический энциклопедический словарь
- (муж.) Мендель – форма имени Менахем на идиш, означает утешитель. Мужские еврейские имена. Словарь значений … Словарь личных имен
Сущ., кол во синонимов: 1 имя (1104) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
Грегор Иоганн Мендель Дата рождения: 20 июля 1822 Место рождения: Хейнцендорф, теперь Гинчице (часть села Вражне), Силезия, Австрийская империя Дата смерти: 6 января 1884 Место смерти: Брно, Австро В … Википедия
Мендл (идиш מענדל Мэндл, в русской транскрипции часто Мендель) еврейское имя. Исторически, уменьшительная форма более раннего имени Ман (Манус). Встречается самостоятельно и в составе двойных имён, наиболее часто в сочетании с именем Менахем… … Википедия
Грегор Иоганн Мендель. February 3rd, 2015
Родился Иоганн Мендель (имя Грегор он получил при постриге в монашество) в 1822 году в маленькой деревне Гынчице в моравской Силезии. Практически всё население Силезии составляли немцы. Родители Менделя также были небогатые немецкие крестьяне. Начальное образование будущий учёный получил в деревенской школе, где в классе было 80 детей. Иоганн помогал своему отцу по хозяйству, но пойти по стопам своих родителей не было его призванием. От природы чувствительный и слабый здоровьем, он был одним из лучших учеников в школе. И его отдали учиться дальше в школу ордена пиаристов в Липнике над Бечивой, после которой он поступил в гимназию в Опаве.
В деревне и у пиаристов образование было бесплатным. А вот в Опаве ему уже потребовались деньги. Несколько неурожайных лет были разорительны для его семьи, а в 1838 году произошло несчастье с отцом Иоганна, он получил травмы при работе в лесу. И тут первый раз проявилась неустойчивость Менделя к стрессам. Он был так эмоционален, что в сложных жизненных ситуациях заболевал. У него начиналась депрессия и невроз, при котором он падал в обморок. Но первые трудности, когда в 16 лет он остался без поддержки семьи, удалось преодолеть. Мендель стал заниматься с менее успешными учениками, за что получал немного денег на пропитание.
В 1840 году Иоганн Мендель поступил на философский факультет оломоуцкого университета. Немного денег ему посылала старшая сестра, но их не хватало даже на съём жилья. Мендель попытался найти учеников, но в Оломоуце у него было мало знакомых, а без рекомендации никто не хотел учителя. Нищета и страх, что невозможно закончить учёбу, опять привели к нервному срыву, и Мендель на год уехал в свою деревню восстанавливать силы и нервы. Закончить учёбу в Оломоуце ему помогла его младшая сестра, которая отдала ему своё приданное.
В 1843 году профессор оломоуцкого университета Фридрих Франц порекомендовал Менделя аббату августинского монастыря св.Фомы в Брно. Сам Иоганн Мендель позже в своей биографии написал, «что не было уже никаких сил, поэтому после окончания философского факультета он решил поступить в монастырь, который бы его освободил от забот о хлебе насущном. Обстоятельства повлияли на выбор». Для человека бедного, но стремящегося к знаниям, уход в монастырь давал возможность учиться и дальше, к тому же заниматься самообразованием и, конечно, жить в христианских традициях.
Мендель в верхнем ряду второй справа.
При постриге в монахи, он получил имя Грегор, а в 1847 году был рукоположен в священники. Рядом с храмом Девы Марии, где Мендель служил, находится больница св.Анны. Мендель должен был нести там пастырское служение. Через 3 месяца он заболел. При его чувствительности постоянно видеть больных и страдающих оказалось невозможно, он сам оказался на грани тяжёлой нервной болезни. Аббат монастыря Ф.Напп решил дать Менделю другое послушание. Грегор Мендель занялся монастырским огородом, параллельно учась на теологическом факультете и заодно прослушав курс о выращивании фруктов и винограда.
В 1849 году Менделя отправили в Зноймо преподавать в гимназии греческий, латинский, немецкий и математику. Оказалось, что к педагогической деятельности у него большой талант. И его отправили в университет в Вену, чтобы он сдал экзамен и получил диплом учителя. Но экзамен Грегор Мендель не сдал. Завалил природоведение и физику.
Аббат не отчаялся, решил помочь своему талантливому монаху и отправил его за счет монастыря учиться в венский университет. Здесь Мендель впервые столкнулся с научной работой. Закончив университет, он опять попытался сдать экзамен, чтобы получить диплом учителя. И опять неуспешно. Он так разволновался, что упал в обморок. Но даже без этого диплома его взяли преподавать в Государственном высшем политехническом училище в Брно, где он преподавал успешно 14 лет.
В это же время Мендель начал свои исследования растений и опыты с гибридизацией гороха. Он стоял у основания нескольких научных сообществ в Брно. Таких, как Моравскоселезское общество природоведения, Общество пчеловодов и Метеорологическое общество. Так что нельзя сказать, что он занимался только ботаникой. Несколько лет он вел метеорологические исследования, измеряя три раза в день температуру воздуха, направление ветра, влажность и атмосферное давление. Он был первый, кто описал появление торнадо.
Мендель завёл в монастыре пасеку, изучал пчёл, описал некоторые их болезни и даже попытался вывести новые виды, но неуспешно. А вот опыты с горохом привели к открытию генов и законов генетики. В 1862 году Грегор Мендель представил в Природоведческом обществе свою работу «Опыты с гибридизацией гороха», в которых объяснил принципы наследственности. Но работа не была воспринята научным сообществом. Уж очень новыми и невероятными казались открытия. Мендель отправлял свою работу различным учёным, переписывался с профессором кафедры гибридизации растений мюнхенского университета Карлом Нагелем, но всё было напрасно. Никто его законы всерьёз не воспринимал. На несколько десятилетий они были забыты. Только в начале 20 - го века его работы привлекли внимание учёных-ботаников, которые подтвердили открытие генетических законов Менделем.
В 1869 году Грегору Менделю пришлось опыты с растениями прекратить, у него невероятно быстро стало падать зрение. Да и появились другие хлопоты. В 1868 умер аббат Ф.Напп, и следующим аббатом августинского монастыря был выбран Грегор Мендель. Пришлось заниматься ещё проблемами монастыря. В 1872 году император Франц Иосиф наградил Грегора Менделя крестом, учреждённого императором ордена за заслуги перед обществом и церковью. Вообще, несмотря на то, что его работа по генетике не была воспринята научным обществом, Мендель пользовался огромным авторитетом, как образованный, умный и невероятно порядочный человек. Дошло до того, что в 1881 году директором Ипотечного банка выбрали августинского аббата Менделя.
Земная жизнь Грегора Менделя оборвалась в 1884 году. 6 января он умер от лёгочной инфекции. Хоронить выдающегося учёного, любимого монахами аббата и просто доброго и порядочного человека, казалось, пришел весь город. Погребальной мессой в соборе старобрненского монастыря дирижировал Леош Яначек. А похоронили Грегора Менделя также, как хоронят всех августинских монахов: в общей гробнице на центральном брненском кладбище.
В 1910 году на площади перед монастырём, которая сейчас носит имя Грегора Менделя, был установлен памятник работы Теодора Харлемонта. Правда после Второй мировой войны памятник убрали за ворота монастыря, тогда не принято было напоминать, что выдающийся учёный, основоположник генетики был монахом. Всем пытались внушить, что вера в Бога и наука не совместимы. Грегор Мендель полностью ломает стереотипы, встречающиеся у многих людей до сих пор.
Казалось бы, сейчас можно вернуть памятник на прежнее место, но почему-то мэрия города не спешит это делать. «Это парадокс, - говорит аббат монастыря Лукаш Мартинец, - чем более знаменит человек в мире, тем меньше он, как бы, интересен для города, где он жил. Когда, наконец, общество начнёт уважать свою историю и людей, которые оставили в ней важный след, тогда можно будет сказать, что оно духовно и культурно развивается.»
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Мендель Грегор Иоганн
Австрийский священник и ботаник Грегор Иоганн Мендель заложил основы такой науки, как генетика. Он математически вывел законы генетики, которые называются сейчас его именем.
Грегор Иоганн Мендель
Иоганн Мендель родился 22 июля 1822 года в Хайзендорфе, Австрия. Ещё в детстве он начал проявлять интерес к изучению растений и окружающей среды. После двух лет учебы в Институте Философии в Ольмютце Мендель решил уйти в монастырь в Брюнне. Это произошло в 1843 году. При обряде пострижения в монахи ему было дано имя Грегор. Уже в 1847 году он стал священником.
Жизнь священнослужителя состоит не только из молитв. Мендель успевал много времени посвящать учебе и науке. В 1850 году он решил сдать экзамены на диплом учителя, однако провалился, получив "два" по биологии и геологии. 1851-1853 годы Мендель провел в Университете Вены, где изучал физику, химию, зоологию, ботанику и математику. По возвращении в Брюнн отец Грегор начал все-таки преподавать в школе, хотя так никогда и не сдал экзамен на диплом учителя. В 1868 году Иоганн Мендель стал аббатом.
Свои эксперименты, которые, в конце концов, привели к сенсационному открытию законов генетики, Мендель проводил в своем маленьком приходском саду с 1856 года. Надо отметить, что окружение святого отца способствовало научным изысканиям. Дело в том, что некоторые его друзья имели очень хорошее образование в области естествознания. Они часто посещали различные научные семинары, в которых участвовал и Мендель. Кроме того, монастырь имел весьма богатую библиотеку, завсегдатаем которой был, естественно, Мендель. Его очень воодушевила книга Дарвина "Происхождение видов", но доподлинно известно, что опыты Менделя начались задолго до публикации этой работы.
8 февраля и 8 марта 1865 году Грегор (Иоганн) Мендель выступал на заседаниях Общества Естествознания в Брюнне, где рассказал о своих необычных открытиях в неизвестной пока области (которая позже станет называться генетикой). Опыты Грегор Мендель ставил на простых горошинах, однако, позже спектр объектов эксперимента был значительно расширен. В результате, Мендель пришел к выводу, что различные свойства конкретного растения или животного появляются не просто из воздуха, а зависят от "родителей". Информация об этих наследственных свойствах передается через гены (термин, введенный Менделем, от которого произошел термин "генетика"). Уже в 1866 году вышла книга Менделя "Versuche uber Pflanzenhybriden" ("Эксперименты с растительными гибридами"). Однако современники не оценили революционность открытий скромного священника из Брюнна.
Научные изыскания Менделя не отвлекали его от повседневных обязанностей. В 1868 году он стал аббатом, наставником целого монастыря. В этой должности он отлично отстаивал интересы церкви в целом и монастыря Брюнна, в частности. Ему хорошо удавалось избегать конфликтов с властями и уходить от избыточного налогообложения. Его очень любили прихожане и ученики, молодые монахи.
6 января 1884 года отца Грегора (Иоганна Менделя) не стало. Он похоронен в родном Брюнне. Слава как ученого пришла к Менделю уже после смерти, когда подобные его экспериментам опыты в 1900 году были независимо проведены тремя европейскими ботаниками, которые пришли к аналогичным с Менделем результатам.
Грегор Мендель- учитель или монах?
Судьба Менделя после Богословского института уже устроена. Рукоположенный в священники двадцатисемилетний каноник получил превосходный приход в Старом Брюнне. Он уже целый год готовится сдавать экзамены на степень доктора богословия, когда в его жизни происходят серьезные изменения. Георг Мендель решает довольно резко изменить свою судьбу и отказывается от несения религиозной службы. Он хотел бы изучать природу и ради этой своей страсти решает занять место в Цнаймской гимназии, где к этому времени открывается 7 класс. Он испрашивает место “супплента-профессора”.
В России “профессор”- звание чисто университетское, а в Австрии и Германии так величали даже наставника первоклашек. Гимназический суплент - это скорее, можно перевести как “заурядный учитель”, “помощник учителя”. Это мог быть человек, прекрасно владеющий предметом, но так как он не имел диплома, принимали его на работу скорее временно.
Сохранился и документ, поясняющий столь необычное решение пастора Менделя. Это официальное письмо епископу графу Шафготчу от настоятеля монастыря Святого Томаша прелата Наппа.” Ваше Милостивое Епископское Преосвященство! Высокий Императорско-Королевский Земельный Президиум декретом от 28 сентября 1849 года за № Z 35338 почел за благо назначить каноника Грегора Менделя супплентом в Цнаймскую гимназию. “... Оный каноник образ жизни имеет богобоязненный, воздержанием и добродетельным поведением, его сану полностью соответствующим, сочетающимся с большой преданностью наукам... К попечению же о душах мирян он, однако, пригоден несколько менее, ибо стоит ему очутиться у одра больного, как от вида страданий он бывает, охватываем непреодолимым смятением и сам от сего становится опасно больным, что и побуждает меня сложить с него обязанности духовника “.
Итак, осенью 1849 года каноник и супплент Мендель прибывает в Цнайм, дабы приступить к новым обязанностям. Мендель получает на 40 процентов меньше своих коллег, имевших дипломы. Он пользуется уважением у своих коллег, его любят ученики. Однако преподает он в гимназии не предметы естественнонаучного цикла, а классическую литературу, древние языки и математику. Нужен диплом. Это позволит преподавать ботанику и физику, минералогию и естественную историю. К диплому было 2 пути. Один - окончить университет, другой путь - более краткий - сдать в Вене перед специальной комиссией императорского министерства культов и просвещения экзамены на право преподавать такие-то предметы в таких-то классах.
Законы Менделя
Цитологические основы законов Менделя базируются на:
* парности хромосом (парности генов, обусловливающих возможность развития какого-либо признака)
* особенностях мейоза (процессах, происходящих в мейозе, которые обеспечивают независимое расхождение хромосом с находящимися на них генами к разным плюсам клетки, а затем и в разные гаметы)
* особенностях процесса оплодотворения (случайного комбинирования хромосом, несущих по одному гену из каждой аллельной пары)
Научный метод Менделя
Основные закономерности передачи наследственных признаков от родителей к потомкам были установлены Г. Менделем во второй половине XIX в. Он скрещивал растения гороха, различающиеся по отдельным признакам, и на основе полученных результатов обосновал идею о существовании наследственных задатков, ответственных за проявление признаков. В своих работах Мендель применил метод гибридологического анализа, ставший универсальным в изучении закономерностей наследования признаков у растений, животных и человека.
В отличие от своих предшественников, пытавшихся проследить наследование многих признаков организма в совокупности, Мендель исследовал это сложное явление аналитически. Он наблюдал наследование всего лишь одной пары или небольшого числа альтернативных (взаимоисключающих) пар признаков у сортов садового гороха, а именно: белые и красные цветки; низкий и высокий рост; желтые и зеленые, гладкие и морщинистые семена гороха и т. п. Такие контрастные признаки называются аллелями, а термин “аллель” и “ген” употребляют как синонимы.
Для скрещиваний Мендель использовал чистые линии, т. е. потомство одного самоопыляющегося растения, в котором сохраняется сходная совокупность генов. Каждая из этих линий не давала расщепления признаков. Существенным в методике гибридологического анализа было и то, что Мендель впервые точно подсчитал число потомков -- гибридов с разными признаками, т. е. математически обработал полученные результаты и ввел для записи различных вариантов скрещивания принятую в математике символику: А, В, С, D и т. д. Этими буквами он обозначал соответствующие наследственные факторы.
В современной генетике приняты следующие условные обозначения при скрещивании: родительские формы -- Р; полученные от скрещивания гибриды первого поколения -- F1; гибриды второго поколения -- F2, третьего -- F3 и т. д. Само скрещивание двух особей обозначают знаком х (например: АА х aа).
Из множества разнообразных признаков скрещиваемых растений гороха в первом опыте Мендель учитывал наследование лишь одной пары: желтые и зеленые семена, красные и белые цветки и т. д. Такое скрещивание называется моногибридным. Если прослеживают наследование двух пар признаков, например желтые гладкие семена гороха одного сорта и зеленые морщинистые другого, то скрещивание называют дигибридным. Если же учитывают три и большее число пар признаков, скрещивание называют полигибридным.
Закономерности наследования признаков
Аллели - обозначают буквами латинского алфавита, 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 каждая хромосома (носитель аллелей или генов) содержит лишь одну из двух аллелей, а гомологичные хромосомы всегда парные (одна отцовская, другая материнская), в диплоидных клетках всегда есть пара аллелей: АА, аа, Аа, ВВ, bb. Bb и т. д. Особи и их клетки, имеющие в своих гомологичных хромосомах пару одинаковых аллелей (АА или аа), называются гомозиготными. Они могут образовывать только 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, и рецессивный гены Аа, называются гетерозиготными; при созревании половых клеток они образуют гаметы двух типов: гаметы с аллелем А и гаметы с аллелем а. У гетерозиготных организмов доминантная аллель А, проявляющаяся фенотипически, находится в одной хромосоме, а рецессивная аллель а, подавляемая доминантом, -- 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 обоих случаях проявят свое действие. Понятие о доминантных и рецессивных наследственных факторах, впервые примененное Менделем, прочно утвердилось в современной 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 в процессе индивидуального развития выданных условиях. Понятие фенотип распространяется на любые признаки организма: особенности внешнего строения, физиологических процессов, поведения и т. д. Фенотипическое проявление признаков всегда реализуется на основе взаимодействия генотипа с комплексом факторов внутренней и внешней среды.
Три закона Менделя
мендель научный наследование скрещивание
Г. Мендель сформулировал на основе анализа результатов моногибридного скрещивания и назвал их правилами (позже они стали называться законами). Как оказалось, при скрещивании растений двух чистых линий гороха с желтыми и зелеными семенами в первом поколении (F1) все гибридные семена имели желтый цвет. Следовательно, признак желтой окраски семян был доминирующим. В буквенном выражении это записывается так: Р АА х 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 преобладание одного признака над другим -- все семена при этом желтого цвета. Аналогичные результаты получены Менделем и при анализе наследования других шести пар изученных признаков. Исходя из этого, Мендель сформулировал правило доминирования, или первый закон: при моногибридном скрещивании все потомство в первом поколении характеризуется единообразием по фенотипу и генотипу -- цвет семян желтый, сочетание аллелей у всех гибридов Аа. Эта закономерность подтверждается и для тех случаев, когда нет полного доминирования: например, при скрещивании растения ночной красавицы, имеющего красные цветки (АА), с растением, имеющим белые цветки (аа), у всех гибридов fi (Аа) цветки оказываются не красными, а розовыми -- их окраска имеет промежуточный цвет, но единообразие полностью сохраняется. После работ Менделя промежуточный характер наследования у гибридов F1 был выявлен не только у растений, но и у животных, поэтому закон доминирования--первый закон Менделя--принято называть также законом единообразия гибридов первого поколения. Из семян, полученных от гибридов F1, Мендель выращивал растения, которые либо скрещивал между собой, либо давал им возможность самоопыляться. Среди потомков F2, выявилось расщепление: во втором поколении оказались как желтые, так и зеленые семена. Всего Мендель получил в своих опытах 6022 желтых и 2001 зеленых семян, их численное соотношение примерно 3:1. Такие же численные соотношения были получены и по другим шести парам изученных Менделем признаков растений гороха. В итоге второй закон Менделя формулируется так: при скрещивании гибридов первого поколения их потомство дает расщепление в соотношении 3:1 при полном доминировании и в соотношении 1:2:1 при промежуточном наследовании (неполное доминирование). Схема этого, опыта в буквенном выражении выглядит так: Р Аа х Аа, их гаметы А и я, возможное сочетание гамет равно четырем: АА, 2Аа, аа, т. е. 75% всех семян в F2 имея один или два доминантных аллеля, обладали желтой окраской и 25 % - зеленой. Факт появления в рецессивных признаков (оба аллеля у них рецессивны-аа) свидетельствует о том, что эти признаки, так же как контролирующие их гены, не исчезают, не смешиваются с доминантными признаками в гибридном организма, их активность подавлена действием доминантных генов. Если же в организме присутствуют оба рецессивных по данному признаку гена, то их действие не подавляется, и они проявляют себя в фенотипе. Генотип гибридов в F2 имеет соотношение 1:2:1.
При последующих скрещиваниях потомство F2 ведет себя по-разному: 1) из 75% растений с доминантными признаками (с генотипами АА и Аа) 50% гетерозиготны (Аа) и поэтому в Fз они дадут расщепление 3:1, 2) 25% растений гомозиготны по доминантному признаку (АА) и при самоопылении в Fз не дают расщепления; 3) 25% семян гомозиготны по рецессивному признаку (аа), имеют зеленую окраску и при самоопылении в F3 не дают расщепления признаков.
Для объяснения существа явлений единообразия гибридов первого поколения и расщепления признаков у гибридов второго поколения Мендель выдвинул гипотезу чистоты гамет: всякий гетерозиготный гибрид (Аа, Bb и т. д.) формирует “чистые” гаметы, несущие только одну аллель: либо А, либо а, что впоследствии полностью подтвердилось и в цитологических исследованиях. Как известно, при созревании половых клеток у гетерозигот гомологичные хромосомы окажутся в разных гаметах и, следовательно, в гаметах будет по одному гену из каждой пары.
Анализирующее скрещивание используется для выяснения гетерозиготности гибрида по той или иной паре признаков. При этом гибрид первого поколения скрещивается с родителем, гомозиготным по рецессивному гену (аа). Такое скрещивание необходимо потому, что в большинстве случаев гомозиготные особи (АА) фенотипически не отличаются от гетерозиготных (Аа) (семена гороха от АА и Аа имеют желтый цвет). Между тем в практике выведения новых пород животных и сортов растений гетерозиготные особи в качестве исходных не годятся, так как при скрещивании их потомство даст расщепление. Необходимы только гомозиготные особи. Схему анализирующего скрещивания в буквенном выражении можно показать двумя вариантами:
гибридная особь гетерозиготная (Аа), фенотипически неотличимая от гомозиготной, скрещивается с гомозиготной рецессивной особью (аа): Р Аа 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 по доминантным 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 признаков одновременно. При этом скрещивании Мендель установил еще одну важную закономерность: независимое расхождение аллелей и свободное, или независимое, их комбинирование, впоследствии названное третьим законом Менделя. Исходным материалом были сорта гороха с желтыми гладкими семенами (ААВВ) и зелеными морщинистыми (аавв); первые доминантные, вторые рецессивные. Гибридные растения из f1 сохраняли единообразие: имели желтые гладкие семена, были гетерозиготными, их генотип -- АаВв. Каждое из этих растений в мейозе образует гаметы четырех типов: АВ, Ав, аВ, аа. Для определения сочетаний этих типов гамет и учета результатов расщепления теперь пользуются решеткой Пеннета. При этом генотипы гамет одного родителя располагают над решеткой по горизонтали, а генотипы гамет другого родителя -- у левого края решетки по вертикали (рис. 20). Четыре сочетания того и другого типа гамет в F2 могут дать 16 вариантов зигот, анализ которых подтверждает случайное комбинирование генотипов каждой из гамет того и другого родителя, дающее расщепление 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). Желтые гладкие семена гороха фенотипически подобны потомкам первого поколения от дигибридного скрещивания, но их генотип может иметь различные варианты: ААВВ, АаВВ, ААВв, АаВв; новыми сочетаниями генотипов оказались фенотипически зеленые гладкие -- ааВВ, ааВв и фенотипически желтые морщинистые -- ААвв, Аавв; фенотипически зеленые морщинистые имеют единственный генотип аавв. В этом скрещивании форма семян наследуется независимо от их окраски. Рассмотренные 16 вариантов сочетаний аллелей 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 дальнейшем было подтверждено для большого числа животных и растений, но при соблюдении двух условий:
1) доминирование должно быть полным (при неполном доминировании и других формах взаимодействия генов числовые соотношения имеют иное выражение); 2) независимое расщепление приложимо для генов, локализованных в разных хромосомах.
Третий закон Менделя можно сформулировать так: члены одной пары аллелей отделяются в мейозе независимо от членов других пар, комбинируясь в гаметах случай, но во всех возможных сочетаниях (при моногибридном скрещивании таких сочетаний было 4, при дагибрид-ном -- 16, при тригибридном скрещивании гетерозиготы образуют по 8 типов гамет, для которых возможны 64 сочетания, и т. д.).
Размещено на www.allbest.
...Принципы передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам, вытекающие из экспериментов Грегора Менделя. Скрещивание двух генетически различных организмов. Наследственность и изменчивость, их виды. Понятие о норме реакции.
реферат , добавлен 22.07.2015
Типы наследования признаков. Законы Менделя и условия их проявления. Сущность гибридизации и скрещивания. Анализ результатов полигибридного скрещивания. Основные положения гипотезы "Чистоты гамет" У. Бэтсона. Пример решения типовых задач о скрещивании.
презентация , добавлен 06.11.2013
Дигибридное и полигибридное скрещивание, закономерности наследования, ход скрещивания и расщепления. Сцепленное наследование, независимое распределение наследственных факторов (второй закон Менделя). Взаимодействие генов, половые различия в хромосомах.
реферат , добавлен 13.10.2009
Понятие дигибридного скрещивания организмов, различающихся по двум парам альтернативных признаков (по двум парам аллелей). Открытие закономерностей наследования моногенных признаков австрийским биологом Менделем. Законы наследования признаков Менделя.
презентация , добавлен 22.03.2012
Механизмы и закономерности наследования признаков. Ряды контрастных пар родительских признаков для растений. Альтернативные признаки у дыни мускусной и канталупы. Опыты над растительными гибридами Грегора Менделя. Экспериментальные исследования Сажре.
презентация , добавлен 05.02.2013
Законы наследования признаков. Фундаментальные свойства живых организмов. Наследственность и изменчивость. Классический пример моногибридного скрещивания. Доминантные и рецессивные признаки. Опыты Менделя и Моргана. Хромосомная теория наследственности.
презентация , добавлен 20.03.2012
Генетика и эволюция, классические законы Г. Менделя. Закон единообразия гибридов первого поколения. Закон расщепления. Закон независимого комбинирования (наследования) признаков. Признание открытий Менделя, значение работ Менделя для развития генетики.
реферат , добавлен 29.03.2003
Опыты Грегора Менделя над растительными гибридами в 1865 году. Преимущества гороха огородного как объекта для опытов. Определение понятия моногибридного скрещивания как гибридизации организмов, отличающихся по одной паре альтернативных признаков.
презентация , добавлен 30.03.2012
Основные законы наследственности. Основные закономерности наследования признаков по Г. Менделю. Законы единообразия гибридов первого поколения, расщепления на фенотипические классы гибридов второго поколения и независимого комбинирования генов.
курсовая работа , добавлен 25.02.2015
Наследственность и изменчивость организмов как предмет изучения генетики. Открытие Грегором Менделем законов наследования признаков. Гипотеза о наследственной передаче дискретных наследственных факторов от родителей к потомкам. Методы работы ученого.
Мендель Иоганн Грегор (1822 по 1884 г.) – монах-августинец, обладатель почётного церковного титула, основоположник известного «Закона Менделя» (учение о наследственности), австрийский биолог и естествоиспытатель.
Считается первым исследователем, стоящим у истоков современной генетики.
Родился Грегор Мендель 20 июля 1822 года в небольшом городке сельского типа Хейнцендорф в глубинке австрийской империи. Во многих источник указанно, что датой его рождения является 22 июля, однако это утверждение ошибочно, в этот день он был крещён.
Иоганн рос и воспитывался в крестьянской семье немецко-славянского происхождения, был младшим ребёнком Розины и Антона Мендель.
С раннего возраста у будущего ученого стал проявляться интерес к природе. Окончив деревенскую школу, Иоганн поступает в гимназию городка Троппау и учится там шесть классов, вплоть до 1840 года. После получения начального образования, в 1841 поступает в университет Ольмюца на философские курсы. Материальное положение семьи Иоганна в эти годы сильно ухудшилось и ему приходилось заботиться о себе самому. Окончив в конце 1843 года курсы философии, Иоганн Мендель принимает решение стать послушником Августинского монастыря в Брюнне, где вскоре берёт себе имя Грегор.
Последующие четыре года (1844-1848) любознательный молодой человек проходит обучение в богословом институте. В 1847 году Иоганн Мендель становится священником.
Благодаря имеющейся в Августинском монастыре святого Фомы огромной библиотеке, богатой старинными фолиантами, научными и философскими трудами мыслителей, Грегору удавалось самостоятельно изучать множество дополнительных наук и восполнять пробелы в знаниях. Попутно начитанный студент не раз замещал преподавателей одной из школ, в их отсутствие.
В 1848 году при сдаче экзаменов на преподавателя, Грегор Мендель неожиданно получает отрицательные результаты по нескольким предметам (геология и биология). Следующие три года (1851-1853) работает учителем греческого языка, латиницы и математики в гимназии городка Цнайм.
Увидев сильный интерес Менделя к науке, настоятель монастыря святого Фомы помогает ему продолжить под руководством австрийского цитолога Унгера Франца обучение в Венском университете. Именно семинары в этом университете привили Иоганну интерес к процессу скрещивания (гибридизации) растений.
Будучи еще неопытным квалифицированным специалистом, Иоганн в 1854 году получает место в региональной школе Брюнна и начинает преподавать там физику и историю. В 1856 году он пробует ещё несколько раз повторно пересдать экзамен по биологии, но результаты и в этот раз были неудовлетворительными.
Продолжая преподавательскую деятельность и дополнительно изучая механизм изменения процессов роста и признаков растений, Мендель начинает проводить обширные эксперименты в монастырском саду. В период с 1856 по 1863 год, ему удалось выяснить закономерность механизмов наследования растительных гибридов путём их скрещивания, на примере гороха.
В начале 1865 года данные своих трудов Иоганн представил коллегии опытных естествоиспытателей Брюнна. Через полтора года его труды были опубликованы, получив название «Опыты над растительными гибридами». Заказав несколько десятков изданных экземпляров своей работы, он отправил их крупным исследователям-биологам. Но особого интереса эти труды не вызвали.
Этот случай можно назвать поистине редким, в истории человечества. Работы великого учёного стали началом рождения новой науки, ставшей фундаментом современной генетики. До появления его работ, была масса попыток гибридизации, но они не были настолько успешны.
Сделав важнейшее открытие и не увидев к нему интереса со стороны научного общества, Иоганн предпринял попытки скрещивания других видов. Свои опыты он стал проводить на пчёлах и растениях семейства Сложноцветных. К сожалению, попытки были безуспешными, на других видах его труды не подтверждались. Основной причиной стали особенности размножения пчёл и растений, о которых на тот момент науке ничего не было известно и возможность их учесть отсутствовала. В конечном итоге Иоганн Мендель разочаровался в своём открытие и перестал заниматься дальнейшими исследованиями в сфере биологии.
Получив почётный церковный, католический титул в 1868 году, Мендель стал настоятелем знаменитого Старобрненского монастыря, там и прошла оставшаяся часть его жизнь.
Скончался Иоганн Грегор Мендель 6 января 1884 года в Чешской Республике, город Брюнн (в настоящее время город Брно).
На протяжение 15 лет, в период его жизни, его работы публиковались в научных сводках. О кропотливой работе ученого было известно многим ботаникам, но его деятельность не воспринималась ими в серьёз. Важность сделанного им великого открытия была осознан лишь в конце двадцатого века, с развитием генетики.
В Старобрненском монастыре, в его память воздвигнут памятник и мемориальная доска, с его словами: «Моё время ещё придёт». Подлинные труды, рукописи и предметы, которыми он пользовался, находятся в музее Менделя города Брно.
Грегор Иоганн Мендель стал основоположником учения о наследственности, создателем новой науки - генетики. Но он настолько опередил своё время, что в течение жизни Менделя, хотя его работы были опубликованы, никто не понял значения его открытий. Лишь через 16 лет после его смерти учёные заново прочли и осмыслили написанное Менделем.
Родился Иоганн Мендель 22 июля 1822 г. в семье крестьянина в небольшой деревушке Хинчицы на территории современной Чехии, а тогда - Австрийской империи.
Мальчик отличался незаурядными способностями, и оценки в школе ему выставлялись лишь превосходные, как «первому из отличившихся в классе». Родители Иоганна мечтали вывести своего сына «в люди», дать ему хорошее образование. Помехой этому служила крайняя нужда, из которой не могла выбиться семья Менделя.
И всё-таки Иоганну удалось закончить сперва гимназию, а затем двухгодичные философские курсы. Он пишет в краткой автобиографии, что «почувствовал, что не сможет далее выдержать подобное напряжение, и увидел, что по завершении курса философского обучения ему придётся изыскивать для себя положение, которое освободило бы его от мучительных забот о хлебе насущном...»
В 1843 г. Мендель поступил по"слушником в августинский монастырь в Брюнне (ныне Брно). Сделать это было совсем не просто, пришлось
выдержать суровый конкурс (три человека на одно место).
И вот аббат - настоятель монастыря - произнёс торжественную фразу, обращаясь к распростёртому на полу Менделю: «Скинь с себя старого человека, который сотворён во грехе! Стань новым человеком!» Он сорвал с Иоганна его мирскую одежду - старенький сюртук - и надел на него сутану. По обычаю, приняв монашеский сан, Иоганн Мендель получил своё второе имя - Грегор.
Став монахом, Мендель наконец-то был избавлен от вечной нужды и заботы о куске хлеба. Его не оставляло желание продолжить образование, и в 1851 г. настоятель отправил его изучать естественные науки в Венский университет. Но здесь его ожидала неудача. Мендель, который войдёт во все учебники биологии как создатель целой науки - генетики, провалился именно на экзамене по биологии. Мендель великолепно разбирался в ботанике, но его знания по зоологии были явно слабоваты. Когда его попросили рассказать о классификации млекопитающих и их хозяйственном значении, он описал такие необычные группы, как «звери с лапами» и «когтеногие». Из «когтеногих», куда Мендель зачислил только собаку, волка и кошку, «хозяйственное значение имеет только кошка», ибо она «питается мышами» и «её мягкая красивая шкурка перерабатывается скорняками».
Провалившись на экзамене, расстроенный Меидель оставил мечты о получении диплома. Однако, и не имея его, Мендель как помощник учителя преподавал физику и биологию в реальной школе в Брюнне.
В монастыре он стал всерьёз заниматься садоводством и выпросил себе у настоятеля под садик небольшой огороженный забором участок - 35x7 метров. Кто бы мог предположить, что на этом крохотном участке будут установлены всеобщие биологические законы наследственности? Весной 1854 г. Мендель высадит здесь горох.
А ещё раньше в его монашеской келье появятся ёж, лисица и множество мышей - серых и белых. Мендель скрещивал мышей, наблюдал, какое получалось потомство. Быть может, сложись судьба иначе, оппоненты позднее называли бы законы Менделя не «гороховыми», а «мышиными»? Но монастырское начальство проведало об опытах брата Грегора с мышами и распорядилось - мышей убрать, чтобы не бросать тень на репутацию монастыря.
Тогда Мендель перенёс свои опыты на горох, росший в монастырском садике. Позднее он шутливо говорил своим гостям:
Не хотите ли посмотреть на моих детей?
Удивлённые гости шли вместе с ним в сад, где он указывал им на грядки с горохом.
Научная добросовестность заставила Менделя растянуть свои опыты на долгие восемь лет. В чём же они заключались? Мендель хотел выяснить, как наследуются из поколения в поколение различные признаки. У гороха он выделил несколько (всего семь) чётких признаков: гладкие или морщинистые семена, красная или белая окраска цветка, зелёный или жёлтый цвет семян и бобов, высокое или низкое растение и т. д.
Восемь раз цвёл горох в его садике. На каждый гороховый кустик Мендель заполнял отдельную карточку (10 000 карточек!), где была приведена подробная характеристика растения по этим семи пунктам. Сколько тысяч раз Мендель переносил пинцетом пыльцу одного цветка на рыльце пестика другого! В течение двух лет Мендель кропотливо проверял чистоту линий гороха. Из поколения в поколение в них должны были проявляться только одни и те же признаки. Затем стал скрещивать растения с различными признаками, получать гибриды (помеси).
Что он выяснил?
Если одно из растений-родителей имело зелёные горошины, а второе - жёлтые, то все горошины их потомков в первом поколении будут жёлтыми.
Пара растений с высоким стеблем и низким стеблем даст потомство первого поколения только с высоким стеблем.
Пара растений с красными и белыми цветками даст потомство первого поколения только с красными цветками. И так далее.
Быть может, всё дело в том, от кого именно - «отца» или «матери» - получили потомки свои
признаки? Ничего подобного. Как это ни удивительно, но это не имело ни малейшего значения.
Итак, Мендель точно установил, что признаки «родителей» не «сливаются» воедино (красные и белые цветки не превращаются у потомков этих растений в розовые). Это было важное научное открытие. Чарлз Дарвин, например, считал иначе.
Господствующий в первом поколении признак (например, красные цветы) Мендель назвал доминантным, а «отступающий» признак (белые цветки) - рецессивным.
Что же произойдёт в следующем поколении? Оказывается, у «внуков» вновь «всплывут на поверхность» подавленные, рецессивные признаки их «бабушек» и «дедушек». На первый взгляд воцарится невообразимая путаница. К примеру, цвет семян будет в «дедушку», окраска цветов - в «бабушку», а высота стебля - снова в «дедушку». И у каждого растения - по-разному. Как во всём этом разобраться? Да и мыслимо ли это?
Сам Мендель признал, что для решения этого вопроса «требовалось известное мужество».
Грегор Иоганн Мендель.
Блестящая находка Менделя заключалась в том, что он не стал изучать прихотливые комбинации, сочетания признаков, а рассмотрел каждый признак отдельно.
Он решил точно подсчитать, какая часть потомков получит, например, красные цветки, а какая - белые, и установить числовое соотношение по каждому признаку. Это был совершенно новый подход для ботаники. Настолько новый, что опередил развитие науки на целых три с половиной десятилетия. И оставался всё это время непонятым.
Числовое соотношение, установленное Менделем, было довольно неожиданным. На каждое растение с белыми цветками приходилось в среднем три растения с красными. Почти точно - три к одному!
При этом красная или белая окраска цветков, например, никак не влияет на жёлтый или зелёный цвет горошин. Каждый признак наследуется независимо от другого.
Но Мендель не только установил эти факты. Он дал им блестящее объяснение. От каждого из родителей зародышевая клетка наследует по одному «наследственному задатку» (позднее их назовут генами). Каждый из задатков определяет какой-то признак - например, красную окраску цветков. Если в клетку попадают одновременно задатки, определяющие красную и белую окраску, то проявляется только один из них. Второй же остаётся скрытым. Чтобы вновь проявился белый цвет, необходима «встреча» двух задатков белой окраски. Согласно теории вероятности, в следующем поколении это произойдёт
Аббатский герб Грегора Менделя.
На одном из полей щита на гербе - цветок гороха.
один раз на каждые четыре сочетания. Отсюда и соотношение «3 к 1».
И наконец, Мендель сделал вывод о том, что открытые им законы распространяются на всё живое, ибо «единство плана развития органической жизни стоит вне сомнения».
В 1863 г. знаменитая книга Дарвина «Происхождение видов» была издана на немецком языке. Мендель внимательно проштудировал этот труд с карандашом в руках. И высказал своему коллеге по Брюннскому обществу естествоиспытателей Густаву Нисслю итог своих размышлений:
Это ещё не всё, ещё чего-то не хватает!
Ниссль был ошарашен такой оценкой «еретического» труда Дарвина, невероятной в устах благочестивого монаха.
Мендель тогда скромно умолчал о том, что, по его мнению, он уже открыл это «недостающее». Теперь мы знаем, что так оно и было, что открытые Менделем законы позволили осветить многие тёмные места теории эволюции (см. ст. «Эволюция»). Мендель прекрасно понимал значение сделанных им открытий. Он был уверен в торжестве своей теории и с удивительной выдержкой его готовил. О своих опытах он молчал целых восемь лет, пока не убедился в достоверности полученных результатов.
И вот, наконец, наступил решающий день - 8 февраля 1865 г. В этот день Мендель сделал доклад о своих открытиях в Брюннском обществе естествоиспытателей. Коллеги Менделя с удивлением слушали его доклад, пересыпанный подсчётами, неизменно подтверждавшими соотношение «3 к 1».
Какое отношение к ботанике имеет вся эта математика? У докладчика явно не ботанический склад ума.
И потом, это настойчиво повторяющееся соотношение «три к одному». Что за странные «магические цифры»? Уж не пытается ли этот монах-августинец, прикрывшись ботанической терминологией, протащить в науку что-то вроде догмата Пресвятой Троицы?
Доклад Менделя был встречен недоуменным молчанием. Ему не было задано ни единого вопроса. Мендель, вероятно, был готов к любой реакции на свой восьмилетний труд: удивлению, недоверию. Он собирался предложить коллегам перепроверить свои опыты. Но не мог же он предвидеть такого глухого непонимания! Право, было от чего прийти в отчаяние.
Через год вышел в свет очередной том «Трудов Общества естествоиспытателей в Брюнне», где в сокращении был опубликован доклад Менделя под скромным названием «Опыты над растительными гибридами».
Работа Менделя попала в 120 научных библиотек Европы и Америки. Но лишь в трёх из них за последующие 35 лет чья-то рука раскрыла запылённые томики. Три раза труд Менделя был коротко упомянут в различных научных работах.
Кроме того, Мендель собственноручно разослал 40 оттисков своей работы некоторым видным ботаникам. Ответное письмо Менделю прислал лишь один из них, знаменитый биолог из Мюнхена Карл Нэгели. Своё письмо Нэгели начинал фразой о том, что «опыты с горохом не завершены» и «их следует начать сначала». Начать заново колоссальный труд, на который Мендель затратил восемь лет жизни!
Нэгели посоветовал Менделю заняться опытами с ястребинкой. Ястребинка была самым любимым растением Нэгели, он даже написал о ней особый труд - «Ястребинки Центральной Европы». Вот если удастся на ястребинке подтвердить результаты, полученные на горохе, тогда...
Мендель взялся за ястребинку, растение с крохотными цветками, с которыми ему так трудно было работать при его близорукости! И что самое неприятное - законы, установленные в опытах с горохом (и подтверждённые на фуксии и кукурузе, колокольчиках и львином зеве), на ястребинке не подтверждались. Сегодня мы можем добавить: и не могли подтвердиться. Ведь развитие семян у ястребинки происходит без оплодотворения, чего не знали ни Нэгели, ни Мендель.
Позднее биологи говорили, что совет Нэгели задержал развитие генетики на 40 лет.
В 1868 г. Мендель оставил свои опыты по выведению гибридов. Тогда же он был избран на
высокий пост настоятеля монастыря, который занимал до конца жизни. Незадолго до смерти (1 октября
1883 г.), как бы подводя итог своей жизни, он сказал:
«Если мне и приходилось переживать горькие часы, то прекрасных, хороших часов выпало гораздо больше. Мои научные труды доставили мне много удовлетворения, и я убеждён, что не пройдёт много времени - и весь мир признает результаты этих трудов».
Полгорода собралось на его похороны. Произносились речи, в которых перечислялись заслуги покойного. Но, как это ни удивительно, ни слова не было сказано о том биологе Менделе, которого знаем мы.
Все бумаги, оставшиеся после смерти Менделя, - письма, ненапечатанные статьи, журналы наблюдений - были брошены в печь.
Но Мендель не ошибся в своём пророчестве, сделанном за 3 месяца до смерти. И через 16 лет, когда имя Менделя узнал весь цивилизованный мир, потомки бросились разыскивать случайно уцелевшие от пламени отдельные странички его записей. По этим обрывкам они воссоздавали жизнь Грегора Иоганна Менделя и удивительную судьбу его открытия, о которых мы рассказали.
