10 класс. Биология. История развития генетики. Гибридологический метод

Комментарии преподавателя

 1. История развития генетики. Гибридологический метод

Здрав­ствуй­те, тема на­ше­го се­го­дняш­не­го урока — «Ис­то­рия раз­ви­тия ге­не­ти­ки, ги­бри­до­ло­ги­че­ский метод». Се­год­ня мы по­го­во­рим о ге­не­ти­ке, о науке на­след­ствен­но­сти и из­мен­чи­во­сти ор­га­низ­мов.

Ге­не­ти­ка — это срав­ни­тель­но мо­ло­дая наука, и тер­мин «ге­не­ти­ка» был пред­ло­жен Уи­лья­мом Бет­се­ном в 1906 году. В на­сто­я­щее время ге­не­ти­ка счи­та­ет­ся одним из самых пер­спек­тив­ных на­прав­ле­ний в био­ло­гии. Судя по раз­но­об­раз­ным ар­хео­ло­ги­че­ским дан­ным уже более 6000 лет тому назад люди осо­зна­ва­ли, что неко­то­рые фи­зи­че­ские при­зна­ки пе­ре­да­ют­ся от од­но­го по­ко­ле­ния к дру­го­му.

От­би­рая опре­де­лен­ные ор­га­низ­мы из при­род­ных по­пу­ля­ций и скре­щи­вая их между собой, люди по­лу­ча­ли сорта рас­те­ний и по­ро­ды жи­вот­ных с необ­хо­ди­мы­ми для людей ха­рак­те­ри­сти­ка­ми. Од­на­ко толь­ко в на­ча­ле XX века люди стали осо­зна­вать всю важ­ность на­след­ствен­но­сти и ее ме­ха­низ­мов. Пер­вый на­уч­ный шаг в изу­че­нии на­след­ствен­но­сти был сде­лан чеш­ским уче­ным Гре­го­ром Мен­де­лем (1822–1884 гг.), ко­то­рый в 1865 году опуб­ли­ко­вал ста­тью, за­ло­жив­шую ос­но­ву со­вре­мен­ной ге­не­ти­ки.

Ин­те­рес­но вот что: еще за 100 лет до клас­си­че­ских работ Мен­де­ля был от­крыт метод ис­кус­ствен­ной ги­бри­ди­за­ции, а затем от­кры­то до­ми­ни­ро­ва­ние при­зна­ков. Так по­че­му же имен­но Мен­дель стал ос­но­во­по­лож­ни­ком со­вре­мен­ной ге­не­ти­ки? Это свя­за­но с тем, что Мен­дель об­ла­дал важ­ней­ши­ми для уче­но­го ка­че­ства­ми. Во-пер­вых, он сумел пра­виль­но сфор­му­ли­ро­вать кон­крет­ный во­прос, на ко­то­рый ему хо­те­лось бы по­лу­чить ответ. Во-вто­рых, он об­ла­дал боль­шим экс­пе­ри­мен­таль­ным ма­те­ри­а­лом. То есть понял, как пра­виль­но трак­то­вать ре­зуль­та­ты экс­пе­ри­мен­та и де­лать кор­рект­ные вы­во­ды. Ре­зуль­та­ты своих работ он обоб­щил в ста­тье, ко­то­рая вышла в свет 8 фев­ра­ля 1965 года. Ста­тья на­зы­ва­лась «Опыты над рас­ти­тель­ны­ми ги­бри­да­ми», в ко­то­рой он из­ло­жил ос­нов­ные за­ко­но­мер­но­сти на­сле­до­ва­ния при­зна­ков. Надо ска­зать, что ре­зуль­та­ты Мен­де­ля опе­ре­ди­ли свое время и были оце­не­ны толь­ко через 35 лет.

В 1900 году три ис­сле­до­ва­те­ля – Гуго де Фриз, Карл Кор­ренс, Эрих Чер­мак – неза­ви­си­мо друг от друга, пе­реот­кры­ли за­ко­ны Мен­де­ля. Ре­зуль­та­ты их ис­сле­до­ва­ний по­ка­за­ли всю пра­виль­ность ра­бо­ты за­ко­нов Мен­де­ля. Они чест­но при­зна­ли его пер­вен­ство и при­сво­и­ли за­ко­но­мер­но­стям его имя. 1900 год счи­та­ет­ся офи­ци­аль­ной датой рож­де­ния науки ге­не­ти­ка.

Опыты Гре­го­ра Мен­де­ля

Мен­дель по­ста­вил за­да­чу: изу­че­ние на­сле­до­ва­ния при­зна­ков у го­ро­ха. Свою ра­бо­ту он про­де­лал в те­че­ние 8 лет и изу­чил около 10 тысяч рас­те­ний. Он при­ме­нил так на­зы­ва­е­мый ги­бри­до­ло­ги­че­ский метод, или ги­бри­до­ло­ги­че­ский под­ход. Суть ме­то­да со­сто­ит в скре­щи­ва­нии, или ги­бри­ди­за­ции, рас­те­ний, от­ли­ча­ю­щих­ся по ка­ким-ли­бо при­зна­кам, и по­сле­ду­ю­щем ана­ли­зе ха­рак­те­ра про­яв­ле­ния этих при­зна­ков у потом­ства.

Про­во­дя свои опыты, Мен­дель сле­до­вал несколь­ким пра­ви­лам. Во-пер­вых, он ис­поль­зо­вал рас­те­ния, от­ли­ча­ю­щи­е­ся по ряду чет­ких при­зна­ков (на­при­мер, окрас­ка цвет­ков или форма семян). Во-вто­рых, уче­ный ра­бо­тал толь­ко с рас­те­ни­я­ми чи­стых линий. Так у рас­те­ний одной линии се­ме­на все­гда были зе­ле­ны­ми, а у дру­гой — жел­тые. Чи­стые линии Мен­дель вывел путем са­мо­опы­ле­ния рас­те­ний го­ро­ха. Мен­дель ста­вил опыты од­но­вре­мен­но с несколь­ки­ми ро­ди­тель­ски­ми па­ра­ми го­ро­ха. Рас­те­ния из пары при­над­ле­жа­ли к двум раз­ным чи­стым ли­ни­ям. Это поз­во­ли­ло ему по­лу­чить боль­ше экс­пе­ри­мен­таль­но­го ма­те­ри­а­ла. При об­ра­бот­ке по­лу­чен­ных дан­ных Мен­дель ис­поль­зо­вал ко­ли­че­ствен­ные ме­то­ды. Он точно под­счи­ты­вал, сколь­ко рас­те­ний с опре­де­лен­ны­ми при­зна­ка­ми по­яви­лось в потом­стве.

Необ­хо­ди­мо от­ме­тить, что Мен­дель вы­брал удач­ный объ­ект для своих экс­пе­ри­мен­тов. Во-пер­вых, горох — рас­те­ние непри­хот­ли­вое и хо­ро­шо вы­ра­щи­ва­ет­ся в усло­ви­ях Чехии, дает уро­жай несколь­ко раз в год, сорта го­ро­ха от­ли­ча­ют­ся друг от друга рядом хо­ро­шо от­ли­чи­мых при­зна­ков. Горох — рас­те­ние са­мо­опы­ля­ю­ще­е­ся, при этом са­мо­опы­ле­ние про­ис­хо­дит ав­то­ма­ти­че­ски. По­это­му его сорта раз­мно­жа­ют­ся в чи­сто­те и при­зна­ки пе­ре­да­ют­ся от од­но­го рас­те­ния к дру­го­му в неиз­мен­ном со­сто­я­нии. Тем не менее, са­мо­опы­ле­ние можно предот­вра­тить, и одно рас­те­ние можно опы­лить пыль­цой дру­го­го рас­те­ния, что нема­ло­важ­но при ги­бри­ди­за­ции. Для своих ис­сле­до­ва­ний Мен­дель ис­поль­зо­вал 22 чи­стые линии са­до­во­го го­ро­ха. Рас­те­ния этих линий имели силь­но вы­ра­жен­ные от­ли­чия друг от друга.

Таким об­ра­зом, се­год­ня мы рас­смот­ре­ли ис­то­рию раз­ви­тия ге­не­ти­ки, по­го­во­ри­ли о ги­бри­до­ло­ги­че­ском ме­то­де. На этом наш урок окон­чен, всего вам доб­ро­го! До сви­да­ния!

ГРЕ­ГОР МЕН­ДЕЛЬ

Гре­гор Мен­дель ро­дил­ся в Мо­ра­вии в 1822 году. В 1843 году он по­сту­пил в мо­на­стырь ав­гу­стин­цев в Брно, где при­нял ду­хов­ный сан. Позже он по­сту­пил в Вен­ский уни­вер­си­тет, где изу­чал ма­те­ма­ти­ку и ис­то­рию. Кроме этого, там же он увлек­ся ги­бри­ди­за­ци­ей рас­те­ний и ста­ти­сти­кой. В 1853 году он вер­нул­ся в мо­на­стырь и начал свои ис­сле­до­ва­ния в 1856 году. Успе­хи Мен­де­ля ча­стич­но обу­слов­ле­ны удач­ным вы­бо­ром объ­ек­та. В ка­че­стве объ­ек­та он взял горох ого­род­ный, о до­сто­ин­ствах ко­то­ро­го мы как раз го­во­ри­ли на уроке. И до Мен­де­ля уче­ные про­во­ди­ли экс­пе­ри­мен­ты на рас­те­ни­ях, но ни­ко­му из них не уда­лось по­лу­чить таких ре­зуль­та­тов. Да­вай­те оста­но­вим­ся на тех усло­ви­ях, ко­то­рые при­нес­ли Мен­де­лю опре­де­лен­ный успех.

Усло­вия

1​ Про­ве­де­ние пред­ва­ри­тель­ных ис­сле­до­ва­ний для озна­ком­ле­ния с экс­пе­ри­мен­таль­ным объ­ек­том.

2​ Тща­тель­ное пла­ни­ро­ва­ние всех экс­пе­ри­мен­тов, чтобы вся­кий раз вни­ма­ние было со­сре­до­то­чен­но на одной пе­ре­мен­ной, что упро­ща­ет на­блю­де­ние.

3​ Стро­жай­шее со­блю­де­ние всех ме­то­дик.

4​ Точ­ная ре­ги­стра­ция всех экс­пе­ри­мен­тов и за­пись по­лу­чен­ных дан­ных.

5​ По­лу­че­ние до­ста­точ­но­го ко­ли­че­ства дан­ных, чтобы их можно было счи­тать до­сто­вер­ны­ми.

УИ­ЛЬЯМ БЕТ­СОН

Уи­льям Бет­сон — ан­глий­ский био­лог, один из ос­но­ва­те­лей науки ге­не­ти­ка. В 1906 году он пред­ло­жил тер­мин «ге­не­ти­ка». В свое время он за­кон­чил Кем­бридж­ский уни­вер­си­тет, где с 1908 по 1910 год пре­по­да­вал в ста­ту­се про­фес­со­ра. С 1910 года он стал ди­рек­то­ром Ин­сти­ту­та са­до­вых куль­тур. В мо­ло­дые годы он увле­кал­ся фи­ло­ге­ни­ей хор­до­вых, затем стал за­ни­мать­ся ге­не­ти­кой.

Уи­льям Бет­сон от­ста­и­вал:

1​ нена­сле­до­ва­ние при­об­ре­тен­ных при­зна­ков,

2​ пре­ры­ви­стый ха­рак­тер из­мен­чи­во­сти,

3​ уче­ние о чи­сто­те гамет.

В 1905 году он вы­дви­нул тео­рию «при­сут­ствия/от­сут­ствия», чтобы объ­яс­нить воз­ник­но­ве­ние новых при­зна­ков у ор­га­низ­мов по па­де­нию тор­мо­зя­щих фак­то­ров.

Тео­рия Уи­лья­ма Бет­со­на

Про­цесс про­грес­сив­ной эво­лю­ции пред­став­ля­ет собой по­сте­пен­ную утра­ту пер­во­на­чаль­но­го на­бо­ра генов, при­су­ще­го пред­кам.

В 1910 году он ос­но­вал ан­глий­ский ге­не­ти­че­ский жур­нал.

ЧИ­СТАЯ ЛИНИЯ

Чи­стая линия — это груп­па ор­га­низ­мов, име­ю­щая опре­де­лен­ные при­зна­ки, ко­то­рые пол­но­стью пе­ре­да­ют­ся потом­ству с ге­не­ти­че­ской од­но­род­но­сти всех осо­бей. Чи­стые линии рас­те­ний — сорта рас­те­ний, при са­мо­опы­ле­нии да­ю­щие ге­не­ти­че­ски и мор­фо­ло­ги­че­ски иден­тич­ное потом­ство. Ана­ло­гом чи­стой линии у мик­ро­ор­га­низ­мов яв­ля­ет­ся штамм. Чи­стые ин­бред­ные линии у жи­вот­ных по­лу­ча­ют при близ­ко­род­ствен­ном скре­щи­ва­нии в те­че­ние несколь­ких по­ко­ле­ний.

источник конспекта - http://interneturok.ru/ru/school/biology/10-klass/undefined-0/istoriya-razvitiya-genetiki-gibridologicheskiy-metod?seconds=0&chapter_id=929

источник видео:

http://www.youtube.com/watch?v=HZZcKoJcpLs

http://www.youtube.com/watch?v=abxDG1-kf1U

http://www.youtube.com/watch?v=qO_RIQtSpGk

http://www.youtube.com/watch?v=oK16mC0aIxQ

источник презентации - http://www.myshared.ru/slide/425105/

Файлы