МЕТОДИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ НА ТЕМУ: «ГРЕГОР МЕНДЕЛЬ»

МЕТОДИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ НА ТЕМУ:  «ГРЕГОР МЕНДЕЛЬ» Чешский   ученый   Г. Мендель   родился   22   июля   1822   года   в   небольшой деревушке на территории современной Чехии, которая тогда входила в состав Австро­Венгрии.   При   крещении   он   был   назван   Иоганном.   Происходит Мендель из крестьянского сословия. Его отец Антон Мендель ухаживал за барским садом и своих детей научил работать в саду и огороде. Он часто брал сына в сад, чтобы делать окулировки и прививки фруктовым деревьям. В то время одноклассный минимум был совершенно обязателен для всех детей, и дети Менделей, Иоганн и две его сестры, учились в общинной школе. Больше всего Иоганну полюбилось естествознание. Его интерес к природе углубил учитель   Томаш   Маккита,   рекомендовавший   родителям   продолжить образование   сына.   Сначала   Мендель   учился   в   школе   в   Липнике,   которую блестяще окончил  и по  рекомендации учителей стал учеником гимназии в Троппау (ныне Опава). Но тут с его отцом случилось несчастье: во время работы в саду он получил тяжелую травму и не мог больше поддерживать сына,   который   теперь   вынужден   был   самостоятельно   заботиться   о собственном содержании. Мендель оканчивает особый курс для кандидатов в учителя   и   начинает   зарабатывать   уроками   (при   этом   оставаясь   лучшим учеником в гимназии). Мендель страстно хотел стать учителем и вскоре поступил в философские классы   при   университете   в   городе   Олбьмюнц   (сейчас   Оломоуц) .   Но   для продолжения   учебы   нужно   было   преодолеть   материальные   трудности. Постоянное   недоедание   и   чрезмерное   напряжение   сделали   свое   дело.   Он серьезно заболел. Из­за недостатка средств Иоганн оставил бы философские классы, если бы не помощь младшей сестры Терезии, которая уступила ему часть   своего   приданого.  Впоследствии,  когда   Мендель   станет   настоятелем монастыря, он возьмет на себя все расходы по воспитанию и образованию ее детей. Философские   классы   окончены,  но   Менделя   тянуло   к   науке.  На   выбор Иоганном дальнейшего пути большое влияние оказала его мать. Будучи очень набожной, она хотела, чтобы сын стал священником. Мендель и сам понимал, что такое решение избавит его от забот о собственном содержании, и самое главное, он получит возможность дальнейшего образования. В   1843   году   Мендель   был   принят   в   августинский   монастырь   святого Томаша и выбрал орденское имя Грегориус. Монастырь в Брюнне (ныне Брно) отличался давней культурной традицией. Его настоятель Франц Напп, будучи высокообразованным   человеком,   при   подборе   будущих   членов   монастыря особое внимание обращал на интеллект кандидатов. Так, монахами здесь были филологи, ботаники, музыканты, математики. Они не только служили Богу, но были еще и педагогами в моравских гимназиях и школах.Мендель отлично занимался в богословском училище, получил сан и был назначен   приходским   священником   в   больницу   святой   Анны.   Но   молодой человек   не  переносил   вида   страдающих,  поэтому   он   едет   в   город   Зноймо преподавать  латинский,  греческий и немецкий  языки в гимназии.  Здесь он зарекомендовал себя хорошим учителем, и ему предложили ехать поступать в университет. Однако Мендель не выдержал экзамена по биологии: сказалась недостаточная подготовка и занятия по старым учебникам. Он не был знаком с теорией Дарвина и работами по эволюции млекопитающих, а богословское воспитание   не   позволило   ему   зачислить   человека   в   отряд   приматов.   Но настоятель   монастыря   Напп   нашел   материальные   возможности,   чтобы направить   Менделя   в   Венский   университет   вольнослушателем.   Мендель   с большим интересом занимался физикой, зоологией, химией, математикой, в лаборатории одного  из  первых  цитологов  мира Унгера  изучал  анатомию  и физиологию растений, теорию эволюции. Здесь Мендель был принят, будучи еще   студентом,   в   члены   Венского   зоолого­ботанического   общества.   После двух лет изучения естественных наук Мендель вернулся в Брюнн, где стал работать   преподавателем   физики   и   естественной   истории   в   Брюннской высшей реальной школе. Но так как Мендель в университете изучал лишь выбранные им предметы как вольнослушатель и не сдавал экзамены, он не получил диплома и не смог стать профессором. В   монастыре   он   по­прежнему   работал   в   саду,   разводил   цветы,   даже выращивал   в  оранжерее   ананасы,  занимался   пчелами,  изучал   энтомологию, метеорологию. Для его ботанических исследований настоятель Напп выделил Менделю маленький участок земли (35    7 м). Грегору Менделю было около 32 лет, когда весной 1854 года на этом участке он посеял горох. Выбор объекта был тщательно   продуман:   удобство   в   культивировании,   самоопыление,   четко выраженные признаки, крупные цветки, хорошо переносящие кастрирование и защищенные от чужой пыльцы, плодовитые гибриды.  Мендель   определил   задачу   –   изучить   наследование   различающихся признаков. По каждому признаку он вывел чистые линии. Исследовалось семь пар   таких   признаков:   1)   форма   семян,   2)   окраска   семядолей,   3)   окраска кожуры,   4)   форма   бобов,   5)   окраска   незрелого   плода,   6)   расположение цветков, 7) длина стебля. КОНТРАСТНЫЕ ПРИЗНАКИ У ГОРОХА Признаки 1 Окраска семядолей Гены доминантные рецессивные 2 желтая 3 зеленая Окончание табл.1 Форма семян Окраска кожуры семян Форма бобов Окраска незрелого боба Расположение цветка на стебле Длина стебля 2 гладкая 3 морщинистая светло­коричневая белая выпуклая зеленая по оси высокий с перехватом желтая на верхушке низкий Ход скрещивания и результаты опытов сейчас подробно описываются в школьных учебниках биологии во всех странах мира. Правила наследования, сформулированные Г. Менделем, – классика биологии. Вот эти правила: * первый закон – единообразия гибридов первого поколения, или правило преобладания   одного   из   родительских   признаков,  названного   доминантным (А), над другим – рецессивным (а); * второй закон – расщепления гибридов во втором поколении на сходные с родительскими формами группы в отношении 3А : 1а; *  третий   закон  –   независимого   расщепления   и   случайного комбинирования   признаков   в   тех   случаях,  когда   родители   различаются   по двум или более парам альтернативных наследственных особенностей. Эксперименты по скрещиванию, проводимые Менделем, были лаконичны, логичны и точно просчитаны. Ученый не использовал термин ген, он говорил наследственный   задаток,  что,  по   существу,   одно   и  то   же.  Мендель   ввел новые понятия – доминантный и рецессивный признаки и новую символику – буквенные   обозначения   признаков,   которой   пользуются   и   современные генетики.   Он   впервые   использовал   математический   анализ   при   изучении биологических проблем и впервые применил метод вероятностей в вопросе о случайном сочетании гамет в процессе оплодотворения. Мендель открыл, что признаки живого организма передаются определенными задатками, которые находятся   в   клетках   парами.   При   образовании   половых   клеток   парные задатки расходятся, и в каждой зрелой половой клетке находится только один из   задатков.   При   оплодотворении   задатки   от   обоих   родителей   опять соединяются попарно. Это означает, что наследственное вещество дискретно, поэтому   комбинации   признаков   варьируют.   Мендель   смог   объяснить расщепление и свободную комбинацию признаков родителей и потомства. Результаты опытов ученый изложил в классической работе «Опыты над растительными   гибридами».   В   1865   году   он   доложил   о   своей   работе   на очередном заседании Брюннского общества естественных наук. Несмотря на то что общество разослало свой журнал с опубликованной статьей Менделя научным институтам в различные страны Европы и за ее пределы, сущностьработы   осталась   непонятой   учеными.   Мендель   ждал   признания,   откликов, ждал хотя бы вопросов. Реакцией научного мира было молчание. Мендель обратился к выдающемуся немецкому ботанику Карлу Нэгели. Тот   посоветовал   ученому   повторить   свои   опыты   на   растении   ястребинке, своем излюбленном объекте. Три года Мендель занимался изучением ястребинки, получал посылки от Нэгели с новыми формами, однако, увы, ничего не получалось. Попробовал он также   ставить   опыты   на   животных.   В своей   келье   Мендель   держал   целый зверинец,   но   церковное   начальство   потребовало,   чтобы   он   убрал   из   кельи белых и серых мышей. Мендель продолжал работать с ястребинкой, а она оказалась исключением из правил: у ястребинки наблюдается апомиксис, при котором зародыш развивается без оплодотворения. Об этом ученый не знал. Переписка с Нэгели постепенно угасла. Нэгели так и не смог или не захотел понять законы наследования, открытые Менделем. Одновременно с опытами по гибридизации Мендель не прекращал работы в саду и в оранжерее, искал новые методы селекции, и нередко выведенные им сорта получали первые премии на выставках. Настоятель   Напп   умер   в   1867   году.   Весной   1868   года   одиннадцатью голосами из двенадцати выборщиков новым аббатом был избран Мендель. С принятием   новой   должности   закончилось   его   преподавание   в   реальном училище, все меньше времени оставалось для научной работы. По обычаю и закону настоятель монастыря святого Томаша автоматически занимал важное место в политической и финансовой жизни империи. Мендель увлекся пчеловодством, и по его проекту был сооружен большой каменный   пчельник,   где   обитали   местные,   каринтийские,   кипрские, египетские и даже «нежалящие» пчелы. Он придумал специальный домик для скрещивания этих насекомых, но скрещивание не получалось. Лишь после его смерти   ученым   удалось   провести   скрещивание,   доказывающее   учение Менделя, и получить гибридных пчел. В   январе   1884   года   вследствие   тяжелой   болезни   сердца   и   почек   аббат августинского   монастыря   святого   Томаша   и   основатель   генетики   Иоганн Грегор   Мендель   умер.   На   похороны   аббата   в   монастырской   гробнице   на центральном кладбище собрался весь Брюнн. В похоронах участвовало много высокопоставленных лиц духовного и светского звания. Но среди участников похорон не было никого, кто бы подумал, что в лице Менделя уходит не только   настоятель   монастыря,   известный   своими   благодеяниями,   но   и выдающийся исследователь, имя которого вскоре станет известным во всем культурном и научном мире. В   1892  году   Гучо   де   Фриз,   голландский   биолог,   начал   большую   серию экспериментов по скрещиванию растений. Де Фриз исследовал энотеру, мак и дурман.   Завершением   работы   стало   изложение   законов   наследования   в«Известиях   Германского   ботанического   общества».   В   1900   году   немецкий ботаник   Карл   Корренс,   работая   с   кукурузой,   и   австриец   Эрих   Чермак, скрещивая   горох,   независимо   друг   от   друга   пришли   к   тем   же   законам наследования.   Изучая   научную   литературу,   эти   ученые   натолкнулись   на статью Менделя «Опыты над растительными гибридами». И оказалось, что законы   наследования   уже   открыты   им   35   лет   назад.   Слава   Г.   Менделя моментально распространилась в научном мире. В   XX в.   появились   и   стали   бурно   развиваться   новые   направления исследований. В 1901 году Гучо де Фриз сформулировал теорию мутаций. В 1903 году В. Иогансен разработал учение о чистых линиях и наследовании в популяциях, в 1903 г. им был введен термин «ген», что дало название новой науке – генетике. В 1908 году Харди и Вейнберг рассмотрели вероятность распределения генотипов в свободно скрещивающихся популяциях. В 1914 году Томас Морган сформулировал хромосомную теорию наследственности. В 1922   году   Н.   И.   Вавилов   вывел   закон   гомологических   рядов   в наследственной   изменчивости.   В   1925   году   С.   С.   Четвериков   разработал учение о популяциях, Т. Пайнтер начал изучение функционирования генов в хромосоме.   Н. В. Тимофеев­Ресовский   в   1934   году   разработал   теорию, позволившую   установить   законы   возникновения   мутаций.   1953   год   для биологов   стал   знаменательным:   Фрэнсис   Крик,   Моррис   Жю   Уилкинс   и Джеймс Уотсон предложили модель молекулы ДНК в виде двойной спирали. Генетика органически вошла во все биологические науки, сельское хозяйство, медицину. Гениальность Менделя в том, что он первым увидел идею, сумел объединить факты в стройную логическую теорию. Город, где прошла большая часть сознательной жизни Г. Менделя, до конца 1918  года   назывался   Брюнном.  Сейчас   это   город   Брно,  столица   Моравии. Небольшая площадь у августинского монастыря святого Томаша носит имя Грегора   Менделя.   В   бывшей   столовой   монастыря   открыта   выставка,   где можно видеть документальные свидетельства жизни ученого, сохранившиеся приборы, которыми он пользовался. Во дворе находится опытный садик, в котором воспроизводятся опыты Менделя по скрещиванию растений. Здесь же   мемориальная   доска.   Рядом   с   садиком   установлена   статуя   ученого. Комплекс,   посвященный   памяти   великого   основоположника   генетики, называется «Менделианум».