Науковий реферат з біології
ПЛАН
1. Природа генів....................................................................................................2
2. Дитинство і юність Менделя...........................................................................3
3. Августинский монастир..................................................................................4
4. Дослідження Менделя:...................................................................................6
- спадкування при моногібридному схрещуванні і закон розщеплення;.......9
- поворотне, аналізуюче схрещування;.............................................................10
- дигібридне схрещування і закон незалежного розподілу;............................11
- короткий виклад суті гіпотез Менделя;..........................................................12
6. Відкриття генетики.........................................................................................12
7. Останні роки життя Менделя та його визнання..........................................14
8. Список використаної літератури..................................................................16
Генетика по праву може вважатися одним з найважливіших розділів біології. Протягом тисячоліть людина користувалася генетичними методами для поліпшення домашніх тварин і оброблюваних рослин, не маючи уяви про механізми, що лежать в основі цих методів. Судячи з різноманітних археологічних даних, уже 6000 років тому люди розуміли, що деякі фізичні ознаки можуть передаватися від одного покоління іншому. Відбираючи визначені організми з природних популяцій і схрещуючи їх між собою, людина створювала поліпшені сорти рослин і породи тварин, що володіли потрібними їй властивостями.
Але закономірності, по яких ті чи інші ознаки передаються потомству, залишалися "таємницею за сімома печатками".
Серед учених до середини ХІХ ст. міцно затвердилася думка: "Закон спадковості полягає тільки в тому, що ніякого закону спадковості немає".
Однак лише на початку XX ст. учені стали усвідомлювати повною мірою важливість законів спадковості і її механізмів. Хоча успіхи мікроскопії дозволили установити, що спадкоємні ознаки передаються з покоління в покоління через сперматозоїди і яйцеклітини, залишалося незрозумілим, яким чином дрібні частки протоплазми можуть нести в собі «задатки» тієї величезної безлічі ознак, з яких складається кожен окремий організм.
Природа генів
Вивчення спадковості вже давно було пов'язано з уявою про її корпускулярну природу. У 1866 р. Мендель висловив припущення, що ознаки організмів визначаються наслідуваними одиницями, які він назвав “елементами”. Пізніше їх стали називати “факторами” і, нарешті, генами; було показано, що гени знаходяться в хромосомах, з якими вони і передаються від одного покоління до іншого.
Незважаючи на те, що вже багато чого відомо про хромосоми і структуру ДНК, дати визначення гена дуже важко, поки удалося сформулювати тільки три можливих визначення гена:
а) ген як одиниця рекомбінації.
На основі своїх робіт з побудови хромосомних карт дрозофіли Морган стверджував, що ген - це найменша ділянка хромосоми, що може бути відділена від ділянок, що примикають до нього, у результаті кросинговера. Відповідно до цього визначення, ген являє собою велику одиницю, специфічну область хромосоми, що визначає ту чи іншу ознаку організму;
б) ген як одиниця мутирування.
У результаті вивчення природи мутацій було встановлено, що зміни ознак виникають унаслідок випадкових спонтанних змін у структурі хромосоми, у послідовності підстав чи навіть в одній підставі. У цьому розумінні можна було сказати, що ген - це одна пара комплементарних основ у нуклеотидній послідовності ДНК, тобто найменша ділянка хромосоми, здатна перетерпіти мутацію.
в) ген як одиниця функції.
Оскільки було відомо, що від генів залежать структурні, фізіологічні і біохімічні ознаки організмів, було запропоновано визначати ген як найменшу ділянку хромосоми, що обумовлює синтез визначеного продукту.
Грегор Йоганн Мендель став основоположником вчення про спадковість, творцем нової науки - генетики. Але він настільки випередив свій час, що протягом життя Менделя, хоча його роботи були опубліковані, ніхто не зрозумів значення його відкриттів. Лише через 16 років після його смерті вчені заново прочитали й осмислили написане Менделем.
Мендель показав, що спадкоємні задатки не змішуються, а передаються від батьків нащадкам у вигляді дискретних (відособлених) одиниць. Ці одиниці, представлені в особинах парами, залишаються дискретними і передаються наступним поколінням у чоловічих і жіночих гаметах, кожна з яких містить по одній одиниці з кожної пари. У 1909 р. датський ботанік Йогансен назвав ці одиниці генами, а в 1912 р. американський генетик Морган показав, що вони знаходяться в хромосомах. З тих пір генетика досягла великих успіхів у поясненні природи спадковості і на рівні організму, і на рівні гена.
Дитинство і юність
Народився Йоганн Мендель 22 липня 1822 року в родині селянина в невеликому селі Хінчини на території сучасної Чехії, а тоді - Австрійської імперії.
Хлопчик відрізнявся неабиякими здібностями, і оцінки в школі йому виставлялися лише чудові, як "одному з перших в класі". Батьки Йоганна мріяли вивести свого сина "у люди", дати йому гарну освіту. Перешкодою цьому служила крайня нужда, з якої не могла вибитися родина Менделя.
І все-таки Йоганну удалося закінчити спершу гімназію, а потім дворічні філософські курси. Він пише в короткій автобіографії, що "відчув, що не зможе далі витримати подібну напругу, і побачив, що по завершенні курсу філософського навчання йому доведеться вишукувати для себе положення, що звільнило б його від болісних турбот про хліб насущний... "
У 1843 році Мендель став послушником у Августинському монастирі у Брюнні (нині Брно). Зробити це було зовсім не просто, довелося витримати суворий конкурс (три кандидати на одне місце).
І от абат - настоятель монастиря - вимовив урочисту фразу, звертаючись до розпростертого на підлозі Менделя: "Скинь із себе стару людину, що створена в гріху! Стань новою людиною!" Він зірвав з Йоганна його мирський одяг - старенький сюртук - і надяг на нього сутану. За звичаєм, прийнявши чернечий сан, Йоганн Мендель одержав своє друге ім'я - Грегор.
Ставши ченцем, Мендель нарешті був урятований від вічного нестатку і турботи про шматок хліба. Його не залишало бажання продовжити навчання, і в 1851 році настоятель відправив його вивчати природничі науки у Віденський університет. Але тут його очікувала невдача. Мендель, що увійде в усі підручники біології як творець цілої науки - генетики, провалився саме на екзамені з біології. Мендель чудово розбирався в ботаніці, але його знання про зоологію були явно слабенькі. Коли його попросили розповісти про класифікацію ссавців і їхнє господарське значення, він описав такі незвичайні групи, як "звірі з лапами" і "кігтеногі". З "кігтеногі", куди Мендель зарахував собаку, вовка і кішку, "господарське значення має тільки кішка", тому що вона "харчується мишами" і " її м'яка красива шкіра переробляється кушнірами".
Провалившись на іспиті, розстроєний Мендель залишив мрії про одержання диплома. Однак, і не маючи його, Мендель як помічник учителя викладав фізику і біологію в реальній школі в Брюнні.
Августинский монастир
У монастирі він став усерйоз займатися садівництвом і випросив собі в настоятеля під садок невелику обгороджену забором ділянку – 35 х 7 метрів.
Хто б міг припустити, що на цій крихітній ділянці будуть установлені загальні біологічні закони спадковості? Навесні 1854 р. Мендель висадив тут горох.
А ще раніш у його чернечій келії з'являться їжак, лисиця і безліч мишей - сірих і білих. Мендель схрещував мишей, спостерігав, яке виходило потомство. Якби доля склалася інакше, опоненти пізніше називали б закони Менделя не "гороховими", а "мишачими"? Але монастирське начальство провідало про досліди брата Грегора з мишами і розпорядилося - мишей забрати, щоб не кидати тінь на репутацію монастиря.
Тоді Мендель переніс свої досліди на горох, якій ріс у монастирському садку. Пізніше він жартівливо говорив своїм гостям:
- чи не хочете подивитися на моїх дітей?
Здивовані гості йшли разом з ним у сад, де він показував їм на грядки з горохом.
Проте настоятель міг вже упевнитися, що врожай експериментів, які збере тут патер Грегор, не пропаде дарма, адже ще влітку 1853-го у Відні на засіданні зоолого-ботанічного товариства знову прийнятий у його склад преподобний студент Мендель уже зробив доповідь про біологію шкідника редису, ріпи і капусти – метелика. Гусениці цього племені спустошили в попередньому році городи Моравії. Нещастя уразило і Хейнцендорф і Брюнн, а до таких подій потомствений селянин Мендель не міг залишатися байдужим, і він вирішив розібратися в ньому так, як личило людині з університетської лабораторії: взявся копатися в городній землі, але не лопатою, а пінцетом, і знайшов у коренеплодах гусениць. І звичайно ж, привіз їх у Відень в акуратній дерев'яній шухлядці. Прорізав у сточених гусеницями редисках віконечка, щоб спостерігати за поводженням личинок, що уже впали в заціпеніння. Спостерігав за ними всю зиму, вивів з них метеликів і описав їх.
Друга праця пішла швидко. Мабуть, Мендель сам навіть не очікував, що так вийде. Комах-шкідників було в ту пору безліч. Дотримуючись законів, тоді ще невідомих, комахи зненацька бурхливо розмножувалися, заповнювали посіви, і настільки ж зненацька їхня навала раптом припинялася. У 1853 і 1854 роках постраждали не одні городи, але ще і плантації гороху. Ворог значився в ентомологічних працях під ім'ям горохової зерноїдки. Мендель, звичайно, розумів, що проведені ним спостереження можуть зацікавити і Коллара і зоолого-ботанічне товариство. Він, мабуть, навіть розраховував, що його запросять у Відень зробити нову доповідь, і – щоб зацікавити в цьому вчителя – послав Коллару лист, що починався так: