История развития генетики. Гибридологический метод (биология 10 класс)

С помощью этого видео вы сможете самостоятельно изучить тему «История развития генетики. Гибридологический метод». В ходе урока ученики узнают о том, как развивалась генетика – наука об изменчивости и наследственности живых организмов. Учитель расскажет и о том, кто придумал термин «генетика» и какое место в науке это направление биологии занимает сегодня.

Тема: Основы генетики

Урок: История развития генетики. Гибридологический метод

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.

ОБЪЕКТ

ВАРИАНТЫ

Форма семян

Круглые, морщинистые

Окраска семян

Желтые, зеленые

Форма бобов

Гладкие, морщинистые

Расположение цветков на стебле

Пазушные, верхушечные

       

Высота растения

Нормальные, карликовые

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.