Задачи:
- познакомить учащихся с историей возникновения генетики как науки;
- способствовать патриотическому воспитанию на примере судеб ученых-генетиков России;
- формировать научную картину мира;
- формировать познавательную активность через содержание урока-лекции;
- развивать навык составления плана-конспекта по новому материалу;
- познакомить учащихся с принципами научной этики.
Ход урока:
- Вводная беседа о значении генетики в современном мире.
- Лекция об ученых-генетиках за рубежом.
- Трудные годы советской генетической школы.
- Современное состояние генетической науки в России.
Оборудование:
- Портреты ученых.
- Презентация по истории генетики.
Содержание урока.
21-й век ознаменовал свой приход многими достижениями в различных областях науки и техники, культуры и искусства. Но самым ярким событием наступившего века стало успешное завершение международной программы “Геном человека”, позволившей заглянуть всвятая святых организма человека – в его наследственный материал. Расшифрованы и описаны подробно многие хромосомы человека, выяснено положение отдельных генов. Все это раскрывает дополнительные возможности перед наукой по влиянию непосредственно на генный набор организма, по улучшению генофонда человечества. То, о чем писатели-фантасты могли только мечтать – свершается на наших глазах. Можно менять наследственную природу организмов, придавать продуктам питания новые свойства, получать безопасные лекарства, пересаживать органы и ткани, клонировать организмы, повышать урожайность сельскохозяйственных культур…И все это благодаря открытию, которое было сделано никому в то время неизвестным монахом из маленького города Брюнна, что в Силезии (ныне Брно, Чехословакия) Грегором Менделем.
Грегор Мендель (1822–1884 гг.) августинский монах, закончил университет в Вене, преподавал математику и физику. В своих опытах опирался на математическую науку. В течение 8 лет выводил чистые сорта гороха, а потом стал скрещивать между собой растения с контрастными признаками. В 1-м поколении во всех экспериментах наблюдал единообразие признаков, а в дальнейшем – расщепление признаков в соотношении 3 к 1. 8 февраля 1865 года выступил с результатами своей работы в Обществе естествоиспытателей. Работа называлась “Опыты над растительными гибридами”.Кроме этого, Мендель отослал свою работу в 120 научных библиотек. Но ответа так и не дождался.
Прошло 35 лет, и в 1900 году трое ученых, независимо друг от друга, переоткрывают законы Менделя. Это были Корренс из Германии, Чермак из Австрии иДе Фриз из Голландии. И с этого момента генетика уверенно шагнула в науку, взбудоражив умы многих ученых, подчинив себе мечты и реальность университетов, лабораторий, маленьких научных коллективов.
Одним из первых на вызов генетики отозвался американский ученый Томас Гент Морган (1866–1945 гг.) Эмбриолог из Америки в 1900 году отправился к Де Фризу. Все европейские ученые рассказывали ему о Менделе. Это раздражало. Вернувшись в Америку, Морган увлекается генетикой. В связи с экономическим кризисом, резко сократившим финансирование университетов, Морган вынужден искать дешевый объект для экспериментов. И тут судьба подкидывает ему замечательное решение проблемы исследуемого животного – плодовую мушку дрозофилу. В Колумбийском Университете Нью-Йорка появилась “мушиная комната” со связками гниющих бананов. Это была удачная находка! Дрозофила размножалась и приносила потомство каждые 8 дней, питалась сладкими фруктами или каплями сиропа, была удобна в содержании и наблюдении. А еще у нее оказалось только 8 хромосом в кариотипе, что тоже облегчало изучение генов. Уже за одну дрозофилу Моргану стоило бы поставить памятник, но ведь это еще не все!
Он создает великолепную генетическую школу, откуда выходят замечательные ученые, прославившие науку:
| Ученый | Первое знакомство | Результат |
| Меллер | В 17 лет писал письма Моргану с советами и своими теориями по генетическим исследованиям | Открыл явление искусственного мутагенеза |
| Стертевант | Увлекался качками, доказал, что масть лошадей наследуется в соответствии с законами Менделя | Открыл явление сцепления генов |
| Бриджес | Устроился мыть пробирки в лаборатории, разводил дрозофил, исследовал их под микроскопом | Построил карту Х-хромосомы |
И в 1933 году Морган с учениками получают Нобелевскую премию за Хромосомную теорию наследственности.
Судьба генетики в России сложилась не столь радужно. Но сначала ничто не предвещало беды. Генетикой у нас в стране увлекся талантливый ученый, руководитель института экспериментальной медицины Николай Константинович Кольцов (1872–1940 гг.) Он создает хорошую научную школу генетики, собирает вокруг себя талантливую молодежь. Сам же увлечен генетикой человека – евгеникой, наукой о создании лучших людей. К тому времени было известно более 500 наследственных заболеваний человека, 2 из 100 младенцев были обречены на смерть из-за тяжелых мутаций. Как избавить человечество от этого гнета, сделать людей совершенными физически и нравственно? Решению этой проблемы подчинил свою жизнь Кольцов. Но 30-е годы ознаменованы известными событиями в Германии: к власти пришли нацисты, начинаются опыты по созданию сверхчеловека, совершенствованию арийской расы. И в Советской России отголоски этого ударили по Кольцову – его обвиняют в сочувствии нацистам, отлучают от науки, он вынужден скрываться… Скончался Николай Константинович в изоляции в 1940 году. Жена приняла яд на следующий день после смерти мужа
Но после Кольцова остались его любимые талантливые ученики. В 1925 году в Германию отправляется в длительную командировку (организовывать генетическую лабораторию) любимый ученик Кольцова Н.В. Тимофеев-Ресовский (1900–1981 гг.) Сам он изучал мутагенное воздействие рентгеновских лучей. Кроме того, благодаря таланту, природной выносливости, памяти и здоровью, ему удалось создать целый научный центр недалеко от Берлина. Там вместе с сотрудниками (интернациональной командой) ему удалось установить линейные размеры гена (то же, что Резерфорд в физике). Судьба Тимофеева-Ресовского сложилась достаточно трагично: он стал невозвращенцем, отработал в Германии до 1945 года, после чего был отправлен в лагеря как враг народа. И только необходимость создания атомной бомбы позволила ему вернуться в науку. После того, как запрет на изучение генетики в нашей стране был отменен, именно Тимофеев-Ресовский оказался среди немногих ученых-генетиков, восстанавливающих эту науку.
А.С.Серебровский (1892–1948 гг.) Занимался селекцией животных, привез из-за границы ген кролика плюшевый рекс. Увлечение евгеникой привело к тому, что решил на своей семье поставить эксперимент, в результате стал многодетным отцом.
Н.И.Вавилов (1887–1943 гг.) самый знаменитый из когорты российских генетиков. Занимался селекцией растений. У него возникла идея объехать все известные центры земледелия и собрать мировую коллекцию семян. Так было положено начало многочисленным экспедициям во все уголки земного шара. В 1925 году Вавилов создает ВИР, в котором и расположилась эта уникальная коллекция (и до сих пор!). В 1931 году был избран президентом Географического общества, продолжал изучать мировые центры земледелия, создав Учение о центрах многообразия и происхождения культурных растений. А в 1940 году его арестовывают как шпиона и врага народа… И в 1943 году он умирает от голода в Саратовской тюрьме.
Чтобы понять все это, надо вспомнить историю, события тех лет, коллективизацию, голод, развал сельского хозяйства, культ личности сталина и, конечно же, личность Т.Д.Лысенко, который заявил: “Или я, или Вавилов!”
Началось вытеснение классической генетики, не надо учить языки, читать и переводить журналы, проводить эксперименты… Надо ВЕРИТЬ! Привлечение полуграмотных людей и поддержка правительства привели к тому, что так называемая мичуринская биология хлынула в учебники. На сессии ВАСХНиЛ в 1948 году запретили генетику как науку и до 1964 года не преподавали ее ни в школах, ни в ВУЗах.
А мы с вами начнем изучение этой науки и попробуем сократить 30-летние отставание от мирового генетического процесса
Н.И.Вавилов был реабилитирован только в 1955 году, уже после смерти М.В.Сталина. Но только после 1965 года, после отставки Н.С.Хрущева, началось настоящее возвращение Н.И.Вавилова из забвения. В газетах и журналах публикуются статьи, генетика возвращается в Россию.
В 1967 году в театре им.Комиссаржевской состоялись торжества по поводу 80-летия Н.И.Вавилова, но нашлось человеческих слов о том, что страна сделала со своим героем – гениальным ученым Началась канонизация с отсечением трагических обстоятельств, все стали друзьями Н.И.Вавилова. В 1969 г. Выходит биография Н.И.Вавилова в серии ЖЗЛ, тираж накануне выхода в свет арестовывают, рабочие типографии вырывают страницы с нежелательной информацией! Это действовали те лысенковцы, которые в 1948 году получили посты и немалые…На сентябрь 1970 года наметили открытие памятника Н.И.Вавилову (на пожертвования ученых) в честь 50-летия Закона гомологических рядов. Но велено было стесать с лица памятника все морщины, чтобы не думали, что ученый плохо питался! Потребовали сделать улыбку, т.е. лицо стало совсем чужое… Мало того, власти потребовали провести расследование, чтобы выяснить, кто именно организовал сбор средств на памятник и впоследствии наказать виновных! Даже после смерти Н.И.Вавилова страсти вокруг него не утихали, уж больно грязная страница истории была связана с его смертью…
А генетика – продолжает развиваться, невозможно остановить прогресс. В нашей стране чуть медленнее, за границей – гораздо быстрее, но научный процесс идет. Нобелевские премии получают ученые за свой вклад в генетическую науку, все новые и новые открытия будоражат умы ученых. И нам с вами можно гордиться тем, что значительный вклад в этот процесс сделали наши соотечественники, по-настоящему талантливые ученые, о которых шла речь на сегодняшнем уроке.