Математические модели в естественнонаучном образовании. Том II

Признавая ценность количественного анализа, Мендель создал математическую модель передачи наследуемых признаков, основанную на понятиях вероятности. Его гений заключался как в выявлении достаточно простых признаков, чтобы иметь возможность сформулировать хорошую модель, так и в успешном моделировании наследования этих признаков. Хотя последующая работа добавила много новых возможностей классическим моделям, и теперь знаем гораздо больше о химических и биологических механизмах, лежащих в основе генетики, простая модель Менделя остается основным ядром понимания того, как организмы передают свои черты потомству.

6.1. Менделевская генетика

В 1865 году Мендель представил свои выводы из селекционных экспериментов с садовым горохом, опубликовав результаты в 1866 небольшой группе ученых в городе Брюн, на территории современной Чехии. Хотя мировое научное сообщество в основном не замечало этого до начала века, генетическая теория Менделя была большим достижением. Давайте внимательно рассмотрим некоторые из его экспериментов, чтобы понять, как модель описывает то, что он наблюдал.

Мендель выделил для изучения семь характеристик растений гороха: длину стебля, форму семян, цвет семян, цвет цветка, форму стручка, цвет стручка и положение цветка. Каждая из этих характеристик появилась в горохе в одной из двух форм, которые назовем чертами. Например, длина стебля может быть высокой или карликовой, в то время как форма семени может быть круглой или морщинистой. Путем селекционного разведения он затем разработал истинно селекционные линии гороха для этих признаков – штаммы растений гороха, которые производили потомство, все из которых были идентичны родителям. Таким образом, все потомки правильно размножающейся линии для высоких растений будут высокими, а все потомки размножающейся карликовой линии будут карликами.