Ismertesse az örökletes változékonyság jelentőségét az élőlények életében! A variabilitás, típusai és biológiai jelentősége

A változékonyság, típusai és biológiai jelentősége

A variabilitás az élő rendszerek általános tulajdonsága, amely a fenotípus és a genotípus változásaihoz kapcsolódik, amelyek a külső környezet hatására vagy az örökítőanyag változásai eredményeként jönnek létre. Tegyen különbséget az örökletes és a nem örökletes változékonyság között.

Az örökletes variabilitás kombinatív, mutációs, határozatlan.

A kombinációs variabilitás a gének új kombinációinak eredményeképpen jön létre az ivaros szaporodás, a keresztezés és más, génrekombinációval kísért folyamatok során. A kombinatív variabilitás eredményeként olyan organizmusok keletkeznek, amelyek genotípusukban és fenotípusukban különböznek szüleiktől.

A mutációs variabilitás a DNS-molekulák nukleotid-szekvenciájának megváltozásával, a DNS-molekulákba nagy szakaszok elvesztésével és beépülésével, a DNS-molekulák (kromoszómák) számának változásával jár. Magukat az ilyen változásokat mutációnak nevezik. A mutációk öröklődnek.

A mutációk elszigeteltek:

Gének, amelyek változást okoznak egy adott génben. A génmutációk lehetnek dominánsak vagy recesszívek. A Οʜᴎ támogathatja, vagy éppen ellenkezőleg, gátolhatja a szervezet létfontosságú tevékenységét;

Generatív, a reproduktív sejteket befolyásoló és szexuális szaporodás során terjedő;

Szomatikus, nem befolyásolja a csírasejteket. Állatokban nem, növényekben azonban vegetatív szaporodás során öröklődnek;

Genomiális (poliploidia és heteroploidia), amely a sejtek kariotípusában a kromoszómák számának változásához kapcsolódik;

Kromoszómális, a kromoszómák szerkezetének átrendeződésével, szakaszaik helyzetének megváltozásával, törésekből, egyes szakaszok elvesztésével stb. A leggyakoribb génmutációk azok, amelyek a DNS-nukleotidok megváltozását, elvesztését vagy beépülését eredményezik egy génben. A mutáns gének más információkat továbbítanak a fehérjeszintézis helyére, ez pedig más fehérjék szintéziséhez, új jelek megjelenéséhez vezet, mutációk keletkezhetnek sugárzás, ultraibolya sugárzás és különféle vegyi anyagok hatására. Nem minden mutáció hatékony. Néhányukat a DNS-javítás során korrigálják. Fenotípusosan mutációk jelennek meg, ha nem vezettek a szervezet halálához. A legtöbb génmutáció recesszív jellegű. A fenotípusosan megnyilvánuló mutációk evolúciós jelentőségűek, vagy előnyöket biztosítanak az egyéneknek a létért folytatott harcban, vagy éppen ellenkezőleg, a természetes szelekció nyomása alatti halálukat vonják maguk után.

A mutációs folyamat növeli a populációk genetikai diverzitását, ami megteremti az evolúciós folyamat előfeltételeit.

A mutációk gyakorisága mesterségesen növelhető, amit tudományos és gyakorlati célokra használnak fel.

Nem örökletes változékonyság

A nem öröklődő, vagy csoportos (határozott), vagy módosulási variabilitás a fenotípus változása a környezeti feltételek hatására. A módosítási variabilitás nem befolyásolja az egyedek genotípusát. Azt, hogy a fenotípus milyen mértékben változhat, a genotípus határozza meg. Ezeket a határértékeket reakciósebességnek nevezzük. A reakciósebesség meghatározza azokat a határokat, amelyeken belül egy adott jel változhat. A különböző jeleknek eltérő a reakciósebessége – széles vagy keskeny. Így például az emlős szem variabilitása kicsi, és szűk a reakciósebessége. A tehenek tejhozama meglehetősen széles tartományban változhat, a fajta adottságaitól függően.

Egy tulajdonság fenotípusos megnyilvánulásait a gének és a környezeti feltételek kumulatív kölcsönhatása befolyásolja. Egy tulajdonság megnyilvánulásának mértékét expresszivitásnak nevezzük. Egy tulajdonság megnyilvánulásának gyakoriságát (%) egy olyan populációban, ahol minden egyede hordozza ezt a gént, penetranciának nevezzük. A gének különböző mértékű expresszivitással és penetrációval nyilvánulhatnak meg. Például egy kopaszsági gén 100%-os vagy 50%-os penetranciával nyilvánulhat meg, az adott környezeti feltételektől, a tulajdonság kialakulásáért felelős gének számától és kölcsönhatásától függően.

A módosulási változások a legtöbb esetben nem öröklődnek, de nem feltétlenül csoportos jellegűek, és nem mindig jelentkeznek a faj minden egyedében azonos környezeti feltételek mellett. A módosítások biztosítják, hogy az egyén alkalmazkodjon ezekhez a feltételekhez.

Ne feledje, hogyan befolyásolja a genotípus a tulajdonságok megnyilvánulását. Mik azok a mutációk? Hogyan jönnek létre a mutációk molekuláris genetikai szinten?

Az egyéni fejlődés folyamatában egyes jelek nem jelennek meg azonnal, és az élet során megváltoznak. Ugyanazon genotípus mellett különböző fenotípusok alakulhatnak ki. Például, ha két azonos genotípusú szervezetet különböző körülmények között tartanak, akkor fenotípusuk különbözik. Az azonos fajta magjából és akár egy egyedből termesztett növények magassága, virágzási ideje és gyümölcsmérete eltérő lehet.

A változékonyság egy szervezet azon képessége, hogy az egyedfejlődés folyamatában különböző környezeti feltételek hatására megváltozzon.

A változékonyság típusai. A fenotípus a genotípus és a különböző környezeti feltételek közötti kölcsönhatás eredménye. Az érintett állapotok természetétől függően a változások öröklődnek vagy nem. Ha a változások csak a szervezet fenotípusát érintik, akkor nem öröklődnek. Ebben az esetben a genotípus megmarad, és az egyedfejlődés során bekövetkezett változások nem kerülnek át az utódokra. Ha a változások befolyásolják egy szervezet genotípusát, vagyis megváltoznak a génjei, akkor az ilyen változások öröklődnek. Ezért a változékonyságnak két típusát különböztetjük meg - a nem örökletes és az örökletes.

Nem örökletes változatosság fordul elő az élőlényekben a környezeti feltételek közvetlen hatására. Például egy fehér nyúlban télen alacsony hőmérsékletek fehér gyapjú nő, vagyis nem képződik pigment a hajban (111. ábra). Tavasszal, amikor a hőmérséklet emelkedik, pigment termelődni kezd, és a szőrzet barna lesz. Az organizmusok ilyen változatossága mindig megfelel a környezeti feltételeknek és alkalmazkodó. Hozzájárul az egyének túléléséhez. Tehát a fehér nyúl fehér bundája lehetővé teszi, hogy a fehér hó hátterében láthatatlan legyen ellenségei számára.

Rizs. 111. Nem örökletes változékonyság: 1 - a fehér nyúl szőrének színének megváltozása; 2 - termékeny (jobb) és rossz (bal) talajon termesztett pitypang

A nem örökletes változékonyság fokozatosan nyilvánul meg. Ezek a változások egy csoportban sok egyénben nyilvánulnak meg, vagyis tömegesek. Tehát minden termékeny talajon termesztett pitypang rendelkezik a kertben nagy növekedésés nagy virágzat, és fordítva, rossz talajon - alacsony növények kis kosarakkal (111. ábra).

Örökletes változékonyság. A nem örökletes variabilitással ellentétben az örökletes variabilitás befolyásolja a genotípust, és öröklődik. Lehet kombinatív és mutációs.

A kombinációs variabilitás a tulajdonságok új kombinációinak megjelenésével jár az organizmusokban a génjeik kombinációja miatt. Ennek eredményeként az utódok olyan tulajdonságokat fejlesztenek ki, amelyek szüleikből hiányozhattak. Például a tacskók különböző színű hosszú- és rövidszőrűek (112. ábra). Emberben a zöld, kék és barna szemek különböző kombinációkban kombinálhatók világos és sötét hajjal.

Rizs. 112. A szőrzet színének és hosszának örökletes kombinált változékonysága tacskóknál

A kombinált variabilitás meghatározza ugyanazon faj egyedeinek diverzitását. Hozzájárul az olyan tulajdonságok megjelenéséhez, amelyeket az emberek új növényfajták és állatfajták nemesítésekor használnak.

A mutációkat örökletes variabilitásnak is nevezik. Ennek a változékonyságnak a sajátosságával már az élet szerveződésének molekuláris-genetikai szintjén is megismerkedtél. Bármely organizmus genotípusa ki van téve olyan külső tényezőknek, amelyek "hibákat" okozhatnak a kromoszómák vagy a gének szerkezetében. Ennek eredményeként a genotípus megváltozik, és egy új tulajdonság jelenik meg - egy mutáció. Különböző típusú mutációk találhatók növényekben, állatokban, emberekben (113. ábra).

Rizs. 113. Örökletes mutációs variabilitás különböző szervezetekben: 1 - Drosophila szárnyatlan mutációval (bal oldalon - normál szárnyas egyed); 2 - szőlőfajta megnövekedett kromoszómakészlettel a sejtekben (bal oldalon - normál kromoszómakészlettel rendelkező szőlő); 3 - a polidaktilis (polidaktil) mutáció képe II. Sixtus pápában Raphael "A Sixtusi Madonna" című festményén

A mutációk nemcsak a DNS-reduplikáció és a fehérjeszintézis hibáihoz kapcsolódnak, hanem a sejtosztódás során fellépő kromoszómák rendellenességeihez is. Néha vegyszerek hatásának kitéve a növényi sejt magja gyorsabban kezd osztódni, mint maga a sejt. Az eredmény megduplázódott kromoszómakészlettel rendelkező sejtek. Olyan növényeket fejlesztenek ki, amelyek virágaik, terméseik és leveleikben sokkal nagyobbak, mint a normál kromoszómakészlettel rendelkező példányok (113. ábra, 2). Ennek pozitív jelentése van mind magukra a növényekre, mind az emberekre, amikor szántóföldön és kertben termesztik őket.

A mutációs változékonyság görcsös jellegű, az élőlények jellemzőiben nincs fokozatos változás. A mutációk egyéniek és egyedi egyedekben fordulnak elő. Az azonos külső körülményeknek való kitettség minden szervezetben más-más mutációt okoz. Például a búzakariopszisok vetés előtti röntgensugárzással történő besugárzása egyes esetekben hibás kalászok kialakulásához, más esetekben kalász hiányához, harmadik esetben nagyobb kalász kialakulásához vezet. Így a mutációs variabilitás nem megjósolható. A mutációk jelentőségük szerint lehetnek közömbösek az élőlények számára, vagyis szükségtelenek vagy hasznosak, de legtöbbször károsak, mivel csökkentik a mutáns szervezetek életképességét.

Tehát bármely szervezetben egy tulajdonság kialakulása a genotípusának a külső környezettel való kölcsönhatásának eredménye. A genotípus és a környezet kölcsönhatásba lépve meghatározza a szervezet fenotípusának kialakulását.

Az öröklődés és a változékonyság biológiai jelentősége. Az öröklődés és a változékonyság a szervezet két ellentétes tulajdonsága, amelyek a természetben egyetlen egészet alkotnak. Az öröklődés a szaporodási folyamatban, a változékonyság pedig a szervezet egyéni fejlődésének folyamatában valósul meg. Az öröklődés biztosítja a szervezet stabilitását, örökletes programját és bizonyos tulajdonságok generációkon keresztüli továbbörökítését. Megvalósítása a DNS-reduplikáción és a kromoszómák viselkedésén alapul a meiózisban. E folyamatok pontossága a test tulajdonságainak és funkcióinak stabilitásának garanciája. Így az öröklődés, mint az élőlények tulajdonsága, a szerveződés minden szintjén megvalósul. Az öröklődés konzervatív, és a szervezet jellemzőinek változatlan megőrzésére irányul.

A változékonyság az élőlények örökletes tulajdonságainak instabilitásának jelensége. A szervezet egyéni fejlődésének folyamatában keletkezik. A nem örökletes változékonyság folyamatos. A változások a környezetnek a szervezetre gyakorolt ​​közvetlen hatásának eredményeként jönnek létre. Az egyik formából a másikba való fokozatos átmenetek sorozata jellemzi. A nem örökletes variabilitás biológiai jelentősége a szervezet alkalmazkodóképességének növekedése és az azonos fajhoz tartozó egyedek tulajdonságainak sokfélesége.

A genotípus meglehetősen stabil és konzervatív rendszer, és a DNS-replikáció folyamata közel áll a tökéletességhez. A génperzisztenciának nagy biológiai jelentősége van. Viszonylag stabil körülmények között biztosítja a faj konzisztenciáját és változatlanságát. Ugyanakkor a gén képes mutációra és új kombinációkra is az ivaros szaporodás során, ami a genotípus megváltozásához vezet. Ebben az esetben az örökletes változások előre nem láthatók. Az örökletes variabilitás időszakos és egyéni. Az egyedek közötti különbségek hangsúlyosak, és nincsenek köztes formák.

A mutációs variabilitás különösen fontos. Véletlenszerűen fordul elő, amikor különböző tényezők befolyásolják a genotípust. A mutációk nem felelnek meg a faktorok hatásának, egyediek és változatosak. V természeti viszonyok minden egyes gén nagyon ritkán mutálódik. Első pillantásra úgy tűnhet, hogy a gének változásai jelentéktelenek az egyén számára. De a valóságban egy szervezetnek több ezer génje van. Figyelembe véve, hogy bármelyikben előfordulhatnak mutációk, teljes szám mutációk meredeken emelkednek. A mutációk gyakran károsak, mivel megváltoztatják az élőlények adaptív tulajdonságait. Azonban a mutációk azok, amelyek az örökletes variabilitás tartalékát képezik, és fontos szerepet játszanak a folyamatban történelmi fejlődés szerves világ a Földön.

Gyakorlatok a fedett anyagon

1. Adja meg a változékonyság definícióját! Melyek a nem örökletes variabilitás jellemzői?
2. Mikor jelentkezik a kombinatív variabilitás?
3. Miben különbözik a mutációs variabilitás a kombinatív variabilitástól?
4. Hasonlítsa össze a szervezet két tulajdonságát: az öröklődést és a változékonyságot. Melyik az elsődleges és melyik a másodlagos?
5. Bármely szervezetben megtalálhatók a szüleire jellemző jelek. Azonban még egyazon szülőpár utódaiban is nehéz két teljesen egyforma egyedet találni, ha nem ikrek. Mi ennek az oka?
6. A kétféle változatosság közül melyik a fontosabb a Föld szerves világának történeti fejlődése szempontjából? Indokolja a választ.

A változékonyság olyan folyamat, amely a szervezet és a környezet kapcsolatát tükrözi.

Genetikai szempontból a változékonyság a genotípusnak a szervezet egyedfejlődési folyamatában a külső környezet viszonyaira való reakciójának eredménye.

Az élőlények változékonysága az evolúció egyik fő tényezője. A mesterséges és természetes szelekció forrásaként szolgál.

A biológusok különbséget tesznek az örökletes és a nem örökletes variabilitás között. Az örökletes variabilitás magában foglalja az organizmus jellemzőinek olyan változásait, amelyeket a genotípus határoz meg, és számos generáción keresztül fennmarad. A nem öröklődő változékonysághoz, amelyet Darwin határozottnak nevezett, és most is hívnak módosítás, vagy fenotípusos variabilitás, beleértve a szervezet jellemzőiben bekövetkezett változásokat; nem őrizhető meg az ivaros szaporodás során.

Örökletes változékonyság genotípus változást jelez, nem örökletes változékonyság- a szervezet fenotípusának változása.

Egy szervezet egyéni élete során a környezeti tényezők hatására kétféle változást tapasztalhat: az egyik esetben a működés megváltozik, a gének működése a tulajdonságok kialakulása során, a másik esetben maga a genotípus.

Megismerkedtünk a gének kombinációiból és kölcsönhatásaiból eredő örökletes variációkkal. A gének kombinációja két folyamat alapján történik: 1) a kromoszómák független eloszlása ​​a meiózisban és véletlenszerű kombinációjuk a megtermékenyítés során; 2) kromoszómák keresztezése és génrekombinációk. A gének kombinációjából és rekombinációjából adódó örökletes variabilitást általában ún kombinatív változékonyság... Az ilyen típusú variabilitás mellett maguk a gének nem változnak, változik a kombinációjuk és a kölcsönhatás jellege a genotípus rendszerben. Az ilyen típusú örökletes variációt azonban másodlagos jelenségnek kell tekinteni, és a gén mutációs változását elsődlegesnek kell tekinteni.

A természetes szelekció forrása az örökletes változások – mind a génmutációk, mind azok rekombinációi.

A módosítások változékonysága korlátozott szerepet játszik a szerves evolúcióban. Tehát, ha ugyanabból a növényből, például eperből, vegetatív hajtásokat vesz, és különböző páratartalom, hőmérséklet, megvilágítás mellett, különböző talajokon termeszti, akkor ugyanazon genotípus ellenére eltérőek lesznek. Különféle szélsőséges tényezők hatása még nagyobb eltéréseket okozhat bennük. Az ilyen növényekről gyűjtött és azonos körülmények között elvetett magvak azonban ugyanolyan típusú utódokat adnak, ha nem is az első, akkor a következő generációkban. A szervezet jellemzőiben az ontogenezisben a környezeti tényezők hatása által okozott változások a szervezet halálával eltűnnek.

Ugyanakkor az ilyen változásokra való képességnek, amelyet a szervezet genotípusának normális reakciójának határai korlátoznak, fontos evolúciós jelentősége van. Amint azt A. P. Vlagyimirszkij a 20-as években, V. S. Kirpicsnikov és I. I. Shmalgauzen a 30-as években kimutatta, abban az esetben, ha az adaptív jelentésmódosulás változásai több generációban folyamatosan ható környezeti tényezők hatására következnek be, amelyek képesek ugyanazokat a változásokat meghatározó mutációkat okozni. , a módosítások örökletes rögzülésének benyomása kelthető.

A mutációs változások szükségszerűen összefüggenek a szaporodási és szomatikus sejtek reproduktív struktúráinak átrendeződésével. Az alapvető különbség a mutációk és a módosítások között az, hogy a mutációk pontosan reprodukálhatók sejtgenerációk hosszú sorozatában, függetlenül attól, hogy milyen környezetben zajlik az ontogenezis. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a mutációk előfordulása a sejt - a kromoszóma - egyedi struktúráinak megváltozásához kapcsolódik.

A variabilitás evolúcióban betöltött szerepének kérdéséről a biológiában hosszú vita folyt az úgynevezett szerzett tulajdonságok öröklődésének problémájával kapcsolatban, amelyet J. Lamarck terjesztett elő 1809-ben, részben Charles Darwin is átvett, és még mindig támogatott. számos biológus által. De a tudósok abszolút többsége tudománytalannak tartotta a probléma megfogalmazását. Ugyanakkor azt kell mondani, hogy az az elképzelés, hogy a szervezetben végbemenő örökletes elváltozások a környezeti tényező hatásának megfelelően alakulnak ki, teljesen abszurd. A mutációk sok különböző irányban fordulnak elő; nem lehetnek adaptívak magának a szervezetnek, mivel egyetlen sejtben keletkeznek

Cselekvésük pedig csak az utódokban valósul meg. Nem a faktor okozta a mutációt, hanem csak a szelekció értékeli a mutáció adaptív tudását. Mivel az evolúció irányát és sebességét a természetes szelekció határozza meg, ez utóbbit pedig a belső és külső környezet számos tényezője szabályozza, az örökletes változékonyság kezdeti megfelelő célszerűségéről hamis elképzelés keletkezik.

Az egyedi mutációkon alapuló szelekció olyan genotípus-rendszereket "konstruál", amelyek megfelelnek azon állandóan működő feltételek követelményeinek, amelyek között a faj létezik.

A " kifejezés mutáció"Először G. de Vries javasolta a "Mutation Theory" című klasszikus művében (1901-1903). Mutációnak nevezte egy örökletes tulajdonság hirtelen, nem folyamatos változásának jelenségét. De Vries elméletének főbb rendelkezései még mindig nem veszítették el jelentőségüket, ezért itt kell azokat idézni:

1. a mutáció hirtelen, minden átmenet nélkül következik be;
2. az új formák teljesen állandóak, vagyis stabilak;
3. a mutációk a nem örökletes változásokkal (fluktuációkkal) ellentétben nem alkotnak folyamatos sorokat, nem csoportosulnak a középső típus (mód) köré. A mutációk minőségi változások;
4. mutációk mennek különböző irányokba, hasznosak és károsak is lehetnek;
5. a mutációk kimutatása a mutációk kimutatása érdekében elemzett egyedek számától függ;
6. ugyanazok a mutációk ismétlődően előfordulhatnak.

G. de Vries azonban alapvető hibát követett el, amikor szembeállította a mutációk elméletét a természetes kiválasztódás elméletével. Tévesen azt hitte, hogy a mutációk azonnal új, a külső környezethez alkalmazkodó fajokat eredményezhetnek, a szelekció részvétele nélkül. Valójában a mutációk csak az örökletes változások forrásai, amelyek a szelekció anyagául szolgálnak. Amint később látni fogjuk, a génmutációt csak a genotípus rendszerben értékeljük szelekcióval. G. de Vries tévedése részben azzal függ össze, hogy a ligetszépe (Oenothera Lamarciana) mutációiról később kiderült, hogy egy összetett hibrid felhasadásának az eredménye.

De nem lehet csak csodálni G. de Vries tudományos előrelátását a mutációs elmélet főbb rendelkezéseinek megfogalmazásáról és annak szelekciós jelentőségéről. Még 1901-ben ezt írta: „... a mutációnak, magának a mutációnak a kutatás tárgyává kell válnia. És ha valaha sikerül kitalálni a mutáció törvényeit, akkor nemcsak az élőlények kölcsönös rokonságáról alkotott nézetünk válik sokkal mélyebbé, hanem merjük remélni, hogy a mutáció elsajátítására is éppúgy lehetőség nyílik. tenyésztő uralkodik a változékonyságon, változékonyságon. Ehhez persze fokozatosan, az egyes mutációk elsajátításával fogunk eljutni, és ez a mezőgazdasági és kertészeti gyakorlatok számára is számos előnnyel jár. Sok minden, ami most elérhetetlennek tűnik, a hatalmunkban lesz, ha csak megtanuljuk azokat a törvényeket, amelyeken a fajok mutációja alapul. Nyilvánvalóan itt a tudomány és a gyakorlat szempontjából is kiemelt jelentőségű, kitartó munka hatalmas területére várunk. Ez a mutációs dominancia ígéretes területe." Mint később látni fogjuk, a modern természettudomány a génmutáció mechanizmusának megértésének határán van.

A mutációk elmélete csak a Mendel-törvények, valamint a Morgan iskola kísérletei során megállapított génkötési mintázatok és a keresztezés eredményeként létrejövő rekombinációjának felfedezése után alakulhatott ki. Csak attól a pillanattól kezdve, hogy a kromoszómák örökletes diszkrétségét megállapították, a mutációk elmélete kapott tudományos kutatás alapot.

Bár jelenleg a gén természetének kérdése még nem teljesen tisztázott, ennek ellenére a génmutáció számos általános törvénye szilárdan megalapozott.

A génmutációk az állatok minden osztályában és típusában, magasabb és alacsonyabb rendű növényekben, többsejtű és egysejtű szervezetekben, baktériumokban és vírusokban előfordulnak. A mutációs variabilitás mint minőségi ugrások és korlátok folyamata univerzális minden szerves forma esetében.

Pusztán feltételesen a mutációs folyamat spontánra és indukáltra oszlik. Azokban az esetekben, amikor a mutációk közönséges természetes környezeti tényezők hatására, vagy a szervezetben végbemenő fiziológiai és biokémiai változások eredményeként jönnek létre, ezeket a mutációkat ún. spontán mutációk... A speciális hatások (ionizáló sugárzás, vegyszerek, extrém körülmények stb.) hatására létrejövő mutációkat ún. indukált. Alapvető különbségek nincs különbség a spontán és az indukált mutációk között, de ez utóbbiak tanulmányozása elvezeti a biológusokat az örökletes variabilitás elsajátításához és a gén rejtélyének megfejtéséhez.

Ha hibát talál, válasszon ki egy szövegrészt, és nyomja meg a gombot Ctrl + Enter.

Változékonyság- Ez az élő rendszerek általános tulajdonsága, amely a külső környezet hatására vagy az örökítőanyag változása következtében fellépő feno- és genotípus-változásokhoz kapcsolódik. Különbséget kell tenni a nem örökletes és az örökletes változékonyság között.

Nem örökletes változékonyság... Nem örökletes, vagy csoportos (specifikus), ill módosítási változékonyság- ezek a fenotípus változásai a környezeti feltételek hatására. A módosítási variabilitás nem befolyásolja az egyedek genotípusát. A genotípus változatlan marad, de meghatározza azokat a határokat, amelyeken belül a fenotípus változhat. Ezek a korlátok, pl. egy tulajdonság fenotípusos megnyilvánulásának lehetőségeit ún normális reakció és örökölt... A reakciósebesség meghatározza azokat a határokat, amelyeken belül egy adott jel változhat. A különböző jeleknek eltérő a reakciósebessége – széles vagy keskeny. Így például az olyan jelek, mint a vércsoport, a szemszín nem változnak. Az emlős szem alakja kissé megváltozik, és szűk a reakciósebessége. A tehenek tejhozama meglehetősen széles tartományban változhat, a fajta adottságaitól függően. Más mennyiségi tulajdonságok is széles reakciósebességgel rendelkezhetnek - növekedés, levélméret, magok száma a csutkán stb. Minél nagyobb a reakciósebesség, annál több lehetősége van az egyénnek alkalmazkodni a környezeti feltételekhez. Ez az oka annak, hogy több egyed átlagos súlyosságú egy tulajdonsággal, mint szélsőséges kifejezésekkel. Ezt jól szemlélteti egy olyan példa, mint a törpék és óriások száma az emberekben. Kevés van belőlük, míg a 160-180 cm közötti magasságúak ezerszer többen vannak.

Egy tulajdonság fenotípusos megnyilvánulásait a gének és a környezeti feltételek kumulatív kölcsönhatása befolyásolja. A módosulási változások nem öröklődnek, de nem feltétlenül csoportos jellegűek, és nem mindig nyilvánulnak meg a faj minden egyedében azonos környezeti feltételek mellett. A módosítások biztosítják, hogy az egyén alkalmazkodjon ezekhez a feltételekhez.

Örökletes változékonyság(kombinatív, mutációs, határozatlan).

Kombinatív változékonyság a nemi folyamat során keletkezik a megtermékenyítés, keresztezés, konjugáció során létrejövő új génkombinációk eredményeként, i.e. a gének rekombinációival (újraelosztással és új kombinációkkal) járó folyamatok során. A kombinatív variabilitás eredményeként olyan organizmusok keletkeznek, amelyek genotípusukban és fenotípusukban különböznek szüleiktől. Néhány kombinált változás káros lehet az egyénre nézve. Egy faj számára azonban a kombinatív változtatások általában előnyösek, mert genotípusos és fenotípusos diverzitáshoz vezet. Ez hozzájárul a fajok túléléséhez és evolúciós fejlődéséhez.

Mutációs változékonyság a DNS-molekulák nukleotidszekvenciájának változásaival, a DNS-molekulákba nagy szakaszok elvesztésével és beépülésével, a DNS-molekulák (kromoszómák) számának megváltozásával jár. Magukat ilyen változásoknak nevezik mutációk... A mutációk öröklődnek.

A mutációk közé tartozik:

– gén- változást okoz egy adott gén DNS-nukleotidjainak szekvenciájában, így az i-RNS-ben és az e gén által kódolt fehérjében. A génmutációk lehetnek dominánsak vagy recesszívek. Olyan jelek megjelenéséhez vezethetnek, amelyek támogatják vagy lenyomják a test létfontosságú funkcióit;

– generatív a mutációk befolyásolják a csírasejteket, és a szexuális szaporodás során terjednek;

– szomatikus a mutációk nem érintik a csírasejteket, és állatokban nem öröklődnek, de növényekben a vegetatív szaporodás során öröklődnek;

– genomikus a mutációk (poliploidia és heteroploidia) a sejtek kariotípusában a kromoszómák számának megváltozásával járnak;

– kromoszómális a mutációk a kromoszómák szerkezetének átrendeződésével, szakaszaik helyzetének törésekből eredő megváltozásával, az egyes szakaszok elvesztésével stb.

A leggyakoribb génmutációk azok, amelyek a DNS-nukleotidok megváltozását, elvesztését vagy beépülését eredményezik egy génben. A mutáns gének más információkat továbbítanak a fehérjeszintézis helyére, ami viszont más fehérjék szintéziséhez és új tulajdonságok megjelenéséhez vezet. A mutációk sugárzás, ultraibolya sugárzás és különféle vegyi anyagok hatására fordulhatnak elő. Nem minden mutáció hatékony. Néhányukat a DNS-javítás során korrigálják. Fenotípusosan mutációk jelennek meg, ha nem vezettek a szervezet halálához. A legtöbb génmutáció recesszív jellegű. Evolúciós jelentőségűek azok a fenotípusosan megnyilvánuló mutációk, amelyek vagy előnyöket biztosítottak az egyéneknek a létért folytatott küzdelemben, vagy éppen ellenkezőleg, a természetes szelekció nyomása alatt halálukat okozták.

A mutációs folyamat növeli a populációk genetikai diverzitását, ami megteremti az evolúciós folyamat előfeltételeit.

A mutációk gyakorisága mesterségesen növelhető, amit tudományos és gyakorlati célokra használnak fel.

PÉLDÁK FELADATORA

A rész

A1. A módosítási variabilitást úgy értjük, mint

1) fenotípusos variabilitás

2) genotípus variabilitás

3) reakciósebesség

4) a tulajdonság bármely változása

A2. Jelölje meg a legszélesebb reakciósebességű tulajdonságot

1) a fecske szárnyainak alakja

2) sascsőr alakja

3) nyúl vedlési idő

4) a gyapjú mennyisége egy juhban

A3. Adja meg a helyes nyilatkozatot

1) a környezeti tényezők nem befolyásolják az egyed genotípusát

2) nem a fenotípus öröklődik, hanem a megnyilvánulásának képessége

3) a módosítási változások mindig öröklődnek

4) a módosítási változtatások károsak

A4. Adjon példát egy genomi mutációra!

1) sarlósejtes vérszegénység előfordulása

2) a burgonya triploid formáinak megjelenése

3) farkatlan kutyafajta létrehozása

4) egy albínó tigris születése

A5. A gén DNS-nukleotidszekvenciájának változásai összefüggenek

1) génmutációk

2) kromoszómamutációk

3) genomi mutációk

4) kombinatív átrendezések

A6. A heterozigóták százalékos arányának meredek növekedése a csótánypopulációban a következőket okozhatja:

1) a génmutációk számának növekedése

2) diploid ivarsejtek kialakulása számos egyedben

3) kromoszóma-átrendeződések a populáció egyes tagjainál

4) a környezeti hőmérséklet változása

A7. Példa erre a felgyorsult bőröregedés vidéki és városi területeken

1) mutációs variabilitás

2) kombinációs változékonyság

3) ultraibolya sugárzás okozta génmutációk

4) módosítási változékonyság

A8. A kromoszómamutáció fő oka lehet

1) egy nukleotid cseréje egy génben

2) a környezeti hőmérséklet változása

3) a meiózis folyamatok megsértése

4) egy nukleotid beépítése egy génbe

B rész

AZ 1-BEN. Milyen példák illusztrálják a módosítási változatosságot

1) egy személy barnulása

2) anyajegy a bőrön

3) az azonos fajtájú nyúl szőrzetének sűrűsége

4) megnövekedett tejhozam a teheneknél

5) hatujjú emberben

6) hemofília

IN 2. Jelölje meg a mutációkkal kapcsolatos eseményeket

1) a kromoszómák számának többszörös növekedése

2) a nyúl aljszőrzetének megváltoztatása télen

3) egy aminosav helyettesítése egy fehérjemolekulában

4) egy albínó megjelenése a családban

5) a kaktusz gyökérrendszerének túlnövekedése

6) ciszták képződése protozoonokban

OT. Korrelálja a jellemzőt jellemző variabilitást annak típusával!

C rész

C1. Milyen módszerekkel lehet mesterségesen növelni a mutációs gyakoriságot és miért kell ezt tenni?

C2. Keresse meg a hibákat a megadott szövegben. Javítsd ki őket. Adja meg azoknak a mondatoknak a számát, amelyekben hibákat követtek el. Magyarázd el őket.

1. A módosulás variabilitása genotípusos változásokkal jár. 2. Példák a módosításra: a szőr halványítása hosszabb napozás után, a tehenek tejtermelésének növelése és a takarmányozás javítása. 3. A módosítási változásokra vonatkozó információkat a gének tartalmazzák. 4. Minden módosítási változtatás öröklődik. 5. A módosulási változások megnyilvánulását környezeti tényezők befolyásolják. 6. Egy szervezet minden jelét azonos reakciósebesség jellemzi, pl. változékonyságuk határait.

Mutagének, alkohol, drogok, nikotin káros hatása a sejt genetikai apparátusára. A környezet védelme a mutagénekkel való szennyeződéstől. A mutagén források azonosítása környezet(közvetve) és pontszámot lehetséges következményeit saját testükre gyakorolt ​​hatásukat. Örökletes emberi betegségek, okaik, megelőzés

biokémiai módszer, iker módszer, hemofília, heteroploidia, színvakság, mutagének, mutagenezis, poliploidia.

Mutagének, mutagenezis

Mutagének- Ezek olyan fizikai vagy kémiai tényezők, amelyeknek a szervezetre gyakorolt ​​hatása az örökletes tulajdonságainak megváltozásához vezethet. Ezek a tényezők közé tartoznak a röntgen- és gamma-sugárzás, a radionuklidok, a nehézfém-oxidok és bizonyos típusú műtrágyák. Egyes mutációkat vírusok okozhatnak. A nemzedékek közötti genetikai változások is vezethetnek ilyen széles körben elterjedt in modern társadalom olyan szerek, mint az alkohol, nikotin, drogok. A mutációk sebessége és gyakorisága e tényezők hatásának intenzitásától függ. A mutációk gyakoriságának növekedése a veleszületett genetikai rendellenességekkel rendelkező egyedek számának növekedéséhez vezet. A csírasejteket érintő mutációk öröklődnek. Azonban a mutációk, amelyek a szomatikus sejtek, rákhoz vezethet. Jelenleg folynak a környezetben lévő mutagének azonosítására irányuló vizsgálatok, és fejlesztés alatt állnak hatékony intézkedéseket semlegesíteni őket. Annak ellenére, hogy a mutációk gyakorisága viszonylag alacsony, felhalmozódásuk az emberiség génállományában a mutáns gének koncentrációjának és megnyilvánulásának meredek növekedéséhez vezethet. Éppen ezért ismerni kell a mutagén tényezőket és fel kell vállalni állami szinten leküzdésére irányuló intézkedések.

Orvosi genetika- fejezet antropogenetikaörökletes emberi betegségek tanulmányozása, eredetük, diagnózisuk, kezelésük és megelőzésük. A betegről való információgyűjtés fő eszköze az orvosi genetikai tanácsadás. Olyan személyekre vonatkozik, akiknek rokonaik körében örökletes betegségei voltak. A cél az, hogy előre jelezzék a patológiás gyermekek születésének valószínűségét, vagy kizárják a patológiák előfordulását.

A tanácsadás szakaszai:

- a kórokozó allél hordozójának azonosítása;

- a beteg gyermekvállalás valószínűségének kiszámítása;

- a kutatási eredmények közlése leendő szülők, hozzátartozók felé.

Az utódokra átadott örökletes betegségek:

- az X kromoszómához kapcsolódó gén - hemofília, színvakság;

- az Y-kromoszómához kapcsolódó gén - hypertrichosis (a fülkagyló szőrnövekedése);

- gén autoszomális: fenilketonuria, diabetes mellitus, polydactyly, Huntington-kórea stb.;

- kromoszómális, a kromoszómák mutációihoz társuló, például macskakiáltási szindróma;

- genomi - poli- és heteroploidia - kromoszómák számának változása a szervezet kariotípusában.

Poliploidia- a sejtben lévő haploid kromoszómakészletek számának kétszeres vagy többszörös növekedése. A kromoszómák meiózisban való szétválasztásának hiánya, a kromoszómák megkettőzése, későbbi sejtosztódás nélkül, a szomatikus sejtek magjainak fúziója eredményeként jön létre.

Heteroploidia (aneuploidia)- az adott fajra jellemző kromoszómák számának változása a meiózis egyenetlen eltérése következtében. Ez egy extra kromoszóma megjelenésében nyilvánul meg ( triszómia a 21-es kromoszómán Down-kórhoz vezet) vagy a homológ kromoszóma hiánya a kariotípusban ( monoszómia). Például a második X-kromoszóma hiánya a nőknél Turner-szindrómát okoz, amely fiziológiai és mentális zavarokban nyilvánul meg. Néha poliszómia fordul elő - több extra kromoszóma megjelenése a kromoszómakészletben.

Az emberi genetika módszerei. Genealógiai - a törzskönyvek összeállításának módja által különféle forrásokból- történetek, fényképek, festmények. Tisztázzák az ősök tulajdonságait, és megállapítják a tulajdonságok öröklődési típusait.

Az öröklődés típusai: a) autoszomális domináns, b) autoszomális recesszív, c) nemhez kötött öröklődés.

Azt, akinek a törzskönyvet összeállítják, hívják proband .

Iker... Módszer ikrek genetikai mintázatainak tanulmányozására. Az ikrek lehetnek azonosak (monozigóták, egypetéjűek) és heterozigóták (kétpetéjűek, nem azonosak).

Citogenetikai... Módszer az emberi kromoszómák mikroszkópos vizsgálatára. Lehetővé teszi a gén- és kromoszómamutációk azonosítását.

Biokémiai... Biokémiai elemzés alapján azonosítani tudja a betegség heterozigóta hordozóját, például a fenilketonuria gén hordozója azonosítható fokozott koncentrációval. fenilalanin vérben.

Populáció genetikai... Lehetővé teszi a populáció genetikai jellemzőinek összeállítását, a különböző allélok koncentrációjának és heterozigótaságuk mértékének felmérését. Nagy populációk elemzéséhez a Hardy-Weinberg törvényt alkalmazzuk.

PÉLDÁK FELADATORA

C rész

C1. Huntington Chorea - a legnehezebb betegség idegrendszer, autoszomális tulajdonságként öröklődik (A).

Fenilketonuria - anyagcserezavarokat okozó betegség, meghatározva recesszív gén, ugyanaz a típus örökölte. Az apa heterozigóta a Huntington-féle chorea génjére nézve, és nem szenved fenilketonuriában. Az anya nem szenved Huntington-féle choreában, és nem hordozza azokat a géneket, amelyek meghatározzák a fenilketonuria kialakulását. Milyen genotípusok és fenotípusok lehetségesek ebből a házasságból?

C2. Egy abszurd karakterű nő hozzáment egy szelíd karakterű férfihoz. Ebből a házasságból két lánya és egy fia született (Elena, Ljudmila, Nikolai). Elena és Nikolai természetüknél fogva abszurdnak bizonyultak. Nikolay egy szelíd karakterű Nina lányt vett feleségül. Két fiuk született, egyikük (Iván) verekedő, a másik szelíd férfiú (Péter). A család törzskönyvén tüntesse fel minden tagjának genotípusát.

A tenyésztés, feladatai és gyakorlati jelentősége. N.I. tanításai. Vavilov a termesztett növények sokféleségének és eredetének központjairól. A homológ sorozatok törvénye az örökletes variációban. Új növényfajták, állatfajták, mikroorganizmus-törzsek nemesítésének módszerei. A genetika tenyésztési értéke. Biológiai alapok kultúrnövények és háziállatok termesztése

A vizsgadolgozatban tesztelt alapfogalmak és fogalmak: heterózis, hibridizáció, az örökletes variabilitás homológ sorozatának törvénye, mesterséges szelekció, poliploidia, fajta, szelekció, fajta, termesztett növények származási központjai, tiszta vonal, beltenyésztés.

Genetika és tenyésztés

Tenyésztés - tudomány, ipar gyakorlati tevékenységekúj növényfajták, állatfajták, stabil örökletes tulajdonságokkal rendelkező mikroorganizmus-törzsek létrehozására irányul, amelyek hasznosak az ember számára. Elméleti alap a tenyésztés genetika.

Tenyésztési feladatok:

- a tulajdonság minőségi javítása;

- a termelékenység és a termelékenység növelése;

- a kártevőkkel, betegségekkel, éghajlati viszonyokkal szembeni ellenállás növelése.

Tenyésztési módszerek. Mesterséges szelekció - az egyén számára szükséges élőlények megőrzése és a tenyésztő céljait nem teljesítő mások kiirtása, selejtezése.

A tenyésztő kitűz egy feladatot, kiválasztja a szülőpárokat, kiválasztja az utódokat, egy sor közeli és távoli keresztezést végez, majd minden következő generációban szelekciót végez. Mesterséges szelekció történik Egyediés tömeges .

Hibridizáció- az utódok új genetikai kombinációinak megszerzésének folyamata az értékes szülői tulajdonságok fokozása vagy új kombinációja céljából.

Szorosan összefüggő hibridizáció (beltenyésztés) tiszta vonalak rajzolására szolgál. A hátránya a vitalitás elnyomása.

Távoli hibridizáció a reakció sebességét a tulajdonság erősítése, a hibrid erő megjelenése (heterózis) irányába tolja el. Hátránya, hogy a létrejövő hibrideket nem tenyésztik.

Az interspecifikus hibridek sterilitásának leküzdése. Poliploidia. G. D. Karpechenko 1924-ben a káposzta és a retek steril hibridjét kolchicinnel kezelte. A kolchicin a hibrid kromoszómák nem diszjunkcióját okozta a gametogenezis során. A diploid ivarsejtek fúziója a káposzta és a retek poliploid hibridjének (kapredki) előállításához vezetett. G. Karpechenko kísérletét a következő séma szemlélteti.

1. A kolhicin hatása előtt

2. A kolhicin hatása és a kromoszóma mesterséges megkettőzése után:

Munkamódszerek I.V. Michurina

IV Michurin, egy hazai nemesítő, mintegy 300 fajta gyümölcsfát nemesített, ötvözve a déli gyümölcsök tulajdonságait és az északi növények egyszerűségét.

Alapvető munkamódszerek:

- földrajzilag távoli fajták távoli hibridizációja;

- szigorú egyéni kiválasztás;

- hibridek „nevelése” a zord termesztési körülmények által;

- "dominancia kontroll" a mentor módszer segítségével - hibrid oltása kifejlett növényre, amely tulajdonságait átadja a nemesített fajtának.

A nem tenyésztés leküzdése távoli hibridizációval:

- előzetes megközelítés - egy faj dugványának (hegyi kőris) beoltása a körte koronájára került. Néhány évvel később a berkenye virágait körte virágporral beporozták. Így a berkenye és a körte hibridjét kapták;

- mediátor módszer - 2 lépéses hibridizáció. A mandulát a féltermesztésű Dávid őszibarackgal, majd az így létrejött hibridet a fajtával kereszteztük. Megvan Northern Peach;

- beporzás vegyes virágporral (saját és idegen). Példa erre a cerapadus – a cseresznye és a madárcseresznye hibridje.

Nem örökletes (fenotipikus) változékonyság- Ez egyfajta variabilitás, amely a fenotípus változásait tükrözi olyan környezeti feltételek hatására, amelyek nem befolyásolják a genotípust. Súlyosságának mértéke a genotípus alapján határozható meg. A genetikailag azonos egyedekben a környezeti tényezők hatására fellépő fenotípusos különbségeket ún. módosítások ... Tegyen különbséget az életkori, szezonális és ökológiai változások között. Ezek egy adott tulajdonság súlyosságának megváltozására vezethetők vissza. A genotípus szerkezetének megsértése nem fordul elő velük.

Életkori (ontogenetikai) módosulások az egyén fejlődési folyamatában a karakterek állandó változásában fejeződnek ki. Az emberben a fejlődés folyamatában a morfofiziológiai és mentális jellemzők módosulásai figyelhetők meg. Például egy gyermek nem tud megfelelően fejlődni sem testileg, sem értelmileg, ha kora gyermekkorában nem befolyásolják a normális külső ill. társadalmi tényezők... A gyermek hosszú távú szociálisan hátrányos környezetben való tartózkodása visszafordíthatatlan értelmi károsodást okozhat.

Az ontogenetikai variabilitást, akárcsak magát az ontogént, a genotípus határozza meg, ahol az egyed fejlődési programja kódolódik. A fenotípus kialakulásának sajátosságai az ontogenezisben azonban a genotípus és a környezet kölcsönhatásának tulajdoníthatók. Szokatlan külső tényezők hatására a normális fenotípus kialakulásában eltérések léphetnek fel.

Szezonális módosítások egyedek vagy egész populációk a tulajdonságok genetikailag meghatározott megváltozása formájában (például a szőrzet színének megváltozása, az állatoknál a puffadások megjelenése) formájában nyilvánulnak meg, amely az éghajlati viszonyok szezonális változásai következtében következik be. Például azért magas hőmérsékletek a nyúl fehér szőrszínt fejleszt, alacsonyan pedig sötét. A sziámi macskáknál az évszaktól függően a szőrzet őzbarna színe sötétbarnára, sőt barnára változik.

Környezeti módosítások A fenotípus adaptív változásai a környezeti feltételek változásaira válaszul. A környezeti módosulások fenotípusosan egy adott tulajdonság súlyosságának változásában nyilvánulnak meg. Előfordulhatnak a fejlődés korai szakaszában, és az egyén egész életében fennmaradhatnak. Ilyenek például a különböző mennyiséget tartalmazó talajon termesztett növények nagy és kis példányai tápanyagok; alulméretezett és gyengén életképes egyedek olyan állatoknál, amelyek rossz körülmények között fejlődnek, és nem kapnak elegendő tápanyagot az élethez; a májfű, nyár, boglárka virágainak szirmszáma, a növények virágzatának virágzatának száma stb.

A környezeti változások befolyásolják a mennyiségi (a virág szirmainak száma, az állatok utódai, az állatok súlya) és a minőségi (az ember bőrszíne ultraibolya sugárzás hatására) jeleket.

A környezeti módosulások visszafordíthatóak és generációváltással, feltéve, hogy a külső környezet megváltozik, nem jelennek meg. Például a jól trágyázott talajon alacsony növekedésű növények utódai normál magasságúak lesznek; angolkór miatt görbe lábú embernek teljesen normális utóda van. Ha több nemzedékben a feltételek nem változnak, a tulajdonság kifejeződési foka az utódokban megmarad, akkor azt tartós örökletes tulajdonságnak tekintik (hosszú távú módosulások). Amikor a fejlesztési feltételek megváltoznak, a hosszú távú módosítások nem öröklődnek. Feltételezték, hogy a jól képzett állatokból az utódok jobb "cselekvő" adatokkal születnek, mint a képzetlen állatoktól. A betanított állatok utódai valóban könnyebben nevelhetők, de ez azzal magyarázható, hogy nem a szülői egyedek által megszerzett készségeket, hanem az öröklött idegtevékenység miatti idomítási képességet örökli.

A legtöbb esetben a módosítások kopottak megfelelő karakter, azaz. a tulajdonság súlyossága egyenes arányban áll az egyik vagy másik tényező hatásának típusával és időtartamával. Így az állatállomány fenntartásának javítása hozzájárul az állatok élősúlyának, termékenységének, tejhozamának és tejzsírtartalmának növekedéséhez. A módosítások kopottak alkalmazkodó, alkalmazkodó karakter. Ez azt jelenti, hogy a megváltozott környezeti feltételek hatására az egyed olyan fenotípusos változásokat mutat, amelyek hozzájárulnak a túléléshez. Példa erre az eritrociták és a hemoglobin tartalma azokban az egyénekben, akik magasan a tengerszint felett találják magukat. De nem maguk a módosulások adaptívak, hanem a szervezet azon képessége, hogy a környezeti feltételektől függően változzon.

A módosítások egyik fő tulajdonsága az tömegjelleg. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy ugyanaz a tényező megközelítőleg ugyanazt a változást okozza a genotípusosan hasonló egyedekben.

A módosítási variabilitást külső tényezők okozzák, de határát és egy tulajdonság kifejeződési fokát a genotípus szabályozza. Például az egypetéjű ikrek fenotípusosan hasonlóak, sőt, ugyanúgy reagálnak a különböző állapotokra (például legtöbbször ugyanazon betegségekben szenvednek). De a környezet jelentősen befolyásolja a jelek kialakulását. Például egypetéjű ikreknél a szeplők különböző mértékben jelennek meg a különböző éghajlati viszonyok között. Állatoknál az étrend éles romlása egyeseknél súlycsökkenéshez, mások halálához vezethet. Egy ugyanolyan fokozott étrend mellett a hipersztén testtömege élesen megnő, kisebb mértékben - a normostenikus, míg az aszténikus tömege egyáltalán nem változhat. Ez azt jelzi, hogy a genotípus nemcsak a szervezet változási képességét szabályozza, hanem annak határait is. A módosítási határt ún normális reakció ... A reakciónorma, és nem maguk a módosítások öröklődnek, pl. egy adott tulajdonság kialakításának képessége öröklődik. A reakciósebesség egy adott mennyiségi én minőségi jellemző genotípus, azaz. a genotípus gének bizonyos kombinációja és kölcsönhatásuk természete. A génkombinációk és kölcsönhatások a következők:

• a tulajdonságok poligénikus meghatározása, amikor a kvantitatív tulajdonság kialakulását szabályozó poligének egy része a körülményektől függően heterokromatin állapotból euchromatin állapotba kerülhet és fordítva (a módosulási határt ebben az esetben a tulajdonságok száma határozza meg poligének a genotípusban);
• a heterozigóták dominanciájának megváltozása, ha a külső körülmények megváltoznak;
• a nem allél gének különböző típusú kölcsönhatásai;
• a mutáció kifejezőképessége.

Megkülönböztetni a jeleket a széles(súly, hozam stb.), keskeny(például a tej zsírszázaléka, a csibék száma a madarakban, a vér fehérjetartalma emberben) és egyértelmű reakciósebesség(a minőségi jellemzők többsége: állatok színe, emberek haj- és szemszíne stb.).

Előfordul, hogy egy adott faj egyedeit olyan káros tényezők befolyásolják, amelyekkel az evolúció során nem találkoztak, és toxicitásuk olyan nagy, hogy kizárja a szervezet reakciósebessége által meghatározott módosulásának lehetőségét. Az ilyen szerek halálosak lehetnek, vagy hatásuk a fejlődési deformitások kiváltására korlátozódik. A fejlődés deformációit vagy anomáliáit morfózisoknak nevezzük. Morophoses - azt különféle jogsértések morfogenetikus folyamatok a morfogenezis időszakában, ami a szervezet morfológiai, biokémiai, fiziológiai jeleinek és tulajdonságainak éles változásához vezet. A morfózisok példái a rovarok szárnyainak és végtagjainak fejlődési rendellenességei, puhatestűek héjának deformitásai és emlősök fizikai szerkezetének deformitásai. Az emberben előforduló morfózisok egyik példája a végtagok nélküli, bélelzáródással, a felső ajak daganatával rendelkező gyermekek születése, amely 1961-ben Németországban és néhány országban szinte járványszerű jelleget öltött. Nyugat-Európaés Amerika. A deformitások oka az volt, hogy az anyák a terhesség első három hónapjában mint nyugtató talidomid. Számos egyéb anyag (teratogén vagy morfogének) ismert, amelyek fejlődési rendellenességeket okoznak az emberben. Ide tartozik a kinin, a hallucinogén LSD, a drogok, az alkohol. A morfózisok újak, történelmi alap nélkül, a szervezet reakciói a szokatlan káros környezeti tényezőkre. Fenotípusosan élesen eltérnek a módosításoktól: ha módosítás- ez tehát a tulajdonság súlyosságának változása morfózis- ez egy élesen megváltozott, gyakran minőségileg új jel.

Morfózisok akkor fordulnak elő, amikor a káros anyagok (morfogének) befolyásolják a korai folyamatokat embrionális fejlődés... Az embriogenezis több szakaszra oszlik, amelyek során bizonyos szervek és szövetek differenciálódása és növekedése megtörténik. Egy tulajdonság kialakulása egy rövid, „kritikusnak” nevezett időszakkal kezdődik. Ebben az időszakban a testet nagy érzékenység és a reparatív (helyreállító) képességek csökkenése jellemzi. Morfogének expozíciója esetén be kritikus időszakok a primordium fejlődésének szokásos útja megváltozik, mivel ez a kialakulásáért felelős gének indukált elnyomását idézi elő. Ennek vagy annak a szervnek a fejlődése, úgymond, egyik útról a másikra ugrik. Ez a fenotípus normális fejlődésétől való eltérésekhez és deformitások kialakulásához vezet. Az embriogenezis zavarai néha specifikusak, mivel fenotípusos kifejeződésük a szervezet fejlődési szakaszától függ az expozíció időpontjában. A mérgező anyagok széles skálája okozhat azonos vagy hasonló anomáliákat, ha a szervezet egy szigorúan meghatározott fejlődési periódusnak van kitéve, amikor a megfelelő szövetek és szervek érzékenysége megnő. Néhány morfogén ( vegyi anyagok), szerkezeti sajátosságaik miatt specifikus morfózisokat okozhatnak a szelektív expozíció eredményeként egy adott fejlődési időszakban.

A morfózisok nem adaptív természetűek, mivel a szervezet válasza az őket jelző tényezőkre általában nem megfelelő. Az indukált morfózisok gyakoriságát és az élőlények káros anyagokkal-morfogénekkel szembeni érzékenységét a genotípus szabályozza, és ugyanazon faj különböző egyedeiben eltérő.

A morfózisok fenotípusában gyakran hasonlítanak a mutációkhoz, és ilyen esetekben ún fenokópiák. A mutációk és a fenokópia előfordulási mechanizmusai eltérőek: a mutáció egy gén szerkezetében bekövetkezett változás, a fenokópia pedig a megvalósítás megsértésének következménye. örökletes információk... A fenokópia bizonyos gének működésének elnyomása miatt is előfordulhat. A mutációkkal ellentétben ezek nem öröklődnek.

Munka vége -

Ez a téma a következő részhez tartozik:

Bevezetés. Az öröklődés molekuláris alapja

Bevezetés .. a görög genezis eredetű genetika mint a törvényszerűségek tudománya .. a klasszikus genetika i. szakasza év periódusa a mendelizmus kialakulása ..

Ha további anyagra van szüksége ebben a témában, vagy nem találta meg, amit keresett, javasoljuk, hogy használja a keresést munkáink között:

Mit csinálunk a kapott anyaggal:

Ha ez az anyag hasznosnak bizonyult az Ön számára, elmentheti az oldalára a közösségi hálózatokon:

Csipog

Az összes téma ebben a részben:

Az öröklődés fő típusai
A genetika olyan tudomány, amely az élő szervezetek öröklődésének és változékonyságának törvényeit vizsgálja. Az öröklődés az élőlények azon képessége, hogy generációkon át ismétlődnek

Az öröklődés fő hordozói
A nukleáris öröklődés fő hordozói a sejtmagban található kromoszómák. Minden kromoszómának vannak kémiai összetevői: egy óriási DNS-molekula

Az emberi kariotípus fogalma
A kromoszómák száma, mérete és alakja az élő szervezet minden típusára jellemző. Például a remeterák sejtek 254 kromoszómát tartalmaznak, míg a szúnyogok csak 6-ot. Szomatikus

A kromoszóma szabályok
A kromoszómáknak 4 szabálya van: A kromoszómák számának állandóságának szabálya Az egyes fajok szervezetének szomatikus sejtjei általában szigorúan meghatározott számú kromoszómával rendelkeznek (pl.

Sejt- és mitotikus ciklusok
A sejt (élet)ciklus a sejt életében a megjelenés pillanatától a leánysejtek elpusztulásáig vagy kialakulásáig tartó időszak.A mitotikus ciklus a sejt életének egy időszaka.

Szaporodás szervezeti szinten
A gametogenezis az ivarsejtek - férfi és női csírasejtek - képződésének folyamata. A peték a női ivarmirigyekben (petefészkekben) keletkeznek, és nagy méretűek

Az emberi reprodukció jellemzői
Az emberi szaporodás sajátosságai biológiai és társadalmi lényként való sajátosságából fakadnak. A szaporodási képesség a pubertás beálltával válik lehetővé, felismerve

Nukleinsavak
1869-ben Johann Friedrich Mischer svájci biokémikus fedezte fel, izolálta a sejtmagokból és írta le először a DNS-t. De O. Avery, S. McLeod és M. Macarty Ball csak 1944-ben bizonyította be a genetikai szerepét.

Genetikai kód és tulajdonságai
Egy gén expressziójához létezik egy genetikai kód – szigorúan rendezett kapcsolat a nukleotidok és aminosavak bázisai között (3. táblázat). A szó gyakori rövidítései

A genetikai kód alapvető tulajdonságai
1. Triplet – egy aminosav három szomszédos nukleotidnak felel meg, ezeket triplettnek (kodonnak) nevezzük (az i-RNS-ben található tripletteket kodonoknak nevezzük); 2. Univerzális

Biológiai fehérjeszintézis
A DNS - az összes genetikai információ hordozója a sejtben - nem vesz részt közvetlenül a fehérjeszintézisben (ennek az örökletes információnak a megvalósításában). DNS-molekulák állati és növényi sejtekben

Az örökítőanyag szerveződési szintjei
Az eukarióták örökítőanyagának szerkezeti és funkcionális szerveződésének a következő szintjei vannak: gén, kromoszómális és genomiális. A szerv génszintjének elemi felépítése

Az élőlények variabilitásának citológiai és molekuláris alapjai
A genetika nemcsak az öröklődés jelenségét vizsgálja, hanem a variabilitás jelenségét is. A változékonyság az élő szervezetek azon tulajdonsága, hogy külső és belső tényezők hatására megváltoznak.

Örökletes változékonyság
A genotípusos (örökletes) variabilitás egy élőlény jellemzőinek örökletes változása, amelyet a genotípus határoz meg és több generáción keresztül fennmarad. Két vi képviseli

Mutációs változékonyság
A mutáció a genetikai anyag hirtelen, stabil változása külső vagy külső tényezők hatására belső környezetörökölt. Szervezet, örökletes

A mutációk molekuláris mechanizmusa
A DNS-molekula szerkezetének megváltozásával összefüggő mutációkat génmutációknak nevezzük. Egy vagy több nitrogéntartalmú bázis, vagy mindkettő egyidejű elvesztését vagy beépülését jelentik

A mutációk jellemzése szöveti szinten
A szomatikus mutációk a szomatikus sejtekben fordulnak elő, csak a vegetatív szaporodás során öröklődnek, és magában az egyedben jelennek meg (egy személynél eltérő a szemszín

Mutáció a szervezet szintjén
A fenotípus-változás természete szerint minden mutáció a következő csoportokba sorolható. 1. A fizikai szerkezet morfológiai, zavaró jelei; szemtelenség, rövid ujjú

Populációs szintű mutációk
Úgy gondolják, hogy minden mutáció káros, mivel megzavarja a szervezet és a környezet kölcsönhatását. Egyes mutációk azonban kisebb változásokat okoznak a szervezetben, és nem jelentenek különösebb veszélyt

A kromoszómamutációk hatása a különböző testrendszerekre
A kromoszómamutációval rendelkező szervezet jellemzőiben bekövetkezett változás mértéke a hibás terület méretétől és a benne lévő fejlődés szempontjából fontos gének tartalmától függ. A kromoszómamutációk hatásainak meghatározása

A mutáció következményei csíra- és szomatikus sejtekben
A mutáció humán fenotípusra gyakorolt ​​hatása eltérő lehet attól függően, hogy milyen típusú sejtekben változnak az örökletes struktúrák. Generatív mutációk vagy változások a populációban

A genetikai anyag rezisztenciája és javítása
A genetikai anyag stabilitását a következők biztosítják: diploid kromoszómakészlet; kétszálú DNS; degeneráltság (redundancia) genetikai kód;

Antimutagének
A mutációs folyamat különböző kóros állapotokhoz vezető változások forrása. Kompenzációs elv be a jelenlegi szakasz magában foglalja a genetikai megelőzését célzó intézkedéseket

1. A genetika tárgya, feladatai, módszerei. A genetika, mint tudomány kialakulásának és kialakulásának története. 2. A klasszikus genetika fejlődési szakaszai. Modern (molekuláris) genetika. Alapfogalmak és szoftverek