Opišite pomen dedne variabilnosti v življenju organizmov.

Imenik  Variabilnost, njene vrste in

biološki pomen

Variabilnost je univerzalna lastnost živih sistemov, povezana z variacijami fenotipa in genotipa, ki nastanejo pod vplivom zunanjega okolja ali kot posledica sprememb v dednem materialu. Obstajata dedna in nededna variabilnost.

Dedna variabilnost je lahko kombinirana, mutacijska ali nedoločena.

Kombinacijska variabilnost nastane kot posledica novih kombinacij genov med spolnim razmnoževanjem, križanjem in drugimi procesi, ki jih spremljajo rekombinacije genov. Zaradi kombinacijske variabilnosti nastanejo organizmi, ki se od svojih staršev razlikujejo po genotipih in fenotipih.

Mutacijska variabilnost je povezana s spremembami zaporedja nukleotidov v molekulah DNA, izgubo in vstavljanjem velikih odsekov v molekule DNA, spremembami števila molekul DNA (kromosomov). Same takšne spremembe imenujemo mutacije. Mutacije so podedovane.

Mutacije se razlikujejo:

Genetski, ki povzroča spremembe v določenem genu. Genske mutacije so lahko dominantne ali recesivne. Οʜᴎ lahko podpira ali, nasprotno, zavira vitalno aktivnost telesa;

Generativno, ki vpliva na zarodne celice in se prenaša med spolnim razmnoževanjem;

Somatski, ne vpliva na zarodne celice. Pri živalih se ne dedujejo, pri rastlinah pa se dedujejo med vegetativnim razmnoževanjem;

Kromosomski, povezan s preureditvijo strukture kromosomov, spremembami položaja njihovih odsekov zaradi zlomov, izgube posameznih odsekov itd. Najpogostejše genske mutacije so tiste, ki povzročijo spremembo, izgubo ali vstavitev nukleotidov DNK v gen. Mutirani geni prenašajo različne informacije na mesto sinteze beljakovin, to pa vodi do sinteze drugih beljakovin in pojava novih lastnosti pod vplivom sevanja, ultravijoličnega sevanja in različnih kemičnih dejavnikov. Vse mutacije niso učinkovite. Nekateri od njih so popravljeni med popravljanjem DNK. Fenotipsko se mutacije pojavijo, če ne povzročijo smrti organizma. Večina genskih mutacij je recesivnih. Fenotipsko izražene mutacije so evolucijsko pomembne, bodisi dajejo posameznikom prednosti v boju za obstoj ali, nasprotno, vodijo v njihovo smrt pod pritiskom. naravna selekcija.

S procesom mutacije se poveča genetska pestrost populacij, kar ustvarja predpogoje za evolucijski proces.

Pogostost mutacij je mogoče umetno povečati, kar se uporablja v znanstvene in praktične namene.

Nededna variabilnost

Nededna ali skupinska (določena) ali modifikacijska variabilnost je sprememba fenotipa pod vplivom okoljskih razmer. Variabilnost modifikacije ne vpliva na genotip posameznikov. Obseg, do katerega se lahko spremeni fenotip, določa genotip. Te meje imenujemo reakcijske norme. Reakcijska norma določa meje, znotraj katerih se določena lastnost lahko spreminja. Različni znaki imajo drugačna norma reakcije - široke ali ozke. Tako je na primer variabilnost očesa sesalcev majhna in ima ozko reakcijsko normo. Mlečnost krav se lahko razlikuje v precej širokih mejah, odvisno od pogojev pasme.

Na fenotipske manifestacije lastnosti vpliva kombinirana interakcija genov in okoljskih pogojev. Stopnjo, do katere je lastnost izražena, imenujemo ekspresivnost. Pogostost manifestacije lastnosti (%) v populaciji, kjer vsi posamezniki nosijo določen gen, se imenuje penetracija. Geni se lahko izražajo z različnimi stopnjami ekspresivnosti in penetracije. Na primer, gen za plešavost se lahko manifestira s penetracijo 100% ali 50%, kar je odvisno od specifičnih okoljskih pogojev, števila in interakcije genov, odgovornih za razvoj lastnosti.

Spremembe modifikacije v večini primerov niso podedovane, vendar niso nujno skupinske narave in se ne manifestirajo vedno pri vseh osebkih vrste v enakih okoljskih razmerah. Modifikacije zagotavljajo prilagajanje posameznika tem razmeram.

Spomnite se, kako genotip vpliva na manifestacijo lastnosti. Kaj so mutacije? Kako nastanejo mutacije na molekularni genetski ravni?

V teku individualni razvoj Nekateri znaki se ne pojavijo takoj in se skozi življenje spreminjajo. Pri istem genotipu se lahko oblikujejo različni fenotipi. Na primer, če dva organizma istega genotipa hranimo v različnih pogojih, se bosta razlikovala v fenotipu. Rastline, vzgojene iz semen iste sorte in celo iz enega posameznika, se lahko razlikujejo po višini, času cvetenja in velikosti plodov.

Variabilnost je sposobnost organizma, da se spreminja v procesu individualnega razvoja pod vplivom različnih okoljskih razmer.

Vrste variabilnosti. Fenotip je rezultat interakcije genotipa z različnimi okoljskimi pogoji. Odvisno od narave pogojev, ki vplivajo, so spremembe lahko podedovane ali ne. Če spremembe prizadenejo le fenotip organizma, potem niso podedovane. V tem primeru se genotip ohrani in spremembe, ki nastanejo v procesu individualnega razvoja, se ne prenesejo na potomce. Če spremembe vplivajo na genotip organizma, torej se spremenijo njegovi geni, potem so takšne spremembe podedovane. Zato ločimo dve vrsti variabilnosti - nededno in dedno.

Nededna variabilnost se pojavi v organizmih pod neposrednim vplivom okoljskih razmer. Denimo pri zajcu belem pozimi, ko nizke temperature raste bela volna, t.j. pigment v dlaki se ne tvori (slika 111). Spomladi, ko se temperatura dvigne, se začne proizvajati pigment in volna postane rjava. Takšna variabilnost organizmov je vedno primerna okoljskim razmeram in je prilagodljiva. Spodbuja preživetje posameznikov. Tako belo krzno belega zajca omogoča, da je neviden svojim sovražnikom na ozadju belega snega.

riž. 111. Nededna variabilnost: 1 - sprememba barve dlake pri belem zajcu; 2 - regrat, gojen na rodovitni (desno) in slabi (levo) zemlji

Nededna variabilnost se pojavi postopoma. Te spremembe se pojavijo pri številnih posameznikih v eni skupini, torej so množične. Torej imajo vsi regrat, ki rastejo na rodovitni zemlji na vrtu velika rast in velika socvetja ter, nasprotno, na slabih tleh - nizke rastline z majhnimi košarami (slika 111).

Dedna variabilnost. Za razliko od nededne variabilnosti dedna variabilnost vpliva na genotip in se deduje. Lahko je kombiniran in mutacijski.

Kombinacijska variabilnost je povezana s pojavom novih kombinacij lastnosti v organizmih zaradi kombinacije njihovih genov. Posledično potomci razvijejo lastnosti, ki jih njihovi starši morda niso imeli. Na primer, jazbečarji so tako dolgodlaki kot kratkodlaki različnih barv (slika 112). Pri ljudeh se zelene, modre in rjave barve oči lahko kombinirajo s svetlimi in temnimi lasmi v različnih kombinacijah.

riž. 112. Dedna genetska variabilnost barve in dolžine dlake pri jazbečarjih

Kombinacijska variabilnost določa raznolikost posameznikov ene vrste. Prispeva k pojavu takšnih lastnosti, ki jih ljudje uporabljajo pri vzreji novih sort rastlin in živalskih pasem.

Mutacije se štejejo tudi za dedno variabilnost. S posebnostjo te variabilnosti na molekularni genetski ravni organizacije življenja ste se že seznanili. Genotip katerega koli organizma je izpostavljen zunanjim dejavnikom, ki lahko povzročijo "napake" v strukturi kromosomov ali genov. Posledično pride do spremembe genotipa in nastane nova lastnost - mutacija. Različne vrste mutacije najdemo pri rastlinah, živalih in ljudeh (slika 113).

riž. 113. Dedna mutacijska variabilnost v različnih organizmih: 1 - Drosophila z mutacijo "brez kril" (na levi - normalni krilati posameznik); 2 - sorta grozdja s povečanim naborom kromosomov v celicah (na levi - grozdje z normalnim naborom kromosomov); 3 - podoba mutacije polidaktilije (polidaktilije) pri papežu Sikstu II na Rafaelovi sliki "Sikstinska Madona"

Mutacije niso povezane le z napakami pri reduplikaciji DNA in sintezi beljakovin, temveč tudi z motnjami v kromosomih med celično delitvijo. Včasih se jedro rastlinske celice, ko je izpostavljeno kemikalijam, začne deliti hitreje kot celica sama. Posledično se pojavijo celice z dvojnim nizom kromosomov. Iz njih se razvijejo rastline, ki se odlikujejo po bistveno večji velikosti cvetov, plodov in listov kot primerki z normalnim naborom kromosomov (slika 113, 2). To ima pozitiven pomen tako za same rastline kot tudi za človeka pri gojenju na poljih in vrtovih.

Mutacijska variabilnost je krčevita; ni postopnega spreminjanja lastnosti organizmov. Mutacije so individualne in se pojavijo pri posameznih posameznikih. Izpostavljenost enakim zunanjim pogojem povzroči različne mutacije v vsakem organizmu. Na primer, obsevanje pšeničnih zrn pred setvijo z rentgenskimi žarki povzroči v nekaterih primerih nastanek okvarjenega klasa, v drugem primeru odsotnost klasa, v tretjem primeru nastanek večjega klasa. Tako variabilnost mutacije ni predvidljiva. Mutacije so po svojem pomenu lahko za organizme brezbrižne, torej nepotrebne ali koristne, največkrat pa so škodljive, saj zmanjšajo sposobnost preživetja mutiranih organizmov.

Torej je razvoj lastnosti v katerem koli organizmu rezultat interakcije njegovega genotipa z zunanjim okoljem. Genotip in okolje medsebojno vplivata na razvoj fenotipa organizma.

Biološki pomen dednosti in variabilnosti. Dednost in variabilnost sta dve nasprotujoči si lastnosti organizma, ki v naravi tvorita eno celoto. Dednost se uresničuje v procesu razmnoževanja, variabilnost pa v procesu individualnega razvoja organizma. Dednost zagotavlja stabilnost organizma, njegov dedni program in prenos določenih lastnosti skozi generacije. Njegovo izvajanje temelji na reduplikaciji DNA in obnašanju kromosomov v mejozi. Natančnost teh procesov je jamstvo za stabilnost lastnosti in funkcij telesa. Tako se dednost kot lastnost živih bitij uresničuje na vseh ravneh njegove organiziranosti. Dednost je konzervativna in je usmerjena v ohranjanje nespremenjenih lastnosti organizma.

Variabilnost je pojav nestabilnosti dednih lastnosti živega bitja. Nastane v procesu individualnega razvoja organizma. Nededna variabilnost je kontinuirana. Spremembe nastanejo kot posledica neposrednega vpliva okolja na telo. Zanj je značilen niz postopnih prehodov iz ene oblike v drugo. Biološki pomen nededne variabilnosti je povečanje prilagoditvenih sposobnosti organizma in raznolikost lastnosti pri posameznikih, ki pripadajo isti vrsti.

Genotip je dokaj stabilen in konzervativen sistem, proces reduplikacije DNK pa je blizu popolnosti. Obstojnost gena je velikega biološkega pomena. Zagotavlja stalnost vrste in njeno nespremenljivost v razmeroma stabilnih razmerah. Hkrati ima gen tudi sposobnost mutacij in novih kombinacij med spolnim razmnoževanjem, kar vodi do spremembe genotipa. Dedne spremembe so nepredvidljive. Dedna variabilnost je diskontinuirana in individualna. Razlike med posamezniki so močno izražene, vmesnih oblik ni.

Posebno pomembna je mutacijska variabilnost. Pojavi se naključno, ko na genotip vplivajo različni dejavniki. Mutacije niso ustrezne vplivu dejavnikov, so redke in raznolike. IN naravne razmere Vsak posamezen gen zelo redko mutira. Na prvi pogled se morda zdi, da so spremembe v genih za posameznika nepomembne. Toda v resnici ima telo več tisoč genov. Glede na to, da se mutacije lahko pojavijo v katerem koli od njih, skupno število stopnja mutacije se močno poveča. Mutacije so pogosto škodljive, ker spremenijo prilagoditvene lastnosti organizmov. Vendar pa so mutacije tiste, ki ustvarjajo rezervo dedne variabilnosti in igrajo pomembno vlogo v procesu zgodovinski razvoj organski svet na Zemlji.

Vaje na podlagi obravnavane snovi

1. Določite variabilnost. Katere značilnosti ima nededna variabilnost?
2. Kdaj se pojavi kombinacijska spremenljivost?
3. Kako se mutacijska variabilnost razlikuje od kombinacijske variabilnosti?
4. Primerjaj dve lastnosti organizma: dednost in variabilnost. Katera je primarna in katera sekundarna?
5. V vsakem organizmu lahko najdete znake, značilne za njegove starše. Vendar pa je tudi med potomci istega starševskega para težko najti dva popolnoma enaka posameznika, razen če gre za dvojčka. S čim je to povezano?
6. Katera od obeh vrst variabilnosti je pomembnejša za zgodovinski razvoj organskega sveta na Zemlji? Svoj odgovor utemelji.

Variacija je proces, ki odraža odnos organizma z okoljem.

Z genetskega vidika je variabilnost posledica reakcije genotipa v procesu individualnega razvoja organizma na okoljske razmere.

Variabilnost organizmov je eden glavnih dejavnikov evolucije. Služi kot vir za umetno in naravno selekcijo.

Biologi ločijo dedno in nededno variabilnost. Dedna variabilnost vključuje takšne spremembe v lastnostih organizma, ki jih določa genotip in trajajo več generacij. K nededni variabilnosti, ki jo je Darwin imenoval dokončna in se zdaj imenuje sprememba ali fenotipska variabilnost se nanaša na spremembe v značilnostih organizma; med spolnim razmnoževanjem se ne ohranijo.

Dedna variabilnost predstavlja spremembo genotipa, nededna variabilnost- sprememba fenotipa organizma.

V individualnem življenju organizma pod vplivom okoljskih dejavnikov lahko pride do dveh vrst sprememb: v enem primeru se spremeni delovanje in delovanje genov v procesu oblikovanja značaja, v drugem pa se spremeni sam genotip. .

Spoznali smo dedno variabilnost, ki je posledica kombinacij genov in njihovih interakcij. Kombinacija genov poteka na podlagi dveh procesov: 1) neodvisna porazdelitev kromosomov v mejozi in njihova naključna kombinacija med oploditvijo; 2) križanje kromosomov in rekombinacija genov. Običajno se imenuje dedna variabilnost, ki jo povzroča kombinacija in rekombinacija genov kombinacijska spremenljivost. S to vrsto variabilnosti se sami geni ne spreminjajo, spreminjata pa se njihova kombinacija in narava interakcije v sistemu genotipa. Vendar je treba to vrsto dedne variabilnosti obravnavati kot sekundarni pojav, mutacijsko spremembo gena pa kot primarno.

Vir naravne selekcije so dedne spremembe – tako genske mutacije kot njihove rekombinacije.

Spremenljivost modifikacije ima v organski evoluciji omejeno vlogo. Torej, če vzamete vegetativne poganjke iz iste rastline, na primer jagode, in jih gojite v različnih pogojih vlažnosti, temperature, svetlobe, na različnih tleh, potem se bodo kljub istemu genotipu izkazali za različne. Delovanje različnih ekstremnih dejavnikov lahko povzroči še večje razlike v njih. Vendar pa bodo semena, zbrana iz takih rastlin in posejana pod enakimi pogoji, dala potomce iste vrste, če ne v prvi, pa v naslednjih generacijah. Spremembe lastnosti organizma, ki jih povzroči delovanje okoljskih dejavnikov v ontogenezi, izginejo s smrtjo organizma.

Hkrati ima sposobnost takšnih sprememb, omejena z mejami norme reakcije genotipa organizma, pomemben evolucijski pomen. Kot sta pokazala A.P. Vladimirsky v 20-ih letih, V.S. Kirpichnikov in I.I. , kar lahko daje vtis dedne konsolidacije modifikacij.

Mutacijske spremembe so nujno povezane z reorganizacijo reprodukcijskih struktur zarodnih in somatskih celic. Temeljna razlika med mutacijami in modifikacijami je v tem, da se mutacije lahko natančno reproducirajo v dolgem nizu celičnih generacij, ne glede na okoljske razmere, v katerih poteka ontogeneza. To je razloženo z dejstvom, da je pojav mutacij povezan s spremembami v edinstvenih strukturah celice - kromosoma.

V biologiji je potekala dolga razprava o vlogi variabilnosti v evoluciji v povezavi s problemom dedovanja tako imenovanih pridobljenih lastnosti, ki jih je postavil J. Lamarck leta 1809, delno sprejel Charles Darwin in še vedno podpirajo številni biologi. . Toda velika večina znanstvenikov je sama formulacija tega problema menila za neznanstveno. Hkrati je treba povedati, da je ideja, da se dedne spremembe v telesu pojavijo ustrezno delovanju okoljskega dejavnika, popolnoma nesmiselna. Mutacije se pojavljajo v večini razne smeri; ne morejo biti prilagodljivi za organizem sam, saj nastajajo v posameznih celicah

In njihov učinek se uresniči šele pri potomcih. Ni dejavnik, ki je povzročil mutacijo, temveč samo selekcija, ki ocenjuje prilagodljivo poznavanje mutacije. Ker smer in hitrost evolucije določa naravna selekcija, slednjo pa nadzirajo številni dejavniki notranjega in zunanjega okolja, se ustvari napačna predstava o začetni ustrezni smotrnosti dedne variabilnosti.

Selekcija na podlagi posameznih mutacij "konstruira" sisteme genotipov, ki ustrezajo zahtevam stalno delujočih pogojev, v katerih obstaja vrsta.

Izraz " mutacija"je prvi predlagal G. de Vries v svojem klasičnem delu "Teorija mutacij" (1901 -1903). Mutacijo je poimenoval pojav krčevitih, diskontinuiranih sprememb dedne lastnosti. Glavne določbe de Vriesove teorije še niso izgubile pomena, zato jih je treba navesti tukaj:

1. mutacija se pojavi nenadoma, brez prehodov;
2. nove oblike so popolnoma konstantne, to je stabilne;
3. mutacije za razliko od nedednih sprememb (fluktuacij) ne tvorijo neprekinjenih nizov in niso združene okoli povprečnega tipa (modusa). Mutacije so kvalitativne spremembe;
4. mutacije gredo v različne smeri, lahko so koristne in škodljive;
5. odkrivanje mutacij je odvisno od števila posameznikov, analiziranih za odkrivanje mutacij;
6. iste mutacije se lahko pojavljajo večkrat.

Vendar je G. de Vries naredil temeljno napako, ko je nasprotoval teorijo mutacij s teorijo naravne selekcije. Napačno je verjel, da lahko mutacije takoj povzročijo nove vrste, prilagojene zunanjemu okolju, brez sodelovanja selekcije. Pravzaprav so mutacije le vir dednih sprememb, ki služijo kot material za selekcijo. Kot bomo videli kasneje, se genska mutacija ocenjuje s selekcijo samo v sistemu genotipov. Napaka G. de Vriesa je delno posledica dejstva, da so se mutacije, ki jih je preučeval pri svetlinu (Oenothera Lamarciana), kasneje izkazale za rezultat cepitve kompleksnega hibrida.

Toda ne moremo pomagati, da ne bi občudovali znanstvenega predvidevanja, ki ga je G. de Vries naredil glede oblikovanja glavnih določb teorije mutacij in njenega pomena za selekcijo. Že leta 1901 je zapisal: »... mutacija, mutacija sama, bi morala postati predmet proučevanja. In če nam kdaj uspe razjasniti zakone mutacije, potem ne le, da bo naš pogled na medsebojno sorodnost živih organizmov postal veliko globlji, ampak si tudi upamo upati, da bo mogoče tako obvladati mutacijo, kot se spreminjajo gospodarji žlahtniteljev. in spremenljivost. Seveda bomo do tega prišli postopoma, z obvladovanjem posameznih mutacij, kar bo prineslo številne koristi tudi kmetijski in vrtnarski praksi. Marsikaj, kar se zdaj zdi nedosegljivo, bo v naši moči, če bomo le uspeli razumeti zakonitosti, na katerih temelji mutacija vrst. Očitno nas čaka obsežno polje vztrajnega dela velikega pomena tako za znanost kot za prakso. To je obetavno področje nadzora mutacij." Kot bomo videli naprej, moderno naravoslovje stoji na pragu razumevanja mehanizma genske mutacije.

Teorija mutacij se je lahko razvila šele po odkritju Mendelovih zakonov in vzorcev povezovanja genov in njihove rekombinacije kot rezultat križanja, ugotovljenih v poskusih Morganove šole. Šele od uveljavitve dedne diskretnosti kromosomov je teorija mutacij dobila podlago za znanstveno raziskovanje.

Čeprav trenutno vprašanje narave gena ni popolnoma razjasnjeno, je več splošni vzorci genske mutacije.

Genske mutacije se pojavljajo pri vseh razredih in vrstah živali, višjih in nižjih rastlinah, večceličnih in enoceličnih organizmih, bakterijah in virusih. Mutacijska variabilnost kot proces kvalitativnih nenadnih sprememb je univerzalna za vse organske oblike.

Povsem konvencionalni mutacijski proces je razdeljen na spontan in induciran. V primerih, ko se mutacije pojavijo pod vplivom navadnih naravni dejavniki zunanjega okolja ali kot posledica fizioloških in biokemičnih sprememb v telesu samem, jih uvrščamo med spontane mutacije. Mutacije, ki nastanejo pod vplivom posebnih vplivov (ionizirajoče sevanje, kemikalije, ekstremne razmere itd.), imenujemo povzročeno. Temeljne razlike ni razlike med spontanimi in induciranimi mutacijami, a preučevanje slednjih vodi biologe do obvladovanja dedne variabilnosti in razvozlavanja skrivnosti gena.

Če najdete napako, označite del besedila in kliknite Ctrl+Enter.

Variabilnost je univerzalna lastnost živih sistemov, povezana s spremembami fenotipa in genotipa, ki nastanejo pod vplivom zunanjega okolja ali kot posledica sprememb dednega materiala. Obstajata nededna in dedna variabilnost.

Nededna variabilnost. Nededne, ali skupinske (določene), oz variabilnost modifikacije– gre za spremembe fenotipa pod vplivom okoljskih razmer. Variabilnost modifikacije ne vpliva na genotip posameznikov. Genotip, medtem ko ostane nespremenjen, določa meje, znotraj katerih se lahko spreminja fenotip. Te omejitve, tj. priložnosti za fenotipsko manifestacijo lastnosti imenujemo norma reakcije in so podedovani. Reakcijska norma določa meje, znotraj katerih se določena lastnost lahko spreminja. Različni znaki imajo različne norme reakcije - široke ali ozke. Na primer znaki, kot sta krvna skupina in barva oči, se ne spremenijo. Oblika očesa sesalca se nekoliko razlikuje in ima ozko hitrost reakcije. Mlečnost krav se lahko zelo razlikuje glede na pogoje pasme. Tudi druge kvantitativne značilnosti imajo lahko široko stopnjo reakcije - rast, velikost listov, število zrn v storžu itd. Širša kot je norma reakcije, več možnosti ima posameznik za prilagajanje razmeram v okolju. Zato je več posameznikov s povprečno izraženostjo lastnosti kot posameznikov z njenimi ekstremnimi izrazi. To dobro ponazarja število pritlikavcev in velikanov pri ljudeh. Malo jih je, medtem ko je ljudi z višino v območju 160-180 cm več tisočkrat več.

Na fenotipske manifestacije lastnosti vpliva kombinirana interakcija genov in okoljskih pogojev. Spremembe modifikacije niso podedovane, vendar niso nujno skupinske narave in se ne pojavijo vedno pri vseh osebkih vrste v enakih okoljskih razmerah. Modifikacije zagotavljajo prilagajanje posameznika tem razmeram.

Dedna variabilnost(kombinativne, mutacijske, nedoločene).

Kombinacijska variabilnost nastane med spolnim procesom kot posledica novih kombinacij genov, ki nastanejo med oploditvijo, crossing overom, konjugacijo, tj. med procesi, ki jih spremljajo rekombinacije (prerazporeditev in nove kombinacije) genov. Zaradi kombinacijske variabilnosti nastanejo organizmi, ki se od svojih staršev razlikujejo po genotipih in fenotipih. Nekatere kombinacijske spremembe so lahko škodljive za posameznika. Za vrsto so kombinacijske spremembe na splošno koristne, ker vodi do genotipske in fenotipske raznolikosti. To spodbuja preživetje vrst in njihov evolucijski napredek.

Mutacijska variabilnost povezana s spremembami v zaporedju nukleotidov v molekulah DNA, izguba in vstavljanje velikih odsekov v molekule DNA, spremembe v številu molekul DNA (kromosomov). Same takšne spremembe se imenujejo mutacije. Mutacije so podedovane.

Med mutacijami so:

– genetski– povzročanje sprememb v zaporedju nukleotidov DNA v določenem genu in posledično v mRNA in proteinu, ki ga ta gen kodira. Genske mutacije so lahko dominantne ali recesivne. Lahko vodijo do pojava znakov, ki podpirajo ali zavirajo vitalne funkcije telesa;

– generativni mutacije vplivajo na zarodne celice in se prenašajo med spolnim razmnoževanjem;

– somatsko mutacije ne prizadenejo zarodnih celic in se pri živalih ne dedujejo, pri rastlinah pa se dedujejo med vegetativnim razmnoževanjem;

– genomski mutacije (poliploidija in heteroploidija) so povezane s spremembami števila kromosomov v kariotipu celic;

– kromosomsko mutacije so povezane s preureditvijo strukture kromosomov, spremembami položaja njihovih odsekov zaradi zlomov, izgube posameznih odsekov itd.

Najpogostejše genske mutacije so tiste, ki povzročijo spremembo, izgubo ali vstavitev nukleotidov DNK v gen. Mutantni geni prenašajo različne informacije na mesto sinteze beljakovin, to pa vodi do sinteze drugih beljakovin in pojava novih značilnosti. Mutacije se lahko pojavijo pod vplivom sevanja, ultravijoličnega sevanja in različnih kemičnih dejavnikov. Vse mutacije niso učinkovite. Nekateri od njih so popravljeni med popravljanjem DNK. Fenotipsko se mutacije pojavijo, če ne povzročijo smrti organizma. Večina genskih mutacij je recesivnih. Fenotipsko izražene mutacije imajo evolucijski pomen, saj dajejo posameznikom prednost v boju za obstoj ali, nasprotno, vodijo v njihovo smrt pod pritiskom naravne selekcije.

S procesom mutacije se poveča genetska pestrost populacij, kar ustvarja predpogoje za evolucijski proces.

Pogostost mutacij je mogoče umetno povečati, kar se uporablja v znanstvene in praktične namene.

PRIMERI NALOG

del A

A1. Spremenljivost modifikacije razumemo kot

1) fenotipska variabilnost

2) genotipska variabilnost

3) norma reakcije

4) morebitne spremembe lastnosti

A2. Navedite lastnost z najširšo reakcijsko normo

1) oblika lastovičinih kril

2) oblika orlovega kljuna

3) čas, da se zajec lini

4) količina volne, ki jo ima ovca

A3. Prosimo, označite pravilno trditev

1) okoljski dejavniki ne vplivajo na genotip posameznika

2) ni podedovan fenotip, temveč sposobnost, da se manifestira

3) spremembe modifikacije so vedno podedovane

4) spremembe sprememb so škodljive

A4. Navedite primer genomske mutacije

1) pojav anemije srpastih celic

2) pojav triploidnih oblik krompirja

3) ustvarjanje pasme psa brez repa

4) rojstvo albino tigra

A5. Spremembe v zaporedju nukleotidov DNA v genu so povezane

1) genske mutacije

2) kromosomske mutacije

3) genomske mutacije

4) kombinirane preureditve

A6. Močno povečanje deleža heterozigotov v populaciji ščurkov je lahko posledica:

1) povečanje števila genskih mutacij

2) tvorba diploidnih gamet pri številnih posameznikih

3) kromosomske preureditve pri nekaterih članih populacije

4) sprememba temperature okolja

A7. Primer je pospešeno staranje kože prebivalcev podeželja v primerjavi z prebivalci mest

1) mutacijska variabilnost

2) kombinacijska variabilnost

3) genske mutacije pod vplivom ultravijoličnega sevanja

4) variabilnost modifikacije

A8. Glavni vzrok kromosomske mutacije je lahko

1) zamenjava nukleotidov v genu

2) sprememba temperature okolja

3) motnje meiotičnih procesov

4) vstavitev nukleotida v gen

del B

B1. Kateri primeri ponazarjajo variabilnost modifikacije?

1) človeška porjavelost

2) rojstni znak na koži

3) debelina dlake zajca iste pasme

4) povečanje mlečnosti pri kravah

5) ljudje s šestimi prsti

6) hemofilija

B2. Navedite dogodke, povezane z mutacijami

1) večkratno povečanje števila kromosomov

2) sprememba podlanke zajca pozimi

3) zamenjava aminokisline v proteinski molekuli

4) pojav albina v družini

5) rast koreninskega sistema kaktusa

6) nastanek cist v protozojih

VZ. Povežite značilnost, ki označuje variabilnost, z njeno vrsto

del C

C1. Na kakšen način lahko dosežemo umetno povečanje pogostosti mutacij in zakaj je to potrebno?

C2. Poišči napake v danem besedilu. Popravi jih. Označite številke povedi, v katerih so bile napake. Razloži jih.

1. Variabilnost modifikacije spremljajo genotipske spremembe. 2. Primeri modifikacije so posvetlitev dlake po dolgem izpostavljanju soncu, povečanje mlečnosti krav z izboljšano krmljenostjo. 3. Informacije o modifikacijskih spremembah vsebujejo geni. 4. Vse spremembe modifikacije so podedovane. 5. Na manifestacijo modifikacijskih sprememb vplivajo dejavniki okolja. 6. Za vse znake enega organizma je značilna enaka hitrost reakcije, tj. meje njihove variabilnosti.

Škodljivi učinki mutagenov, alkohola, mamil, nikotina na genetski aparat celice. Zaščita okolja pred kontaminacijo z mutageni. Identifikacija virov mutagenov v okolju(posredno) in vrednotenje možne posledice njihov vpliv na lastno telo. Dedne bolezni ljudi, njihovi vzroki, preprečevanje

biokemijska metoda, metoda dvojčkov, hemofilija, heteroploidija, barvna slepota, mutageni, mutageneza, poliploidija.

Mutageni, mutageneza

Mutageni- to so fizikalni ali kemični dejavniki, katerih vpliv na telo lahko povzroči spremembe njegovih dednih lastnosti. Takšni dejavniki vključujejo rentgenske in gama žarke, radionuklide, okside težke kovine, nekatere vrste kemičnih gnojil. Nekatere mutacije lahko povzročijo virusi. Genetske spremembe skozi generacije lahko povzročijo tudi tako pogoste moderna družba snovi, kot so alkohol, nikotin, droge. Hitrost in pogostost mutacij je odvisna od intenzivnosti vpliva teh dejavnikov. Povečanje pogostosti mutacij povzroči povečanje števila posameznikov s prirojenimi genetskimi nepravilnostmi. Mutacije, ki prizadenejo zarodne celice, so podedovane. Vendar mutacije, ki so se zgodile v somatske celice, lahko povzroči raka. Trenutno potekajo raziskave za identifikacijo mutagenov v okolju in razvoju učinkovite ukrepe za njihovo nevtralizacijo. Kljub dejstvu, da je pogostost mutacij relativno nizka, lahko njihovo kopičenje v genskem bazenu človeštva povzroči močno povečanje koncentracije mutantnih genov in njihove manifestacije. Zato je treba poznati mutagene dejavnike in jemati državni ravni ukrepe za boj proti njim.

Medicinska genetika- poglavje antropogenetika, ki preučuje dedne bolezni človeka, njihov izvor, diagnostiko, zdravljenje in preprečevanje. Glavno sredstvo zbiranja informacij o bolniku je medicinsko genetsko svetovanje. Izvaja se v zvezi z osebami, ki imajo med sorodniki dedne bolezni. Cilj je napovedati verjetnost rojstva otrok s patologijami oziroma izključiti pojav patologij.

Faze svetovanja:

– identifikacija nosilca patogenega alela;

– izračun verjetnosti, da bodo imeli bolne otroke;

– posredovanje rezultatov raziskave bodočim staršem in sorodnikom.

Dedne bolezni, ki se prenašajo na potomce:

– genetska, vezana na kromosom X – hemofilija, barvna slepota;

– genetska, vezana na kromosom Y – hipertrihoza (poraščenost ušesne školjke);

– genetski avtosomni: fenilketonurija, diabetes mellitus, polidaktilija, Huntingtonova horea itd.;

– kromosomske, povezane s kromosomskimi mutacijami, na primer sindrom jokajoče mačke;

– genomska – poli- in heteroploidija – sprememba števila kromosomov v kariotipu organizma.

Poliploidija– dvakratno ali večkratno povečanje števila haploidnih kromosomov v celici. Pojavi se kot posledica nedisjunkcije kromosomov v mejozi, podvajanja kromosomov brez kasnejše celične delitve in zlitja jeder somatskih celic.

Heteroploidija (aneuploidija)– sprememba števila kromosomov, značilnih za določeno vrsto, zaradi njihove neenakomerne divergence v mejozi. Manifestira se v pojavu dodatnega kromosoma ( trisomija na kromosomu 21 vodi v Downovo bolezen) ali odsotnost homolognega kromosoma v kariotipu ( monosomija). Na primer, odsotnost drugega kromosoma X pri ženskah povzroči Turnerjev sindrom, ki se kaže v fizioloških in duševnih motnjah. Včasih se pojavi polisomija - pojav več dodatnih kromosomov v kromosomskem nizu.

Metode človeške genetike. Genealoško - način sestavljanja rodovnikov po različnih virov- zgodbe, fotografije, slike. Pojasnjene so lastnosti prednikov in ugotovljeni tipi dedovanja lastnosti.

Vrste dedovanja: a) avtosomno dominantno, b) avtosomno recesivno, c) spolno vezano dedovanje.

Pokliče se oseba, za katero se sestavlja rodovnik proband .

Dvojček. Metoda za preučevanje genetskih vzorcev pri dvojčkih. Dvojčki so lahko enojajčni (enojajčni, enojajčni) ali dvojajčni (dvojajčni, neidentični).

Citogenetski. Metoda za mikroskopsko študijo človeških kromosomov. Omogoča prepoznavanje genskih in kromosomskih mutacij.

Biokemični. Na podlagi biokemične analize omogoča identifikacijo heterozigotnega nosilca bolezni, na primer nosilca gena za fenilketonurijo je mogoče identificirati s povečano koncentracijo fenilalanin v krvi.

Populacijska genetika. Omogoča sestavljanje genetske značilnosti populacije, oceno stopnje koncentracije različnih alelov in stopnje njihove heterozigotnosti. Za analizo velikih populacij se uporablja Hardy-Weinbergov zakon.

PRIMERI NALOG

del C

C1. Huntingtonova horea je resna bolezen živčnega sistema, se deduje kot avtosomna lastnost (A).

Fenilketonurija je bolezen, ki povzroča presnovne motnje, opredeljene recesivni gen, se deduje po istem tipu. Oče je heterozigot za gen Huntingtonove horee in ne trpi za fenilketonurijo. Mati ne trpi za Huntingtonovo horeo in ni nosilka genov, ki določajo razvoj fenilketonurije. Kakšni so možni genotipi in fenotipi otrok iz tega zakona?

C2. Ženska s prepirljivim značajem se je poročila z moškim z nežnim značajem. Iz tega zakona sta se rodili dve hčerki in sin (Elena, Lyudmila, Nikolai). Izkazalo se je, da imata Elena in Nikolaj absurden značaj. Nikolaj se je poročil z dekletom Nino z nežnim značajem. Imela sta dva sinova, od katerih je bil eden (Ivan) prepirljiv, drugi pa krotek človek (Peter). Navedite genotipe vseh njenih članov v rodovniku te družine.

Selekcija, njene naloge in praktični pomen. Nauki N.I. Vavilov o središčih raznolikosti in izvora gojene rastline. Zakon homoloških nizov v dedni variabilnosti. Metode žlahtnjenja novih rastlinskih sort, pasem živali in sevov mikroorganizmov. Pomen genetike za selekcijo. Biološka osnova gojenje kulturnih rastlin in domačih živali

Osnovni pojmi in pojmi, preverjeni v izpitni nalogi: heteroza, hibridizacija, zakon homološkega niza dedne variabilnosti, umetna selekcija, poliploidija, pasma, selekcija, sorta, središča izvora kulturnih rastlin, čista linija, parjenje v sorodstvu.

Genetika in selekcija

Žlahtnjenje je znanost, veja praktične dejavnosti, katere cilj je ustvarjanje novih sort rastlin, živalskih pasem in sevov mikroorganizmov s stabilnimi dednimi lastnostmi, ki so koristne za ljudi. Teoretične osnove selekcija je genetika.

Izbirni cilji:

– kvalitativno izboljšanje lastnosti;

– povečanje donosa in produktivnosti;

– povečanje odpornosti proti škodljivcem, boleznim in podnebnim razmeram.

Izbirne metode. Umetna selekcija – ohranitev človeku potrebnih organizmov in izločanje, izločitev drugih, ki ne ustrezajo ciljem rejca.

Žlahtnitelj postavi nalogo, izbere starševske pare, izbere potomce, izvede vrsto tesno povezanih in oddaljenih križanj, nato pa izvede selekcijo v vsaki naslednji generaciji. Zgodi se umetna selekcija posameznik in masiven .

Hibridizacija- postopek pridobivanja novih genetskih kombinacij pri potomcih za izboljšanje ali ustvarjanje nove kombinacije dragocenih starševskih lastnosti.

Tesno povezana hibridizacija (inbriding) uporablja se za risanje čistih linij. Slabost: zmanjšana vitalnost.

Oddaljena hibridizacija premakne normo reakcije v smeri krepitve lastnosti, pojava hibridne moči (heteroza). Pomanjkljivost je nekrižanje nastalih hibridov.

Premagovanje sterilnosti medvrstnih hibridov. Poliploidija. G.D. Karpečenko je leta 1924 obdelal sterilni hibrid zelja in redkvice s kolhicinom. Kolhicin je povzročil nedisjunkcijo hibridnih kromosomov med gametogenezo. S fuzijo diploidnih gamet je nastal poliploidni hibrid zelja in redkve (capredka). Poskus G. Karpečenka lahko ponazorimo z naslednjim diagramom.

1. Pred delovanjem kolhicina

2. Po delovanju kolhicina in umetnega podvajanja kromosomov:

Metode dela I.V. Michurina

I. V. Michurin, domači žlahtnitelj, je vzgojil približno 300 sort sadnega drevja, ki je združevalo lastnosti južnega sadja in nezahtevnosti severnih rastlin.

Osnovne metode dela:

– oddaljena hibridizacija geografsko oddaljenih sort;

– strog individualni izbor;

– »vzgoja« hibridov v težkih rastnih razmerah;

– »dominance management« po mentorski metodi – cepljenje hibrida na odraslo rastlino, ki svoje lastnosti prenese na vzgojeno sorto.

Premagovanje nekrižanja med oddaljeno hibridizacijo:

- metoda predhodnega zbliževanja - cepljenje potaknjencev ene vrste (rowan) je bilo cepljeno na krono hruške. Nekaj ​​let pozneje so cvetove jerebike oprašili s cvetnim prahom hrušk. Tako je bil pridobljen hibrid rowan in hruške;

– mediatorska metoda – 2-stopenjska hibridizacija. Mandelj so križali s polkulturno davidovo breskvo, nato pa nastali hibrid križali z gojeno sorto. Prejeli smo “Northern Peach”;

– opraševanje z mešanim cvetnim prahom (svojim in tujim). Primer je pridelava cerapadusa, hibrida češnje in ptičje češnje.

Nededna (fenotipska) variabilnost- to je vrsta variabilnosti, ki odraža spremembe v fenotipu pod vplivom okoljskih razmer, ki ne vplivajo na genotip. Stopnjo njegove resnosti je mogoče določiti z genotipom. Imenujemo fenotipske razlike pri genetsko enakih posameznikih, ki nastanejo kot posledica izpostavljenosti okoljskim dejavnikom modifikacije . Obstajajo starostne, sezonske in okoljske spremembe. Spuščajo se v spreminjanje stopnje izraženosti lastnosti. Ni motenj strukture genotipa.

Starostne (ontogenetske) spremembe se izražajo v obliki nenehnega spreminjanja lastnosti tekom razvoja posameznika. Pri človeku med razvojem opazimo spremembe morfofizioloških in duševnih značilnosti. Otrok se na primer ne bo mogel pravilno razvijati tako fizično kot intelektualno, če v zgodnjem otroštvu nanj ne bodo vplivali običajni zunanji in socialni dejavniki. Dolgotrajno bivanje otroka v socialno ogroženem okolju lahko povzroči nepopravljivo okvaro njegove inteligence.

Ontogenetska variabilnost, tako kot sama ontogeneza, je določena z genotipom, kjer je zakodiran razvojni program posameznika. Vendar pa so posebnosti oblikovanja fenotipa v ontogenezi določene z interakcijo genotipa in okolja. Pod vplivom nenavadnih zunanjih dejavnikov lahko pride do odstopanj pri oblikovanju normalnega fenotipa.

Sezonske spremembe posamezniki ali celotne populacije se manifestirajo v obliki genetsko pogojene spremembe lastnosti (na primer sprememba barve dlake, videz dlake pri živalih), ki se pojavi kot posledica sezonskih sprememb podnebnih razmer. Na primer, kdaj visoke temperature Zajec razvije belo barvo dlake, pri nizkih temperaturah pa temno dlako. Pri siamskih mačkah se glede na letni čas rjava barva dlake spremeni v temno rjavo in celo rjavo.

Okoljske spremembe predstavljajo prilagoditvene spremembe fenotipa kot odgovor na spreminjajoče se okoljske razmere. Ekološke modifikacije se fenotipsko kažejo v spremembah stopnje izraženosti lastnosti. Lahko se pojavijo v zgodnjih fazah razvoja in vztrajajo vse življenje posameznika. Primeri vključujejo velike in majhne primerke rastlin, gojene v tleh, ki vsebujejo različne količine hranila; zakrneli in slabo sposobni preživetja pri živalih, ki se razvijajo v slabih razmerah in ne prejemajo dovolj hranil, potrebnih za življenje; število venčnih listov pri cvetovih jetrnika, popovke, maslenice, število cvetov v socvetju pri rastlinah itd.

Ekološke spremembe vplivajo na kvantitativne (število cvetnih listov v cvetu, potomstvo pri živalih, teža živali) in kvalitativne (barva kože pri človeku pod vplivom ultravijoličnih žarkov) lastnosti.

Ekološke spremembe so reverzibilne in se morda ne pojavijo z menjavo generacij, odvisno od sprememb v zunanjem okolju. Na primer, potomci nizko rastočih rastlin na dobro oplojenih tleh bodo normalne višine; Oseba s pokrčenimi nogami zaradi rahitisa ima povsem normalne potomce. Če se razmere v nizu generacij ne spremenijo, se stopnja izraženosti lastnosti pri potomcih ohrani, potem jo vzamemo za obstojno dedno lastnost (dolgotrajne modifikacije). Ko se razvojni pogoji spremenijo, se dolgotrajne spremembe ne dedujejo. Predpostavljeno je bilo, da dobro izšolane živali dajejo potomce z boljšimi »igralskimi« lastnostmi kot tiste iz netreniranih živali. Potomce treniranih živali je res lažje izobraževati, vendar je to razloženo z dejstvom, da ne podedujejo veščin, ki so jih pridobili starši, temveč sposobnost treniranja zaradi podedovane vrste živčne aktivnosti.

V večini primerov so modifikacije ustrezno značaj, tj. Stopnja resnosti simptoma je neposredno odvisna od vrste in trajanja delovanja določenega dejavnika. Tako izboljšanje upravljanja z živinorejo pripomore k povečanju žive teže živali, plodnosti, mlečnosti in vsebnosti maščobe v mleku. Spremembe so obrabljene prilagodljiv, prilagodljiv značaj. To pomeni, da kot odziv na spremenjene okoljske razmere posameznik kaže fenotipske spremembe, ki prispevajo k njegovemu preživetju. Primer je vsebnost rdečih krvničk in hemoglobina pri posameznikih, ki se znajdejo visoko nad morsko gladino. Vendar prilagoditve niso same spremembe, ampak sposobnost telesa, da se spreminja glede na okoljske razmere.

Ena glavnih lastnosti modifikacij je njihova množični značaj. To je posledica dejstva, da isti dejavnik povzroči približno enako spremembo pri posameznikih, ki so genotipsko podobni.

Spreminjajočo variabilnost povzročajo zunanji dejavniki, vendar njeno mejo in stopnjo izraženosti lastnosti nadzira genotip. Tako so si enojajčni dvojčki fenotipsko podobni in se celo enako odzivajo na različna stanja (najpogosteje na primer obolevajo za enakimi boleznimi). Toda okolje pomembno vpliva na oblikovanje lastnosti. Na primer, enojajčni dvojčki imajo v različnih pogojih pege v različni meri. podnebne razmere. Pri živalih lahko močno poslabšanje prehrane pri nekaterih povzroči izgubo teže in smrt pri drugih. Pri osebi z enako izboljšano prehrano bo hiperstenična oseba močno povečala telesno težo in v manjši meri normastenična oseba, medtem ko se teža astenične osebe morda sploh ne spremeni. To kaže, da genotip nadzoruje ne le sposobnost organizma za spreminjanje, ampak tudi njegove meje. Pokliče se omejitev spremembe norma reakcije . Podeduje se norma reakcije in ne spremembe same, tj. sposobnost razvoja določene lastnosti je podedovana. Reakcijska norma je specifična kvantitativna kakovostna značilnost genotip, tj. določena kombinacija genov v genotipu in narava njihove interakcije. Genske kombinacije in interakcije vključujejo:

• poligensko določanje lastnosti, ko lahko nekateri poligeni, ki nadzorujejo razvoj kvantitativne lastnosti, odvisno od pogojev prehajajo iz heterokromatskega stanja v evkromatsko stanje in nazaj (meja modifikacije je v tem primeru določena s številom poligenov). v genotipu);
• sprememba dominance pri heterozigotih, ko se spremenijo zunanji pogoji;
• različne vrste interakcij nealelnih genov;
• ekspresivnost mutacije.

Obstajajo znaki z široka(teža, donos itd.), ozek(na primer odstotek maščobe v mleku, število piščancev pri pticah, vsebnost beljakovin v človeški krvi) in nedvoumna norma reakcije(najbolj kvalitativne lastnosti: barva živali, barva las in oči pri ljudeh itd.).

Včasih so posamezniki določene vrste izpostavljeni škodljivim dejavnikom, s katerimi se v procesu evolucije niso srečali, njihova strupenost pa je tako velika, da izključuje možnost modifikacijske variabilnosti organizma, ki jo določa norma reakcije. Takšna sredstva so lahko smrtonosna ali omejena na povzročitev razvojnih okvar. Deformacije ali anomalije razvoja imenujemo morfoze. morofoze - To razne motnje formativni procesi v obdobju morfogeneze, ki vodijo do ostre spremembe morfoloških, biokemičnih, fizioloških značilnosti in lastnosti organizma. Primeri morfoz so napake v razvoju kril in okončin pri žuželkah, deformacije lupin pri mehkužcih in deformacije telesne zgradbe sesalcev. Primer morfoze pri ljudeh je rojstvo otrok brez okončin, s črevesno obstrukcijo, tumorjem zgornje ustnice, ki je leta 1961 v Nemčiji in nekaterih državah postalo skoraj epidemija. Zahodna Evropa in Amerika. Vzrok za deformacije je bil v tem, da so matere v prvih treh mesecih nosečnosti jemale pomirjevalo talidomid. Znane so tudi številne snovi (teratogeni ali morfogeni), ki povzročajo razvojne deformacije pri človeku. Sem spadajo kinin, halucinogen LSD, droge in alkohol. Morfoze so nove reakcije telesa na neobičajne škodljive okoljske dejavnike, ki nimajo zgodovinske podlage. Fenotipsko se močno razlikujejo od modifikacij: če sprememba je sprememba v stopnji izraženosti lastnosti, torej morfoza- To je močno spremenjena, pogosto kvalitativno nova lastnost.

Morfoze nastanejo, ko škodljivi dejavniki (morfogeni) vplivajo na zgodnje procese embrionalni razvoj. Embriogeneza je razdeljena na več faz, med katerimi pride do diferenciacije in rasti določenih organov in tkiv. Razvoj lastnosti se začne s kratkim obdobjem, imenovanim "kritično" obdobje. V tem obdobju je za telo značilna visoka občutljivost in zmanjšanje reparativnih (obnovitvenih) zmožnosti. V primeru izpostavljenosti morfogenom v kritična obdobja običajna pot razvoja rudimenta se spremeni, saj gre za inducirano zatiranje genov, odgovornih za njegov nastanek. Zdi se, da razvoj enega ali drugega organa skače z ene poti na drugo. To vodi do odstopanj od normalnega razvoja fenotipa in do nastanka deformacij. Motnje embriogeneze so včasih specifične narave, saj je njihov fenotipski izraz odvisen od stopnje razvoja organizma v času izpostavljenosti. Različni toksični dejavniki lahko povzročijo enake ali podobne anomalije, če je telo izpostavljeno strogo določenemu obdobju razvoja, ko je povečana občutljivost ustreznih tkiv in organov. Nekateri morfogeni ( kemikalije) zaradi svojih strukturnih značilnosti lahko povzročijo specifične morfoze kot rezultat selektivnega vpliva v določenem obdobju razvoja.

Morfoze po naravi niso prilagodljive, saj je odziv telesa na dejavnike, ki jih kažejo, običajno neustrezen. Pogostost induciranih morfoz in občutljivost organizmov na škodljive morfogene povzročitelje sta nadzorovani z genotipom in se razlikujeta med različnimi posamezniki iste vrste.

Morfoze so fenotipsko pogosto podobne mutacijam in se v takih primerih imenujejo fenokopije. Mehanizmi nastanka mutacij in fenokopij so različni: mutacija je posledica spremembe v strukturi gena, fenokopija pa je posledica kršitve izvajanja gena. dedne informacije. Fenokopije lahko nastanejo tudi zaradi zatiranja delovanja določenih genov. Za razliko od mutacij niso podedovane.

Konec dela -

Ta tema spada v razdelek:

Uvod. Molekularne osnove dednosti

Uvod.. genetika od grškega izvora genesis kot veda o vzorcih.. i stopnja gg obdobje klasičnega razvoja genetike mendelizma..

Če potrebujete dodatni material na to temo ali niste našli tistega, kar ste iskali, priporočamo uporabo iskanja v naši bazi del:

Kaj bomo naredili s prejetim materialom:

Če vam je bilo to gradivo koristno, ga lahko shranite na svojo stran v družabnih omrežjih:

Tweet

Vse teme v tem razdelku:

Glavne vrste dednosti
Genetika je veda, ki preučuje vzorce dednosti in variabilnosti živih organizmov.

Dednost je sposobnost organizmov, da se ponavljajo v generacijah
Glavni nosilci jedrske dednosti so kromosomi, ki se nahajajo v celičnem jedru. Vsak kromosom ima kemične komponente: eno velikansko molekulo DNK

Koncept človeškega kariotipa
Število, velikost in oblika kromosomov so posebne značilnosti za vsako vrsto živega organizma. Tako celice puščavnika vsebujejo 254 kromosomov, medtem ko jih ima komar le 6. Somatski

Kromosomska pravila
Obstajajo 4 pravila kromosomov: Pravilo konstantnosti števila kromosomov Somatske celice telesa vsake vrste imajo običajno strogo določeno število kromosomov (npr

Celični in mitotični cikli
Celični (življenjski) cikel je obdobje v življenjskem ciklu celice od trenutka njenega nastanka do smrti ali nastanka hčerinskih celic

Razmnoževanje na ravni organizma
Gametogeneza je proces nastajanja spolnih celic - moških in ženskih reproduktivnih celic. Jajčeca se tvorijo v ženskih spolnih žlezah (jajčnikih) in so velika

Značilnosti človeške reprodukcije
Posebnosti razmnoževanja človeka določajo njegove posebnosti kot biološkega in družbenega bitja.

Sposobnost razmnoževanja postane možna z nastopom pubertete, priznana
Nukleinske kisline

Leta 1869 je švicarski biokemik Johann Friedrich Miescher prvi odkril, izoliral in opisal DNK iz celičnih jeder. Toda šele leta 1944 so O. Avery, S. McLeod in M. Macarthy dokazali genetsko vlogo
Genetska koda in njene lastnosti

Za izvajanje genske ekspresije obstaja genetska koda - strogo urejeno razmerje med nukleotidnimi bazami in aminokislinami (tabela 3).
Pogoste okrajšave za

Osnovne lastnosti genetske kode
1. Trojnost - ena aminokislina ustreza trem sosednjim nukleotidom, imenovanim triplet (kodon) (trojčki v mRNA se imenujejo kodoni);

2. Kombi
Biološka sinteza beljakovin

DNK, nosilec vseh genetskih informacij v celici, ni neposredno vključena v sintezo beljakovin (izvajanje te dedne informacije). Molekule DNA v živalskih in rastlinskih celicah
Genetika ne preučuje le pojava dednosti, ampak tudi pojav variabilnosti. Variabilnost je lastnost živih organizmov, da se spreminjajo pod vplivom zunanjih in notranjih dejavnikov.

Dedna variabilnost
Genotipska (dedna) variabilnost je dedna sprememba lastnosti organizma, ki jo določa genotip in se ohranja skozi več generacij. Predstavljata ga dva pogleda

Mutacijska variabilnost
Mutacija je nenadna, trajna sprememba genetskega materiala pod vplivom zunanjih oz notranje okolje, ki se prenaša z dedovanjem. Organizem, dedno

Molekularni mehanizem mutacij
Mutacije, povezane s spremembami v strukturi molekule DNA, imenujemo genske mutacije. Predstavljajo delecijo ali vstavitev ene ali več dušikovih baz ali obeh hkrati

Značilnosti mutacij na nivoju tkiva
Somatske mutacije nastanejo v somatskih celicah, dedujejo se le med vegetativnim razmnoževanjem in se kažejo v samem posamezniku (različne barve oči pri eni osebi).

Mutacije na ravni organizma
Glede na naravo spremembe fenotipa lahko vse mutacije razdelimo v naslednje skupine.

1. Morfološki, ki krši znake fizične strukture; brez oči, s kratkimi prsti
Mutacije na ravni populacije

Menijo, da je vsaka mutacija škodljiva, ker moti interakcijo organizma z okoljem. Nekatere mutacije pa povzročajo manjše spremembe v telesu in ne predstavljajo posebne nevarnosti.
Vpliv kromosomskih mutacij na različne telesne sisteme

Stopnja spremembe lastnosti organizma zaradi kromosomskih mutacij je odvisna od velikosti okvarjenega področja in vsebnosti genov, pomembnih za razvoj v njem. Za ugotavljanje posledic kromosomskih mutacij
Posledice mutacije zarodnih in somatskih celic Učinek mutacije na fenotip osebe se lahko razlikuje glede na vrsto celice, v kateri pride do spremembe dedne strukture

. Generativne mutacije ali spremembe v dedovanju
Stabilnost in popravilo genskega materiala Stabilnost genetskega materiala zagotavljajo: diploiden nabor kromosomov; dvojna vijačnica DNA; degeneracija (redundanca);

genetski kod
Antimutageni Mutacijski proces je vir sprememb, ki vodijo do različnih patoloških stanj. Načelo nadomestila vklopljeno moderni oder

1. Predmet, naloge in metode genetike. Zgodovina razvoja in uveljavitve genetike kot vede.