집 › 몸 › 종과 그 형태의 진화에서 유전적 다양성의 역할. 유전적 변이성: 특징 및 의의

종과 그 형태의 진화에서 유전적 다양성의 역할. 유전적 변이성: 특징 및 의의

유전적 변이에는 돌연변이와 조합의 두 가지 유형이 있습니다.

조합 변동성은 재조합의 형성, 즉 부모가 가지고 있지 않은 유전자 조합. 표현형적으로 이것은 부모의 특성이 다른 조합의 일부 자손에서 발견된다는 사실뿐만 아니라 부모에게 없는 자손의 새로운 특성의 형성에서도 나타날 수 있습니다. 이것은 부모가 다른 두 개 이상의 대립 유전자가 아닌 유전자가 동일한 형질의 형성에 영향을 미칠 때 발생합니다.

조합 변동성의 주요 원인은 다음과 같습니다.

제1감수분열에서 상동염색체의 독립적 발산;

염색체 교차 현상에 기반한 유전자 재조합 (재조합 염색체는 일단 접합자에 있으면 부모에게 전형적이지 않은 징후가 나타납니다);

수정 중 배우자의 우연한 만남.

중심에서 돌연변이 변이돌연변이 거짓말 - 전체 염색체, 부분 또는 개별 유전자에 영향을 미치는 유전자형의 지속적인 변화.

1) 신체에 미치는 영향에 따른 돌연변이의 종류는 유익성, 유해성, 중립성으로 나뉜다.

2) 돌연변이는 발생 장소에 따라 생식 세포에서 발생하는 경우 생성적일 수 있습니다. 생식 세포에서 발생하는 세대에서 나타날 수 있습니다. 체세포 돌연변이는 체세포(비성세포)에서 발생합니다. 그러한 돌연변이는 무성 생식 또는 영양 생식을 통해서만 자손에게 전달될 수 있습니다.

3) 영향을 미치는 유전자형의 부분에 따라 돌연변이는 다음과 같을 수 있습니다.

예를 들어 배수체와 같은 염색체 수의 다중 변화를 일으키는 게놈;

염색체 구조의 변화, 교차로 인한 추가 섹션 추가, 염색체의 특정 섹션이 180 ° 회전 또는 개별 염색체 수의 변화와 관련된 염색체. 염색체 재배열 덕분에 핵형의 진화가 일어나고 그러한 재배열의 결과로 발생한 개별 돌연변이는 존재 조건에 더 잘 적응하고 번식하여 새로운 종을 낳을 수 있습니다.

유전자 돌연변이는 DNA 분자의 뉴클레오티드 서열 변화와 관련이 있습니다. 이것은 가장 일반적인 유형의 돌연변이입니다.

4) 돌연변이는 발생방식에 따라 자연발생과 유도로 나뉜다.

자발적인 돌연변이는 인간의 개입 없이 돌연변이 유발 환경 요인의 영향으로 자연 상태에서 발생합니다.

유도 돌연변이는 돌연변이 유발 요인이 신체로 향할 때 발생합니다. 물리적 돌연변이원에는 다양한 유형의 방사선, 저온 및 고온이 포함됩니다. 화학 - 다양한 화합물; 생물학적 - 바이러스.

따라서 돌연변이는 유기체 진화의 요인인 유전적 다양성의 주요 원인입니다. 돌연변이로 인해 새로운 대립 유전자가 나타납니다(돌연변이라고 함). 그러나 대부분의 돌연변이는 자손을 생산할 수 있는 능력을 감소시키기 때문에 생명체에게 해롭습니다. 자연은 많은 실수를 저지르며 돌연변이 덕분에 많은 수정된 유전자형을 생성하지만 동시에 특정 환경 조건에 가장 적합한 표현형을 제공하는 유전자형을 항상 틀림없이 자동으로 선택합니다.

따라서 돌연변이 과정은 진화적 변화의 주요 원천입니다.

2. 주기 일반적 특성클래스 쌍떡잎 식물. 자연, 인간의 삶에서 쌍떡잎 식물의 의미는 무엇입니까?

클래스 쌍떡잎 식물종자 배아가 포함된 식물

두 자엽.

Dicot 클래스 - 325 가족.

쌍자엽 식물의 대과를 고려하십시오..

가족	꽃의 특징, 꽃차례	플라워 포뮬러	태아	대표자
합성물	꽃 - 작고 관 모양이며 갈대 모양 - 비대칭 꽃이 핌 - 바구니.	Ch (5) L 5 Tn P 1 - 관상 꽃 Ch (5) L 5 Tn P 1 - 갈대 꽃	씨, 견과	초본 식물 (약용 및 지방 종자) - 민들레, 치커리, 수레 국화, 카모마일, 애 스터 등.
십자화과의	Perianth - 4인조. 꽃차례 총상꽃차례, 드물게 방패 형태.	승 4 패 4 T 4+2 R 1	포드, 포드	연간 및 다년생 초본 식물 - 순무, 무, 순무, 무, 스웨덴, 양배추 및 기타 여러 가지.
장미과	꽃은 고독하다	P (5) L 5 Tn P 1 P 5+5 L 5 Tn P 1	핵과, 복합 핵과, polynutlet, 사과	허브, 관목, 나무. 로즈힙, 라즈베리, 딸기, 자두, 사과나무, 배 등.
콩류	브러시 헤드	승 5 패 1+2+(2) 티(9)+1 피 1	콩	관목. 초본 식물 - 콩, 완두콩, 렌즈 콩, 땅콩, 클로버, 알팔파, 루핀 및 기타 여러 가지.
나이트 셰이드	단일 꽃 또는 꽃이 핌 - 브러시, 컬	W (5) L (5) T (5) R 1	베리, 상자	나무. 초본 식물 - 가지, 토마토, 고추, 감자, 가지, 마약, henbane 및 기타 여러 가지. 다른 사람

자연의 의의: - 이 강에 속하는 식물은 생태계의 생산자입니다. 즉, 유기 물질을 광합성합니다. - 이 식물들은 모든 것의 시작이다 먹이 사슬; - 이 식물들은 biogeocenosis의 유형을 결정합니다 (자작 나무 숲, fireweed 대초원); 그들은 물질과 물의 순환에 능동적으로 참여합니다.

인간 생활의 의의: - 쌍자엽 식물 중에는 그 기관을 인간의 음식으로 사용하는 재배 식물이 많이 있습니다(장미과 - 체리, 사과, 자두, 산딸기, 국화과 - 해바라기, 가지과 - 토마토, 감자) , 후추, 가족 십자화과 - 다양한 종류의 양배추, 콩류 - 완두콩, 대두, 콩) - 많은 식물이 가축 사료로 사용됩니다. - 천연 실 생산 (린넨, 면); - 문화 및 장식용(아카시아, 장미); - 약용(겨자, 카모마일, 쐐기풀, 서모시스). 이 클래스에는 또한 많은 향신료가 있으며 담배, 커피, 차, 코코아, 염료, 로프, 로프, 종이, 나무 도구, 가구, 악기; - 일부 쌍떡잎식물(참나무, 서어나무속, 린든)의 목재는 건설에 매우 중요합니다.

유전적 변이- 유전자형의 변화로 인한 변이의 한 형태로 돌연변이 또는 조합 변이와 관련이 있을 수 있습니다.

돌연변이 가변성

유전자는 수시로 변화를 겪는다.돌연변이. 이러한 변화는 임의적이며 자발적으로 나타납니다. 돌연변이의 원인은 매우 다양할 수 있습니다. 사용 가능 전선돌연변이 가능성을 높이는 요인. 특정 효과일 수 있습니다. 화학 물질, 방사선, 온도 등 이러한 수단의 도움으로 돌연변이를 일으킬 수 있지만 발생의 무작위 특성이 보존되며 특정 돌연변이의 출현을 예측하는 것은 불가능합니다.

결과 돌연변이는 후손에게 전달됩니다. 즉, 돌연변이가 발생한 위치와 관련된 한 가지 중요한 경고와 함께 유전적 가변성을 결정합니다. 생식세포에 돌연변이가 생기면 후손에게 물려줄 수 있는 능력, 즉 유전될 수 있는 능력을 갖게 된다. 체세포에서 돌연변이가 발생하면 해당 체세포에서 발생한 세포에만 돌연변이가 전달됩니다. 이러한 돌연변이를 체세포라고 하며 유전되지 않습니다.

돌연변이에는 몇 가지 주요 유형이 있습니다.

개별 유전자 수준, 즉 DNA 분자의 일부에서 변화가 발생하는 유전자 돌연변이. 이것은 뉴클레오타이드의 손실, 한 염기를 다른 염기로 교체, 뉴클레오타이드의 재배열 또는 새로운 염기의 추가일 수 있습니다.
염색체 구조의 위반과 관련된 염색체 돌연변이. 그들은 현미경으로도 감지할 수 있는 심각한 변화를 초래합니다. 그러한 돌연변이에는 염색체 부분의 손실(결실), 부분의 추가, 염색체 부분의 180° 회전 및 반복의 출현이 포함됩니다.
염색체 수의 변화로 인한 게놈 돌연변이. 여분의 상동 염색체가 나타날 수 있습니다. 두 개의 상동 염색체 대신 염색체 세트에 3 개의 삼 염색체가 있습니다. 단염색체의 경우 한 쌍의 염색체 중 하나가 손실됩니다. 배수성을 사용하면 게놈이 여러 번 증가합니다. 게놈 돌연변이의 또 다른 변형은 각 쌍에서 단 하나의 염색체만 남아 있는 반수체입니다.

돌연변이의 빈도는 이미 언급한 바와 같이 다양한 요인에 의해 영향을 받습니다. 다수의 게놈 돌연변이가 발생하는 경우 큰 중요성특히 어머니의 나이가 있습니다.

유전과 가변성. 조합 변동성

이러한 유형의 가변성은 성적 과정의 특성에 따라 결정됩니다. 조합 변이성으로 인해 새로운 유전자 조합으로 인해 새로운 유전자형이 발생합니다. 이러한 유형의 가변성은 생식 세포 형성 단계에서 이미 나타납니다. 이미 언급한 바와 같이, 각 성세포(배우자)는 각 쌍에서 하나의 상동 염색체만 포함합니다. 염색체는 절대적으로 무작위적인 방식으로 배우자에 속하므로 한 사람의 생식 세포는 염색체의 유전자 세트에서 상당히 다를 수 있습니다. 조합 변이의 출현을 위한 훨씬 더 중요한 단계는 수정입니다. 그 후 새로 출현한 유기체에서 유전자의 50%는 한 부모로부터, 나머지 50%는 다른 부모로부터 물려받습니다.

역사에서

생물이 유전과 변이를 특징으로 한다는 생각은 고대에 발전했습니다. 대대로 유기체를 번식시키는 동안 특정 종에 내재 된 복잡한 징후와 속성 (유전의 징후)이 전달된다는 사실이 알려졌습니다. 그러나 같은 종의 개체 간에 약간의 차이가 있다는 것(변이성의 발현)도 똑같이 명백합니다.

이러한 특성의 존재에 대한 지식은 새로운 품종의 재배 식물 및 가축 품종 개발에 사용되었습니다. 이스타리 인 농업혼성화, 즉 어떤 식으로든 서로 다른 유기체의 교차가 사용되었습니다. 그러나 이전에 XIX 후반 V. 그러한 작업은 시행 착오에 의해 수행되었습니다. 유기체의 그러한 특성의 발현에 대한 메커니즘이 알려지지 않았고 이와 관련하여 존재하는 가설은 순전히 추측에 불과했기 때문입니다.

1866년 체코의 연구원인 그레고르 멘델(Gregor Mendel)의 "식물 잡종에 대한 실험(Experiments on Plant Hybrids)"이 출판되었습니다. 그것은 G. Mendel이 수많은 신중하게 수행된 실험의 결과로 식별한 여러 종의 식물 세대에서 특성의 유전 패턴을 설명했습니다. 그러나 그의 연구는 당시 생물학의 일반적인 수준을 능가하는 아이디어의 참신함과 깊이를 인식하지 못한 동시대 사람들의 관심을 끌지 못했습니다. 1900년에 세 명의 연구자(네덜란드의 G. de Vries, 독일의 K. Korrens, 오스트리아의 E. Cermak)가 G. Mendel의 법칙을 새롭고 독립적으로 발견한 후 새로운 생물학인 유전학이 개발되었습니다. 유전과 변이의 패턴을 연구합니다. Gregor Mendel은이 젊지 만 매우 빠르게 발전하는 과학의 창시자로 간주됩니다.

유기체의 유전

유기체의 유전은 조상으로부터 자손에게 구조적 특징과 기능을 보존하고 전수하는 모든 유기체의 공통 속성이라고합니다.

유기체에서 부모와 자손의 관계는 주로 번식을 통해 이루어집니다. 자손은 항상 부모 및 조상과 같지만 정확한 사본은 아닙니다.

참나무는 도토리에서 자라며 뻐꾸기 병아리는 알에서 부화한다는 것을 누구나 알고 있습니다. 특정 품종의 재배 식물의 씨앗에서 같은 품종의 식물이 자랍니다. 가축에서는 같은 품종의 후손이 그 특성을 유지합니다.

자손이 부모를 닮는 이유는 무엇입니까? 다윈 시대에는 유전의 원인이 거의 이해되지 않았습니다. 유전의 물질적 기초는 염색체에 위치한 유전자라는 것이 이제 알려져 있습니다. 유전자는 분자의 한 부분이다 유기물징후가 형성되는 영향을받는 DNA. 유기체의 세포에서 다른 유형단위와 수만 개의 염색체 및 수십만 개의 유전자를 포함합니다.

유전자가 있는 염색체는 생식 세포와 신체 세포 모두에서 발견됩니다. 유성 생식 동안 남성과 여성 배우자의 융합이 발생합니다. 배아의 세포에서는 남성과 여성의 염색체가 결합되어 있으므로 그 형성은 모체와 부계 유기체의 유전자의 영향으로 발생합니다. 일부 특성의 발달은 모계 유기체의 유전자에 의해 더 영향을 받고 다른 특성은 부계 유기체에 의해 영향을받으며 모계 및 부계 유전자는 세 번째 특성에 동일한 영향을 미칩니다. 따라서 자손은 어떤면에서 어머니의 유기체와 비슷하고 다른면에서는 아버지의 유기체와 비슷하고 세 번째에서는 아버지와 어머니의 징후를 결합합니다. 즉 중간 성격을 가지고 있습니다.

유기체의 다양성

유기체의 가변성은 새로운 특징, 즉 종 내 개체 간의 차이를 획득하기 위한 유기체의 일반적인 속성이라고 합니다.

유기체의 모든 징후는 변경 가능합니다. 외부 및 내부 구조, 생리학, 행동 등 한 쌍의 동물의 자손이나 한 과일의 씨앗에서 자란 식물 중에서 완전히 동일한 개체를 만나는 것은 불가능합니다. 같은 품종의 양 떼에서 각 동물은 몸 크기, 다리 길이, 머리, 색상, 양털 컬의 길이 및 밀도, 목소리, 습관과 같은 미묘한 특징이 다릅니다. 황금막대(복합과)의 꽃차례에서 가장자리 갈대꽃의 수는 5∼8개이다. 참나무말미잘(미나리과)의 꽃잎 수는 6개이며, 때로는 7개와 8개도 있다. 같은 종의 식물 또는 다양성은 개화, 과일 숙성, 가뭄 저항 정도 등에서 서로 다소 다릅니다. 개인의 다양성으로 인해 인구는 이질적입니다.

Darwin은 비 유전성과 유전성이라는 두 가지 주요 형태의 가변성을 구별했습니다.
비 유전 또는 수정 가변성
특정 원인의 영향을 받아 특정 품종, 품종 또는 종의 모든 개체가 한 방향으로 변한다는 사실은 오랫동안 알려져 왔습니다. 재배 식물의 품종은 사람이 자란 조건이 없으면 자질을 잃습니다. 예를 들어, 흰 양배추는 더운 나라에서 재배할 때 머리를 형성하지 않습니다. 좋은 비료, 물주기, 조명이 있으면 식물이 무럭무럭 자라 열매를 맺는다고 알려져 있습니다. 음식이 영양가가 없는 산이나 섬으로 데려온 말의 품종은 시간이 지남에 따라 기형이 됩니다. 개선된 유지 관리 및 관리 조건에서 이종 교배 동물의 생산성이 증가합니다. 이 모든 변화는 비 유전적이며 식물이나 동물이 원래 존재 조건으로 옮겨지면 기호는 다시 원래 상태로 돌아갑니다.
다윈 당시 유기체의 비유전적 또는 변형, 가변성의 원인은 잘 이해되지 않았습니다. 지금까지 유기체의 형성은 유전자의 영향과 환경 조건의 영향 모두에서 발생한다는 것이 밝혀졌습니다. 이러한 조건은 비 유전, 수정, 가변성의 원인입니다. 그들은 성장과 발달 속도를 높이거나 늦추고 식물의 꽃 색깔을 바꿀 수 있지만 유전자는 변하지 않습니다. 덕분에 비 유전적 변이인구의 개인은 변화하는 환경 조건에 적응합니다.
유전적 변이
수정 외에도 염색체 또는 유전자, 즉 유전의 물질적 기초에 영향을 미치는 유기체의 유전 적 가변성이라는 또 다른 형태의 가변성이 있습니다. 유전적 변화는 다윈에게 잘 알려져 있었고 진화에서 큰 역할을 할당했습니다.
다윈 시대의 유전적 변이의 원인도 거의 탐구되지 않았습니다. 이제 유전적 변화는 유전자의 변화 또는 자손에서 새로운 유전자 조합의 형성으로 인한 것으로 알려져 있습니다. 따라서 유전적 변이의 한 유형인 돌연변이는 유전자의 변화로 인한 것입니다. 또 다른 종(조합적 변이성)은 자손의 새로운 유전자 조합에 의해 발생합니다. 세 번째 - 상관 변동성 - 동일한 유전자가 하나가 아니라 둘 이상의 특성 형성에 영향을 미친다는 사실과 관련이 있습니다. 따라서 모든 유형의 유전적 변이의 기초는 유전자 또는 유전자 세트의 변화입니다.
돌연변이는 사소할 수 있으며 예를 들어 동물의 크기, 색상, 번식력, 유백색 등 유기체의 다양한 형태 및 생리학적 특징에 영향을 미칩니다. 때때로 돌연변이는 더 중요한 변화로 나타납니다. 이러한 변화는 양의 뚱뚱한 꼬리, 메리노 및 아스트라한 품종, 많은 관상용 식물의 테리 품종, 수양 및 피라미드 왕관이있는 나무를 만드는 데 사용되었습니다. 단순한 난형 잎이있는 딸기, 해부 된 잎이있는 애기똥풀의 유전 적 변화가 알려져 있습니다.
돌연변이는 다양한 영향으로 인해 발생할 수 있습니다. 모집단의 조합 변동성의 원인은 교차입니다. 같은 인구의 개별 개체는 유전자형이 서로 다소 다릅니다. 자유 교배의 결과 새로운 유전자 조합이 얻어집니다.
임의의 원인에 의해 개체군에 나타난 유전적 변화는 자유 교배로 인해 개체 간에 점차 확산되어 개체군이 포화 상태가 됩니다. 이러한 유전적 변화 자체는 새로운 종은 고사하고 새로운 집단의 출현으로 이어질 수는 없지만, 필요한 재료선택을 위한 진화적 변화의 전제 조건.
Darwin조차도 유전적 변이의 상관적 특성에 주목했습니다. 예를 들어, 동물의 긴 팔다리에는 거의 항상 목이 길다. 털이 없는 개는 치아가 덜 발달되어 있습니다. 깃털이 달린 다리를 가진 비둘기는 발가락 사이에 가죽 끈이 있습니다. 테이블 품종의 사탕무에서 뿌리 작물의 색, 잎자루 및 잎 밑면이 조화롭게 바뀝니다. 꽃의 밝은 화관을 가진 금어초는 녹색 줄기와 잎을 가지고 있습니다. 어두운 화관으로 - 줄기와 잎은 어둡습니다. 따라서 하나의 원하는 특성을 선택할 때 자손에서 상대적으로 관련된 다른, 때로는 바람직하지 않은 특성이 나타날 가능성을 고려해야 합니다.
유전과 변이는 부모와 더 먼 조상과의 자손의 유사성과 비유사성을 결정하는 유기체의 다른 속성입니다. 유전은 여러 세대에 걸친 유기 형태의 안정성과 가변성(변형 능력)을 나타냅니다.
다윈은 변이와 유전의 법칙을 심층적으로 개발할 필요성을 반복해서 강조했습니다. 나중에 그들은 유전학 연구의 대상이되었습니다.

유전- 이것 가장 중요한 기능부모의 속성과 기능을 자손에게 전달하는 능력으로 구성된 살아있는 유기체. 이 전송은 유전자의 도움으로 수행됩니다.

유전자는 유전 정보의 저장, 전송 및 실현 단위입니다. 유전자는 특정 폴리펩티드(단백질)의 구조가 암호화되는 구조의 DNA 분자의 특정 부분입니다. 아마도 많은 DNA 영역이 단백질을 암호화하지 않지만 조절 기능을 수행합니다. 어쨌든 인간 게놈의 구조에서 DNA의 약 2%만이 전령 RNA가 합성되는(전사 과정) 기초가 되는 서열이며, 이는 단백질 합성(번역 과정) 동안 아미노산 서열을 결정합니다. 현재 인간 게놈에는 약 30,000개의 유전자가 있는 것으로 알려져 있습니다.

유전자는 세포의 핵에 위치한 거대 DNA 분자인 염색체에 위치한다.

유전의 염색체 이론 Setton과 Boveri가 1902년에 공식화했습니다. 이 이론에 따르면 염색체는 유기체의 유전적 특성을 결정하는 유전 정보의 운반체입니다. 인간의 경우 각 세포에는 46개의 염색체가 있으며 23쌍으로 나뉩니다. 쌍을 이루는 염색체를 상동이라고 합니다.

성 세포 (배우자)는 특별한 유형의 분열 인 감수 분열을 사용하여 형성됩니다. 감수 분열의 결과 각 쌍의 상동 염색체 하나만 각 생식 세포에 남습니다. 23개의 염색체. 이러한 단일 염색체 세트를 반수체라고 합니다. 수정 시 수컷과 암컷의 생식세포가 합쳐져 접합체가 형성되면 2배체라고 하는 이중 집합이 복원됩니다. 그것으로부터 발생하는 유기체의 접합자에서 각 나라의 염색체 하나는 부계 유기체로부터, 다른 하나는 모계 유기체로부터받습니다.

유전자형은 유기체가 부모로부터 받은 유전자 집합입니다.

유전학이 연구하는 또 다른 현상은 가변성입니다. 변이성은 유기체가 새로운 특징, 즉 종 내 차이를 획득하는 능력으로 이해됩니다. 변경에는 두 가지 유형이 있습니다.
- 유전;
- 수정(비유전).

유전적 변이- 유전자형의 변화로 인한 변이의 한 형태로, 돌연변이 또는 조합 변이와 연관될 수 있습니다.

돌연변이 변이.
유전자는 때때로 변이(mutation)라고 불리는 변화를 겪습니다. 이러한 변화는 임의적이며 자발적으로 나타납니다. 돌연변이의 원인은 매우 다양할 수 있습니다. 돌연변이 발생 가능성을 높이는 여러 가지 요인이 있습니다. 특정 화학 물질, 방사선, 온도 등에 노출되었을 수 있습니다. 돌연변이는 이러한 수단에 의해 발생할 수 있지만 발생의 무작위 특성이 남아 있으며 특정 돌연변이의 출현을 예측하는 것은 불가능합니다.

결과 돌연변이는 자손에게 전달됩니다. 즉, 돌연변이가 발생한 위치와 관련된 유전적 변이성을 결정합니다. 생식 세포에서 돌연변이가 발생하면 후손에게 전염될 기회가 있습니다. 물려받다. 돌연변이가 체세포에서 발생한 경우에는 이 체세포에서 발생한 돌연변이에게만 전달됩니다. 이러한 돌연변이를 체세포라고 하며 유전되지 않습니다.

돌연변이에는 몇 가지 주요 유형이 있습니다.
- 개별 유전자 수준, 즉 DNA 분자의 섹션에서 변화가 발생하는 유전자 돌연변이. 이것은 뉴클레오티드의 낭비, 한 염기를 다른 염기로 교체, 뉴클레오티드의 재배열 또는 새로운 염기의 추가가 될 수 있습니다.
- 염색체 구조의 위반과 관련된 염색체 돌연변이는 현미경으로 감지할 수 있는 심각한 변화를 초래합니다. 그러한 돌연변이에는 염색체 부분의 손실(결실), 부분의 추가, 염색체 부분의 180° 회전 및 반복의 출현이 포함됩니다.
- 게놈 돌연변이는 염색체 수의 변화로 인해 발생합니다. 여분의 상동 염색체가 나타날 수 있습니다. 염색체 세트에는 두 개의 상동 염색체 대신 세 개의 삼 염색체가 있습니다. 단염색체의 경우 한 쌍의 염색체 중 하나가 손실됩니다. 배수성을 사용하면 게놈이 여러 번 증가합니다. 게놈 돌연변이의 또 다른 변형은 각 쌍에서 단 하나의 염색체만 남아 있는 반수체입니다.

돌연변이의 빈도는 이미 언급한 바와 같이 다양한 요인에 의해 영향을 받습니다. 다수의 게놈 돌연변이가 발생하는 경우, 특히 어머니의 연령이 매우 중요합니다.

조합 가변성.
이러한 유형의 가변성은 성적 과정의 특성에 따라 결정됩니다. 조합 변이성으로 인해 새로운 유전자 조합으로 인해 새로운 유전자형이 발생합니다. 이러한 유형의 가변성은 생식 세포 형성 단계에서 이미 나타납니다. 이미 언급한 바와 같이, 각 성세포(배우자)는 각 쌍에서 하나의 상동 염색체만 포함합니다. 염색체는 배우자에 무작위로 들어가므로 한 사람의 생식 세포는 염색체의 유전자 세트에서 상당히 다를 수 있습니다. 조합 변이의 출현을 위한 훨씬 더 중요한 단계는 수정이며, 이후 새로 출현한 유기체의 유전자 중 50%는 한 부모로부터, 나머지 50%는 다른 부모로부터 물려받습니다.

수정 가변성은 유전자형의 변화와 관련이 없지만 발생하는 유기체에 대한 환경의 영향으로 인해 발생합니다.

수정 가변성의 존재는 상속의 본질을 이해하는 데 매우 중요합니다. 특성은 유전되지 않습니다. 정확히 동일한 유전자형을 가진 유기체를 취할 수 있습니다. 예를 들어, 동일한 식물에서 가지를 키우지만 다른 조건(빛, 습도, 미네랄 영양)에 배치하고 특성(성장, 수확량, 잎 모양)이 다른 완전히 다른 식물을 얻을 수 있습니다. 등등.). 실제로 형성된 유기체의 징후를 설명하기 위해 "표현형"이라는 개념이 사용됩니다.

표현형은 유기체가 발달하는 동안 유전자형과 환경 영향의 상호 작용의 결과로 형성되는 유기체의 실제로 발생하는 징후의 전체 복합체입니다. 따라서 유전의 본질은 형질의 유전이 아니라 발달 조건과의 상호 작용의 결과로 특정 표현형을 부여하는 유전자형의 능력에 있습니다.

수정 가변성은 유전자형의 변화와 관련이 없기 때문에 수정은 상속되지 않습니다. 일반적으로 이 입장은 어떤 이유로 받아들이기 어렵습니다. 예를 들어 부모가 여러 세대에 걸쳐 웨이트 리프팅 훈련을 하고 근육이 발달했다면 이러한 특성을 자녀에게 물려주어야 하는 것 같습니다. 한편, 이것은 전형적인 수정이며, 훈련은 특성의 발달에 영향을 준 환경의 영향입니다. 변형 동안 유전자형의 변화는 일어나지 않으며 변형의 결과로 획득한 형질은 유전되지 않습니다. 다윈은 이런 종류의 변이를 비유전적이라고 불렀습니다.

수정 가변성의 한계를 특성화하기 위해 반응 규범의 개념이 사용됩니다. 사람의 일부 특성은 혈액형, 성별, 눈 색깔과 같은 환경적 영향으로 인해 변경할 수 없습니다. 반대로 다른 사람들은 환경의 영향에 매우 민감합니다. 예를 들어, 태양에 장기간 노출되면 피부색이 어두워지고 머리카락이 가벼워집니다. 사람의 체중은 영양, 질병, 존재 여부의 특성에 크게 영향을 받습니다. 나쁜 습관, 스트레스, 라이프 스타일.

환경적 영향은 표현형의 양적 변화뿐만 아니라 질적 변화를 가져올 수 있습니다. 낮은 기온 (15-20 C)에서 일부 앵초 종에서는 붉은 꽃이 나타나지만 식물을 30 ° C의 습한 환경에 놓으면 흰색 꽃이 형성됩니다.

또한, 반응 속도가 비유전적 형태의 가변성(변형 가변성)을 특징으로 하지만, 이는 또한 유전자형에 의해 결정됩니다. 이 조항은 매우 중요합니다. 반응 속도는 유전자형에 따라 다릅니다. 유전자형에 대한 환경의 동일한 영향은 특성 중 하나에 강한 변화를 일으키고 다른 특성에는 영향을 미치지 않습니다.

이 교과서는 중등(완전한) 일반 교육을 위한 연방 주 교육 표준을 준수하고 러시아 교육 과학부가 권장하며 연방 교과서 목록에 포함되어 있습니다.

이 교과서는 10학년 학생들을 대상으로 하며 주당 1~2시간씩 해당 과목을 가르치도록 고안되었습니다.

현대적인 디자인, 다단계 질문 및 작업, 추가 정보전자 응용 프로그램과 병행 작업의 가능성은 교육 자료의 효과적인 동화에 기여합니다.

책:

<<< Назад

앞으로 >>>

기억하다!

영향을 받아 변경되는 징후의 예를 제시하십시오. 외부 환경.

돌연변이란 무엇입니까?

가변성- 생물의 가장 중요한 속성 중 하나인 생물이 다른 종과 자신의 종의 개체와 차이를 얻을 수 있는 능력.

가변성에는 두 가지 유형이 있습니다. 비 유전(표현형 또는 변형) 및 유전(유전자형).

비유전적(변형) 가변성.이러한 유형의 가변성은 유전자형에 영향을 미치지 않는 환경 요인의 영향으로 새로운 특성이 출현하는 과정입니다. 결과적으로 이 경우에 발생하는 기호의 수정(수정)은 상속되지 않습니다(그림 93). 정확히 동일한 유전자형을 갖지만 다른 조건에서 자란 운명의 의지에 따라 두 개의 일란성 (일란성) 쌍둥이는 서로 매우 다를 수 있습니다. 특성 개발에 대한 외부 환경의 영향을 증명하는 고전적인 예는 화살촉입니다. 이 식물은 성장 조건에 따라 공기, 물기둥 또는 표면에 세 가지 유형의 잎을 개발합니다.

쌀. 93. 밝은 곳에서 자란 참나무 잎(A)과 그늘진 곳(B)

쌀. 94. 다양한 온도의 영향으로 히말라야 토끼의 털 색깔 변화

온도의 영향으로 환경히말라야 토끼의 털 색깔이 변합니다. 자궁에서 발달하는 배아는 온도가 높아 색소 합성에 필요한 효소를 파괴하므로 토끼는 완전히 하얗게 태어납니다. 출생 직후 신체의 특정 돌출 부분 (코, 귀 끝, 꼬리)이 어두워지기 시작합니다. 다른 곳보다 온도가 낮고 효소가 파괴되지 않기 때문입니다. 흰 양모를 뽑아 피부를 식히면 이곳에서 검은 양모가 자랍니다 (그림 94).

유 전적으로 가까운 유기체의 유사한 환경 조건에서 변형 가변성은 그룹 캐릭터, 예를 들어 여름 기간대부분의 사람들은 자외선의 영향으로 보호 색소인 멜라닌이 피부에 침착되어 사람들이 일광욕을 합니다.

같은 종의 유기체에서 환경 조건의 영향으로 가변성 다양한 징후완전히 다를 수 있습니다. 예를 들어 소의 경우 우유 생산량, 체중 및 번식력은 수유 및 유지 조건에 크게 의존하며 예를 들어 외부 조건의 영향을 받는 우유의 지방 함량은 거의 변하지 않습니다. 각 특성에 대한 수정 가변성의 발현은 반응 속도에 의해 제한됩니다. 반응 속도- 주어진 유전자형에서 특성의 변화가 가능한 한계입니다. 수정 가변성 자체와 달리 반응 속도는 유전되며 그 한계는 특성과 개인마다 다릅니다. 가장 좁은 반응 속도는 활력을 제공하는 징후에 일반적입니다. 중요한 자질유기체.

대부분의 수정에는 적응 가치가 있기 때문에 적응, 즉 변화하는 조건에서 존재에 대한 반응 규범의 한계 내에서 유기체의 적응에 기여합니다.

유전(유전자형) 가변성.이러한 유형의 변이는 유전자형의 변화와 관련이 있으며, 그 결과 획득한 특성이 유전됩니다. 다음 세대. 유전자형 변이에는 조합형과 돌연변이형의 두 가지 형태가 있습니다.

조합 변동성 자손의 유전자형에서 부모 유전자의 다른 조합이 형성되어 새로운 특성이 나타나는 것으로 구성됩니다. 이러한 유형의 가변성은 제1감수분열에서 상동 염색체의 독립적인 발산을 기반으로 하며, 우연한 만남수정 및 부모 쌍의 무작위 선택 동안 동일한 부모 쌍의 gametes. 그것은 또한 유전 물질의 재조합으로 이어지고 감수 분열의 첫 번째 전기에서 발생하는 상동 염색체 섹션 교환의 가변성을 증가시킵니다. 따라서 조합 변이 과정에서 유전자와 염색체의 구조는 변하지 않지만 대립 유전자의 새로운 조합은 새로운 유전자형을 형성하고 결과적으로 새로운 표현형을 가진 자손의 출현으로 이어집니다.

돌연변이 가변성 그것은 돌연변이 형성의 결과로 유기체의 새로운 특성의 출현으로 표현됩니다. "돌연변이"라는 용어는 1901년 네덜란드 식물학자 Hugo de Vries에 의해 처음 소개되었습니다. 에 따르면 현대적인 아이디어 돌연변이- 이것은 유전 물질의 갑작스러운 자연적 또는 인위적으로 유도된 유전적 변화로 유기체의 특정 표현형 특성 및 속성의 변화를 초래합니다. 돌연변이는 본질적으로 방향이 없는, 즉 무작위적이며 유전적 변화의 가장 중요한 원인이며 유기체의 진화가 불가능합니다. XVIII 세기 말에. 미국에서는 팔다리가 짧은 양이 태어나 새로운 Ancon 품종이 탄생했습니다 (그림 95). 20세기 초 스웨덴에서. 백금 모피를 가진 밍크는 모피 농장에서 태어났습니다. 개와 고양이의 매우 다양한 특성은 돌연변이 변이의 결과입니다. 돌연변이는 새로운 돌연변이처럼 갑작스럽게 발생합니다. 질적 변화: 초파리는 짧은 날개와 줄무늬 눈이 나타났고, 토끼는 아구티의 자연색에서 돌연변이로 흰색, 갈색, 검은색이 나타났다.

원산지에 따라 체세포 돌연변이와 생식 돌연변이가 구별됩니다. 체세포 돌연변이신체의 세포에서 발생하며 유성 생식을 통해 다음 세대로 전달되지 않습니다. 그러한 돌연변이의 예는 검버섯과 피부 사마귀입니다. 생성 돌연변이생식 세포에 나타나 유전됩니다.

쌀. 95. 안코나 양

유전 물질의 변화 정도에 따라 유전자, 염색체, 유전체 변이로 구분된다. 유전자 돌연변이개별 유전자의 변화를 일으켜 DNA 사슬의 뉴클레오티드 순서를 방해하여 변경된 단백질의 합성을 유도합니다.

염색체 돌연변이염색체의 상당 부분에 영향을 미쳐 한 번에 많은 유전자의 기능을 방해합니다. 염색체의 별도 단편은 두 배가 되거나 손실될 수 있으며, 이는 발달 초기 단계에서 배아가 죽을 때까지 신체 기능에 심각한 장애를 일으킵니다.

게놈 돌연변이감수 분열 분열에서 염색체 발산을 위반하여 염색체 수의 변화를 초래합니다. 염색체가 없거나 여분의 염색체가 있으면 불리한 결과를 초래합니다. 최대 유명한 예다운증후군은 유전적 돌연변이로 21번째 염색체가 추가로 나타날 때 발생하는 발달장애다. 그런 사람들은 총 수염색체는 47번이다.

원생동물과 식물에서 반수체 세트의 배수인 염색체 수의 증가가 종종 관찰됩니다. 염색체 세트의 이러한 변화를 배수체(그림 96). 배수체의 출현은 특히 감수 분열 동안 상동 염색체의 비분리와 관련이 있으며, 그 결과 반수체 배우자가 아닌 이배체가 이배체 유기체에서 형성될 수 있습니다.

돌연변이 유발 요인.돌연변이를 일으킬 수 있는 능력은 유전자의 특성 중 하나이므로 모든 유기체에서 돌연변이가 발생할 수 있습니다. 일부 돌연변이는 생명과 양립할 수 없으며, 이를 받은 배아는 자궁에서 죽는 반면, 다른 돌연변이는 개인의 삶에 다양한 정도로 중요한 형질의 지속적인 변화를 일으킵니다. 정상적인 조건에서 개별 유전자의 돌연변이율은 매우 낮지만(10-5), 이 값을 크게 증가시키는 환경적 요인이 있어 유전자와 염색체의 구조에 돌이킬 수 없는 손상을 일으킵니다. 살아있는 유기체에 미치는 영향이 돌연변이 빈도를 증가시키는 요인을 돌연변이 유발 요인 또는 돌연변이원이라고 합니다.

쌀. 96. 배수체. 국화 꽃: A - 이배체 형태(2 N); B - 배수체 형태

모든 돌연변이 유발 요인은 세 그룹으로 나눌 수 있습니다.

물리적 돌연변이원모든 종류의 이온화 방사선(?선, X선), 자외선, 고온 및 저온입니다.

화학적 돌연변이원유사합니다. 핵산, 과산화물, 중금속 염(납, 수은), 아질산 및 기타 물질. 이들 화합물 중 다수는 DNA 복제를 방해합니다. 해충 및 잡초(살충제 및 제초제)를 방제하기 위해 농업에서 사용되는 물질, 산업 기업의 폐기물, 특정 식품 염료 및 방부제, 일부 약물, 담배 연기 성분은 돌연변이 유발 효과가 있습니다.

새로 합성된 모든 화합물의 변이원성을 테스트하기 위해 러시아와 세계의 다른 국가에 특수 실험실과 기관이 설립되었습니다.

그룹에 생물학적 돌연변이원숙주의 DNA에 삽입되어 유전자의 작용을 방해하는 외부 DNA 및 바이러스를 포함합니다.

질문 및 과제 검토

1. 어떤 종류의 가변성을 알고 있습니까?

2. 반응속도란?

3. 표현형 변이가 유전되지 않는 이유를 설명하십시오.

4. 돌연변이란 무엇입니까? 돌연변이의 주요 속성을 설명합니다.

5. 유전 물질의 변화 수준에 따라 돌연변이를 분류하십시오.

6. 돌연변이 유발 요인의 주요 그룹을 명명하십시오. 각 그룹에 속하는 돌연변이원의 예를 제시하십시오. 환경에 돌연변이 유발 요인이 있는지 평가하십시오. 그들은 어떤 돌연변이 그룹에 속합니까?

생각하다! 실행하다!

1. 귀하의 의견으로는 환경적 요인이 치명적인 돌연변이를 지닌 유기체의 발달에 영향을 미칠 수 있습니까?

2. 성적 과정이 없을 때 조합적 가변성이 나타날 수 있습니까?