Удамшлын хувьсах чанар, түүний төрлүүд. Мутацийн төрлүүд, тэдгээрийн шалтгаанууд

• Хувьслын хувьслын зүй тогтол, ач холбогдлыг судлах.

Лабораторийн ажил (15-17 минутын турш).

"Организмын хувьсах чадвар".

Зорилтот: удамшлын болон хувьсах чанарыг тодорхойлох - хамгийн чухал хүчин зүйлүүдхувьсал.

Гербарий бэлтгэ (тусдаа тооцоолно!):

5 навчтай нэг модтөмөр (хуурай) ба нэг хуудсан дээр засах;

өөр хуудсан дээр - өөр өөр модноос 5 навчийг засах нэг төрөл .

Явц:

Дасгал 1.Тассан навчийг харьцуул нэг ургамал. Навч хоорондын ижил төстэй ба ялгаатай байдлын шалтгааныг тайлбарла. Организмын хувьд удамшлын бус (өөрчлөгдсөн) хувьсах чадварын утгыг өргөжүүлэх.

Даалгавар 2.Нэг зүйлийн навчийг харьцуулж үзээрэй, гэхдээ өөр өөр ургамлаас сугалж авдаг. Навч хоорондын ижил төстэй ба ялгаатай байдлын шалтгааныг тайлбарла. Хувьслын хувьд удамшлын хувьсагч (мутацийн болон хосолсон) гэсэн утгыг өргөжүүлэх.

Хувьсах байдал

хэлбэлзэламьд организмын шинэ шинж тэмдэг, шинж чанарыг олж авах чадварыг нэрлэдэг. Хувьсах чадвараас шалтгаалан организмууд хүрээлэн буй орчны өөрчлөлтөд дасан зохицож чаддаг.

Хоёр төрлийн хэлбэлзэл байдаг:

удамшлын бус, эсвэл фенотип, - генотипэд өөрчлөлт ороогүй хувьсах байдал. Түүнийг бас дууддаг бүлэг , тодорхой .

удамшлын, эсвэл генотип , хувийн, тодорхойгүй- генотипийн өөрчлөлтөөс болж организмын шинж чанар өөрчлөгдөх;

тохиолддог:

мутацийн

хосолсон

• мутацийн- ген эсвэл хромосомын төлөв байдлын гэнэтийн өөрчлөлтөөс үүдэлтэй; хосолсон- үр хөврөлийн эсүүд үүсэх, нэгдэхээс үүсдэг;

Дарвин хувьсах байдлын хоёр үндсэн хэлбэрийг ялгадаг. бүлэг, эсвэл тодорхой(орчин үеийн нэр томъёонд өөрчлөлт оруулах) ба хувь хүн, эсвэл тодорхойгүй .

Бүлгийн хэлбэлзэлхувь хүмүүсийн генотип өөрчлөгдөөгүй, мөн шинж чанарын удамшлын шинж тэмдэг илэрдэггүй байхад организмууд байрлах нөхцлөөс хамаардаг. Жишээлбэл, үхрийн масс нь тэжээлээс хамаардаг; сайн хооллосон үнээ илүү их сүү өгдөг.

Удамшлын бус хувьсах чанар

Усан доорх сумны навчнууд нь тууз хэлбэртэй, усан дээр зүрх хэлбэртэй, агаарт сум хэлбэртэй байдаг;

Усан ранонкулын хувьд усан доорх навчнууд нь судалтай, гадаргуу нь өргөн навчны иртэй байдаг.

Наранд хүмүүс наранд шарна, энэ нь бас тодорхой хэлбэлзэл юм.

Байгаль дахь ач холбогдол?

удамшлын хувьсах чанар

Зөвхөн хувьсал болон сонголтын хувьд удамшлын хувьсах чанар, хувьсах чанар нь зөвхөн фенотип төдийгүй генотипийн өөрчлөлттэй холбоотой.

Удамшлын хувьсах чанар нь байгалийн болон зохиомлоор сонгон шалгаруулах материалыг хангадаг.

Удамшлын хувьсах чанар нь дараахь байж болно.

мутацийн- генетикийн материалын төлөв байдлын гэнэтийн өөрчлөлтийн үр дүнд үүсдэг.

хосолсон- бэлгийн нөхөн үржихүйн үр дүнд үүсдэг.

удамшлын хувьсах чанар

Мутаци бол хувьслын материал юм. Мутаци нь санамсаргүй бөгөөд чиглэлгүй байдаг. Тэд ген, хромосом, хромосомын тоог өөрчилж чаддаг.

Жишээлбэл, полиплоиди гэдэг нь гаплоидтой хэд хэдэн хромосомын тоо ихэссэн мутацийн нэг төрөл юм. Ургамлын полиплоид нь диплоид организмаас илүү амьдрах чадвартай байдаг.

удамшлын хувьсах чанар

Мутаци нь дараахь байж болно.

давамгайлсан (зонхилох ген байгаа үед илэрдэг);

рецессив (зонхилох ген байгаа тохиолдолд тэдгээр нь харагдахгүй).

Давамгайлсан мутаци нь сонгон шалгаруулалтын хяналтанд шууд ордог.

удамшлын хувьсах чанар

Гэхдээ ихэнх мутаци нь хор хөнөөлтэй, рецессив байдаг бөгөөд рецессив мутаци бүхий үр хөврөлийн эсүүд нэгдэх хүртэл сонгон шалгаруулалтын хяналтанд байдаггүй.

удамшлын хувьсах чанар

Хосолсон хэлбэлзэл.

Үр хөврөлийн эсүүд үүсэх үед организмын аль хэдийн байгаа удамшлын материал дахин нэгддэг бөгөөд нэг организмд хоёр ижил үр хөврөлийн эс байдаггүй.

Өвөрмөц бэлгийн эсүүд нэгдэх үед өвөрмөц генотип үүсдэг бөгөөд энэ нь сонгон шалгаруулалтын хяналтанд ордог.

Давталт:

• Чарльз Дарвиныг ямар төрлийн хувьсах чадвараар ялгасан бэ?
• Нэг модны ижил насны навчнууд өөр өөр байдаг. Энэ хэлбэлзэл нь юу вэ? Хариултыг тайлбарлана уу.
• Организмын хувьд тодорхой хэлбэлзлийн ач холбогдол юу вэ?
• Ах, эгч хоёр ямар ялгаатай байдаг вэ? Хариултыг тайлбарлана уу.
• Хосолсон хэлбэлзлийн утга нь юу вэ?
• Ямар өөрчлөлтийг мутац гэж нэрлэдэг вэ?
• Мутацийн өөрчлөлтийн ач холбогдол юу вэ?
• Хувьслын үндсэн материал гэж юу вэ?

Давталт:

Хосолсон хэлбэлзэл:

• Эцэг эхийн удамшлын материалын дахин нэгдэл хэзээ тохиолддог вэ?
• Генотипт үзүүлэх нөлөө?
• Фенотипт үзүүлэх нөлөө?
• Бие махбодид ямар ач холбогдолтой вэ?

Мутацийн хэлбэлзэл:

• Үүнийг тодорхой хэлбэлзэл гэж үзэж болох уу?
• Үүнийг бүлгийн хэлбэлзэл гэж үзэж болох уу?
• Генотипт үзүүлэх нөлөө?
• Фенотипт үзүүлэх нөлөө?
• Хүлээн авсан өөрчлөлтүүдийн өв залгамжлал?
• Бие махбодид ямар ач холбогдолтой вэ?

Давталт:

Өөрчлөлтийн хэлбэлзэл

• Үүнийг тодорхой хэлбэлзэл гэж үзэж болох уу?
• Үүнийг бүлгийн хэлбэлзэл гэж үзэж болох уу?
• Генотипт үзүүлэх нөлөө?
• Фенотипт үзүүлэх нөлөө?
• Хүлээн авсан өөрчлөлтүүдийн өв залгамжлал?
• Биеийн үнэ цэнэ?
• Утгыг харах уу?

Хувьсах чадвар нь организмын хүрээлэн буй орчинтой харилцах харилцааг илэрхийлдэг үйл явц юм.

Генетикийн үүднээс авч үзвэл хувьсах чадвар нь организмын бие даасан хөгжлийн явцад генотипийн нөхцөл байдалд үзүүлэх хариу урвалын үр дүн юм. гадаад орчин.

Организмын хувьсах чадвархувьслын гол хүчин зүйлүүдийн нэг юм. Энэ нь хиймэл болон байгалийн шалгарлын эх үүсвэр болдог.

Биологичид удамшлын болон удамшлын бус өөрчлөлтийг ялгадаг. Удамшлын хувьсах чанар нь генотипээр тодорхойлогддог организмын шинж чанарын ийм өөрчлөлтийг багтаадаг бөгөөд хэд хэдэн үе дамждаг. TO удамшлын бус хувьсах чанар, үүнийг Дарвин тодорхой гэж нэрлэсэн бөгөөд одоо гэж нэрлэдэг өөрчлөлт, эсвэл фенотип, хувьсах чадвар нь организмын шинж чанарын өөрчлөлтийг хэлнэ; бэлгийн нөхөн үржихүйн үед хадгалагдаагүй.

удамшлын хувьсах чанарЭнэ нь генотипийн өөрчлөлт юм удамшлын бус хувьсах чанар- организмын фенотипийн өөрчлөлт.

үед хувь хүний ​​амьдралБайгаль орчны хүчин зүйлийн нөлөөн дор байгаа организм нь хоёр төрлийн өөрчлөлтийг мэдэрч болно: нэг тохиолдолд үйл ажиллагаа, шинж чанар үүсэх явцад генийн үйл ажиллагаа, өөрчлөлт, нөгөө тохиолдолд генотип өөрөө.

Бид генийн нэгдэл, тэдгээрийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд бий болдог удамшлын хувьсах чадвартай танилцсан. Генүүдийн нэгдэл нь хоёр процессын үндсэн дээр явагддаг: 1) мейоз дахь хромосомын бие даасан тархалт ба бордооны үед тэдгээрийн санамсаргүй хослол; 2) хромосомын огтлолцол ба генийн рекомбинац. Генүүдийн нэгдэл, рекомбинациас үүдэлтэй удамшлын хувьсах чадварыг ихэвчлэн нэрлэдэг хосолсон хувьсах чанар. Энэ төрлийн хувьсах чадвараар генүүд өөрсдөө өөрчлөгддөггүй, тэдгээрийн хослол, генотипийн систем дэх харилцан үйлчлэлийн шинж чанар өөрчлөгддөг. Гэхдээ энэ төрлийн удамшлын хувьсах чадварыг хоёрдогч үзэгдэл, генийн мутацийн өөрчлөлтийг анхдагч гэж үзэх хэрэгтэй.

Эх сурвалж байгалийн сонголтудамшлын өөрчлөлтүүд - генийн мутаци ба тэдгээрийн рекомбинаци хоёулаа.

Өөрчлөлтийн хэлбэлзэл нь органик хувьсалд хязгаарлагдмал үүрэг гүйцэтгэдэг. Тиймээс, хэрэв та гүзээлзгэнэ гэх мэт ижил ургамлаас ургамлын найлзуурыг авч, ургуулдаг бол янз бүрийн нөхцөлчийгшил, температур, гэрэлтүүлэг, өөр өөр хөрсөн дээр, дараа нь ижил генотипээс үл хамааран тэдгээр нь өөр өөр байх болно. Төрөл бүрийн эрс тэс хүчин зүйлсийн үйл ажиллагаа нь тэдний хооронд илүү их ялгаа үүсгэж болно. Гэсэн хэдий ч, ийм ургамлаас цуглуулж, ижил нөхцөлд тарьсан үр нь эхний үед биш бол дараагийн үеүүдэд ижил төрлийн үр удмаа өгөх болно. Онтогенезийн үед хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлийн нөлөөллөөс үүдэлтэй организмын шинж тэмдгүүдийн өөрчлөлт нь организмын үхэлд алга болдог.

Үүний зэрэгцээ, организмын генотипийн хэвийн урвалын хязгаараар хязгаарлагдах ийм өөрчлөлтийн чадавхи нь хувьслын чухал ач холбогдолтой юм. 1920-иод онд А.П.Владимирский, 1930-аад онд В.С.Кирпичников, И.И.Шмалгаузен нар харуулсанчлан дасан зохицох үнэ цэнийн өөрчлөлт нь хэд хэдэн үе дамжсан байгаль орчны хүчин зүйлсийн нөлөөгөөр өөрчлөгдөж, ижил өөрчлөлтийг тодорхойлдог мутаци үүсгэж болно. , өөрчлөлтийн удамшлын бэхэлгээний сэтгэгдэл төрж болно.

Мутацийн өөрчлөлт нь үр хөврөл ба соматик эсийн нөхөн үржихүйн бүтцийг өөрчлөхтэй холбоотой байдаг. Үндсэн ялгааӨөрчлөлтөөс үүссэн мутаци нь онтогенез явагдаж буй орчны нөхцлөөс үл хамааран мутаци нь эсийн урт хугацааны цувралд үнэн зөв үржих боломжтой болж буурдаг. Үүнийг мутаци үүсэх нь эсийн өвөрмөц бүтэц болох хромосомын өөрчлөлттэй холбоотой гэж тайлбарладаг.

Хувьсгал дахь хувьсагч байдлын гүйцэтгэх үүргийн талаархи асуултын талаар 1809 онд Ж.Ламаркийн дэвшүүлсэн олдмол шинж чанаруудын удамшлын асуудалтай холбогдуулан биологийн шинжлэх ухаанд удаан хугацааны хэлэлцүүлэг өрнөж, Чарльз Дарвин хэсэгчлэн хүлээн зөвшөөрч, одоо ч дэмжсээр ирсэн. олон тооны биологичид. Гэвч эрдэмтдийн дийлэнх нь энэ асуудлыг шинжлэх ухааны үндэслэлгүй томъёолсон гэж үздэг. Үүний зэрэгцээ, бие махбод дахь удамшлын өөрчлөлт нь хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлийн нөлөөн дор үүсдэг гэсэн санаа нь бүрэн утгагүй гэдгийг хэлэх ёстой. Мутаци нь янз бүрийн хэлбэрээр тохиолддог; Тэд бие махбодид дасан зохицож чадахгүй, учир нь тэдгээр нь нэг эсэд үүсдэг

Мөн тэдний үйлдэл нь зөвхөн үр удамд л хэрэгждэг. Мутацийг үүсгэсэн хүчин зүйл биш, зөвхөн сонголт нь мутацийн дасан зохицох мэдлэгийг үнэлдэг. Хувьслын чиглэл, хурдыг байгалийн шалгарлаар тодорхойлдог бөгөөд сүүлийнх нь дотоод болон гадаад орчны олон хүчин зүйлээр хянагддаг тул удамшлын хувьсах чадварын зохистой байдлын талаар анхдагч буруу ойлголт бий болдог.

Нэг мутацийн үндсэн дээр сонгон шалгаруулах нь тухайн зүйл оршин тогтнох байнгын нөхцлийн шаардлагад нийцсэн генотипийн системийг "барилга" болгодог.

Нөхцөл " мутациГ.де Врис "Мутацийн онол" (1901-1903) хэмээх сонгодог бүтээлдээ анх дэвшүүлсэн. Мутаци гэж тэрээр удамшлын шинж чанарт спазмодик, тасалдалтай өөрчлөлтийн үзэгдлийг нэрлэжээ. Де Врисийн онолын үндсэн заалтууд өнөөг хүртэл ач холбогдлоо алдаагүй байгаа тул энд дурдвал:

1. мутаци нь ямар ч шилжилтгүйгээр гэнэт тохиолддог;
2. шинэ хэлбэрүүд нь бүрэн тогтмол, өөрөөр хэлбэл тогтвортой байдаг;
3. Мутаци нь удамшлын бус өөрчлөлтөөс (хэлбэлзэл) ялгаатай нь тасралтгүй цуваа үүсгэдэггүй, тэдгээрийг дундаж төрөл (горим) дээр бүлэглэдэггүй. Мутаци нь чанарын өөрчлөлт юм;
4. мутаци нь өөр өөр чиглэлд явагддаг, тэдгээр нь ашиг тустай, хор хөнөөлтэй байж болно;
5. мутацийг илрүүлэх нь мутацийг илрүүлэхэд дүн шинжилгээ хийсэн хүмүүсийн тооноос хамаарна;
6. ижил мутаци дахин давтагдаж болно.

Гэсэн хэдий ч Г.де Врис мутацийн онолыг байгалийн шалгарлын онолтой эсэргүүцэж, үндсэн алдаа гаргасан. Мутаци нь сонгон шалгаруулалтын оролцоогүйгээр шууд гадаад орчинд дасан зохицсон шинэ зүйлүүдийг бий болгож чадна гэж тэр буруу итгэдэг байв. Үнэн хэрэгтээ мутаци нь зөвхөн сонгон шалгаруулах материал болох удамшлын өөрчлөлтийн эх үүсвэр юм. Бид дараа нь харах болно, генийн мутацийг зөвхөн генотипийн систем дэх сонголтоор үнэлдэг. Г.де Врисийн алдаа нь зарим талаараа түүний оройн примула (Oenothera Lamarciana) дээр судалсан мутаци нь нарийн төвөгтэй эрлийзийг задалсаны үр дүнд үүссэнтэй холбоотой юм.

Гэвч Х.де Врисийн мутацийн онолын үндсэн заалтууд болон түүний сонгон шалгаруулалтын ач холбогдлын талаархи шинжлэх ухааны алсын харааг биширч болохгүй. Тэртээ тэртээ 1901 онд “...мутаци, мутаци өөрөө судалгааны объект болох ёстой. Хэрэв бид мутацийн хуулиудыг тодруулж чадвал амьд организмын харилцан хамаарлын талаарх бидний үзэл бодол улам гүнзгийрэхээс гадна үржүүлэгч нь давамгайлахын хэрээр хувьсах чадварыг эзэмших боломж нээгдэнэ гэж найдаж зүрхлэх болно. хувирамтгай байдал, хувирамтгай байдал. Мэдээжийн хэрэг, бид хувь хүний ​​мутацийг эзэмшиж, аажмаар үүнд хүрэх бөгөөд энэ нь хөдөө аж ахуй, цэцэрлэгжүүлэлтийн практикт олон ашиг тусыг авчрах болно. Одоо боломжгүй мэт санагдаж байгаа зүйлсийн ихэнх нь төрөл зүйлийн мутацид үндэслэсэн хуулиудыг мэдэж чадвал бидний мэдэлд байх болно. Энд бид тууштай ажлын хязгааргүй талбарыг хүлээж байгаа нь ойлгомжтой. өндөр үнэ цэнэшинжлэх ухаан, практикийн аль алинд нь. Энэ бол мутаци давамгайлах ирээдүйтэй газар юм." Орчин үеийн байгалийн шинжлэх ухаан генийн мутацийн механизмыг ойлгох босгон дээр байгааг бид дараа нь харах болно.

Мутацийн онол нь Менделийн хуулиуд болон Морганы сургуулийн генийн холбоо, тэдгээрийн рекомбинацийг кроссинг-оверын үр дүнд хийсэн туршилтаар тогтоосон хуулиудыг нээсний дараа л хөгжиж чадна. Зөвхөн хромосомын удамшлын салангид байдлыг бий болгосноос хойш мутацийн онол нь шинжлэх ухааны судалгааны үндэс суурь болсон.

Одоогоор генийн мөн чанарын тухай асуудал бүрэн тодорхойлогдоогүй байгаа ч генийн мутацийн хэд хэдэн ерөнхий хэв маяг баттай тогтоогдсон байна.

Генийн мутаци нь бүх төрлийн амьтад, дээд ба доод ургамал, олон эст ба нэг эсийн организм, бактери, вируст тохиолддог. Чанарын спазмодик өөрчлөлтийн үйл явц болох мутацийн хэлбэлзэл нь бүх органик хэлбэрт түгээмэл байдаг.

Цэвэр уламжлалт байдлаар мутацийн процессыг аяндаа болон өдөөгдсөн гэж хуваадаг. Мутаци нь хүрээлэн буй орчны ердийн хүчин зүйлийн нөлөөн дор эсвэл организмын физиологийн болон биохимийн өөрчлөлтийн үр дүнд үүсдэг тохиолдолд тэдгээрийг аяндаа үүссэн мутаци гэж нэрлэдэг. Онцгой нөлөөний нөлөөн дор үүссэн мутаци (ионжуулагч цацраг, химийн бодисууд, эрс тэс нөхцөлгэх мэт), гэж нэрлэдэг өдөөгдсөн. Аяндаа үүсэх болон өдөөгдсөн мутацийн хооронд үндсэн ялгаа байхгүй ч сүүлийнхийг нь судалснаар биологичид удамшлын хувьсах чадварыг эзэмшиж, генийн нууцыг тайлахад хүргэдэг.

Хувьсах чанар, түүний төрөл, биологийн ач холбогдол

удамшлын хувьсах чанар

Хувьсах байдал- энэ нь гадаад орчны нөлөөн дор эсвэл удамшлын материалын өөрчлөлтийн үр дүнд үүсдэг фенотип, генотипийн өөрчлөлттэй холбоотой амьд системийн бүх нийтийн өмч юм. Удамшлын болон удамшлын бус хувьсах чанарыг ялгах.

Удамшлын хувьсах чанар нь хосолсон, мутацийн, тодорхойгүй байдаг.

Хосолсон хэлбэлзэлБэлгийн нөхөн үржихүй, кроссинг-овер болон генийн рекомбинац дагалддаг бусад үйл явц дахь генүүдийн шинэ хослолын үр дүнд үүсдэг. Хосолсон хувьсах чадварын үр дүнд генотип, фенотипээрээ эцэг эхээсээ ялгаатай организмууд үүсдэг. Хосолсон хувьсах чадвар нь генийн шинэ хослолыг бий болгож, организмын олон янз байдал, тэдгээрийн генетикийн өвөрмөц байдлыг хоёуланг нь баталгаажуулдаг.

Мутацийн хэлбэлзэлДНХ молекул дахь нуклеотидын дарааллыг өөрчлөх, ДНХ молекул дахь том хэсгүүдийг устгах, оруулах, ДНХ молекулын (хромосом) тоо өөрчлөгдөхтэй холбоотой. Ийм өөрчлөлтийг өөрсдөө мутаци гэж нэрлэдэг. Мутаци нь удамшдаг.

Мутаци нь:

. тодорхой генийн өөрчлөлтийг үүсгэдэг генүүд. Генийн мутаци нь давамгайлсан ба рецессив шинж чанартай байдаг. Тэд организмын амин чухал үйл ажиллагааг дэмжиж, эсвэл эсрэгээр нь саатуулж чаддаг;

Генератив, үр хөврөлийн эсүүдэд нөлөөлж, бэлгийн нөхөн үржихүйн үед дамждаг;

Соматик, үр хөврөлийн эсүүдэд нөлөөлдөггүй. Амьтад өвлөгддөггүй;

Эсийн кариотип дахь хромосомын тоо өөрчлөгдсөнтэй холбоотой геном (полиплоиди ба гетероплоиди);

Хромосомын бүтэц нь хромосомын бүтцийн өөрчлөлт, завсарлагааны улмаас тэдгээрийн хэсгүүдийн байрлал өөрчлөгдөх, бие даасан хэсгүүдийн алдагдал гэх мэттэй холбоотой. Хамгийн түгээмэл генийн мутаци, үүний үр дүнд ген дэх ДНХ нуклеотидын өөрчлөлт, алдагдал эсвэл оруулга байдаг. Мутантын генүүд уургийн нийлэгжилтийн голомтод өөр өөр мэдээллийг дамжуулдаг бөгөөд энэ нь эргээд бусад уургийн нийлэгжилт, шинэ шинж чанар үүсэхэд хүргэдэг.Цацраг, хэт ягаан туяа, янз бүрийн химийн бодисын нөлөөн дор мутаци үүсч болно. Бүх мутаци үр дүнтэй байдаггүй. Тэдгээрийн заримыг нь ДНХ-ийн засварын явцад засдаг. Фенотипийн хувьд мутаци нь организмын үхэлд хүргээгүй тохиолдолд илэрдэг. Ихэнх генийн мутаци нь рецессив шинж чанартай байдаг. Хувьслын чухал ач холбогдолтой зүйл бол хувь хүмүүст оршин тогтнохын төлөөх тэмцэлд давуу тал олгох, эсвэл эсрэгээр байгалийн шалгарлын дарамтанд үхэлд хүргэдэг фенотипийн хэлбэрээр илэрдэг мутаци юм.

Мутацийн процесс нь популяцийн генетикийн олон янз байдлыг нэмэгдүүлж, хувьслын үйл явцын урьдчилсан нөхцөлийг бүрдүүлдэг.

Мутацийн давтамжийг зохиомлоор нэмэгдүүлэх боломжтой бөгөөд үүнийг шинжлэх ухаан, практикийн зорилгоор ашигладаг.

Удамшлын бус эсвэл өөрчлөлтийн хувьсах чадвар

Удамшлын бус, эсвэл бүлэг (тодорхой), эсвэл өөрчлөлтийн хувьсах- эдгээр нь хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдлын нөлөөн дор фенотипийн өөрчлөлт юм. Өөрчлөлтийн хэлбэлзэл нь хувь хүний ​​генотипэд нөлөөлдөггүй. Фенотип өөрчлөгдөх хязгаарыг генотипээр тодорхойлно. Эдгээр хязгаарыг урвалын хурд гэж нэрлэдэг. Урвалын норм нь тодорхой шинж чанар өөрчлөгдөж болох хил хязгаарыг тогтоодог. Өөр өөр шинж тэмдгүүд нь өөр өөр урвалын хурдтай байдаг - өргөн эсвэл нарийн.

Тухайн шинж чанарын фенотипийн илрэл нь генийн хуримтлагдсан харилцан үйлчлэл, хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдалд нөлөөлдөг. Аливаа шинж чанарын илрэлийн зэргийг илэрхийлэл гэж нэрлэдэг. Популяцийн бүх хувь хүмүүс энэ генийг тээж байгаа популяцид шинж чанарын илрэлийн давтамжийг (%) нэвтрэлт гэж нэрлэдэг. Генүүд нь янз бүрийн түвшний илэрхийлэл, нэвтрэлтээр илэрч болно.

Өөрчлөлтийн өөрчлөлтүүдихэнх тохиолдолд удамшдаггүй, гэхдээ заавал бүлгийн шинж чанартай байх албагүй бөгөөд байгаль орчны ижил нөхцөлд тухайн зүйлийн бүх бодгальд үргэлж илэрдэггүй. Өөрчлөлт нь тухайн хүнийг эдгээр нөхцөлд дасан зохицох боломжийг олгодог.

С.Дарвин тодорхой (эсвэл бүлэг) ба тодорхойгүй (эсвэл хувь хүн) хувьсагчийг ялгаж үзсэн. орчин үеийн ангилалудамшлын бус болон удамшлын хувьсах чадвартай давхцдаг. Гэсэн хэдий ч удамшлын бус хувьсах чадварын хязгаарыг генотипээр тодорхойлдог тул энэ хуваагдал нь тодорхой хэмжээгээр дур зоргоороо байдаг гэдгийг санах нь зүйтэй.

Удамшлын зэрэгцээ хувьсагч нь бүх амьд биетийн үндсэн шинж чанар бөгөөд хувьслын нэг хүчин зүйл юм. органик ертөнц. Янз бүрийн арга замуудхувьсах чадварыг зориудаар ашиглах (янз бүрийн төрлийн загалмай, хиймэл мутаци гэх мэт) нь гэрийн тэжээвэр амьтдын шинэ үүлдэр бий болгох үндэс суурь болдог.

Удамшлын өөрчлөлтийн 2 төрөл байдаг: мутацийн болон хосолсон.

Хосолсон хувьсах чадвар нь рекомбинац үүсэхэд суурилдаг, i.e. эцэг эхчүүдэд байдаггүй ийм генийн хослолууд. Фенотипийн хувьд энэ нь зөвхөн эцэг эхийн шинж чанар нь бусад хосолсон үр удамд олддог төдийгүй үр удамд эцэг эхийн хувьд байхгүй шинэ шинж чанаруудыг бий болгох замаар илэрч болно. Энэ нь эцэг эхийн хувьд ялгаатай хоёр ба түүнээс дээш аллелийн бус ген нь ижил шинж чанарыг бий болгоход нөлөөлдөг тохиолдолд тохиолддог.

Хосолсон хэлбэлзлийн үндсэн эх үүсвэрүүд нь:

Эхний мейозын хуваагдал дахь гомолог хромосомын бие даасан ялгаа;

Хромосомын хөндлөн огтлолын үзэгдэл дээр үндэслэсэн генийн рекомбинаци (рекомбинацын хромосомууд нь зиготад нэг удаа орох нь эцэг эхийн хувьд ердийн бус шинж тэмдгүүдийн харагдах байдлыг үүсгэдэг);

тохиолдлын уулзалтбордох үед бэлгийн эсүүд.

Мутаци нь мутацийн хувьсах байдлын үндэс суурь болдог - бүх хромосом, тэдгээрийн хэсгүүд эсвэл бие даасан генүүдэд нөлөөлдөг генотипийн байнгын өөрчлөлтүүд.

1) Бие махбодид үзүүлэх нөлөөллийн дагуу мутацийн төрлийг ашигтай, хортой, төвийг сахисан гэж хуваадаг.

2) Гарал үүслийн газраас хамааран мутаци нь үр хөврөлийн эсэд үүссэн тохиолдолд генераци байж болно: үр хөврөлийн эсээс үүсдэг үүслээр илэрч болно. Соматик мутаци нь соматик (бэлгийн бус) эсүүдэд тохиолддог. Ийм мутаци нь зөвхөн бэлгийн бус эсвэл ургамлын нөхөн үржихүйн замаар үр удамд дамждаг.

3) Генотипийн аль хэсэгт нөлөөлж байгаагаас хамааран мутаци нь:

Геном, хромосомын тоог олон удаа өөрчлөхөд хүргэдэг, жишээлбэл, полиплоиди;

Хромосомын бүтэц нь хромосомын бүтцийн өөрчлөлт, кроссоверын улмаас нэмэлт хэсэг нэмэгдэх, хромосомын тодорхой хэсгийг 180 ° эргүүлэх, эсвэл бие даасан хромосомын тоо өөрчлөгдсөнтэй холбоотой. Хромосомын бүтцийн өөрчлөлтийн ачаар кариотипийн хувьсал явагдаж, ийм өөрчлөлтийн үр дүнд бий болсон бие даасан мутантууд оршин тогтнох нөхцөлд илүү зохицож, үржиж, шинэ зүйл бий болгодог;

Генийн мутаци нь ДНХ-ийн молекул дахь нуклеотидын дарааллын өөрчлөлттэй холбоотой байдаг. Энэ бол мутацийн хамгийн түгээмэл төрөл юм.

4) Гарах аргын дагуу мутаци нь аяндаа болон өдөөгдсөн гэж хуваагддаг.

Хүний оролцоогүйгээр байгаль орчны мутаген хүчин зүйлийн нөлөөн дор аяндаа үүссэн мутаци үүсдэг.

Мутаген хүчин зүйл нь бие махбодид чиглэсэн үед өдөөгдсөн мутаци үүсдэг. Физик мутагенууд нь янз бүрийн төрлийн цацраг, бага ба өндөр температур; химийн хувьд - янз бүрийн химийн нэгдлүүд; биологийн вирус руу.

Тиймээс мутаци нь удамшлын хувьсах гол эх үүсвэр болох организмын хувьслын хүчин зүйл юм. Мутацийн улмаас шинэ аллель гарч ирдэг (тэдгээрийг мутант гэж нэрлэдэг). Гэсэн хэдий ч ихэнх мутаци нь амьд биетүүдэд хор хөнөөл учруулдаг, учир нь тэдгээр нь бие бялдрын чийрэгжилт, үр удмаа гаргах чадварыг бууруулдаг. Байгаль нь мутацийн ачаар олон тооны өөрчлөгдсөн генотипүүдийг бий болгож, олон алдаа гаргадаг боловч үүнтэй зэрэгцэн байгаль орчны тодорхой нөхцөлд хамгийн сайн зохицсон фенотипийг өгдөг генотипүүдийг үргэлж эргэлзээгүй, автоматаар сонгодог.

Тиймээс мутацийн үйл явц нь хувьслын өөрчлөлтийн гол эх үүсвэр юм.

2. Өгөх ерөнхий шинж чанаранги хоёр талт ургамлууд. Хоёр талт ургамал байгаль, хүний ​​амьдралд ямар ач холбогдолтой вэ?

Хоёр талт ургамлын ангилалҮр хөврөлийг агуулсан ургамал

хоёр котиледон.

Дикот анги - 325 гэр бүл.

Хоёр талт ургамлын том гэр бүлийг авч үзье.

Гэр бүл	Цэцгийн онцлог, баг цэцэг	цэцгийн томъёо	Ураг	Төлөөлөгчид
Нийлмэл	Цэцэг - жижиг, хоолой, зэгс хэлбэртэй - тэгш хэмтэй биш. Цэцэглэлт - сагс.	Ch (5) L 5 Tn P 1 - гуурсан цэцэг Ch (5) L 5 Tn P 1 - зэгс цэцэг	үр, самар	Өвслөг ургамал (эмийн болон тосны үр) - Dandelion, chicory, cornflower, chamomile, aster болон бусад.
загалмайт	Периант - дөрвөн гишүүнтэй. Бамбай хэлбэртэй баг цэцэгтэй, ховор.	W 4 L 4 T 4+2 R 1	Под, под	Нэг ба олон наст өвслөг ургамал - манжин, улаан лууван, манжин, улаан лууван, швед, байцаа болон бусад.
Rosaceae	Цэцэг нь дангаараа байдаг	P (5) L 5 Tn P 1 P 5+5 L 5 Tn P 1	Drupe, нийлмэл drupe, polynutlet, apple	Ургамлууд, бут сөөг, мод. Rosehip, бөөрөлзгөнө, гүзээлзгэнэ, чавга, алимны мод, лийр болон бусад.
Буурцагт ургамал	сойз толгой	W 5 L 1+2+(2) T (9)+1 P 1	Шош	Бут сөөг. Өвслөг ургамал - шош, вандуй, сэвэг зарам, газрын самар, гэрийн хошоонгор, царгас, люпин болон бусад.
Шөнийн сүүдэр	Ганц цэцэг эсвэл баг цэцэгтэй - сойз, буржгар	W (5) L (5) T (5) R 1	жимс, хайрцаг	Мод. Өвслөг ургамал - хаш, улаан лооль, чинжүү, төмс, шөнийн сүүдэр, доп, henbane болон бусад олон. бусад

БАЙГАЛИЙН АЧ ХОЛБОГДОЛ: - Энэ ангийн ургамал нь экосистемд үйлдвэрлэгчид, өөрөөр хэлбэл фотосинтез хийдэг. органик бодис; - эдгээр ургамлууд бүхний эхлэл юм хүнсний сүлжээ; - эдгээр ургамлууд нь биогеоценозын төрлийг тодорхойлдог (хустай ой, галт өвсний тал); Тэд бодис, усны эргэлтийн идэвхтэй оролцогчид юм.

ХҮНИЙ АМЬДРАЛЫН АЧ ХОЛБОГДОЛ: -Хоёр талт ястны ангилалд багтах ургамлуудын дотроос эрхтнийг нь хүний ​​хоолонд хэрэглэдэг таримал ургамлууд олон байдаг (Rosaceae - интоор, алим, чавга, бөөрөлзгөнө, Compositae - наранцэцэг, Solanaceae - улаан лооль, төмс). , чинжүү, гэр бүл Cruciferous - янз бүрийн сорт байцаа, буурцагт ургамал - вандуй, шар буурцаг, шош) - олон ургамлыг малын тэжээлд ашигладаг; - байгалийн утас (маалинган даавуу, хөвөн) үйлдвэрлэхэд; - соёлын болон гоёл чимэглэлийн зориулалтаар (хуайс, сарнай); - Эмийн (гич, chamomile, хамхуул, термопсис). Энэ ангид бас олон амтлагч байдаг бөгөөд тамхи, кофе, цай, какао, будаг, олс, олс, цаас, модон сав суулга, тавилга, Хөгжмийн зэмсэг; - зарим хоёр талт ургамлын мод (царс, эвэр, линден) нь барилгын ажилд үнэлж баршгүй чухал юм.

Удамшил- Энэ хамгийн чухал онцлогэцэг эхийн шинж чанар, үүргийг үр удамд нь шилжүүлэх чадвараас бүрддэг амьд организмууд. Энэ дамжуулалтыг генийн тусламжтайгаар гүйцэтгэдэг.

Ген нь удамшлын мэдээллийг хадгалах, дамжуулах, хэрэгжүүлэх нэгж юм. Ген нь ДНХ молекулын тодорхой хэсэг бөгөөд түүний бүтцэд тодорхой полипептидийн (уураг) бүтэц кодлогдсон байдаг. Магадгүй, олон ДНХ-ийн бүсүүд уураг кодлодоггүй, харин зохицуулах функцийг гүйцэтгэдэг. Ямар ч тохиолдолд хүний ​​геномын бүтцэд ДНХ-ийн ердөө 2 орчим хувь нь дараалал байдаг бөгөөд үүний үндсэн дээр элч РНХ нийлэгждэг (транскрипцийн процесс), дараа нь уургийн нийлэгжилтийн явцад (орчуулгын процесс) амин хүчлийн дарааллыг тодорхойлдог. Одоогоор хүний ​​геномд 30 мянга орчим ген байдаг гэж үздэг.

Генүүд нь эсийн цөмд байрладаг, аварга том ДНХ молекулууд болох хромосомууд дээр байрладаг.

Удамшлын хромосомын онол 1902 онд Сеттон, Бовери нар боловсруулсан. Энэ онолын дагуу хромосомууд нь организмын удамшлын шинж чанарыг тодорхойлдог генетикийн мэдээллийн тээвэрлэгч юм. Хүний хувьд эс бүр 46 хромосомтой бөгөөд 23 хосоор хуваагддаг. Хос үүсгэдэг хромосомуудыг гомолог гэж нэрлэдэг.

Бэлгийн эсүүд (гаметууд) нь тусгай төрлийн хуваагдал - мейоз ашиглан үүсдэг. Мейозын үр дүнд үр хөврөлийн эс бүрт хос бүрээс зөвхөн нэг гомолог хромосом үлддэг, өөрөөр хэлбэл. 23 хромосом. Ийм нэг хромосомын багцыг гаплоид гэж нэрлэдэг. Үр тогтох үед эр, эм бэлгийн эсүүд нийлж, зигот үүсэх үед диплоид гэж нэрлэгддэг давхар багц сэргээгддэг. Үүнээс үүссэн организмын зиготад нара бүрээс нэг хромосомыг эцгийн организмаас, нөгөөг нь эхээс авдаг.

Генотип гэдэг нь организм эцэг эхээсээ хүлээн авсан генийн багц юм.

Генетикийн судалдаг өөр нэг үзэгдэл бол хувьсах чанар юм. Хувьсах чадварыг организмын шинэ шинж чанарыг олж авах чадварыг ойлгодог - зүйлийн доторх ялгаа. Хоёр төрлийн өөрчлөлт байдаг:
- удамшлын;
- өөрчлөлт (удамшлын бус).

удамшлын хувьсах чанар- энэ нь генотипийн өөрчлөлтөөс үүдэлтэй хувьсах хэлбэр бөгөөд мутацийн болон хосолсон хувьсагчтай холбоотой байж болно.

мутацийн хэлбэлзэл.
Генүүд үе үе өөрчлөгддөг бөгөөд үүнийг мутаци гэж нэрлэдэг. Эдгээр өөрчлөлтүүд нь санамсаргүй бөгөөд аяндаа гарч ирдэг. Мутацийн шалтгаан нь маш олон янз байж болно. Боломжтой бүхэл бүтэн шугаммутацийн эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг хүчин зүйлүүд. Энэ нь тодорхой химийн бодис, цацраг, температур гэх мэт нөлөөлөл байж болно. Эдгээр арга замаар мутаци үүсч болох боловч тэдгээрийн тохиолдлын санамсаргүй шинж чанар хэвээр байгаа бөгөөд тодорхой мутацийн харагдах байдлыг урьдчилан таамаглах боломжгүй юм.

Үүссэн мутаци нь үр удамд дамждаг, өөрөөр хэлбэл мутаци үүссэн газартай холбоотой удамшлын хувьсах чанарыг тодорхойлдог. Хэрэв үр хөврөлийн эсэд мутаци тохиолдвол үр удамд дамжих боломжтой, өөрөөр хэлбэл. өвлөгдөх. Хэрэв мутаци нь соматик эсэд тохиолдсон бол энэ нь зөвхөн энэ соматик эсээс үүссэн хүмүүст дамждаг. Ийм мутацийг соматик гэж нэрлэдэг бөгөөд тэдгээр нь удамшдаггүй.

Мутацийн хэд хэдэн үндсэн төрлүүд байдаг.
- Хувь хүний ​​генийн түвшинд, өөрөөр хэлбэл ДНХ молекулын хэсгүүдэд өөрчлөлт гардаг генийн мутаци. Энэ нь нуклеотидын хаягдал, нэг суурийг нөгөө суурьтай солих, нуклеотидын дахин зохион байгуулалт эсвэл шинээр нэмэх зэрэг байж болно.
- Хромосомын бүтцийг зөрчсөнтэй холбоотой хромосомын мутаци нь микроскоп ашиглан илрүүлж болох ноцтой өөрчлөлтөд хүргэдэг. Ийм мутаци нь хромосомын хэсгүүдийг алдах (устгах), хэсэг нэмэх, хромосомын хэсгийг 180 ° эргүүлэх, давталтын харагдах байдал орно.
- Геномын мутаци нь хромосомын тоо өөрчлөгдсөнөөс үүсдэг. Нэмэлт гомолог хромосомууд гарч ирж болно: хромосомын багцад хоёр гомолог хромосомын оронд гурван трисоми байдаг. Моносомийн хувьд хосоос нэг хромосом алдагддаг. Полиплоидын үед геномын олон тооны өсөлт үүсдэг. Геномын мутацийн өөр нэг хувилбар нь хос бүрээс зөвхөн нэг хромосом үлддэг гаплоиди юм.

Мутацийн давтамж нь аль хэдийн дурьдсанчлан янз бүрийн хүчин зүйлүүдэд нөлөөлдөг. Хэд хэдэн геномын мутаци үүсэх үед их ач холбогдолялангуяа эхийн нас байдаг.

Хосолсон хэлбэлзэл.
Энэ төрлийн хэлбэлзэл нь бэлгийн үйл явцын шинж чанараар тодорхойлогддог. Хосолсон хувьсах чадвараар генийн шинэ хослолын улмаас шинэ генотипүүд үүсдэг. Энэ төрлийн хэлбэлзэл нь үр хөврөлийн эс үүсэх үе шатанд аль хэдийн илэрдэг. Өмнө дурьдсанчлан бэлгийн эс (гамет) бүр хос бүрээс зөвхөн нэг гомолог хромосом агуулдаг. Хромосомууд бэлгийн эсэд санамсаргүй байдлаар ордог тул нэг хүний ​​үр хөврөлийн эсүүд хромосом дахь генийн багцад нэлээд ялгаатай байж болно. Хосолсон хувьсах чадвар үүсэх илүү чухал үе шат бол бордолт бөгөөд үүний дараа шинээр гарч ирсэн организмын генийн 50% нь нэг эцэг эхээс, 50% нь нөгөөгөөсөө удамшдаг.

Өөрчлөлтийн хэлбэлзэл нь генотипийн өөрчлөлттэй холбоогүй боловч хөгжиж буй организмд хүрээлэн буй орчны нөлөөллөөс үүсдэг.

Өв залгамжлалын мөн чанарыг ойлгоход өөрчлөлтийн хувьсах чадвар маш чухал юм. Онцлог шинж чанар нь удамшдаггүй. Та яг ижил генотиптэй организмуудыг авч болно, жишээлбэл, нэг ургамлаас шороог ургуулж, өөр өөр нөхцөлд (гэрэл, чийгшил, эрдэс тэжээл) байрлуулж, өөр өөр шинж чанартай (ургалт, ургац, навчны хэлбэр) огт өөр ургамал авч болно. . гэх мэт.). Организмын жинхэнэ үүссэн шинж тэмдгийг тодорхойлохын тулд "фенотип" гэсэн ойлголтыг ашигладаг.

Фенотип гэдэг нь тухайн организмын хөгжлийн явцад генотип ба хүрээлэн буй орчны нөлөөллийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд бий болсон бодит шинж тэмдгүүдийн цогц юм. Тиймээс өв залгамжлалын мөн чанар нь шинж чанарыг өвлөн үлдээхэд биш, харин генотип нь хөгжлийн нөхцөлтэй харилцан үйлчлэлийн үр дүнд тодорхой фенотип өгөх чадварт оршдог.

Өөрчлөлтийн хэлбэлзэл нь генотипийн өөрчлөлттэй холбоогүй тул өөрчлөлт нь удамшдаггүй. Ихэнхдээ энэ байр суурийг хүлээн зөвшөөрөхөд зарим шалтгааны улмаас хэцүү байдаг. Хэрэв эцэг эх нь хэдэн үе дамжсан жинг өргөх дасгал хийж, булчингаа хөгжүүлсэн бол эдгээр шинж чанаруудыг хүүхдүүдэд шилжүүлэх ёстой юм шиг санагддаг. Үүний зэрэгцээ энэ нь ердийн өөрчлөлт бөгөөд сургалт нь зан чанарыг хөгжүүлэхэд нөлөөлсөн хүрээлэн буй орчны нөлөөлөл юм. Өөрчлөлтийн явцад генотипийн өөрчлөлт гарахгүй бөгөөд өөрчлөлтийн үр дүнд олж авсан шинж чанар нь удамшдаггүй. Дарвин энэ төрлийн өөрчлөлтийг удамшлын бус гэж нэрлэдэг.

Өөрчлөлтийн хэлбэлзлийн хязгаарыг тодорхойлохын тулд урвалын норм гэсэн ойлголтыг ашигладаг. Хүний зарим шинж чанарыг цусны бүлэг, хүйс, нүдний өнгө зэрэг хүрээлэн буй орчны нөлөөллөөс шалтгаалан өөрчлөх боломжгүй байдаг. Бусад нь эсрэгээрээ хүрээлэн буй орчны нөлөөнд маш мэдрэмтгий байдаг. Жишээлбэл, наранд удаан хугацаагаар өртсөний үр дүнд арьсны өнгө нь бараан болж, үс нь цайвар болдог. Хүний жинд хоол тэжээл, өвчин эмгэг, байгаа эсэх зэрэг нь хүчтэй нөлөөлдөг Муу зуршил, стресс, амьдралын хэв маяг.

Хүрээлэн буй орчны нөлөөлөл нь зөвхөн тоон үзүүлэлтэд төдийгүй бас нөлөөлж болно чанарын өөрчлөлтүүдфенотип. Зарим төрлийн primrose-д агаарын бага температурт (15-20 С) улаан цэцэг гарч ирдэг боловч ургамлыг 30 хэмийн температуртай чийглэг орчинд байрлуулбал цагаан цэцэг үүсдэг.

Түүнээс гадна, урвалын норм нь удамшлын бус хувьсах хэлбэрийг тодорхойлдог ( өөрчлөлтийн хэлбэлзэл), энэ нь мөн генотипээр тодорхойлогддог. Энэ заалт нь маш чухал юм: урвалын хурд нь генотипээс хамаарна. Генотипт хүрээлэн буй орчны нөлөөлөл нь түүний нэг шинж чанарыг хүчтэй өөрчлөхөд хүргэдэг бөгөөд нөгөөд нь ямар ч байдлаар нөлөөлөхгүй.