Vzorci spremenljivosti in dednosti organizma

Narobe in variabilnost so osnovni pogoji evolucijskega procesa. Obe nasprotni značilnosti sta neločljivi in ​​vstopita v značilnost vseh živih organizmov. Skoraj celotna zgodovina biologije je temeljila na študiji interakcije in pomena teh značilnosti. Tudi v starodavni Grčiji so bili poskusi razumeti raznolikost organizmov. Platon, Anaximenes, Heraclitus in mnogi drugi so trdili, da se vse v naravi spreminja zaradi notranjega boja. Kakšni so vzorci variabilnosti in dednosti? To vprašanje so mnogi znanstveniki že dolgo preučevali.

Stabilne lastnosti živih organizmov

Tudi v antiki so obstajale špekulacije o inherentni variabilnosti in dednosti, ki je del živih bitij. Opozorili smo na dejstvo, da se pri razmnoževanju iz ene generacije v drugo prenašajo številne značilnosti, ki so značilne za to vrsto. To je bilo imenovano nasledstvo.

Poleg tega med predstavniki ene vrste obstajajo nekatere razlike, ki se imenujejo spremenljivost. Že takrat so se uporabili vzorci dednosti in variabilnosti, da bi ustvarili druge pasme živali in rastlinskih sort, zahvaljujoč G. Mendelu, ki ga je po mnogih poskusih uspelo opisati. Leta 1900 se začne razvijati nova znanstvena genetika, ki proučuje zakonitosti teh dveh temeljnih lastnosti organizmov.

Koncept genetike

Herednost se nanaša na vse lastnosti, ki jih organizmi ponavljajo od generacije do generacije. Tu je posebna vloga fiziologija, kemijska sestava, zunanja struktura in značaj metabolnih procesov organizmov. Variabilnost se nanaša na pojav, ki je nasproten dednosti in je izražen v spremembi kompleksa lastnosti ali nastanka novih lastnosti v organizmih iste vrste. Kombinacija teh dveh lastnosti spodbuja evolucijo, zaradi česar se nove lastnosti oblikujejo pri posameznikih, ki vztrajajo v naslednji generaciji.

Veliko novih znakov privede do nastanka novih vrst. Zato je namen genetike proučevanje vzorcev variabilnosti in dednosti, da bi razumeli razvoj evolucije in ustvarili nove vrste živih organizmov, ki so bolj prilagojeni stalno spreminjajočim se pogojem zunanjega okolja.

Variabilnost in njeni vzorci

V genetiki je običajno razlikovati dedno (genotipsko) in spremenljivo spremenljivost. Za genotipsko variabilnost je značilna sprememba simptomov, ki določajo genotip in trajajo več generacij. Za nenasledno variabilnost so značilne tiste spremembe značilnosti, ki jih povzroča vpliv okolja in so podedovane od staršev do potomcev. Ne nanaša se na dedno osnovo organizma - genotip - vendar je nagnjena k prenosu.

Patterns variation variability lie in the fact that it has group orientation. Pri vseh predstavnikih določene vrste okoljskih dejavnikov prispevajo k pojavu podobnih sprememb. Spremembe imajo smer, za razliko od mutacij, so podvržene vzorcem, zato jih je mogoče predvideti. Na primer, z listi, ki so rasle na drevesih, je bila temperatura zraka ponoči negativna, zaradi tega danes bodo vsi dobili rdečkasto odtenek. Zaradi sprememb v posameznikih obstaja ustrezen odziv na spremembe okoljskih dejavnikov, zato se jim hitreje prilagodijo, da preživijo in zapustijo potomce.

Reakcijske stopnje

Ne-nasledna variabilnost je predmet pravilnosti. Statistične zakonitosti spremembe variabilnosti ležijo v dejstvu, da so njene meje odvisne od genotipa, zato jih imenujemo reakcijske norme (HP). Ima meje za vsak znak. Ozki HP povzroči tiste znake, na katerih je odvisna sposobnost preživetja organizma, in široko HP igra pomembno vlogo pri reševanju vrste.

Posameznik je podedoval, verjetno, sposobnost njegovega genotipa zaradi interakcije z okoljem, da bi ustvaril določen fenotip. Tudi statistični vzorci nenasledne variabilnosti povzročajo prisotnost znakov, ki v skoraj popolnem obsegu določajo genotip. Na primer, število okončin, lokacija oči in tako naprej.

Okolje vpliva na opredelitev kvantitativnih značilnosti. Za preučevanje spremenljivosti določene lastnosti genetiki sestavljajo tako imenovane variacijske serije, ki so sestavljeni iz zaporednih kvantitativnih kazalnikov določene lastnosti, ki so razporejene po naraščajočem ali padajočem vrstnem redu. Dolžina takšne serije kaže meje nenadne spremenljivosti, odvisna je od stabilnosti okoljskih pogojev.

Organizem je odprta konstrukcija, dednost se uresničuje s pomočjo interakcije genotipa z zunanjim okoljem. Pri predstavnikih istih genotipov v različnih okoljskih razmerah se lahko oblikujejo različni fenotipi.

Variabilnost naslednja

Dedno je razdeljeno na mutacijsko (MI) in kombinirano (CI). Tu začnejo veljati osnovni zakoni spremenljivosti. Za CI je značilno dejstvo, da se pri sočasnem parjenju v genotipu gametov razlikujejo drugačni, se pojavijo novi genotipi, ki jih starši niso imeli. Na primer, otroci nikoli ne ponavljajo povsem staršev, dobijo genotip, ki sestoji iz kombinacije genov dveh prednikov. Obstajajo štirje načini. Prvi način je ločitev kromosomov v delitvi redukcije celice, druga pa je fizična izmenjava kromosomskih mest v mejozi, tretja pa je neprostovoljna kombinacija gamet med oploditvijo, druga pa interakcija genov.

Mutational heredity

Mutacije so reinkarnacije genotipa, vključno s celimi kromosomi ali posameznimi geni, ki se pojavljajo naključno in imajo trajne lastnosti. Velike so (albinizem, kratke noge itd.) In majhne. Razdeljeni so tudi na več vrst: genomske, kromosomske in genske mutacije.

Mutacije genomov in kromosomov

Za to vrsto mutacije je značilna sprememba števila kromosomov. Nekateri posamezniki kažejo poliploidijo - spremembo števila kromosomov. Torej, v takih organizmih, kromosom, ki je v celicah, se ponovi ne dva, ampak veliko večkrat. To se zgodi kot posledica kršitve poti mitoze ali mejoze, ko se cepitvena veriga razbije, dvojni kromosomi se ne razhajajo, ampak ostanejo znotraj celice, kar ima za posledico galete z dvojnim naborom informacij. Če se takšna gameta združi z normalno, bo potomec imel trojno število kromosomov.

Glede te pravilnosti variabilnost ni izčrpana. Dogaja se, da ima posameznik kromosomsko preureditev. Nekatere njene strani spremenijo svoj položaj, izgubijo ali podvojijo se. To je mutacija kromosomov.

Mutacije genov

Ta vrsta mutacije je povezana s spremembo sestave ali reda nukleotidov v mejah gena. Lahko ga izgubimo ali zamenjamo z drugo, opazimo tudi nastanek dodatnega nukleotida. Takšne mutacije povzročajo zaustavitev dela gena, zaradi česar se nekatere RNA in beljakovine ne pojavijo ali pa beljakovina pridobi druge lastnosti, kar vodi k spremembi fenotipa. Genske mutacije so zelo pomembne, saj se s svojo pomočjo pojavijo novi aleli.

Somatske mutacije in generativni

Patterni spremenljivosti organizmov so tudi dejstvo, da se nekatere mutacije pojavljajo samo v spolnih celicah, zato se fenotipi tvorijo le pri potomcih. Imenujejo se generativne.

V celicah se lahko tvorijo tudi somatske mutacije. V tem primeru se med reprodukcijo ne prenašajo na potomce. Ampak, če je razmnoževanje nessežno, se lahko prenesejo mutacije na potomce. Imenujejo se somatske.

Lastnosti mutacij

Mutacije ponavadi prenašajo. Njihov pomen v procesu evolucije je zelo velik. Modeli variabilnosti ležijo v dejstvu, da se lahko le naslednje dedne mutacije prenesejo na naslednje generacije, če se s temi znaki uspešno pomnožijo in preživijo.

Vse spremembe lahko povzročijo zunanji in notranji dejavniki. Temperaturni skoki, nagnjenje celic, vpliv različnih snovi, ultravijolična svetloba - vse to lahko povzroči mutacije DNA in celo kromosome.

Spremembe se pojavijo nenadoma, v nekaterih primerih je škodljivo za telo, ker posegajo v genotip, ki je bil določen veliko časa. Mutacije nimajo smeri, jih je mogoče ponoviti, zato je mogoče spremeniti katerikoli gen, kar vodi do preoblikovanja tako majhnih kot vitalnih znakov. Enak dejavnik v zunanjem okolju lahko povzroči zelo različne spremembe, kar je skoraj nemogoče predvideti. Zato je genetika za nas danes zelo pomembna, vzorci spremenljivosti in dednosti igrajo pomembno vlogo v procesu evolucije.

Tako prevozniki dedne informacije so geni. V tem primeru je za določene znake odgovoren določen gen. Slednje določajo vsako kakovost telesa: fiziološko, biokemično ali morfološko. S to kvaliteto ločimo eno živo bitje od druge. Kompleks genov se imenuje genotip in kompleks znakov se imenuje fenotip.

V naravi obstajajo določeni vzorci spremenljivosti in dednosti, skozi katere se živi organizmi prilagajajo hitro spreminjajočim se okoljskim razmeram. Mutacije lahko nastanejo na različnih mestih DNA, vplivajo na gene in kromosome. Posledično imamo ogromno klasifikacijo živih organizmov.