Променливостта е процес, който отразява връзката на организма с неговата среда.
От генетична гледна точка изменчивостта е резултат от реакцията на генотипа в процеса на индивидуално развитие на организма към условията на околната среда.
Изменчивост на организмитее един от основните фактори на еволюцията. Той служи като източник за изкуствен и естествен подбор.
Биолозите разграничават наследствена и ненаследствена изменчивост. Наследствената изменчивост включва такива промени в характеристиките на организма, които се определят от генотипа и се запазват в продължение на няколко поколения. Към ненаследствената изменчивост, която Дарвин нарече определена и сега се нарича модификация, или фенотипна променливост, се отнася до промени в характеристиките на даден организъм; не се запазва по време на половото размножаване.
Наследствена изменчивостпредставлява промяна в генотипа, ненаследствена изменчивост- промяна във фенотипа на организма.
По време на индивидуалния живот на организма, под въздействието на факторите на околната среда, в него могат да настъпят два вида промени: в единия случай функционирането и действието на гените се променя в процеса на формиране на характера, а в другия - самият генотип .
Запознахме се с наследствените вариации, които са резултат от комбинации от гени и техните взаимодействия. Комбинацията от гени се извършва на базата на два процеса: 1) независимо разпределение на хромозомите в мейозата и тяхната случайна комбинация по време на оплождането; 2) кръстосване на хромозоми и генна рекомбинация. Обикновено се нарича наследствена изменчивост, причинена от комбинацията и рекомбинацията на гени комбинативна изменчивост. При този тип променливост самите гени не се променят, но се променя тяхната комбинация и естеството на взаимодействие в генотипната система. Въпреки това, този тип наследствена променливост трябва да се разглежда като вторичен феномен, а мутационната промяна в гена трябва да се счита за първична.
Източникът на естествения подбор са наследствените промени - както генни мутации, така и тяхната рекомбинация.
Променливостта на модификациите играе ограничена роля в органичната еволюция. Така че, ако вземете вегетативни издънки от едно и също растение, например ягоди, и ги отглеждате при различни условия на влажност, температура, светлина, на различни почви, тогава въпреки същия генотип, те ще се окажат различни. Действието на различни екстремни фактори може да доведе до още по-големи различия в тях. Но семената, събрани от такива растения и засети при същите условия, ще дадат потомство от същия тип, ако не в първото, то в следващите поколения. Промените в характеристиките на организма, причинени от действието на факторите на околната среда в онтогенезата, изчезват със смъртта на организма.
В същото време способността за такива промени, ограничена от границите на нормата на реакция на генотипа на организма, има важно еволюционно значение. Както показа А. П. Владимирски през 20-те години, В. С. Кирпичников и И. И. Шмалгаузен през 30-те години, в случай, че промените на модификациите с адаптивно значение възникват, когато факторите на околната среда постоянно действат в редица поколения, които са способни да причинят мутации, които определят същите промени , което може да създаде впечатление за наследствена консолидация на модификации.
Мутационните промени задължително са свързани с реорганизацията на репродуктивните структури на зародишните и соматичните клетки. Основната разлика между мутациите и модификациите е, че мутациите могат да бъдат точно възпроизведени в дълга поредица от клетъчни поколения, независимо от условията на околната среда, в които протича онтогенезата. Това се обяснява с факта, че появата на мутации е свързана с промени в уникалните структури на клетката - хромозомата.
Имаше дълга дискусия в биологията за ролята на променливостта в еволюцията във връзка с проблема за наследяването на така наречените придобити признаци, поставени от Дж. Ламарк през 1809 г., частично приети от Чарлз Дарвин и все още поддържани от редица биолози . Но по-голямата част от учените смятаха самата формулировка на този проблем за ненаучна. В същото време трябва да се каже, че идеята, че наследствените промени в тялото възникват адекватно на действието на фактор на околната среда, е напълно абсурдна. Мутациите възникват в различни посоки; те не могат да бъдат адаптивни за самия организъм, тъй като възникват в единични клетки
И ефектът им се реализира само в потомството. Не факторът, причинил мутацията, а само селекцията оценява адаптивното знание за мутацията. Тъй като посоката и темпото на еволюцията се определят от естествения подбор, а последният се контролира от много фактори на вътрешната и външната среда, се създава погрешна представа за първоначалната адекватна целесъобразност на наследствената променливост.
Селекцията на базата на единични мутации "конструира" системи от генотипове, които отговарят на изискванията на постоянно действащите условия, в които съществува видът.
Терминът " мутация"е предложен за първи път от G. de Vries в неговия класически труд "Теория на мутациите" (1901 -1903). Той нарече мутация явлението на спазматични, прекъснати промени в наследствена черта. Основните положения на теорията на де Врис все още не са загубили своето значение и затова трябва да бъдат дадени тук:
- мутацията възниква внезапно, без никакви преходи;
- новите форми са напълно постоянни, тоест стабилни;
- мутациите, за разлика от ненаследствените промени (флуктуации), не образуват непрекъснати серии и не се групират около среден тип (режим). Мутациите са качествени промени;
- мутациите вървят в различни посоки, те могат да бъдат както полезни, така и вредни;
- откриването на мутации зависи от броя на индивидите, анализирани за откриване на мутации;
- същите мутации могат да се появят многократно.
Въпреки това Г. де Врис направи фундаментална грешка, противопоставяйки теорията за мутациите на теорията за естествения отбор. Той неправилно вярваше, че мутациите могат незабавно да доведат до нови видове, адаптирани към външната среда, без участието на селекция. Всъщност мутациите са само източник на наследствени промени, които служат като материал за селекция. Както ще видим по-късно, генната мутация се оценява чрез селекция само в системата на генотипа. Грешката на G. de Vries се дължи отчасти на факта, че мутациите, които той изучава при вечерна иглика (Oenothera Lamarciana), впоследствие се оказват резултат от разделяне на сложен хибрид.
Но човек не може да не се възхищава на научното предвиждане, което Г. де Врис направи по отношение на формулирането на основните положения на теорията на мутациите и нейното значение за селекцията. Още през 1901 г. той пише: „... мутацията, самата мутация, трябва да стане обект на изследване. И ако някога успеем да изясним законите на мутацията, тогава не само нашият възглед за взаимното родство на живите организми ще стане много по-дълбок, но също така се осмеляваме да се надяваме, че ще стане възможно да овладеем изменчивостта, както и промяната на господарите на размножителя и променливост. Разбира се, ние ще стигнем до това постепенно, овладявайки отделни мутации, и това също ще донесе много ползи за земеделската и градинарската практика. Много неща, които сега изглеждат непостижими, ще бъдат по силите ни, само ако успеем да разберем законите, на които се основава мутацията на видовете. Очевидно тук ни очаква обширно поле за упорита работа с голямо значение както за науката, така и за практиката. Това е обещаваща област за контрол на мутациите." Както ще видим по-късно, съвременната естествена наука е на прага на разбирането на механизма на генната мутация.
Теорията за мутациите може да се развие едва след откриването на законите на Мендел и моделите на свързване на гени и тяхната рекомбинация в резултат на кръстосване, установени в експериментите на школата на Морган. Едва след установяването на наследствената дискретност на хромозомите, теорията за мутациите получи основа за научни изследвания.
Въпреки че понастоящем въпросът за природата на гена не е напълно изяснен, редица общи модели на генна мутация все пак са твърдо установени.
Генни мутации се срещат във всички класове и видове животни, висши и низши растения, многоклетъчни и едноклетъчни организми, бактерии и вируси. Мутационната изменчивост като процес на качествени резки промени е универсална за всички органични форми.
Чисто конвенционалният мутационен процес се разделя на спонтанен и индуциран. В случаите, когато мутациите възникват под въздействието на обикновени природни фактори на околната среда или в резултат на физиологични и биохимични промени в самия организъм, те се класифицират като спонтанни мутации. Наричат се мутации, които възникват под въздействието на специални въздействия (йонизиращо лъчение, химикали, екстремни условия и др.). индуциран. Няма фундаментални разлики между спонтанните и предизвиканите мутации, но изследването на последните води биолозите до овладяване на наследствената изменчивост и разкриване на мистерията на гена.
Ако намерите грешка, моля, маркирайте част от текста и щракнете Ctrl+Enter.
Променливосте универсално свойство на живите системи, свързано с промени във фенотипа и генотипа, които възникват под въздействието на външната среда или в резултат на промени в наследствения материал. Различават се ненаследствена и наследствена изменчивост.
Ненаследствена изменчивост. Ненаследствени или групови (определени), или модификационна променливост– това са промени във фенотипа под влияние на условията на околната среда. Модификационната променливост не засяга генотипа на индивидите. Генотипът, оставайки непроменен, определя границите, в които фенотипът може да се променя. Тези граници, т.е. възможности за фенотипно проявление на даден признак се наричат норма на реакция И са наследени. Нормата на реакцията определя границите, в които дадена характеристика може да се промени. Различните знаци имат различни норми на реакция - широки или тесни. Например признаци като кръвна група и цвят на очите не се променят. Формата на окото на бозайниците варира леко и има тясна скорост на реакция. Млечността на кравите може да варира в доста широк диапазон в зависимост от условията, при които се отглежда породата. Други количествени характеристики също могат да имат широка скорост на реакция - растеж, размер на листата, брой зърна в кочана и др. Колкото по-широка е нормата на реакция, толкова повече възможности има индивидът да се адаптира към условията на околната среда. Ето защо има повече индивиди със средно изразена черта, отколкото индивиди с екстремни изрази. Това е добре илюстрирано от броя на джуджетата и гигантите при хората. Те са малко, докато хората с ръст от порядъка на 160-180 см са хиляди пъти повече.
Фенотипните прояви на черта се влияят от комбинираното взаимодействие на гени и условия на околната среда. Модификационните промени не се наследяват, но не са непременно групови и не винаги се появяват при всички индивиди от един вид при еднакви условия на околната среда. Модификациите осигуряват адаптирането на индивида към тези условия.
Наследствена изменчивост(комбинативни, мутационни, неопределени).
Комбинативна изменчивоствъзниква по време на половия процес в резултат на нови комбинации от гени, които възникват при оплождане, кросинговър, конюгация, т.е. по време на процеси, придружени от рекомбинации (преразпределение и нови комбинации) на гени. В резултат на комбинираната изменчивост възникват организми, които се различават от своите родители по генотипове и фенотипове. Някои комбинационни промени могат да бъдат вредни за индивида. За видовете комбинираните промени като цяло са полезни, т.к водят до генотипно и фенотипно разнообразие. Това насърчава оцеляването на видовете и техния еволюционен напредък.
Мутационна изменчивостсвързани с промени в последователността на нуклеотидите в ДНК молекулите, загуба и вмъкване на големи участъци в ДНК молекули, промени в броя на ДНК молекулите (хромозоми). Самите такива промени се наричат мутации. Мутациите се предават по наследство.
Сред мутациите са:
– генетични– причиняване на промени в последователността на ДНК нуклеотидите в специфичен ген и следователно в иРНК и протеина, кодиран от този ген. Генните мутации могат да бъдат доминантни или рецесивни. Те могат да доведат до появата на признаци, които поддържат или потискат жизнените функции на тялото;
– генеративенмутациите засягат зародишните клетки и се предават по време на половото размножаване;
– соматичнимутациите не засягат зародишните клетки и не се предават по наследство при животните, но при растенията се наследяват по време на вегетативното размножаване;
– геномнамутациите (полиплоидия и хетероплоидия) са свързани с промени в броя на хромозомите в кариотипа на клетките;
– хромозомнамутациите са свързани с пренареждане на структурата на хромозомите, промени в позицията на техните участъци в резултат на прекъсвания, загуба на отделни участъци и др.
Най-често срещаните генни мутации водят до промени, загуба или вмъкване на ДНК нуклеотиди в ген. Мутантните гени предават различна информация на мястото на протеиновия синтез, а това от своя страна води до синтеза на други протеини и появата на нови характеристики. Мутациите могат да възникнат под въздействието на радиация, ултравиолетова радиация и различни химически агенти. Не всички мутации са ефективни. Някои от тях се коригират по време на възстановяването на ДНК. Фенотипно мутациите се появяват, ако не водят до смъртта на организма. Повечето генни мутации са рецесивни. Фенотипно проявените мутации имат еволюционно значение, осигурявайки на индивидите или предимства в борбата за съществуване, или, обратно, водят до смъртта им под натиска на естествения подбор.
Процесът на мутация увеличава генетичното разнообразие на популациите, което създава предпоставки за еволюционния процес.
Честотата на мутациите може да се увеличи изкуствено, което се използва за научни и практически цели.
Разликите между видовете и разликите между индивидите в рамките на един вид се наблюдават поради универсалното свойство на живите същества - променливост . Маркирайте ненаследствениИ наследствена изменчивост.
Наследствена (генотипна) изменчивостсвързани с промени в генния тип и предаването на тези промени от поколение на поколение. В зависимост от вариативността на генетичния материал се разграничават две форми на наследствена изменчивост: комбинативенИ мутационен. Комбинативна изменчивост се свързва с образуването в потомците на комбинации от гени без промяна на тяхната молекулярна структура, образувана по време на рекомбинацията на гени и хромозоми по време на сексуално развитие (кръстосване, независимо разминаване на хромозоми, случайна комбинация от гамети по време на оплождане). Мутационна изменчивост свързани с придобиване на нови характеристики в резултат на мутации. Мутации – промени в наследствените свойства на тялото в резултат на пренареждане и нарушения в генетичния материал на тялото(хромозоми и гени). Мутацията е в основата на наследствената изменчивост в живата природа. Мутациите са индивидуални, възникват внезапно, спазматично, ненасочено и се предават по наследство. Въз основа на естеството на промяната на генотипа се разграничават геномни (полиплоидия, анеуплоидия), хромозомни и генни мутации.
Причините за хромозомните мутации могат да бъдат: загуба на хромозомен фрагмент след счупването му на две места; завъртане на секцията на 180 ° след прекъсване на хромозомата (инверсия); обмен на две хромозоми с техните части (транслокация); удвояване на регион в хромозома (дупликация).
Причини за генни мутации: замяна на една база с друга (например A до G); загуба на една база (изтриване); включване на една допълнителна база (дублиране); ДНК ротация на 180° (инверсия).
Последиците от генетични и хромозомни мутации са например болестта на Даун (тризомия 21), синдром на Търнър (45 X0), албионизъм, плешивост и др.
Ненаследствена (фенотипна, модификационна) изменчивостсвързани с промени във фенотипа под въздействието на външната среда върху генната експресия. Генотипът остава непроменен. Границите на променливостта на признака, възникващи под влиянието на факторите на околната среда, се определят от него норма на реакция. Основните характеристики на модификационните промени: кратка продължителност (не се предава на следващото поколение), групов характер на промените, обхващащи по-голямата част от индивидите в популацията, имат адаптивен характер.
Край на работата -
Тази тема принадлежи към раздела:
Концепции на съвременното естествознание
Държавна образователна институция.. Висше професионално образование.. Държавен университет за услуги в Толиати TGUS..
Ако имате нужда от допълнителен материал по тази тема или не сте намерили това, което търсите, препоръчваме да използвате търсенето в нашата база данни с произведения:
Какво ще правим с получения материал:
Ако този материал е бил полезен за вас, можете да го запазите на страницата си в социалните мрежи:
| Tweet |
Всички теми в този раздел:
Естествознание и хуманитарна култура. Научен метод
Под култура в най-широк смисъл обикновено се разбира всичко, което е създадено от човечеството в хода на неговото историческо развитие.Иначе казано, културата е съвкупността от създадено
Научен метод
Изследването на феномена на историята на науката със сигурност води до конкретни личности - учени, направили открития, изобретения, които са „посредници“ в иновативната среда на развитие
Представи за структурата на материята и развитието на материалния свят
Както е известно, първият период на формиране на естествознанието датира от 7-4 век. пр.н.е. и се свързва с гръцката натурфилософия. През този период се развиват общи гледни точки
Двойственост вълна-частица
Историята на развитието на идеите за природата на светлината и оптичните явления протича по различен начин. Нека припомним, че Аристотел смята, че светлината е движение на вълни, разпространяващи се в някаква непрекъснатост.
Ред и безпорядък в природата, детерминиран хаос
Обръщайки внимание на съществуващия ред в природата, често посочваме като пример кристали, в кристалната решетка на които йоните на дадено вещество се редуват строго (напр.
Структурни нива на организация на материята
В момента, за удобство, е обичайно да се разделя единната природа на три структурни нива - микро-, макро- и мегасвят. Естествени, макар и отчасти субективни признаци на разделение
Микросвят
Атомна физика Дори древните гърци Левкип и Демокрит излагат гениално предположение, че материята се състои от малки частици - атоми. Научни основи атомно-молекулярни
Макросвят
От микросвета до макрокосмоса. Теорията за структурата на атома даде на химията ключ към разбирането на същността на химичните реакции и механизма на образуване на химични съединения - по-сложни
Мегасвят
Обектите на мегасвета са тела от космически мащаб - комети, метеорити, астероиди (малки планети), планети, планетарни системи, Слънчевата система, звезди (неутронни, бели и жълти).
Пространство и време
Пространството и времето са категории, обозначаващи основните фундаментални форми на съществуване на материята. Пространството изразява реда на съществуване на отделните обекти, времето изразява реда на cm
Единство и многообразие на свойствата на пространството и времето
Тъй като пространството и времето са неделими от материята, би било по-правилно да се говори за пространствено-времеви свойства и взаимоотношения на материалните системи. Но в знанието за пространството и времето
Принцип на причинно-следствената връзка
Класическата физика се основава на следното разбиране за причинно-следствената връзка: състоянието на механична система в началния момент от време с известния закон за взаимодействие на частиците е причината, а нейното състояние
Стрела на времето
Почти едновременно от естественонаучна и философска гледна точка в края на 19 век беше обърнато внимание на съществуването на парадокса на времето. В трудовете на философа Анри Бергсон
Пространство и време в гръцката натурфилософия
Най-видните представители на древното естествознание - Демокрит и Аристотел - направиха следните съждения за пространството и времето. Демокрит вярваше, че цялото природно разнообразие е съставено
Пространството и времето в специалната теория на относителността (СТО)
Специалната теория на относителността на А. Айнщайн разкрива взаимозависимостта на пространствените и времевите характеристики на обектите, както и тяхната зависимост от скоростта на движение на относително определено
Пространство и време в общата теория на относителността (GR)
Още по-сложна връзка, в сравнение с НТО, между пространството и времето, от една страна, и движението и материята (масата на материята), от друга, е установена от А. Айнщайн в рамките на създаденото
Пространство и време във физиката на микросвета
Разбирането на пространството и времето се задълбочи още повече във връзка с изучаването на микросвета от квантовата механика и квантовата теория на полето, които разкриха тясна връзка между структурата на пространство-времето и математиката.
Съвременни възгледи за пространството и времето
По-рано разбрахме кои от свойствата на пространството и времето са универсални (универсални) и кои са специфични (тяхната универсалност не е доказана). Приписване на конкретна хара
Специална теория на относителността
След създаването на електродинамиката, която доказва съществуването в природата на друг вид материя - електромагнитното поле, което математически се описва от системата от уравнения на Максуел,
Обща теория на относителността
В SRT законите са формулирани за инерциални системи, движещи се с постоянна скорост. Общата теория на относителността разглежда всяка референтна система, включително тези, които се движат с ускорение. Насам
2.6.1. Симетрия: концепция, форми и свойства Концепцията за симетрия. Както е известно, във физиката има редица закони за запазване, например законът за запазване
Принципи на симетрия и закони за запазване
Какво е симетрия? Тази дума е гръцка и се превежда като „пропорционалност, пропорционалност, еднаквост в подреждането на частите“. Често се правят паралели: симетрия и баланс
Диалектика на симетрията и асиметрията
От древни времена симетрията на формите, наблюдавана в природата, е направила силно впечатление на човека. Той видя в симетрията ред, хармония, съвършенство, донесени от всемогъщия създател
Понятия за късо и далечно разстояние
Далечно действие. След откриването на закона за всемирното привличане от И. Нютон, а след това и закона на Кулон, който описва взаимодействието на електрически заредени тела, възникна въпросът защо
Основни видове взаимодействия
Според концепцията за взаимодействие на къси разстояния всички взаимодействия между върховете (в допълнение към директния контакт между тях) се осъществяват с помощта на определени полета (например взаимодействието в теорията
Екстри
Често говорим за едно или друго състояние на материята. Например, различаваме няколко агрегатни състояния на материята: твърдо, течно, газообразно, плазмено. Говорим за състоянията на електромагнитното поле,
Принцип на неопределеността
Вълновите функции, използвани в квантовата механика за описание на микрочастиците, позволяват да се установи вероятността за намиране на микрочастици на определено място в пространството според
Принципът на допълване
За да опише микрообектите, Н. Бор формулира фундаменталното положение на квантовата механика - принципа на допълнителността, който най-ясно излага в следната форма:
Принцип на суперпозиция
Във физиката принципът на суперпозицията се използва широко при изучаването на линейни системи. Принципът на суперпозицията: общият резултат от влиянието на много фактори върху системата е равен на сумата от резултатите
Динамични и статистически закономерности в природата
Нека разгледаме два вида физически явления: механично движение на тела и топлинни процеси. В първия случай движението на телата се подчинява на законите на Нютон, законите на класическата механика. Зако
Форми на енергия
Енергията (от гръцки – действие, дейност) е обща количествена мярка за движение и взаимодействие на всички видове материя.Понятието „енергия“ свързва всички природни явления.
Закон за запазване на енергията при механични процеси
Един от най-фундаменталните закони на природата е законът за запазване на енергията, според който най-важното физическо количество - енергията - се запазва в изолирана система.
Универсалният закон за запазване и преобразуване на енергията
Изследването на процеса на превръщане на топлината в работа и обратно и установяването на механичния еквивалент на топлината изигра основна роля в откриването на универсалния закон за запазване и трансформация
Закон за запазване на енергията в термодинамиката
Законът за запазване на енергията изигра решаваща роля при създаването на нова научна теория - термодинамиката. Въз основа на този закон са направени редица открития в областта на електродинамиката.
Понятието ентропия
Концепцията за ентропия исторически възниква при разглеждането и изучаването на топлинните процеси и създаването на термодинамиката. По времето, когато се роди термодинамиката, естествените науки бяха доминирани от
Основни космологични теории за еволюцията на Вселената
Учението за мегасвета като едно цяло и цялата област на Вселената, обхваната от астрономически наблюдения (Метагалактика), се нарича космология. Заключение
Химически понятия, описващи природата
Химията е наука за веществата и процесите на тяхното превръщане, придружени от промени в състава и структурата. Основата на химията е проблемът за получаване
Развитие на учението за състава на материята
Демокрит и Епикурс смятат, че всички тела се състоят от атоми с различни размери и форми, което обяснява разликата между телата. Аристотел Емпедокъл видимо разнообразие от тези
Развитие на учението за структурата на молекулите
Когато атомите си взаимодействат, между тях може да възникне химическа връзка, която да доведе до образуването на многоатомна система – молекула, молекулен йон или кристал. Химическа връзка
Енергия на химичните процеси и системи
Химичните реакции са взаимодействия между атоми и молекули, водещи до образуването на нови вещества, които се различават от първоначалните по химичен състав или структура. химически
Реактивност на веществата
Химическата кинетика е дял от химията, който изучава моделите на физичните и химичните процеси във времето и механизмите на атомно-молекулно взаимодействие
Химически баланс. Принцип на Льо Шателие
Много химични реакции протичат по такъв начин, че изходните вещества се превръщат напълно в реакционни продукти или, както се казва, реакцията протича докрай. Така например солта Berthollet при нагряване
Развитие на идеи за еволюционната химия
Еволюционната химия разглежда въпросите на еволюционното развитие и усъвършенстване на химическата форма на материята, включително в процесите на нейната самоорганизация преди прехода към биологична
Вътрешно устройство и история на формирането на Земята
Земята, подобно на други планети, е възникнала от слънчева материя. Документални доказателства за предпланетния етап на развитие на материята и ранните етапи от съществуването на Земята са връзките
Вътрешно устройство на Земята
Основните методи за изследване на вътрешността на нашата планета са преди всичко геофизичните наблюдения на скоростта на разпространение на сеизмичните вълни, образувани по време на експлозии или земетресения.
История на геоложкия строеж на Земята
Историята на геоложката структура на Земята обикновено се изобразява под формата на последователно появяващи се етапи или фази. Геоложкото време се брои от началото на процеса
Съвременни концепции за развитието на геосферните черупки
4.2.1. Концепцията за глобалната геоложка еволюция на Земята Развитието на концепцията за глобалната еволюция на Земята направи възможно да си представим развитието на геосферата
История на образуването на геосферни черупки
Нека разгледаме в светлината на концепцията за глобалната еволюция на Земята историята на формирането на основните обвивки на геосферата. Етапи на развитие на Земята от гледна точка на концепцията за глобалната геоеволюция
Концепция за литосфера
Литосферата е външната твърда обвивка на Земята, която включва цялата кора и част от горната мантия. Това е специален слой с дебелина около 100 км. Долна група
Екологични функции на литосферата
Обикновено се разграничават четири екологични функции на литосферата: ресурсна, геодинамична, геофизична и геохимична. Ресурсната функция на литосферата определя
Литосферата като абиотична среда
В литосферата протичат много процеси (отмествания, кални потоци, свлачища, ерозия и др.), които имат редица неблагоприятни последици за околната среда в определени региони на планетата, а понякога
Характеристики на биологичното ниво на организация на материята
Биологията (от гръцки "bios" - живот, "logos" - учение) е наука за живата природа. Биологията изучава живите организми - вируси, бактерии, гъбички, животни и растения. IN
Нива на организация на живата материя
Нивото на организация на живата материя е функционалното място на биологична структура с определена степен на сложност в общата йерархия на живите същества. Разграничават се следните нива на органи:
Свойства на живите системи
М. В. Волкенштейн предложи следното определение на живота: „Живите тела, съществуващи на Земята, са отворени, саморегулиращи се и самовъзпроизвеждащи се системи,
Химичен състав, структура и размножаване на клетките
От 112-те химични елемента на периодичната таблица, D.I. Съставът на Менделеев включва повече от половината организми. Химичните елементи са включени в клетките под формата на йони или компоненти на неорганични молекули
Биосфера и нейната структура
Терминът "биосфера" е използван през 1875 г. от австрийския геолог Е. Зюс за обозначаване на обвивката на Земята, населена с живи организми. През 20-те години миналия век в произведенията на V.I. вер
Функции на живата материя в биосферата
Живата материя осигурява биогеохимичния кръговрат на веществата и трансформацията на енергията в биосферата. Различават се следните основни геохимични функции на живата материя: 1. Енергийна
Кръговрат на веществата в биосферата
Основата за самоподдържането на живота на Земята са биогеохимичните цикли. Всички химични елементи, използвани в жизнените процеси на организмите, са подложени на постоянно движение
Основни еволюционни учения
В продължение на много векове преобладаваха идеите за божествения произход на природата, че видовете организми са създадени в сегашните си форми, след което не са се променили.
Микро- и макроеволюция. Фактори на еволюцията
Еволюционният процес се разделя на два етапа: - микроеволюция - възникване на нови видове; - макроеволюция - еволюция
Посоки на еволюционния процес
От възникването на живота развитието на живата природа преминава от прости към сложни, от ниско организирани форми към по-високо организирани форми и е прогресивно. А.
Основни правила на еволюцията
Правилото за необратимостта на еволюцията (правилото на L. Dollo): еволюционният процес е необратим, връщане към предишното еволюционно състояние, извършено преди това в редица поколения предци, n
Произход на живота на Земята
Има няколко хипотези за произхода на живота на Земята. Креационизъм – земният живот е създаден от Създател. Ще дойдат идеи за Божественото сътворение на света
Механизмът на възникване на живота
Възрастта на Земята е около 4,6–4,7 милиарда години. Животът има своя собствена история, започнала, според палеонтологични данни, преди 3–3,5 милиарда години. През 1924 г. руският академик А.И. Опарин
Началните етапи от развитието на живота на Земята
Смята се, че първите примитивни клетки са се появили във водната среда на Земята преди 3,8 милиарда години - анаеробни, хетеротрофни прокариоти, те се хранят с абиогенно синтезирани или
Основни етапи на развитие на биосферата
Еон Ера Период Епоха (начало), милиони години Органичен свят
Система на органичния свят на Земята
Съвременно биологично разнообразие: на Земята има от 5 до 30 милиона вида. Биологичното разнообразие е резултат от взаимодействието на два процеса – видообразуване и изчезване. Биологичен
Надцарство Еукариоти
Еукариотите са едноклетъчни или многоклетъчни организми, които имат оформено ядро и различни органели. ЦАРСТВОТО НА ГЪБИТЕ – подцарството на Слузестите плесени
Структура и функциониране на екологичните системи
Факторите на околната среда са отделни елементи на околната среда, които влияят на организмите. Всяко местообитание има различни характеристики
Концепции за устойчивост
Вернадски разглежда появата на Хомо сапиенс на Земята преди около 40 хиляди години като естествена част от биосферата, а неговата дейност като най-важния геоложки фактор. От талията
Наследствена информация
Генетиката е наука, която изучава наследствеността и изменчивостта на живите организми. Наследствеността е способността на организмите да предават специални
Основни генетични процеси. Биосинтеза на протеини
Функционални възможности на генетичния материал (способността да се запазва и възпроизвежда при промени в клетъчните поколения, да се реализира в онтогенезата и в някои случаи да се променя
Основни закони на генетиката
Първият закон на Мендел (закон за еднообразието): при кръстосване на хомозиготни индивиди всички хибриди от първо поколение са еднакви. Например при преминаване на ра
Като фактори на по-нататъшната еволюция
Генното (генно) инженерство е набор от методи за изграждане на генетични структури в лаборатория (ин витро) и наследство
Антропогенеза
Човекът е интегрално единство от биологично (организмово), психическо и социално нива, които се формират от природно и социално, наследствено и прижизнено.
Физиологични характеристики на човек
Физиологията изучава функциите на живия организъм, отделните органи, системи от органи, както и механизма за регулиране на тези функции. Човекът е сложен саморегулатор
Основни модели на човешки растеж
Крива на човешки растеж, пренатален и постнатален растеж, абсолютен ръст, темп на растеж. Пренатален растеж, общи характеристики на пренаталния растеж, промяна в скоростта на растеж от бременността
Човешко здраве
Според Световната здравна организация (СЗО) човешкото здраве е състояние на пълно физическо, психическо и социално благополучие. Страхотен
Групиране на рисковите фактори и тяхното значение за здравето
Групи рискови фактори Рискови фактори Значение за здравето, % (за Русия) Биологични фактори
Емоции. Създаване
Емоциите са реакции на животните и хората на въздействието на външни и вътрешни дразнители, имащи изразена субективна окраска и обхващащи всички видове чувства.
производителност
Ефективността е способността за извършване на работа. От физиологична гледна точка производителността определя възможностите на тялото за извършване на работа, поддържане на структурата и енергийните резерви.
Принципи на мъдро отношение към живота
Физическата активност ви успокоява и ви помага да се справите с психическата травма. Психическият стрес, провалът, несигурността, безцелното съществуване са най-вредните стресори. Сред всички произведения, с
Противоречията на съвременната цивилизация
Преди сто и петдесет години в биосферата се е развил определен баланс. Човекът е използвал относително малка част от ресурсите на природата и ги е преработил, за да осигури своите
Понятието биоетика и нейните принципи
За да се предотврати развитието на подобен песимистичен сценарий за еволюцията на биосферата, през последните години набира сила една нова наука – биоетиката, намираща се в пресечната точка на биологията.
Медицинска биоетика
Един от много важните проблеми на биоетиката е и проблемът „човек – медицина”. Включва например въпроси като целесъобразността от поддържане на живота на неизлечимо болен човек
Принципи на поведение на животните
Биоетиката трябва да се разглежда като естествената основа на човешкия морал. Когато ние, хората, казваме „всички сме хора и нищо човешко не ни е чуждо“, поведението ни всъщност е подобно
Биосферни и космически цикли
Биосферата е жива отворена система. Той обменя енергия и материя с външния свят. В този случай външният свят е безгранично космическо пространство. Отвън към Зе
Биосфера и ноосфера
Фактори на еволюцията и етапите на развитие на биосферата Еволюцията на биосферата през по-голямата част от нейната история се извършва под влиянието на два основни фактора: 1) природни
Съвременно природознание и екология
Понастоящем екологията е от особен интерес както в различни естествени науки, така и в хуманитарните науки. Интегриращата посока в тази наука е свързана с бр.
Екологична философия
Задачата на съвременната наука за околната среда е да търси начини за въздействие върху околната среда, които биха помогнали за предотвратяване на катастрофални последици и практическа употреба.
Планетарно мислене
Когато дойде време за определена идея, система от възгледи, те започват да се проявяват по различни начини, в най-разнообразни форми и видове. Това явление често се обсъжда
Ноосфера
Ноосферата се разбира като сфера на ума, но тази концепция все още изобщо не е развита. Но гледната точка, според която ноосферата е една от естествените
През последните години работата на редица автори, и преди всичко на И. Пригожин и П. Гленсдорф, разработи термодинамиката на силно неравновесни системи, в които връзката между термодинамично
Пространствени дисипативни структури
Най-простият пример за пространствени структури са клетките на Бенард, открити от него през 1900 г. Ако хоризонтален слой течност се нагрява силно отдолу, тогава между долния и горния слой
Временни дисипативни структури
Пример за временна дисипативна структура е химическа система, в която протича така наречената реакция на Белоусов-Жаботински. Ако системата се отклонява от
Химични основи на морфогенезата
През 1952 г. е публикувана работата на А. Тюринг „За химичните основи на морфогенезата“. Морфогенезата е възникването и развитието на сложната структура на живите същества.
Самоорганизация в живата природа
Нека разгледаме процеса на саморегулиране в живите общности, използвайки доста прост пример. Да предположим, че зайците и лисиците живеят заедно в определена екологична ниша. Ако в някои
Самоорганизация в неравновесни системи
Нека разгледаме проста симетрична бифуркация, показана на фиг. 5. Нека да разберем как възниква самоорганизацията и какви процеси се случват, когато нейният праг бъде превишен.
Видове процеси на самоорганизация
Има три вида процеси на самоорганизация: 1) процеси на спонтанно генериране на организация, т.е. възникването от определен набор от интегрални обекти на определено ниво, но
Принципи на универсалния еволюционизъм
Принципът на универсалния еволюционизъм е една от доминиращите съвременни концепции в науката. Създадена първоначално в резултат на обобщаване на естествените научни знания, тя постепенно се превърна в
Самоорганизация в микрокосмоса. Образуване на елементния състав на веществото
Въз основа на постиженията на ядрената физика през първата половина на миналия век беше възможно да се разбере механизмът на образуване на химични елементи в природата. През 1946–1948г Американският физик Д. Гамов r
Химическа еволюция на молекулярно ниво
Преди появата на живота на Земята, за дълго време, продължило около два милиарда години, се проведе химическата еволюция на неживата (инертна материя). Поради съществуването
Самоорганизация в живата и неживата природа
Въз основа на данни от археологията, палеонтологията и антропологията Чарлз Дарвин, както е известно, доказва, че цялото разнообразие от живи организми се е формирало в процеса на дълга еволюция от биологичните
Самоорганизация на Вселената
Преди по-малко от сто години науката беше доминирана от възгледа, че Вселената е хомогенна, неподвижна, безкрайна във времето и пространството. Въпреки това, след създаването на общата теория от А. Айнщайн,
Концепции на еволюционната наука
Кратък анализ на процесите, протичащи в микро-, макро- и мега-световете, ни позволява да кажем, че еволюционните процеси са доминиращи на всички нива на организация на материята. Това
Структурност и цялост в природата. Фундаменталност на понятието почтеност
Най-важните атрибути на природата са структурата и целостта. Те изразяват подредеността на неговото съществуване и конкретните форми, в които то се проявява. Структура n
Принципи на целостта на съвременната естествознание
Трябва да се отбележи, че в момента бързо се развива философията на науката, която значително се различава от естествената наука както по своите цели, така и по методи на изследване. Философия на
Самоорганизация в природата по отношение на параметрите на реда
Системата може да се дефинира като комплекс от взаимодействащи си елементи (дефиницията на Берталанфи). Система може да се дефинира като всеки набор от променливи, които
Методика за разбиране на отворения нелинеен свят
21 век се характеризира с бърз експоненциален растеж на научните знания. Човечеството знае и може много повече, отколкото може смислено да използва. Това породи сериозен проблем
Основни характеристики на съвременното естествознание
Нека подчертаем няколко характерни черти на съвременната естествознание. 1. Развитие на естествознанието през XVII-XVIII век. и до края на 19в. се случи при преобладаващо превъзходство
И синергична среда в разбирането на природата
Синергичният подход към знанието, по-точно към разбирането на природата, слага край на и в смисъл, че става по-ясно, че знанието не се придобива като нещо, след като го усвоиш
Принципи на нелинейния образ на света
Първата научна картина на света е построена от И. Нютон, въпреки вътрешния парадокс, тя се оказа изненадващо плодотворна, предопределяща самозадвижването в продължение на много години
От автотрептения към самоорганизация
За да се обясни поведението на отворените системи и да се разберат, е удобно да се използва апаратът на нелинейните осцилационни системи, разработен в радиоелектрониката и комуникациите, във фаза
Формиране на иновативна култура
Иновационната култура е знания, умения и опит за целенасочена подготовка, интегрирано внедряване и цялостно развитие на иновации в различни области на човешкия живот.
Терминологичен речник
Абиогенен – абиогенна еволюция, абиогенна субстанция – нежива, небиологичен произход. Абиогенезата е спонтанното възникване на живот в
Вариацията в биологията е появата на индивидуални различия между индивиди от един и същи вид. Благодарение на променливостта популацията става разнородна и видът има по-голям шанс да се адаптира към променящите се условия на околната среда.
В наука като биологията наследствеността и изменчивостта вървят ръка за ръка. Има два вида променливост:
- Ненаследствени (модификация, фенотип).
- Наследствен (мутационен, генотипен).
Ненаследствена изменчивост
Модифициращата изменчивост в биологията е способността на отделен жив организъм (фенотип) да се адаптира към факторите на околната среда в своя генотип. Благодарение на това свойство индивидите се адаптират към промените в климата и други условия на живот. е в основата на процесите на адаптация, протичащи във всеки организъм. По този начин, при безпородни животни, с подобрени условия на отглеждане, продуктивността се увеличава: добив на мляко, производство на яйца и др. А животните, пренесени в планински райони, растат ниски и с добре развит подкосъм. Промените във факторите на околната среда причиняват променливост. Примери за този процес могат лесно да бъдат намерени в ежедневието: човешката кожа потъмнява под въздействието на ултравиолетовите лъчи, мускулите се развиват в резултат на физическа активност, растенията, отглеждани в сенчести места и на светло, имат различна форма на листата, а зайците променят цвета на козината през зимата и лятото.
Следните свойства са характерни за ненаследствената променливост:
- групов характер на промените;
- не се наследява от потомство;
- промяна в черта в рамките на генотип;
- съотношението на степента на изменение към интензивността на влиянието на външния фактор.
Наследствена изменчивост
Наследствената или генотипна вариация в биологията е процесът, чрез който геномът на даден организъм се променя. Благодарение на него индивидът придобива характеристики, които преди са били необичайни за неговия вид. Според Дарвин генотипната вариация е основният двигател на еволюцията. Разграничават се следните видове наследствена променливост:
- мутационен;
- комбинативен.
Възниква в резултат на обмен на гени по време на половото размножаване. В същото време характеристиките на родителите се комбинират по различен начин в редица поколения, увеличавайки разнообразието от организми в популацията. Комбинативната изменчивост се подчинява на менделските правила за наследяване.
Пример за такава променливост е инбридингът и аутбридингът (тясно родствено и несвързано кръстосване). Когато чертите на отделен производител искат да бъдат консолидирани в порода животни, се използва инбридинг. Така потомството става по-еднородно и засилва качествата на основателя на линията. Инбридингът води до проява на рецесивни гени и може да доведе до израждане на линията. За да се увеличи жизнеспособността на потомството, се използва аутбридинг - несвързано кръстосване. В същото време се увеличава хетерозиготността на потомството и се увеличава разнообразието в популацията и в резултат на това се увеличава устойчивостта на индивидите към неблагоприятните ефекти на факторите на околната среда.
Мутациите от своя страна се разделят на:
- геномни;
- хромозомни;
- генетични;
- цитоплазмен.
Промените, засягащи зародишните клетки, се предават по наследство. Мутациите в могат да бъдат предадени на потомството, ако индивидът се размножава вегетативно (растения, гъби). Мутациите могат да бъдат полезни, неутрални или вредни.
Геномни мутации
Вариациите в биологията чрез геномни мутации могат да бъдат два вида:
- Полиплоидията е мутация, често срещана при растенията. Причинява се от многократно увеличаване на общия брой хромозоми в ядрото и се образува в процеса на нарушаване на тяхната дивергенция към полюсите на клетката по време на деленето. Полиплоидните хибриди се използват широко в селското стопанство - в растениевъдството има повече от 500 полиплоиди (лук, елда, захарно цвекло, репички, мента, грозде и други).
- Анеуплоидията е увеличаване или намаляване на броя на хромозомите в отделните двойки. Този тип мутация се характеризира с ниска жизнеспособност на индивида. Широко разпространена мутация при хората - една от 21-вата двойка причинява синдрома на Даун.
Хромозомни мутации
Променливостта в биологията се появява, когато се промени структурата на самите хромозоми: загуба на крайна секция, повторение на набор от гени, ротация на отделен фрагмент, прехвърляне на хромозомен сегмент на друго място или на друга хромозома. Такива мутации често възникват под въздействието на радиация и химическо замърсяване на околната среда.
Генни мутации
Значителна част от такива мутации не се проявяват външно, тъй като са рецесивен белег. Генните мутации се причиняват от промени в последователността на нуклеотидите - отделни гени - и водят до появата на протеинови молекули с нови свойства.
Генните мутации при хората причиняват проявата на някои наследствени заболявания - сърповидноклетъчна анемия, хемофилия.
Цитоплазмени мутации
Цитоплазмените мутации са свързани с промени в структурите на клетъчната цитоплазма, съдържаща ДНК молекули. Това са митохондрии и пластиди. Такива мутации се предават по майчина линия, тъй като зиготата получава цялата цитоплазма от майчиното яйце. Пример за цитоплазмена мутация, която причинява вариации в биологията, е перистостта при растенията, която се причинява от промени в хлоропластите.
Всички мутации имат следните свойства:
- Те се появяват внезапно.
- Предава се по наследство.
- Те нямат посока. Както незначителна област, така и жизнен знак могат да претърпят мутация.
- Те се срещат при индивиди, тоест те са индивидуални.
- Мутациите могат да бъдат рецесивни или доминиращи в проявата си.
- Същата мутация може да се повтори.
Всяка мутация е причинена от определени причини. В повечето случаи не е възможно да се определи точно. В експериментални условия за получаване на мутации се използва насочен фактор на въздействие върху околната среда - радиационно излагане и други подобни.
Учебникът отговаря на Федералния държавен образователен стандарт за средно (пълно) общо образование, препоръчва се от Министерството на образованието и науката на Руската федерация и е включен във Федералния списък на учебниците.
Учебникът е предназначен за ученици от 10. клас и е предназначен за обучение по предмета 1 или 2 часа седмично.
Модерният дизайн, многостепенните въпроси и задачи, допълнителната информация и възможността за паралелна работа с електронно приложение допринасят за ефективното усвояване на учебния материал.
Книга:
| <<< Назад
|
Напред >>> |
Помня!
Дайте примери за характеристики, които се променят под въздействието на външната среда.
Какво представляват мутациите?
Променливост– едно от най-важните свойства на живите същества, способността на живите организми да придобиват различия от индивиди както от други видове, така и от собствения си вид.
Има два вида променливост: ненаследствени(фенотипна или модификация) и наследствена(генотипни).
Ненаследствена (модификационна) изменчивост.Този тип променливост е процесът на възникване на нови характеристики под въздействието на фактори на околната среда, които не засягат генотипа. Следователно получените модификации на характеристиките - модификации - не се наследяват (фиг. 93). Двама еднояйчни (монозиготни) близнаци, които имат абсолютно еднакви генотипове, но по волята на съдбата са израснали в различни условия, могат да бъдат много различни един от друг. Класически пример, показващ влиянието на външната среда върху развитието на чертите, е върхът на стрелата. Това растение развива три вида листа в зависимост от условията на отглеждане – във въздуха, във водния стълб или на повърхността му.
Ориз. 93. Дъбови листа, отглеждани на ярка светлина (A) и на засенчено място (B)
Ориз. 94. Промяна в цвета на козината на хималайския заек под въздействието на различни температури
Под въздействието на температурата на околната среда цветът на козината на хималайския заек се променя. Ембрионът, който се развива в утробата на майката, е изложен на повишени температури, които разрушават ензима, необходим за синтеза на пигменти, така че зайците се раждат напълно бели. Скоро след раждането някои изпъкнали части на тялото (нос, върховете на ушите и опашката) започват да потъмняват, защото там температурата е по-ниска от другаде и ензимът не се унищожава. Ако отскубнете бяла козина и охладите кожата, на това място ще израсне черна вълна (фиг. 94).
При подобни условия на околната среда в генетично подобни организми има модификационна променливост групов характерТака например през лятото повечето хора под въздействието на ултравиолетовите лъчи отлагат в кожата си защитен пигмент – меланин и хората почерняват.
При един и същ вид организми, под влияние на условията на околната среда, променливостта на различните характеристики може да бъде напълно различна. Например, при говедата млечността, теглото и плодовитостта много зависят от условията на хранене и отглеждане, и например съдържанието на мазнини в млякото се променя много малко под влияние на външни условия. Проявите на модификационна променливост за всеки признак са ограничени от тяхната норма на реакция. Норма на реакция- това са границите, в които е възможна промяна на даден признак в даден генотип. За разлика от самата модификационна вариабилност, нормата на реакцията се наследява и нейните граници са различни за различните черти и при отделните индивиди. Най-тясната норма на реакция е характерна за черти, които осигуряват жизненоважни качества на тялото.
Поради факта, че повечето модификации имат адаптивно значение, те допринасят за адаптирането - адаптирането на организма в рамките на нормалната реакция към съществуване в променящи се условия.
Наследствена (генотипна) изменчивост.Този тип изменчивост е свързана с промени в генотипа и придобитите в резултат на това признаци се наследяват от следващите поколения. Има две форми на генотипна изменчивост: комбинирана и мутационна.
Комбинативна изменчивост се състои в появата на нови характеристики в резултат на формирането на други комбинации от гени на родителите в генотипите на потомството. Този тип променливост се основава на независимото разминаване на хомоложни хромозоми в първото мейотично делене, случайната среща на гамети в една и съща родителска двойка по време на оплождането и произволния подбор на родителските двойки. Обменът на участъци от хомоложни хромозоми, който се случва в първата профаза на мейозата, също води до рекомбинация на генетичен материал и увеличава променливостта. По този начин в процеса на комбинирана променливост структурата на гените и хромозомите не се променя, но новите комбинации от алели водят до образуването на нови генотипове и, като следствие, до появата на потомци с нови фенотипове.
Мутационна изменчивост се изразява в появата на нови качества на тялото в резултат на образуването на мутации. Терминът „мутация“ е въведен за първи път през 1901 г. от холандския ботаник Хуго де Врис. Според съвременните представи мутации– това са внезапни естествени или изкуствено причинени наследствени промени в генетичния материал, водещи до промени в определени фенотипни характеристики и свойства на организма. Мутациите имат ненасочен, т.е. случаен характер, и са най-важният източник на наследствени промени, без които еволюцията на организмите е невъзможна. В края на 18в. в Америка се родила овца със скъсени крайници, дала началото на новата порода Анкона (фиг. 95). В Швеция в началото на 20в. Норка с платинена козина се роди във ферма за кожи. Огромното разнообразие от черти при кучета и котки е резултат от мутационна променливост. Мутациите възникват спазматично, като нови качествени промени: безостна пшеница се е образувала от остенна пшеница, къси крила и ивични очи се появяват при Drosophila, а при зайците се появяват бели, кафяви и черни цветове от естествения цвят агути в резултат на мутации.
Според мястото на възникване се разграничават соматични и генеративни мутации. Соматични мутациивъзникват в клетките на тялото и не се предават чрез сексуално размножаване на следващите поколения. Примери за такива мутации са старчески петна и кожни брадавици. Генеративни мутациисе появяват в зародишните клетки и се предават по наследство.
Ориз. 95. Анконска овца
Въз основа на нивото на промяна в генетичния материал се разграничават генни, хромозомни и геномни мутации. Генни мутациипредизвикват промени в отделните гени, нарушавайки реда на нуклеотидите във веригата на ДНК, което води до синтеза на променен протеин.
Хромозомни мутациизасягат значителна част от хромозомата, нарушавайки функционирането на много гени едновременно. Отделен фрагмент от хромозома може да бъде удвоен или загубен, което причинява сериозни смущения във функционирането на тялото, включително смъртта на ембриона в ранните етапи на развитие.
Геномни мутацииводят до промяна в броя на хромозомите в резултат на нарушения на хромозомната сегрегация по време на мейотичните деления. Липсата на хромозома или наличието на допълнителна води до неблагоприятни последици. Най-известният пример за геномна мутация е синдромът на Даун, нарушение на развитието, което възниква, когато се появи допълнителна 21-ва хромозома. Такива хора имат общ брой хромозоми от 47.
При протозоите и растенията често се наблюдава увеличение на броя на хромозомите, което е кратно на броя на хаплоидите. Тази промяна в хромозомния набор се нарича полиплоидия(фиг. 96). Появата на полиплоиди е свързана по-специално с неразпадането на хомоложни хромозоми в мейозата, в резултат на което в диплоидните организми могат да се образуват диплоидни, а не хаплоидни гамети.
Мутагенни фактори.Способността за мутация е едно от свойствата на гените, така че мутации могат да възникнат във всички организми. Някои мутации са несъвместими с живота и ембрионът, който ги получава, умира в утробата, докато други причиняват устойчиви промени в характеристиките, които са значими в различна степен за живота на индивида. При нормални условия честотата на мутация на отделен ген е изключително ниска (10–5), но има фактори на околната среда, които значително увеличават тази стойност, причинявайки необратимо увреждане на структурата на гените и хромозомите. Факторите, чието въздействие върху живите организми води до увеличаване на честотата на мутациите, се наричат мутагенни фактори или мутагени.
Ориз. 96. Полиплоидия. Цветове на хризантема: А – диплоидна форма (2 н); B – полиплоидна форма
Всички мутагенни фактори могат да бъдат разделени на три групи.
Физически мутагениса всички видове йонизиращо лъчение (?-лъчи, рентгенови лъчи), ултравиолетово лъчение, високи и ниски температури.
Химически мутагени– това са аналози на нуклеинови киселини, пероксиди, соли на тежки метали (олово, живак), азотиста киселина и някои други вещества. Много от тези съединения причиняват проблеми с репликацията на ДНК. Веществата, използвани в селското стопанство за борба с вредители и плевели (пестициди и хербициди), промишлени отпадъци, някои хранителни оцветители и консерванти, някои лекарства и компоненти на тютюневия дим имат мутагенен ефект.
В Русия и други страни по света са създадени специални лаборатории и институти, които тестват всички нови синтезирани химични съединения за мутагенност.
Към групата биологични мутагенивключват чужда ДНК и вируси, които, когато се интегрират в ДНК на гостоприемника, нарушават функционирането на гените.
Прегледайте въпроси и задачи
1. Какви видове променливост познавате?
2. Какво е норма на реакция?
3. Обяснете защо фенотипната променливост не се унаследява.
4. Какво представляват мутациите? Опишете основните свойства на мутациите.
5. Дайте класификация на мутациите според степента на промени в наследствения материал.
6. Назовете основните групи мутагенни фактори. Дайте примери за мутагени, принадлежащи към всяка група. Преценете дали има мутагенни фактори във вашата среда. Към коя група мутагени принадлежат?
Мисля! Направи го!
1. Смятате ли, че факторите на околната среда могат да повлияят на развитието на организъм, носещ смъртоносна мутация?
2. Може ли да се появи комбинирана изменчивост при липса на полов процес?
3. Обсъдете в клас какви начини има за намаляване на ефекта на мутагенните фактори върху хората в съвременния свят.
4. Можете ли да дадете примери за модификации, които не са адаптивни по природа?
5. Обяснете на някой незапознат с биологията как се различават мутациите от модификациите.
6. Завършете проучването: „Изследване на променливостта на модификацията при ученици (използвайки примера на телесната температура и пулса, периодично измервани в продължение на 3 дни).“
Работа с компютър
Вижте електронното приложение. Проучете материала и изпълнете задачите.
| <<< Назад
|
Напред >>> |
