Войти
Закрыть

Еволюційні фактори. Механізми первинних еволюційних змін. Природний добір

9 Клас

Еволюційні фактори — це явища та процеси, які змінюють генофонд популяції. Зміни в генофонді популяцій із часом можуть накопичуватися, й особини в популяції починають дедалі більше відрізнятися від своїх предків. Так і відбувається еволюція. Виділяють три основні форми природного добору: дизруптивний (розривний), рушійний (спрямований) і стабілізуючий (мал. 39.2). Стабілізуючий добір підтримує ознаки в незмінному стані. Він діє тоді, коли найбільш вигідним є середнє значення якоїсь ознаки. Він зазвичай відбувається в умовах, коли середовище існування мало змінюється й організми до нього добре пристосовані. Так, представники ракоподібних щитні залишилися незмінними ще з часів мезозою. їхні особини мають короткий термін життя і живуть у калюжах. Умови життя в калюжах і зараз, і за часів динозаврів однакові. А період пересихання калюж щитні переживають на стадії яйця, яке в них є дуже стійким до будь-яких зовнішніх впливів....

Популяції живих організмів та їхні основні характеристики. Популяція як одиниця еволюції

9 Клас

Популяція — це сукупність особин одного виду, які відтворюють себе протягом великої кількості поколінь і тривалий час займають певну територію, функціонуючи й розвиваючись в одному або кількох угрупованнях живих організмів. Кожній популяції властиві певні характеристики, за допомогою яких можна визначати її стан. Це щільність, розподіл особин за віком і статтю, характер розміщення в межах проживання, тип росту та інші. Чисельність і щільність популяції Чисельність популяції — це загальна кількість особин на певній території, які належать до однієї популяції. Для популяцій дрібних організмів (особливо водяних) чисельність розраховують на певний об’єм (води, ґрунту, повітря). Чисельність популяції із часом може змінюватися. Якщо рахувати не загальну кількість особин, а середню кількість на одиницю площі чи об’єму, то можна визначити щільність популяції. Наприклад, якщо чисельність популяції ящірок на острові площею 12,8 гектара становить 256 особин, то щільність цієї популяції — 20 особин на гектар. Статева і вікова структури популяцій Співвідношення чоловічої і жіночої статей у популяції має важливе екологічне значення. Воно безпосередньо пов’язане з потенціалом її розмноження. Визначається співвідношення статей як відношення кількості самців до кількості самок або кількості самців до загальної кількості самців і самок....

Розвиток еволюційних поглядів. Докази еволюції

9 Клас

Питання походження видів живих організмів завжди цікавило людей. Спочатку його намагалися розв’язати в межах релігійних поглядів. Але з формуванням наукової системи знань було запропоновано кілька теорій, які пояснюють це явище. Автором першої наукової теорії, яка пояснювала походження різних видів живих організмів, став Ж.-Б. Ламарк. Але ця теорія мала досить багато недоліків. Теорія Ч. Дарвіна була створена пізніше, і вона була обґрунтована набагато краще. Говорячи про еволюційні теорії, слід пам’ятати один важливий момент. Еволюція й еволюційна теорія не е тотожними поняттями. Еволюція — це процес змін живих організмів, який стає причиною появи їх нових форм. І цей процес ми можемо спостерігати й відтворювати в експериментах. Еволюційна теорія — це пояснення механізмів цього процесу. Так, теорія Ж.-Б. Ламарка пояснювала еволюційні зміни внутрішнім прагненням організмів до прогресу. А за теорією Ч. Дарвіна, причиною цих змін був природний добір. Обидві теорії пояснювали реальні факти змін живих організмів, але різними способами. Палеонтологічні докази еволюції Палеонтологія — це наука, що вивчає вимерлі організми, які колись жили на нашій планеті. За триста років свого існування вона докладно вивчила історію життя попередніх епох. Спочатку вдалося встановити послідовність розвитку життя, а потім і час, коли відбувалися ці події....

Методи генетичних досліджень. Сучасні методи молекулярної генетики

9 Клас

Молекулярно-генетичні методи працюють переважно з молекулами ДНК і білків. Ці молекули не такі мінливі, як морфологічні ознаки. Крім того, інтерпретація в порівнянні морфологічних ознак може бути значно більшою. Наприклад, можна сперечатися, яка з морфологічних ознак є більш важливою — форма вуха чи довжина рогів. А от із важливістю рибосомальної PHK суперечок не виникає. Порівнюючи ДНК і білки різних організмів, можна відтворювати їх еволюцію в минулому. Навіть такому далекому, що не залишило для досліджень викопних решток. Ще з епохи доклітинного етапу еволюції життя (мал. 36.1). Сучасні молекулярно-генетичні методи Сучасні молекулярно-генетичні методи можна умовно поділити на кілька груп. Це методи виділення й очищення потрібних молекул, методи ампліфікації (копіювання) ДНК, методи гібридизації та методи обробки даних і моделювання. Зазвичай усі методи досліджень використовують у комплексі....

Спадкові захворювання людини. Генетичне консультування

9 Клас

Генетика людини вивчає явища спадковості й мінливості в популяціях людей, особливості успадкування нормальних і патологічних ознак, залежність захворювання від генетичної схильності та чинників середовища. Надзвичайно важливим завданням генетики людини є дослідження механізмів виникнення спадкових захворювань. Це важка праця, але в деяких випадках генетики вже досягли значних успіхів. Як і в інших живих організмів, генетичні порушення в людини можуть відбуватися на різних рівнях організації спадкового матеріалу. Відповідно, трапляються геномні, хромосомні та генні захворювання. Геномні й хромосомні захворювання людини Геномні й хромосомні захворювання людини зазвичай є дуже тяжкими й рідко бувають сумісними із життям. Так, у разі утворення триплоїдної зиготи зародок гине на досить ранніх стадіях розвитку. Зміни кількості хромосом в окремих парах (трисомії та моносомії) теж відомі. Однак у більшості випадків зародки з такими порушеннями теж гинуть. Є лише кілька винятків. Так, до народження доживають немовлята з трисоміями по 13-й (синдром Патау), 18-й (синдром Едвардса) і 21-й (синдром Дауна) хромосомах. Проте хворі із синдромами Патау й Едвардса мають значні аномалії розвитку різних систем організму й живуть дуже недовго. Хворі із синдромом Дауна (мал. 35.1) живуть довше, але мають проблеми зі здоров’ям....

Мутації

9 Клас

Мутаційна мінливість виникає внаслідок змін структури або кількості чи розташування молекул ДНК. Ви вже ознайомилися з причинами цих порушень і механізмами репарації ДНК, які дозволяють ліквідувати такі порушення. Але, якщо механізми репарації не впораються із завданням, то виникає зміна ДНК, яка буде передаватися нащадкам. Виникне мутація. Слід зазначити, що в багатоклітинних організмах нащадкам буде передано лише ті мутації, які виникли у статевих клітинах. Мутації Мутацією (латин. mutatio — зміна) називають зміну ознаки, що зумовлена зміною спадкових структур, перебудовою генетичного апарату. Мутації змінюють генотип особини. Вони виникають раптово й іноді надають організму значних відмінностей від вихідної форми. Ученим такі зміни були відомі давно. Мутаційній мінливості присвятили свої роботи С. І. Коржинський і Г. де Фриз (мал. 34.1). Останньому належить термін «мутація». Крім того він сформулював основні положення теорії мутацій (1901-1903): — Мутації виникають раптово як дискретні (перервні) зміни ознак. — Нові форми є стійкими. — На відміну від неспадкової мінливості, мутантні ознаки не утворюють неперервних рядів і не зосереджуються навколо якогось середнього типу. Мутації є якісними змінами в організмах....

Форми мінливості. Модифікаційна (фенотипова) та комбінативна мінливість

9 Клас

Ви вже знаєте, що мінливість — це властивість живих організмів змінюватися. Ці зміни можуть відбуватися як із самим організмом упродовж певного часу, так і зі зміною поколінь у кожного з видів живих організмів. Генетики виділяють дві основні форми мінливості — спадкову (генотипову) і неспадкову (модифікаційну, або фенотипову). Зміни, які виникають у випадку спадкової мінливості, передаються нащадкам. А зміни, які виникають у випадку неспадкової мінливості, нащадкам не передаються. Спадкова мінливість поділяється на комбінативну й мутаційну. За комбінативної мінливості не змінюється структура ДНК. Відбувається лише перекомбінування алелів різних генів. За мутаційної мінливості структура ДНК може змінюватися (про це ви дізнаєтеся з наступного параграфа). Модифікаційна (фенотипова) мінливість Неспадкову мінливість іще називають фенотиповою, або модифікаційною. Модифікації — це фенотипові зміни, які виникають під впливом умов середовища. Модифікаційні зміни ознаки не успадковуються, але її діапазон (норма реакції) генетично зумовлений і успадковується. Вони не спричиняють змін генотипу. Модифікаційна мінливість відповідає умовам існування, є пристосувальною. Унаслідок цієї мінливості під дією на організм факторів навколишнього середовища змінюється інтенсивність ферментативних реакцій або відбувається «включення» чи «виключення» певних генів. Характерною рисою модифікаційної мінливості є оборотність — зникнення змін у разі зникнення специфічних умов середовища, що зумовлює виникнення модифікації....

Генетика статі й успадкування, зчеплене зі статтю

9 Клас

У живих організмів існує кілька способів визначення того, якої статі особина розів’ється із зиготи. Майбутню стать можуть визначати зовнішні умови (якщо личинка черв’яка бонелії перебуває на дні океану, то з неї розвивається самка, а якщо на хоботку самки — то самець), плоїдність організму (у бджіл і мурах гаплоїдні особини — самці, а диплоїдні — самки) чи спеціальні статеві хромосоми, як у дрозофіл (інші хромосоми в цьому випадку називають аутосомами) (мал. 32.1). Статеві хромосоми Якщо організм визначає свою стать за допомогою статевих хромосом, то він має одну або дві такі хромосоми. Якщо статевих хромосом дві, то вони зазвичай відрізняються за розміром (одна велика, а друга маленька). А особини різної статі мають або дві великі хромосоми (гомогаметна стать), або одну велику й одну маленьку (гетерогаметна стать). Позначають такі хромосоми латинськими літерами. Наприклад, велику хромосому можуть позначати літерою X, а малу — літерою Y. У різних організмів гомогаметною може бути як жіноча, так і чоловіча стать. Наприклад, у ссавців і мух гомогаметною є жіноча стать (її представники мають по дві Х-хромосоми, генотип — XX), а гетерогаметною — чоловіча (її представники мають одну X- і одну Y-хромосоми, генотип — ХY). У більшості птахів і метеликів, навпаки, гомогаметною статтю є чоловіча (її представники мають по дві однакові хромосоми, але позначаються вони вже іншою латинською літерою — Z, генотип — ZZ), а гетерогаметною — жіноча (генотип — ZW) (мал. 32.2). Гени, зчеплені зі статтю Гени, які розташовані у статевих хромосомах, називаються генами, зчепленими зі статтю. Прикладами таких генів є гени забарвлення очей у Х-хромосомі дрозофіли, гени дальтонізму й гемофілії в Х-хромосомі людини та гени гіпертрихозу й іхтіозу в Y-хромосомі людини. Особливістю генів, які зчеплені зі статтю, є те, що вони можуть перебувати у стані гемізиготи. Гемізигота — це диплоїдна особина, яка має лише один алель певного гена. Цей стан виникає внаслідок того, що особини однієї зі статей мають дві різні статеві хромосоми. Наприклад, у котів у Х-хромосомі генів багато, а в Y-хромосомі мало. Через це навіть рецесивні алелі генів Х-хромосоми будуть проявлятися у фенотипі, бо немає другої хромосоми з домінантним алелем....

Зчеплене успадкування і кросинговер

9 Клас

Після відкриття законів Г. Менделя в науці поступово почали накопичуватися факти про те, що в деяких випадках розщеплення ознак відбувається не так, як це передбачали. Виявилося, що гени, які розташовані в одній хромосомі, успадковуються разом (зчеплено). Такі гени назвали зчепленими генами. А разом усі гени, які розташовані в одній хромосомі, утворюють групу зчеплення. Кількість груп зчеплення в організмів певного виду дорівнює кількості хромосом в одинарному (гаплоїдному) наборі, який міститься у статевих клітинах. Наприклад, у дрозофіли їх 4, у кішки — 19, а в людини — 23. Утворення гамет у разі зчепленого успадкування Прикладом зчепленого успадкування генів може бути успадкування двох ознак у мушки дрозофіли — кольору тіла й форми крил. Чорний колір (а) і зачаткові крила (b) визначаються рецесивними алелями, а сіре тіло (А) і довгі крила (В) — домінантними. Гени, які визначають ці ознаки, розташовані поряд в одній хромосомі. Що буде у випадку, якщо ми схрестимо самку дрозофіли, яка є рецесивною гомозиготою за цими ознаками (генотип aabb), із самцем, у якого в одній хромосомі розташовані два домінантні алелі, в іншій — два рецесивні (генотип АаВb)? Якби ці ознаки успадковувалися незалежно, то у гетерозиготної мухи мали б утворитися чотири типи гамет: Ab, аВ, АВ і ab. Але ознаки успадковуються зчеплено, і тому утворюється тільки два типи гамет: АВ і ab (у самців кросинговер не відбувається). Відповідно, нащадки від цього схрещування будуть мати тільки два фенотипи: сіре тіло з довгими крилами й чорне тіло із зачатковими крилами (мал. 31.1)....

Навігація