Войти
Закрыть

Еволюційні чинники

9 Клас

Сонечко двокрапкове (Adalia bipunctata) має дві форми - чорну і червону. Науковці вивчали співвідношення червоних і чорних форм і встановили, що восени в популяціях переважає червона форма. Червоні сонечка краще розмножуються. Навесні у великій кількості трапляються чорні: вони краще зимують. Виявилося, що забарвлення пов’язане з обміном речовин. Чорні сонечка холодостійкіші, а червоні - плодючі. ЗМІСТ Які сучасні уявлення про чинники еволюції? ЕВОЛЮЦІЙНІ ЧИННИКИ - це зовнішні та внутрішні впливи, які приводять до еволюційних змін організмів та угруповань. Згідно із сучасними еволюційними поглядами чинники еволюції поділяють на рушійні та елементарні. Рушійні чинники еволюції мають спрямований закономірний характер, а елементарні - є чинниками-постачальниками еволюційного матеріалу та створюють умови перебігу еволюційних змін. Сучасними екологічними дослідженням встановлено, що: а) на кожному рівні організації живого є свої чинники еволюції; б) усі екологічні чинники, якщо вони діють зі сталою інтенсивністю або остання періодично змінюється, є водночас чинниками еволюції; в) стосовно популяції як одиниці еволюції розрізняють внутрішньовидові (міграції, хвилі життя) та міжвидові (симбіоз, конкуренція, виїдання та ін.) еволюційні чинники. Отже, чинники еволюції поділяють на рушійні та елементарні. Яке значення мають елементарні чинники еволюції? Елементарні чинники еволюції - це впливи, що спричиняють еволюційні зміни біосистем і мають неспрямований випадковий характер. До цієї групи належать дрейф генів, популяційні хвилі та ізоляція. Ізоляція - виникнення будь-яких перешкод, що порушують вільне схрещування й обмін спадковою інформацією. Основними формами ізоляції є географічна та екологічна. Географічна ізоляція є наслідком розмежування різних популяцій одного виду фізичними бар’єрами (горами, річками та ін.). Екологічна ізоляція пов’язана з розмежуванням різних популяцій одного виду різними екологічними умовами середовища існування (наприклад, рослини лучних трав певного виду можуть цвісти в різний час, залежно від весняної повені). Ізоляція як еволюційний чинник закріплює й підсилює утворені в популяціях генотипні відмінності....

Теорія еволюції

9 Клас

Теорія (від грец. теоріс - розгляд, дослідження) - система знань і уявлень про дійсність, що створюється в процесі пізнавальної діяльності людини. Теорії виконують ряд функцій, якими є світоглядна, пізнавальна, пояснювальна, методологічна, прогнозувальна. Зіставте природничі науки з теоріями, що є основою їхнього розвитку. Яке значення теорії еволюції для людини? ЗМІСТ Чим різняться існуючі теорії еволюції? ТЕОРІЯ ЕВОЛЮЦІЇ - система узагальнених знань, що пояснює механізми змін живих організмів, їхніх угруповань та причини утворення біорізноманіття на Землі у процесі еволюції. Перші цілісні теорії еволюції висунули на початку ХІХ ст. Еразм Дарвін та Жан Батист Ламарк. Великий вплив на формування еволюційної біології як самостійної галузі науки мала теорія еволюції Чарлза Дарвіна. В середині ХХ ст. формується синтетична теорія, окрім якої розвивалися альтернативні теорії еволюції. На сьогодні в еволюційній біології відомо декілька десятків теорій, серед яких виокремлюються: • телеологічні концепції еволюції - еволюція органічного світу відбувається не випадково, а за певною програмою, закладеною в якомусь невідомому нам генетичному коді Всесвіту або ж у творчій ідеї її Творця; • теорія еволюції Ламарка - уявлення про еволюцію як ступінчастий розвиток живого від простого до складного. Чинниками еволюції за Ламарком є: 1) внутрішнє прагнення до вдосконалення; 2) прямий вплив умов середовища через вправляння чи невправляння органів визначає мінливість організмів; 3) успадковуються лише набуті за життя особин корисні ознаки;...

Еволюція органічного світу

9 Клас

Чим різняться революційний і еволюційний розвиток? Ці поняття розглядають як протилежні. Революцію пов’язують з різкими змінами в житті суспільства, що супроводжуються іноді досить радикальними засобами. А що ж таке еволюція і якими є її ознаки? ЗМІСТ Які основні ознаки біологічної еволюції? Термін еволюція (від грец. еволюціо - розгортання) вперше ввів у науку швейцарський натураліст й філософ Шарль Бонне ще у 1762 р. Цим поняттям у сучасній біології позначають не лише кількісні, а й якісні зміни живого впродовж тривалих інтервалів часу. Біологічній еволюції притаманні такі найзагальніші ознаки. • Незворотність еволюції. Положення про незворотність еволюції на рівні видів уперше сформульовано Ч. Дарвіном: «Вид, який щезнув, ніколи не може з’явитися знову, навіть якби знову повторилися абсолютно тотожні умови життя - органічні й неорганічні». Нині ця закономірність доведена й на інших рівнях. Так, за допомогою моделювання еволюції білків на молекулярному рівні було показано, що нові мутації залежать від попередніх, і повернутися назад та видалити накопичені мутації без шкоди для білків стає все складніше. • Спрямованість еволюції на пристосування організмів до змін дії тих чи інших чинників. Результатом біологічної еволюції завжди є відповідність живої системи умовам її існування. • Рівневість еволюції, що прослідковується на кожному із рівнів організації життя: молекулярному, клітинному, організмовому, популяційно-видовому, біогеоценозному та біосферному. Біологічна еволюція перебуває в тісному взаємозв’язку з геологічної історією Землі, з дією космічних і геологічних сил та чинників навколишнього середовища....

Узагальнення теми 5. Закономірності успадкування ознак

9 Клас

1. У дрозофіл до числа поширених відносять мутації «жовте тіло» і «закручені крила». Їх можна спостерігати в природі й створити в лабораторії. Як називаються мутації, що виникають у лабораторних умовах? 5. С. М. Гершензон та його учні вирощували дрозофіл на середовищі, насиченому ДНК. Виявилося, що в таких колоніях масово виникають мутації, тоді як у пробірках, середовище яких містило різноманітні білки, мутації не спостерігалися. Який висновок було зроблено? А ДНК є «чистим аркушем» для виникнення мутантних генів Б ДНК є слабким джерелом енергії для дрозофіл В чиста ДНК є сильним біологічним мутагеном Г білки захищають клітини від мутацій 6. Наявність пігменту у волоссі людини домінує над альбінізмом. Чоловік і дружина - гетерозиготні за пігментацією. Яка ймовірність народження в них дитини-альбіноса?...

Медична генетика

9 Клас

Біотехнологія C6RISPR-Cas9 (генетики вимовляють як «гріспер») є революцією в молекулярній генетиці. Її запозичили у бактерій. Система CRISPR (від англ. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats - скупчення розділених регулярними проміжками коротких симетричних повторів) слугує для внесення змін у геном, видалення чи коригування мутантних генів. Які перспективи цієї технології? ЗМІСТ Що є предметом досліджень медичної генетики? МЕДИЧНА ГЕНЕТИКА - це розділ генетики людини, що вивчає роль спадкових факторів у розвитку захворювань. Основним завданням цієї науки є виявлення, вивчення, лікування і профілактика спадкових захворювань. Спадкові захворювання - спадкові розлади організму, пов’язані з порушенням генетичного апарату (генів, цілісності хромосом чи кількості хромосом). Спадкові хвороби поділяють на генні, хромосомні та хвороби із спадковою схильністю. Генні хвороби - спадкові хвороби, спричинені генними мутаціями. Ці хвороби можуть бути домінантними аутосомними (полідактилія) (іл. 115) або рецесивними аутосомними (фенілкетонурія, хвороба Тея-Сакса), рецесивними зчепленими з Х-хромосомою (гемофілія, дальтонізм), зчепленими з Y-хромосомою (іхтіоз). Плейотропною дією одного гена пояснюється хвороба Марфана....

Мутації. Мутагенез

9 Клас

«Є понад 25 000 сортів троянд. Серед них - із пелюстками зеленого чи чорного кольору, з дуже великими й дуже малими квітками, колючі й без колючок. Є навіть такі, що пахнуть гвоздикою, гіацинтом, ваніллю... Але все то троянди!» Що спричиняє появу ознак, що їх людина закріплювала в селекції троянд? ЗМІСТ Яке наукове значення мутаційної теорії? Мутаційна теорія - розділ генетики, що вивчає причини, різноманітність та значення мутацій. Основні положення теорії мутацій були сформульовані голландським ботаніком Гуго де Фрізом (1848-1935). Розвиток теорії пов’язаний з дослідженнями таких учених, як Г. Д. Меллер, В. В. Сахаров, Г. А. Надсон, С. М. Гершензон та ін. Основою сучасної мутаційної теорії є такі положення. • Здатність утворювати мутації є універсальною властивістю всіх живих організмів • Мутації виникають раптово, стрибкоподібно і проявляються у вигляді ознак. • Мутації є спадковими і передаються наступному поколінню, якщо не спричиняють стерильність чи загибель організмів. • Ті самі мутації можуть виникати повторно і неодноразово. • Мутації проявляються по-різному й можуть бути генними, хромосомними й геномними, домінантними й рецесивними, соматичними й генеративними. • Мутації не мають спрямованості на дію чинників і можуть бути корисними, шкідливими або нейтральними для організмів. • Мутації можуть бути спонтанними й індукованими. Індуковані мутації спричинені дією на організм мутагенних чинників. Сучасна мутаційна теорія має важливе значення для селекції, еволюційної біології, медицини, мікробіологічної промисловості, сільського господарства та ін. Отже, мутаційна теорія є важливим розділом сучасної генетики. Які види та наслідки мутацій? МУТАЦІЇ (від лат. mutation - зміна) - стійкі зміни генетичного апарату, які виникають раптово і призводять до змін тих чи інших спадкових ознак організму. Поняття мутація ввів у науку Гуго де Фріз. За характером спадкових змін генетичного апарату виокремлюють генні, хромосомні та геномні мутації. Генні мутації - стійкі зміни окремих генів, спричинені порушенням послідовності нуклеотидів у молекулах нуклеїнових кислот. Порушення у структурі ДНК призводять до мутацій тільки тоді, коли не відбувається репарація. Генна мутація стосується, як правило, лише однієї ознаки або ознак, що визначаються одним геном. Генні мутації можуть бути домінантним (наприклад, меланізм у леопардів, укорочений хвіст у кішок (іл. 112), полідактилія у людини) і рецесивними...

Комбінаційна та мутаційна мінливість

9 Клас

«Коли відкрили гробницю єгипетського фараона Тутанхамона, то присутніх найбільше схвилювали не коштовності, а китичка польових квітів, яку поклала чиясь любляча рука. Серед них можна було впізнати волошки, які синіють на полях так, як і тисячоліття тому. Зберігаючи сталість форм та ознак, жодна жива система не повторює свою попередницю: отак досконало поєднала природа спадковість і мінливість». А яке значення форм спадкової мінливості? ЗМІСТ Яке значення комбінаційної мінливості? КОМБІНАЦІЙНА МІНЛИВІСТЬ — це форма спадкової мінливості, що виникає завдяки перерозподілу генетичного матеріалу в нащадків. За комбінаційної мінливості успадковуються нові поєднання генів, а самі гени не змінюються. Завдяки комбінативній мінливості також реалізується механізм «знешкодження» фенотипного прояву мутацій шляхом переведення їх у гетерозиготний стан. Причиною виникнення проявів комбінаційної мінливості є рекомбінації (від лат. re - префікс, що вказує на повторну дію, combinatio - поєднання) - перерозподіл генетичного матеріалу. Це універсальний біологічний механізм, властивий всім живим істотам. Рекомбінація в еукаріотів відбувається під час статевого розмноження, у прокаріотів - завдяки статевим процесам (наприклад, кон’югації). Джерелами комбінаційної мінливості є: • кросинговер - обмін ділянками гомологічних хромосом, що відбувається під час мейозу; • незалежне розходження гомологічних хромосом під час мейозу; • випадкове злиття гамет під час запліднення. Завдяки незалежному та одночасному здійсненню цих процесів виникає велика різноманітність генотипів. Отже, комбінаційна мінливість сприяє спадковій різноманітності організмів, що є основою для виведення нових порід й сортів у селекції та історичного розвитку живої природи. Які властивості та значення мутаційної мінливості? МУТАЦІЙНА МІНЛИВІСТЬ - це форма спадкової мінливості, яка пов’язана із змінами генотипу внаслідок мутацій. Цю мінливість зумовлюють зміни генотипу особин на рівні генів, хромосом та кількості хромосом, тому її відносять до генотипної. Виникають мутаційні зміни під дією внутрішніх та зовнішніх чинників....

Мінливість. Модифікаційна мінливість

9 Клас

«Зима була вже над носом, і Японець Малі виставив клітку кішки на двір, захистивши її лише від дощу та вітру. Він почав годувати кішку досхочу макухою та риб’ячими головами. Клітка утримувалася в чистоті, і так як природа, відгукуючись на холодну погоду і маслянисту їжу, робила котячу шубку з кожним днем все розкішнішою і блискучішою, до середини зими захолусна кішка перетворилася на кішку рідкісної краси, з чудовою, пухнастою шерстю, розмальованою прекрасними смугами...» (Е. Сетон-Томпсон. Королівська Аналостанка). Про яку властивість живого йдеться? ЗМІСТ Які є форми мінливості? МІНЛИВІСТЬ - здатність організмів набувати нових ознак, які зумовлюють відмінності між особинами в межах виду. Мінливість як властивість живого протилежна спадковості. Причинами мінливості є зміни структури чи діяльності генетичного апарату та вплив умов середовища. Залежно від природи мінливості розрізняють дві основні її форми: спадкову і неспадкову. Перша з них пов'язана зі зміною генотипу, друга - фенотипу. Межа між формами мінливості є умовною, оскільки фенотип визначається взаємодією генотипу із середовищем (табл. 10). МОДИФІКАЦІЙНА МІНЛИВІСТЬ — це форма неспадкової мінливості, яка пов’язана зі змінами фенотипу внаслідок впливу умов існування. Модифікаційна мінливість трапляється в усіх організмів незалежно від видової належності. Порівняння квіткових рослин одного виду, які зростають в різних умовах (у затінку, на сонячних місцях, за підвищеної вологості, в горах чи на рівнинах), дає змогу помітити відмінності у розмірах й формі листків, кількості квіток, масі плодів тощо. У тварин модифікації проявляються зміною забарвлення, розмірів, маси тіла, жировими запасами на несприятливий період життя тощо. Модифікаційні зміни ознак не успадковуються, але їхній діапазон мінливості є спадковим і визначається генотипом. Виникнення модифікацій є результатом зміни діяльності генів у різних умовах середовища. Цим, зокрема, пояснюється поліпшення шерсті королівської аналостанки та зміна забарвлення шерсті гімалайського кролика (іл. 106)....

Генетика статі. Успадкування, зчеплене зі статтю

9 Клас

На матеріалі різних видів енотери канадські науковці довели одну із найважливіших гіпотез біології: статеве розмноження краще за нестатеве, тому що в організмів, які розмножуються статево, більша витривалість: із часом у їхніх нащадків не накопичуються шкідливі мутації. Результати дослідження представлено в журналі Molecular Biology and Evolution. ЗМІСТ Які ознаки визначають стать? Статеві ознаки можуть бути морфологічними, фізіологічними, біохімічними, поведінковими тощо, але всі вони визначаються генами. Ознаки статі поділяють на первинні та вторинні. Первинними статевими ознаками є ті ознаки, що визначають наявність та будову репродуктивних органів, які беруть участь у гаметогенезі та заплідненні (наприклад, маточка квіткових чи яєчники ссавців). Ці ознаки формуються в ембріогенезі. Вторинні статеві ознаки відрізняють одну стать від іншої й не беруть участі у відтворенні. Вони залежать від первинних ознак, розвиваються під дією гормонів і з’являються в організмів в період статевого дозрівання (наприклад, особливості будови тіла чоловіків й жінок, пір’євий покрив самців і самок фазанів) (іл. 102). Розвиток статевих ознак в онтогенезі є складним процесом, що відбувається під дією чинників середовища і великої кількості генів. Гени, що визначають статеві ознаки, розташовані в статевих хромосомах і аутосомах: 1) гени статевих хромосом, що визначають ознаки, зчеплені зі статтю (наприклад, гемофілія та дальтонізм у людини, забарвлення очей у дрозофіли); 2) гени аутосом, що проявляються лише в однієї зі статей (наприклад, несучість птахів, розміри молочних залоз) або у представників обох статей (наприклад, ріст волосся у людини). У більшості організмів стать визначається генами статевих хромосом (іл. 103). Для позначення цих хромосом використовують літери X, Y, Z і W. Відсутність статевої хромосоми позначається цифрою 0. Стать, яка продукує гамети, що не відрізняються за статевими хромосомами, називається гомогаметною (XX, ZZ), а стать, у якої гамети відрізняються, - гетерогаметною (XY, Z0)....

Зчеплення генів. Кросинговер

9 Клас

Уперше зчеплення генів відкрили в 1906 р. англійські генетики У. Бетсон і Р. Пеннет. Вони вивчали дигібридне схрещування у горошку запашного (Lathyrus odoratus) і виявили відхилення від закону незалежного успадкування генів. Що ж таке зчеплення генів? ЗМІСТ Як Т. Морган експериментально довів зчеплення генів? Учені вже давно звернули увагу на те, що кількість спадкових ознак організмів значно перевищує кількість їх хромосом у гаплоїдному наборі. Отже, в кожній хромосомі є не один, а багато генів. Ці гени успадковуються зчеплено один з одним, утворюючи групу зчеплення. Кількість груп зчеплення в організмів певного виду дорівнює кількості хромосом у гаплоїдному наборі (наприклад, у дрозофіли є 4 групи зчеплення). ЗЧЕПЛЕННЯ ГЕНІВ - це явище спільного розташування й успадкування генів, локалізованих в одній хромосомі. Експериментальне доведення явища зчеплення генів здійснив американський генетик Томас Хант Морган (1866-1945) зі своїми учнями за допомогою дослідів із плодовою мушкою дрозофілою чорночеревою (Drosophilamelanogaster)....

Навігація