Ärftlighet och variation varierarär de grundläggande förutsättningarna för den evolutionära processen. Båda dessa motsatta drag är oskiljaktiga och är en del av egenskaperna hos alla levande organismer. Nästan hela historien om vetenskapen om biologi har baserats på studien av interaktionen och betydelsen av dessa funktioner. Även i det antika Grekland försökte man förstå organismernas mångfald. Platon, Anaximenes, Heraclitus och många andra hävdade att allt i naturen förändras som ett resultat av en intern kamp. Vilka mönster av variation och ärftlighet finns? Denna fråga har studerats av många forskare under lång tid.
Stabila egenskaper hos levande organismer
Även i antiken fanns det antaganden omvariabilitet och ärftlighet som finns i levande saker. Uppmärksamhet uppmärksammades att under reproduktionen från en generation till en annan överförs ett antal egenskaper som är typiska för en viss art. Detta kallades ärftlighet.
Tillsammans med detta, mellan representanter för samma artdet finns vissa skillnader som har kallats variabilitet. Mönsterna för ärftlighet och variation användes redan för att skapa andra raser av djur och växtsorter tack vare G. Mendel, som efter många experiment kunde beskriva dem. År 1900 börjar en ny vetenskap utvecklas - genetik, som studerar lagarna för dessa två grundläggande egenskaper hos organismer.
Genetik koncept
Ärftlighet är en uppsättning egenskaper,vilka organismer som upprepas från generation till generation. En speciell roll ges här till fysiologi, kemisk sammansättning, yttre struktur och arten av metaboliska processer i organismer. Variabilitet är ett fenomen som är motsatt till ärftlighet och uttrycks i en förändring i ett komplex av egenskaper eller bildandet av nya egenskaper i organismer av samma art. Kombinationen av dessa två egenskaper bidrar till evolutionen, vilket resulterar i att nya egenskaper bildas hos individer som bevaras i nästa generation.
Ett stort antal nya funktioner leder tillbildandet av nya arter. Det är därför genetik syftar till att studera mönster av variation och ärftlighet för att förstå utvecklingen av evolutionen, för att skapa nya typer av levande organismer som är mer anpassade till ständigt föränderliga miljöförhållanden.
Variabilitet och dess mönster
Inom genetik är det vanligt att skilja mellan ärftlig(genotypisk) och modifieringsvariation. Genotypisk variabilitet kännetecknas av förändringen i egenskaper som sätter genotypen och som kvarstår i flera generationer. Icke-ärftlig variabilitet kännetecknas av de förändringar i egenskaper som orsakas av påverkan av den yttre miljön och ärvs från föräldrar till avkomma. Det gäller inte den ärftliga basen hos organismen - genotypen - men är benägen att överföras.
Regulariteter av modifieringsvariabilitetligga i det faktum att den har en grupporientering. I alla representanter av en viss typ bidrar miljöförhållanden till att liknande förändringar inträffar. Ändringar har en riktning, till skillnad från mutationer, följer de ett mönster så att de kan förutsägas. Till exempel med löv som blommar på träd var lufttemperaturen på natten negativ, som ett resultat av detta på morgonen får de alla en rödaktig nyans. Tack vare modifieringar har individer ett adekvat svar på förändringar i miljöfaktorer, så att de snabbt anpassar sig till det för att överleva och lämna avkomman.
Reaktionshastigheter
Icke-ärftlig variation följermönster. De statistiska mönstren för modifieringsvariationer är att dess gränser beror på genotypen, de kallas reaktionsnormer (RR). Det har gränser för vart och ett av tecknen. En smal NR bestämmer de tecken som organismens livskraft beror på, och en bred NR spelar en viktig roll för att rädda arten.
Individen ärver, troligtvis, hans förmågagenotyp på grund av interaktion med miljön för att skapa en viss fenotyp. Dessutom bestämmer de statistiska mönstren för icke-ärftlig variabilitet förekomsten av egenskaper som nästan fullständigt bestämmer genotypen. Till exempel antalet lemmar, platsen för ögonen och så vidare.
Bestämningen av kvantitativa egenskaper påverkas avmiljöpåverkan. För att studera variationen hos ett visst drag sammanställer genetiker en så kallad variationsserie, som består av successiva kvantitativa indikatorer för ett visst drag, som är ordnade i stigande eller fallande ordning. Längden på en sådan serie indikerar gränserna för icke-ärftlig variation, det beror på stabiliteten i miljöförhållandena.
Kroppen är en öppen struktur,ärftligheten realiseras här genom genotypens interaktion med den yttre miljön. Representanter för samma genotyper under olika miljöförhållanden kan bilda olika fenotyper.
Ärftlig variation
Ärftlig är uppdelad i mutation (MI) ochkombinerad (CI). Det är här de grundläggande variabilitetslagarna träder i kraft. CI kännetecknas av det faktum att när parning av könsceller som skiljer sig från varandra i genotyp dyker det upp nya genotyper som föräldrarna inte hade. Till exempel upprepar barn aldrig sina föräldrar helt, de får en genotyp, som består av en kombination av gener från två förfäder. Detta händer på fyra sätt. Det första sättet är separationen av kromosomer under minskningen av celldelning, det andra är det fysiska utbytet av kromosomer i meios, och det tredje sättet är ofrivilliga kombinationer av könsceller under befruktning, och det sista är växelverkan mellan gener.
Mutationsarv
Mutationer är reinkarnationergenotyp, inklusive hela kromosomer eller enskilda gener som uppstår slumpmässigt och är ihållande. De är stora (albinism, kortnos, etc.) och små. De är också indelade i flera typer: genomiska, kromosomala och genmutationer.
Genom- och kromosommutationer
Denna typ av mutation kännetecknas av en förändringantalet kromosomer. Hos vissa individer observeras polyploidi - en förändring i ett flertal kromosomer. Så i sådana organismer upprepas kromosomen i cellerna inte två utan mycket fler gånger. Detta inträffar som ett resultat av ett brott mot mitosflödet eller meios, när delningskedjan förstörs, avviker dubbelkromosomerna inte utan förblir inuti cellen, vilket resulterar i att könsceller med en dubbel uppsättning information bildas . Om en sådan könsmassa smälter samman med en normal, kommer avkomman att ha ett trippel antal kromosomer.
På detta är variabilitetsmönstren inteär uttömda. Det händer att en individ har en omläggning av kromosomer. Vissa av dess sektioner ändrar sin position, de är antingen förlorade eller fördubblade. Så här muterar kromosomerna.
Genmutationer
Denna typ av mutation är associerad med en förändring i kompositioneneller ordningen av nukleotider i en gen. Det kan gå förlorat eller ersättas av en annan, och bildandet av en extra nukleotid kan också observeras. Sådana mutationer leder till att genen stoppas, vilket resulterar i att vissa RNA och protein inte förekommer, eller att proteinet får andra egenskaper, vilket leder till en förändring av fenotypen. Genmutationer är mycket viktiga eftersom de skapar nya alleler.
Somatiska och generativa mutationer
Regelbundenheterna i organismernas variationer ligger också i det faktum att vissa mutationer endast förekommer i reproduktiva celler, därför bildas fenotyper endast hos avkommor. De kallas generativa.
I celler kan somatiska mutationer ocksåform. I det här fallet överförs de inte till avkomman under reproduktionen. Men om reproduktion är asexuell kan mutationer överföras till avkomma. De kallas somatiska.
Egenskaper hos mutationer
Mutationer tenderar att överföras ihållande avarv. Deras betydelse i utvecklingsprocessen är mycket stor. Variabilitetsmönstren är att endast ärftliga mutationer kan överföras till framtida generationer om de reproducerar och överlever med dessa egenskaper.
Alla ändringar kan orsakas både externt,och interna faktorer. Temperaturhopp, cellförsvinnande, påverkan av olika ämnen, ultraviolett strålning - allt detta kan provocera mutationer i DNA och till och med kromosomer.
Förändringar uppträder plötsligt, hos vissai fall är detta skadligt för kroppen, eftersom de stör genotypen, som har fastställts under lång tid. Mutationer har ingen riktning, de kan upprepas och vilken gen som helst kan genomgå en förändring, vilket leder till transformation av både små och vitala tecken. En och samma miljöfaktor kan leda till en mängd förändringar som det är nästan omöjligt att förutse. Därför är genetik av stor betydelse för oss idag, mönster för variation och ärftlighet spelar en viktig roll i utvecklingsprocessen.
Således bärare av ärftligainformation är gener. I det här fallet är en viss gen ansvarig för vissa egenskaper. Den senare bestämmer vilken organismens kvalitet som helst: fysiologisk, biokemisk eller morfologisk. Genom denna kvalitet särskiljs en levande varelse från en annan. Ett komplex av gener kallas en genotyp, och ett komplex av funktioner kallas en fenotyp.
Det finns vissa mönster i naturenvariation och ärftlighet, på grund av vilka levande organismer anpassar sig till snabbt föränderliga miljöförhållanden. Mutationer kan bildas i olika delar av DNA, påverka gener och kromosomer. Som ett resultat har vi en enorm klassificering av levande organismer.
