Noțiunile că ereditatea și variabilitatea sunt caracteristice ființelor vii s-au dezvoltat în antichitate. Sa observat că atunci când organismele se înmulțesc din generație în generație, se transmite un complex de atribute și proprietăți inerente unei anumite specii (manifestarea eredității). Cu toate acestea, este la fel de evident că există unele diferențe între indivizii aceleiași specii (manifestarea variabilității).
Cunoașterea prezenței acestor proprietăți a fost utilizată în reproducerea noilor soiuri de plante cultivate și rase de animale domestice. Pentru moment, hibridizarea a fost utilizată în agricultură, adică Trecerea organismelor care diferă unele de altele printr-o anumită indicație. Cu toate acestea, până la sfârșitul secolului XIX. o astfel de lucrare a fost efectuată prin încercare și eroare, deoarece mecanismele care stau la baza manifestării unor astfel de proprietăți ale organismelor nu erau cunoscute, iar ipotezele existente în acest sens erau pur speculative.
În 1866 a fost publicată lucrarea lui Gregor Mendel, cercetător ceh, "Experimente privind hibrizii de plante". modele de moștenire Ea au fost descrise în mai multe generații de specii de plante care Mendel a identificat ca urmare a numeroaselor și cu atenție executate experimente. Dar cercetările sale nu atrage atenția contemporanilor săi nu au putut să evalueze noutatea și profunzimea ideilor, înainte de nivelul general al științelor biologice la momentul respectiv. Numai în 1900, după descoperirea legilor lui Mendel și, din nou, în mod independent de către trei cercetători (G. de Vries din Olanda, K. Correns în Germania și E. Tschermak Austria) începe dezvoltarea de noi stiinte biologice - genetica, care studiaza modele ereditate și variabilitate. Gregor Mendel este pe bună dreptate considerat fondatorul acestei științe tinere, dar foarte rapid dezvoltate.
Concepte de bază ale geneticii moderne.
Ereditatea este proprietatea organismelor de a repeta într-o serie de generații un complex de caracteristici (caracteristici ale structurii externe, fiziologia, compoziția chimică, natura metabolismului, dezvoltarea individuală etc.).
Variabilitatea este un fenomen opus eredității. Aceasta constă în schimbarea combinațiilor de caracteristici sau apariția de caracteristici complet noi la indivizi din această specie.
Datorită eredității, speciile sunt conservate pe intervale semnificative (până la sute de milioane de ani) de timp. Cu toate acestea, condițiile de mediu se schimbă (uneori semnificativ) în timp, iar în astfel de cazuri, variabilitatea care conduce la o varietate de indivizi din specie asigură supraviețuirea. Unele persoane sunt mai adaptate la noile condiții, ceea ce le permite să supraviețuiască. În plus, variabilitatea permite speciilor să extindă limitele habitatelor lor, să dezvolte noi teritorii.
Combinația acestor două proprietăți este strâns legată de procesul de evoluție. Semnele noi de organisme apar ca urmare a variabilității și din cauza eredității persistă în generațiile următoare. Acumularea multor caracteristici noi conduce la apariția altor specii
Distingeți între variabilitatea ereditară și non-ereditare.
Variabilitatea ereditară (genotipică) este asociată cu o modificare a materialului genetic în sine. Modificările non-ereditare (fenotipice, modificări) sunt capacitatea organismelor de a-și schimba fenotipul sub influența diverșilor factori. Motivul variabilității modificărilor este modificarea mediului extern al organismului sau a mediului său intern.
Aceasta este limita variabilității fenotipice a trăsăturii, care apare sub influența factorilor de mediu. Rata de reacție este determinată de genele organismului, prin urmare rata de reacție pentru aceeași trăsătură variază de la persoană la persoană. Gama de viteză de reacție a diferitelor caracteristici variază de asemenea. Organismele în care rata de răspuns este mai largă de această caracteristică, au capacități adaptive mai mari în anumite condiții de mediu, adică Variabilitatea variabilă în majoritatea cazurilor este adaptivă și majoritatea modificărilor care apar în organism atunci când sunt expuse anumitor factori de mediu sunt utile. Cu toate acestea, schimbările fenotipice își pierd uneori caracterul adaptiv. Dacă variabilitatea fenotipică este similară clinic unei boli ereditare, atunci astfel de modificări se numesc fenocopii.
Acesta este asociat cu o nouă combinație de gene imuabile ale părinților în genotipurile descendenților. Factori de variabilitate combinativă.
1. Divergență independentă și aleatorie a cromozomilor omologi în meioza anafazei I.
3. Amestec accidental de gameți în timpul fertilizării.
4. Selectarea aleatorie a organismelor parentale.
Acestea sunt rare, modificări persistente care apar în mod accidental în genotip care afectează întregul genom, cromozomi întregi, părți ale cromozomilor sau gene individuale. Ele apar sub influența factorilor mutageni de origine fizică, chimică sau biologică.
1) spontan și indus;
2) dăunătoare, utilă și neutră;
3) somatice și generative;
4) gena, cromozomială și genomică.
Mutațiile spontane sunt mutații care au apărut nedirecționat sub acțiunea unui mutagene necunoscut.
Mutațiile induse sunt mutații provocate artificial de acțiunea unui mutagene cunoscut.
Cromozomii sunt modificări ale structurii cromozomilor în procesul de diviziune celulară. Există următoarele tipuri de mutații cromozomiale.
1. Dublarea - dublarea regiunii cromozomiale din cauza trecerii inegale.
2. Ștergerea - pierderea locului cromozomului.
3. Inversiune - rotația segmentului cromozomial cu 180 °.
4. Translocația - mișcarea unui segment al cromozomului unui alt cromozom.
Genomice mutații sunt o schimbare în numărul de cromozomi. Tipuri de mutații genomice.
1. Poliploidia este o schimbare a numărului de seturi de cromozomi haploid într-un cariotip. Prin cariotip se înțelege numărul, forma și numărul de cromozomi caracteristici unei specii date. Distingerea între Nullisomia (absența a doi cromozomi omologi), monozomia (absența unuia dintre cromozomii omologi) și polizomia (prezența a doi sau mai mulți cromozomi inutili).
2. Heteroploidia - schimbarea numărului de cromozomi individuali într-un cariotip.
Mutațiile genetice sunt cele mai frecvente.
Cauzele mutațiilor genetice:
1) nucleotidă prolapsed;
2) inserarea unei nucleotide suplimentare (aceasta și cauza precedentă conduc la o schimbare în cadrul de citire);
3) înlocuirea unei nucleotide cu alta.
Transferul trăsăturilor ereditare într-o serie de generații de indivizi se realizează în procesul de reproducere. La celulele sexuale - prin intermediul celulelor sexuale, semnele ereditare asexuale sunt transmise cu celule somatice.
Unitățile de ereditate (purtătorii ei materiale) sunt gene. În termeni funcționali, o genă specifică este responsabilă pentru dezvoltarea unei trăsături. Acest lucru nu contrazice definiția pe care am dat-o genei de mai sus. Din punct de vedere chimic, gena este locul moleculei ADN. Acesta conține informații genetice despre structura proteinei sintetizate (adică, secvența aminoacizilor din molecula de proteină). Agregatul tuturor genelor din organism determină agregarea proteinelor specifice sintetizate în acesta, ceea ce duce în cele din urmă la formarea unor caracteristici specifice.
Într-o celulă procariotică, genele fac parte dintr-o singură moleculă de ADN și, într-o celulă eucariotă, ele sunt incluse în moleculele ADN încapsulate în cromozomi. Într-o pereche de cromozomi omologi din aceleași zone sunt localizate genele responsabile pentru dezvoltarea unei anumite trăsături (de exemplu, culoarea florii, forma semințelor, culoarea ochilor la om). Acestea sunt numite gene alelice. Într-o pereche de gene alelice, fie aceleași (bazate pe compoziția nucleotidelor și caracteristica pe care o definesc), fie diferitele gene pot fi incluse.
Conceptul de "semn" este asociat cu o anumită calitate individuală a organismului (morfologic, fiziologic, biochimic), prin care îl putem distinge de alt organism. De exemplu: ochii sunt albastru sau maro, florile sunt colorate sau nevopsite, înălțimea este mare sau mică, grupa sanguină I (0) sau II (A), etc.
Totalitatea tuturor genelor dintr-un organism este numită genotip, iar totalitatea tuturor semnelor este numită fenotip.
Fenotipul se formează pe baza genotipului în anumite condiții de mediu în timpul dezvoltării individuale a organismelor.
Trimiteți-le prietenilor: