Наследственность и изменчивость – биология

Наследственность и изменчивость

Наследственность и изменчивость являются одними из определяющих факторов эволюции органического мира.

Наследственность — это свойство живых организмов сохранять и передавать потомству особенности своего строения и развития. Благодаря наследственности из поколения в поколение сохраняются признаки вида, сорта, породы, штамма. Связь между поколениями осуществляется при размножении через гаплоидные или диплоидные клетки (см.

разделы «Ботаника» и «Зоология»).<\p>

Из органоидов клетки ведущая роль в наследственности принадлежит хромосомам, способным к самоудвоению и формированию с помощью генов всего комплекса характерных для вида признаков (см. главу «Клетка»). В клетках каждого организма содержатся десятки тысяч генов.

Вся их совокупность, характерная для особи вида, называется генотипом.

Изменчивость противоположна наследственности, но неразрывно с ней связана. Она выражается в способности организмов изменяться. Благодаря изменчивости отдельных особей популяция оказывается разнородной. Дарвин различал два основных типа изменчивости.

Ненаследственная изменчивость (см. о модификациях в главе «Основы генетики и селекции») возникает в процессе индивидуального развития организмов под влиянием конкретных условий среды, вызывающих у всех особей одного вида сходные изменения, поэтому Дарвин эту изменчивость назвал определенной.

Однако степень таких изменений у отдельных индивидуумов может быть различной. Например, у травяных лягушек низкие температуры вызывают темную окраску, но интенсивность ее у разных особей различна. Дарвин считал модификации не существенными для эволюции, так как они, как правило, не наследуются.

Наследственная изменчивость (см. о мутациях в главе «Основы генетики и селекции») связана с изменением генотипа особи, поэтому возникшие изменения наследуются. В природе мутации появляются у единичных особей под влиянием случайных внешних и внутренних факторов.

Характер их предсказать трудно, поэтому Дарвин эту изменчивость. назвал неопределенной. Мутации бывают незначительными и существенными и затрагивают различные признаки и свойства. Например, у дрозофилы под влиянием рентгеновских лучей изменяются крылья, щетинки, окраска глаз и тела, плодовитость и т. д.

Мутации могут быть полезными, вредными и безразличными для организма.

К наследственной изменчивости относится комбинативная изменчивость. Она возникает при свободных скрещиваниях в популяциях или при искусственной гибридизации. В результате рождаются особи с новыми сочетаниями признаков и свойств, отсутствовавшими у родителей (см.

о дигибридном скрещивании, новообразованиях при скрещиваниях, перекресте хромосом в главе «Основы генетики и селекции»). Соотносительная изменчивость также наследственна; она выражается в том, что изменение одного органа вызывает зависимые изменения других (см. в главе «Основы генетики и селекции» множественное действие гена).

Например, у гороха с пурпурными цветками всегда с таким же оттенком черешки и жилки листьев. У болотных птиц длинные конечности и шея всегда сопровождаются длинными клювом и языком.

Наследственную изменчивость Дарвин считал особенно важной для эволюции, так как она служит материалом для естественного и искусственного отборов при образовании новых популяций, видов, сортов, пород и штаммов.

Источник: https://kaz-ekzams.ru/biologiya/uchebnaya-literatura-po-biologii/biologiya-spravochnye-materialy/obshhaya-biologiya/682-nasledstvennost-i-izmenchivost.html

Наследственность и изменчивость (стр. 1 из 5)

Введение

Дарвинизм — это материалистическая теория эволюции органического мира Земли, основанная на воззрениях Ч. Дарвина. Фундаментом для создания теории эволюции Ч. Дарвину послужили наблюдения во время кругосветного путешествия на корабле «Бигл», исследования и обобщение достижений современной ему биологии и селекционной практики.

В 1859г. была напечатана книга Ч. Дарвина «Происхождение видов путём естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь». В этой книге Ч. Дарвин показал, что преобразование пород домашних животных и культурных растений происходит на основе незначительных изменений в признаках отдельных организмов.

Возникающие у животных и растений наследственные изменения попадают под действие естественного отбора, так что в борьбе за существование выживают формы, наиболее приспособленные к данным условиям среды. Тем самым Дарвин материалистически объяснил целесообразность организации живых существ.

Таким образом, он впервые в истории биологии построил теорию эволюции, руководствуясь, в частности, данными, полученными хозяйственной практикой.

Дарвин исходил из существования двух основных типов изменчивости: определённой (представляющей собой приспособительные реакции организмов на воздействие факторов внешней среды) и неопределённой (также возникающей под влиянием внешних факторов, но не имеющей приспособительного характера). Материалом эволюции может служить только неопределённая (наследственная) изменчивость, основанная, на мутациях и их комбинациях, возникающих в результате скрещивания. Главным движущим фактором эволюции служит естественный отбор.

Заслуга Дарвина в том, что он вскрыл движущие силы органической эволюции. Дальнейшее развитие биологии углубило и дополнило его представления, послужившие основой современного дарвинизма.

Развитие дарвинизма стимулировало прогресс многих областей биологии. Во всех биологических дисциплинах ведущее место занимает теперь исторический метод исследования.

В результате эволюционной трактовки факты, добытые наукой, в свою очередь, способствовали дальнейшей разработке проблем дарвинизма.

Современный дарвинизм служит важнейшей теоретической основой биологии, сельскохозяйственной и медицинской практики: только дарвинистический подход даёт возможность эффективного преобразования пород домашних животных и сортов культурных растений, выведения новых, более продуктивных штаммов микроорганизмов; дарвинизм создаёт основу для представления о биосфере как о сложнейшей развивающейся системе и в перспективе даёт возможность управления эволюционным процессом.

Предпосылки эволюции:

изменчивость и наследственность

Изменчивость и наследственность как свойство живого пред­ставляют собой предпосылки эволюции жизни. Главной целью их познания должно быть: 1) выяснение роли этих явлений в органической эволюции и 2) доказательство не­возможности сведения эволюции к этим предпосылкам. Решение упомянутых задач возможно только при более близком знакомстве с изменчивостью и наследственностью.

Формы изменчивости, основные понятия и термины

Из матричного принципа строения и работы генетического ко­да с неизбежностью следуют фундаментальные явления живой природы — наследственность (передача основных генетических структур от поколения к поколению) и изменчивость (разнород­ность, разнокачественность, наличие различий между особями).

Наследственность определяется самим принципом передачи на­следственного кода посредством процесса, сходного с получением оттисков, копий с одной и той же печати (матрицы).

Изменчи­вость определяется, во-первых, не абсолютной стабильностью мо­лекул, образующих цепочку генов (в результате разного рода причин в этих молекулах время от времени происходят измене­ния — мутации, ведущие к изменению кода наследственности), и, во-вторых, влиянием внешних условий, определяющих конкрет­ное проявление того или иного генетического зачатка в данных конкретных условиях. Можно сказать поэтому, что природа на­блюдаемой изменчивости всегда двойственна, противоречива. Эта двойственность долгое время ставила исследователей в тупик, была причиной многих дискуссий в биологии и теории эволюции, начиная с работ Ж. Ламарка и Ч. Дарвина. Ч. Дарвин различал несколько форм изменчивости. В процессе даль­нейших исследований, подтвердивших дарвиновские представле­ния, была выработана новая терминология, которая должна быть, сопоставлена с дарвиновской (см. табл.).

С новой терминологией тесно связаны некоторые понятия, которые значительно облегчают понимание процессов изменчиво­сти и наследственности:

1) Генотип и фенотип. Термины эти были предложены Иоганнсеном (1903). Фенотип — это вся совокупность признаков и свойств любого индивидуума — является результатом взаимодействия между генотипом и средой. Под генотипом понимают взаимно связанную систему единиц наследственности (генов), наследст­венную программу развития.

Как правило, различные генотипы обусловливают развитие различных фенотипов. Изменение генотипа влечет за собой и из­менение фенотипа.

2) Фенотипическая изменчивость. В результате простых наблюдений не всегда можно сказать, какой характер изменчивость носит, т.е. опреде­ляется ли она изменениями генотипа (наследственно обусловлен­ная изменчивость, или мутация) или она ненаследственна (моди­фикация).

Изменения проявляются в конкретных морфофизиологических, видимых или фенотипических изменениях: цвета, запаха, вкуса, фор­мы, пропорций, размера, числа частей и т. д.

Следовательно, в условиях простого наблюдения можно говорить лишь в самой общей форме о фенотипической изменчивости.

И только экспери­мент (в частности, скрещивание) может показать, какова доля наследственной (генотипической) и ненаследственной, определяе­мой влиянием конкретных факторов в развитии данной особи (паратипической) изменчивости в общей фенотипической изменчи­вости.

Любой наблюдаемый признак есть видимый результат реа­лизации наследственной программы развития в данных условиях. Поэтому признаки сами по себе, строго говоря, ненаследственны. Признаки зависимы, с одной стороны, от генетических особенно­стей организма, а с другой — от условий жизни. Это доказано совершенно твердо на огромном количестве фактов.

Например, известно, что породные признаки культурных животных про­являются только в условиях соответственного кормления и обще­го благоприятствующего содержания. При плохом кормлении и содержании не проявятся и типичные наружные признаки породы (рис.1), ее экстерьер.

Рис.1. Пример ненаследственных различий.

Два поросенка одного помета стали несходными

вследствие различного кормления.

Весь спектр возможных измене­ний данного генотипа при разных условиях развития получил назва­ние нормы реакции. Таким образом, можно сказать, что наследуется не признак, а норма реакции генотипа.

Ненаследственные (паратипические модификационные) фенотипические изменения есть реакция конкретного генотипа на разные условия среды. В разных условиях среды один и тот же генотип будет выражен различными феноти­пами.

Наследственные изменения – мутации

Мутации — это наследственные изменения генотипа. Это из­менение нормы реагирования выражается обычно в появлении новых признаков и свойств в изменении нормы реагирования на условия среды. По своей природе мутации могут быть весьма раз­личны, хотя во всех случаях являются дискретными изменениями общего кода наследственной информации. Различают:

-генные му­тации — единицами изменения являются гены или локусы в хромосомах;

-хромосомные мутации — еди­ницами изменения являются структурные перестройки отдельных хромосом (инверсии, дупликации, делеции, транслокации);

-ге­номные мутации — единицами изменения является число хромосом;

-внеядерные мутации — касаются изменения некоторых константных и более или менее автономных внеядерных структур клетки (митохондрий, пластид и т. п.).

Эволюционная характеристика мутаций

Важнейшими с эволюционной точки зрения характеристиками мутаций являются частота возникновения и встречаемость их в природных популяциях, а также влияние мутаций на те или иные признаки организма.

Частота возникновения отдельных спонтанных мутаций выра­жается в числе гамет одного поколения, содержащих определен­ную мутацию по отношению к общему числу гамет. Эти частоты, точно определенные для довольно значительного числа растений, животных и микроорганизмов, оказываются весьма близкими по величине и составляют 10-5 -10-7 (т. е.

1 из 100000-10000000 несет вновь возникшую мутацию в определенном локусе). Часто­та мутаций неодинакова для разных генов, у отдельных лабиль­ных генов растений она достигает 10-2 .

Общая частота мутаций, которая складывается из частот мутаций отдельных генов, также оказывается близкой у разных организмов: от нескольких про­центов (одноклеточные водоросли, низшие грибы, бактерии) до 25% (дрозофила) всех гамет одного поколения несут ту или иную мутацию.

Источник: http://MirZnanii.com/a/6974/nasledstvennost-i-izmenchivost

Наследственность и изменчивость

Наследственность и изменчивость — два взаимосвязанных основных свойства всех живых организмов.

Наследственность — это свойство организмов при любых формах размножения сохранять свои видовые, сортовые и породные, а частично и индивидуальные особенности. При этом, как видно из материалов предыдущей главы, свойство это реализуется через очень сложный многоступенчатый процесс индивидуального развития организмов в каждом поколении.

Родительское и дочернее поколения материально связаны между собой или половыми клетками при половом размножении, или спорами и почками при бесполом и вегетативном размножении. Значит именно через эти «материальные мостики» осуществляется передача наследственной информации из поколения в поколение.

При этом сами «мостики» (например, половые клетки при половом размножении) не похожи ни на те организмы, которые их образовали, ни на те, которые из них возникнут.

Поэтому вопросы о том, как и через какие клеточные структуры передается наследственная информация из поколения в поколение, как в ходе индивидуального развития эта наследственная информация реализуется в конкретные признаки и свойства развивающегося организма, являются центральными в генетике.

Изменчивость выражается в том, что в любом поколении отдельные особи чем-то отличаются и друг от друга, и от своих родителей.

Происходит это потому, что свойства и признаки каждого организма есть сложный результат двух причин: наследственной информации, полученной от родителей, и конкретных условий внешней среды, в которых шло индивидуальное развитие каждого организма.

Эти условия никогда не бывают одинаковыми даже для одно-пометных животных или для растений, выросших из семян одного плода. Поэтому и развивающиеся в разных условиях среды организмы оказываются в чем-то различными, т. е. проявляют свойство изменчивости.

Чем значительнее различия в условиях, тем резче будет выражена изменчивость организмов.
Сказанное о наследственности и изменчивости позволяет охарактеризовать два генетических понятия — генотип и фенотип.

Генотип — это совокупность той наследственной информации, которая была получена организмом от предыдущих поколений, это те наследственные возможности, которыми обладает данный организм.

А как эти наследственные возможности реализуются в свойства и признаки организма, будет зависеть не только от его генотипа, но и от конкретных условий, в которых происходило его развитие. Совокупность всех реально развившихся у организма свойств и признаков и будет составлять его фенотип.

Поэтому можно сказать, что фенотип формируется на основе двух начал: генотипа и воздействия определенных факторов внешней среды.

Источник: http://jbio.ru/nasledstvennost-i-izmenchivost

Наследственность и изменчивость

Наследственность  и  изменчивость — два   взаимосвязанных основных свойства всех живых организмов.

Наследственность — это свойство организмов при любых формах размножения сохранять свои видовые, сортовые и породные, а частично и индивидуальные особенности. При этом, как видно из материалов предыдущей главы, свойство это реализуется через очень сложный многоступенчатый процесс индивидуального развития организмов в каждом поколении.

Родительское и дочернее поколения материально связаны между собой или половыми клетками при половом размножении, или спорами и почками при бесполом и вегетативном размножении. Значит именно через эти «материальные мостики» осуществляется передача наследственной информации из поколения в поколение.

При этом сами «мостики» (например, половые клетки при половом размножении) не похожи ни на те организмы, которые их образовали, ни на те, которые из них возникнут.

Поэтому вопросы о том, как и через какие клеточные структуры передается наследственная информация из поколения в поколение, как в ходе индивидуального развития эта наследственная информация реализуется в конкретные признаки и свойства развивающегося организма, являются центральными в генетике.

Изменчивость выражается в том, что в любом поколении отдельные особи чем-то отличаются и друг от друга, и от своих родителей.

Происходит это потому, что свойства и признаки каждого организма есть сложный результат двух причин: наследственной информации, полученной от родителей, и конкретных условий внешней среды, в которых шло индивидуальное развитие каждого организма.

Эти условия никогда не бывают одинаковыми даже для одно-пометных  животных  или для  растений, выросших из семян одного плода. Поэтому и развивающиеся в разных условиях среды организмы оказываются в чем-то различными, т. е. проявляют свойство изменчивости.

Чем значительнее различия в условиях, тем резче будет выражена изменчивость организмов.
Сказанное о наследственности и изменчивости позволяет охарактеризовать два генетических понятия — генотип и фенотип.

Генотип — это совокупность той наследственной информации, которая была получена организмом от предыдущих поколений, это те наследственные возможности, которыми обладает данный организм.

А как эти наследственные возможности реализуются в свойства и признаки организма, будет зависеть не только от его генотипа, но и от конкретных условий, в которых происходило его развитие. Совокупность всех реально развившихся у организма свойств и признаков и будет составлять его фенотип.

Поэтому можно сказать, что фенотип  формируется на основе двух начал: генотипа и воздействия определенных факторов внешней среды.

Реклама:
– Рекомендуем прочитать следующую информацию: http://evomotus.ru/ autojac авторазбор новосибирск.

Источник: http://biologiya.net/obshhaya-biologiya/osnovy-genetiki/nasledstvennost.html

Наследственность и изменчивость. Хромосомная теория наследственности

Наследственность – это важнейшая особенность живых организмов, заключающаяся в способности передавать свойства и функции родителей потомкам. Эта передача осуществляется с помощью генов.

Ген – единица хранения, передачи и реализации наследственной информации. Ген представляет собой специфический участок молекулы ДНК, в структуре которого закодирована структура определенного полипептида (белка). Вероятно, многие участки ДНК не кодируют белки, а выполняют регулирующие функции.

Во всяком случае в структуре генома человека только около 2% ДНК представляют собой последовательности, на основе которых идет синтез информационной РНК (процесс транскрипции), которая затем определяет последовательность аминокислот при синтезе белков (процесс трансляции).

В настоящее время полагают, что в геноме человека имеется около 30 тыс. генов.

Гены расположены на хромосомах, которые находятся в ядрах клеток и представляют собой гигантские молекулы ДНК.

Хромосомная теория наследственности была сформулирована н 1902 г. Сэттоном и Бовери. Согласно этой теории хромосомы являются носителями генетической информации, определяющей наследственные свойства организма. У человека в каждой клетке имеется 46 хромосом, разделенных на 23 пары. Хромосомы, образующие пару, называются гомологичными.

Половые клетки (гаметы) образуются с помощью особого типа деления – мейоза. В результате мейоза в каждой половой клетке остается только по одной гомологичной хромосоме из каждой пары т.е. 23 хромосомы. Такой одинарный набор хромосом называется гаплоидным.

При оплодотворении, когда сливаются мужская и женская половые клетки и образуется зигота, двойной набор, который называется диплоидным, восстанавливается.

В зиготе у организма который из нее развивается, одна хромосома из каждой нары получена от отцовского организма, другая – от материнского.

Генотип – это совокупность генов, полученных организмом от родителей.

Другое явление, которое изучает генетика – изменчивость. Под изменчивостью понимают способность организмов приобретать новые признаки – различия в пределах вида. Выделяют две формы изменчивости: – наследственную;

– модификационную (ненаследственную).

Наследственная изменчивость – это форма изменчивости вызванная изменениями генотипа, которые могут быть связаны с мутационной либо комбинативной изменчивостью.

Мутационная изменчивость.
Гены время от времени подвергаются изменениям, которые получили название мутаций. Эти изменения имеют случайный характер и появляются спонтанно. Причины возникновения мутаций могут быть самыми разнообразными.

Имеется целый ряд факторов воздействие которых повышает вероятность возникновения мутации. Это может быть воздействие определенных химических веществ радиации, температуры и т.д.

С помощью этих средств можно вызывать мутации, однако случайный характер их возникновения сохраняется, и предсказать появление той или иной мутации невозможно.

Возникшие мутации передаются потомкам, т. е. определяют наследственную изменчивость, которая связанна с тем, где произошла мутация. Если мутация произошла в половой клетке то у нее есть возможность передаться потомкам, т.е.

быть унаследованной. Если же мутация произошла в соматической клетке, то она передается только тем из них, которые возникают из этой соматической клетки. Такие мутации называются соматическими, они не передаются по наследству.

Различают несколько основных типов мутаций. – Генные мутации, при которых изменения происходят на уровне отдельных генов, т. е. участков молекулы ДНК. Это может быть у трата нуклеотидов, замена одного основания на другое, перестановка нуклеотидов или добавление новых.

– Хромосомные мутации, связанные с нарушением структуры хромосом, приводят к серьезным изменениям, которые могут быть обнаружены при помощи микроскопа. К таким мутациям относятся утраты участков хромосом (делеции), добавление участков, поворот участка хромосомы на 180°, появление повторов.

– Геномные мутации вызвываются изменением числа хромосом. Могут появляться лишние гомологичные хромосомы: в хромосом ном наборе на месте двух гомологичных хромосом оказываются три -трисомия.

В случае моносомии наблюдается утрата одной хромосомы из пары. При полиплоидии происходит кратное увеличение генома.

Еще один вариант геномной мутации – гаплоидия, при которой остается только одна хромосома из каждой пары.

На частоту возникновения мутаций влияют, как уже было сказано, самые разнообразные факторы. При возникновении ряда геномных мутаций большое значение имеет, в частности, возраст матери.

Комбинативная изменчивость.
Данный тип изменчивости определяется характером полового процесса.

При комбинативной изменчивости возникают новые генотипы из-за новых комбинаций генов. Этот тип изменчивости проявляется уже на стадии образования половых клеток. Как уже было сказано, в каждой половой клетке (гамете) представлена только одна гомологичная хромосома из каждой пары.

Хромосомы попадают в гамету случайным образом, поэтому половые клетки одного человека могут довольно сильно отличаться по набору генов в хромосомах.

Еще более важная стадия для возникновения комбинативной изменчивости – это оплодотворение, после которого у вновь возникшего организма 50% генов унаследовано от одного родителя, и 50% – от другого.

Модификационная изменчивость не связана с изменениями генотипа, а вызвана влиянием среды на развивающийся организм.

Наличие модификационной изменчивости очень важно для понимания сущности наследования. Наследуются не признаки.

Можно взять организмы с абсолютно одинаковым генотипом, например вырастить черенки от одного и того же растения, но поместить их при этом в разные условия (освещенность, влажность, минеральное питание) и получить достаточно сильно отличающиеся растения с разными признаками (рост, урожайность, форма листьев и т. п.). Для описания реально сформировавшихся признаков организма используют понятие «фенотип».

Фенотип – это весь комплекс реально возникших признаков организма, который формируется как результат взаимодействия генотипа и влияний среды в ходе развития организма. Таким образом, сущность наследования заключается не в наследовании признака, а в способности генотипа в результате взаимодействия с условиями развития давать определенный фенотип.

Так как модификационная изменчивость не связана с изменениями генотипа, то модификации не передаются по наследству. Обычно это положение почему-то с трудом принимается.

Кажется, что если, скажем, родители на протяжении нескольких поколений тренируются в поднятии тяжестей и обладают развитой мускулатурой, то эти свойства должны обязательно передаться детям. Между тем, это типичная модификация, а тренировки – это и есть то воздействие среды, которое повлияло на развитие признака.

Никаких изменений генотипа при модификации не происходит и приобретенные в результате модификации признаки не наследуются. Дарвин называл этот вид изменчивости – ненаследственной.

Для характеристики пределов модификационной изменчивости применяется понятие норма реакции. Некоторые признаки у человека невозможно изменить за счет средовых влияний, например группу крови, пол, цвет глаз.

Другие, напротив, очень чувствительны к воздействию среды. К примеру, в результате длительного пребывания на солнце цвет кожи становится темнее, а волосы светлеют.

На вес человека сильно влияют особенности питания, болезни, наличие вредных привычек, стресс, образ жизни.

Средовые воздействия могут приводить не только к количественным, но и к качественным изменениям фенотипа. У некотррь« видов примулы при пониженной температуре воздуха(15-20 С) появляются цветы красного цвета, если же растения поместить во влажную среду с температурой 30°С, то образуются белые цветки.

причем, хотя норма реакции характеризует ненаследственную форму изменчивости (модификационную изменчивость), она тоже определяется генотипом. Это положение очень важно: норма реакции зависит от генотипа. Одно и то же воздействие среды на генотип может привести к сильному изменению одного его признака и никак не повлиять на другой.

Источник: https://psyera.ru/nasledstvennost-i-izmenchivost-hromosomnaya-teoriya-nasledstvennosti-646.htm

Признаки организмов. Наследственность и изменчивость

Представления о том, что для живых существ характерны наследственность и изменчивость, сложились еще в древности.

Было замечено, что при размножении организмов из поколения в поколение передается комплекс признаков и свойств, присущих конкретному виду (проявление наследственности).

Однако столь же очевидно и то, что между особями одного вида существуют некоторые различия (проявление изменчивости).

Знание о наличие этих свойств использовалось при выведении новых сортов культурных растений и пород домашних животных. Исстари в сельском хозяйстве применялась гибридизация, т. е.

скрещивание организмов, отличающихся друг от друга по каким-либо признакам. Однако до конца XIX в.

такая работа осуществлялась методом проб и ошибок, поскольку не были известны механизмы, лежащие в основе проявления подобных свойств организмов, а существовавшие на этот счет гипотезы имели чисто умозрительный характер.

В 1866 г. вышел в свет труд Грегора Менделя, чешского исследователя, «Опыты над растительными гибридами». В нем были описаны закономерности наследования признаков в поколениях растений нескольких видов, которые Г.

Мендель выявил в результате многочисленных и тщательно выполненных экспериментов. Но его исследование не привлекло внимания современников, не сумевших оценить новизну и глубину идей, опередивших общий уровень биологических наук того времени. Лишь в 1900 г., после открытия законов Г.

Менделя заново и независимо друг от друга тремя исследователями (Г. де Фризом в Голландии, К. Корренсом в Германии и Э. Чермаком в Австрии), начинается развитие новой биологической науки — генетики, изучающей закономерности наследственности и изменчивости.

Грегора Менделя справедливо считают основоположником этой молодой, но очень бурно развивающейся науки.

Наследственность организмов

Наследственностью организмов называют общее свойство всех организмов сохранять и передавать особенности строения и функций от предков к потомству.

Связь родителей с потомками у организмов осуществляется в основном через размножение. Потомство всегда подобно родителям и предкам, но не бывает их точной копией.

Каждый знает, что из желудя вырастает дуб, из яиц кукушки выводятся ее птенцы. Из семян культурных растений определенного сорта вырастают растения того же сорта. У домашних животных сохраняют свойства потомки той же породы.

Почему же потомство похоже на своих родителей? Во времена Дарвина причины наследственности были мало изучены.

В настоящее время известно, что материальную основу наследственности составляют гены, расположенные в хромосомах.

Ген представляет собой участок молекулы органического вещества ДНК, под действием которого формируются признаки. В клетках организмов разных видов содержатся единицы и десятки хромосом и сотни тысяч генов.

Хромосомы с расположенными в них генами имеются как в половых клетках, так и в клетках тела. При половом размножении происходит слияние мужской и женской половых клеток. В клетках зародыша объединяются мужские и женские хромосомы, поэтому формирование его происходит под влиянием генов как материнского, так и отцовского организма.

На развитие одних признаков большее влияние оказывают гены материнского организма, других — отцовского, на третьи признаки материнские и отцовские гены оказывают равное влияние. Поэтому потомство по одним признакам оказывается похожим на материнский организм, по другим — на отцовский, по третьим — совмещает признаки отца и матери, т. е.

имеет промежуточный характер.

Изменчивость организмов

Изменчивостью организмов называют общее свойство организмов приобретать новые признаки — различия между особями в пределах вида.

Изменчивы все признаки организмов: особенности внешнего и внутреннего строения, физиологии, поведения и др. В потомстве одной пары животных или среди растений, выросших из семян одного плода, невозможно встретить совершенно одинаковых особей.

В стаде овец одной породы каждое животное отличается еле уловимыми особенностями: размерами тела, длиной ног, головы, окраской, длиной и плотностью завитка шерсти, голосом, повадками.

Количество краевых язычковых цветков в соцветиях золотой розги (семейство сложноцветных) колеблется от 5 до 8. Число лепестков ветреницы дубравной (семейство лютиковых) — 6, а иногда 7 и 8.

Растения одного вида или сорта несколько отличаются друг от друга в сроках цветения, созревания плодов, степени засухоустойчивости и др. Благодаря изменчивости особей популяция оказывается разнородной.

Ненаследственная или модификационная изменчивость

Давно было замечено, что все особи данной породы, сорта или вида под влиянием определенной причины изменяются в одном направлении. Сорта культурных растений при отсутствии условий, в которых они были выведены человеком, теряют свои качества.

Например, белокочанная капуста при возделывании в жарких странах не образует кочана. Известно, что при хорошем удобрении, поливе, освещении растения обильно кустятся и плодоносят.

Породы лошадей, завезенные в горы или на острова, где пища недостаточно питательна, со временем становятся низкорослыми. Продуктивность беспородных животных в условиях улучшенного содержания и ухода повышается.

Все эти изменения ненаследственны, и если растения или животных перенести в исходные условия существования, то признаки вновь возвращаются к первоначальным.

Причины ненаследственной, или модификационной, изменчивости организмов во времена Дарвина были слабо изучены. К настоящему времени выяснено, что формирование организма идет как под влиянием генов, так и под воздействием условий среды обитания.

Эти условия и служат причиной ненаследственной, модификационной, изменчивости. Они могут ускорить или замедлить рост и развитие, изменить окраску цветков у растений, но гены при этом не изменяются.

Благодаря ненаследственной изменчивости особи популяций оказываются приспособленными к меняющимся условиям среды.

Наследственная изменчивость

Кроме модификационной существует другая форма изменчивости — наследственная изменчивость организмов, которая затрагивает хромосомы или гены, т. е. материальные основы наследственности. Наследственные изменения были хорошо известны Дарвину, им он отводил большую роль в эволюции.

Причины наследственной изменчивости во времена Дарвина также были мало исследованы. В настоящее время известно, что наследственные изменения обусловлены изменением генов или образованием новых комбинаций их в потомстве.

Так, один вид наследственной изменчивости — мутации — обусловлен изменением генов; другой вид — комбинативная изменчивость — вызван новой комбинацией генов в потомстве; третий — соотносительная изменчивость — связан с тем, что один и тот же ген оказывает влияние на формирование не одного, а двух и более признаков.

Таким образом, в основе всех видов наследственной изменчивости лежит изменение гена или совокупности генов.

Мутации могут быть незначительными и затрагивать самые различные морфологические и физиологические особенности организма, например у животных — размеры, окраску, плодовитость, молочность и т. п. Иногда мутации проявляются в более значительных изменениях.

Такого рода изменения были использованы при создании курдючных, мериносовых и каракулевых пород овец, махровых сортов многих декоративных растений, деревьев с плакучими и пирамидальными кронами.

Известны наследственные изменения земляники с простыми яйцевидными листьями, чистотела с рассеченными листьями.

Мутации могут происходить в силу самых различных воздействий. Источником комбинативной изменчивости в популяциях служит скрещивание. Отдельные особи одной и той же популяции несколько отличаются друг от друга по генотипу. В результате свободного скрещивания получаются новые комбинации генов.

Появившиеся в популяции в силу случайных причин наследственные изменения постепенно распространяются среди особей благодаря свободному скрещиванию, и популяция оказывается насыщенной ими.

Эти наследственные изменения сами по себе не могут привести ни к появлению новой популяции, ни тем более нового вида, но они являются необходимым материалом для отбора, предпосылкой для эволюционных изменений.

Еще Дарвин отметил соотносительный характер наследственной изменчивости. Например, длинные конечности животных почти всегда сопровождаются удлиненной шеей; у бесшерстных собак наблюдаются недоразвитые зубы; голуби с оперением на ногах имеют перепонки между пальцами.

У столовых сортов свеклы согласованно изменяется окраска корнеплода, черешков и нижней стороны листьев. У львиного зева со светлыми венчиками цветков стебель и листья зеленые; с темными венчиками — стебель и листья темные.

Поэтому, проводя отбор по одному, нужному признаку, следует учитывать возможность появления в потомстве других, иногда нежелательных признаков, относительно с ним связанных.

Наследственность и изменчивость — разные свойства организмов, обусловливающие сходство и несходство потомства с родителями и с более отдаленными предками. Наследственность выражает устойчивость органических форм в ряду поколений, а изменчивость — их способность к преобразованию.

Дарвин неоднократно подчеркивал необходимость глубокой разработки законов изменчивости и наследственности. Позднее они стали предметом изучения генетики.

Источник: http://spadilo.ru/priznaki-organizmov-nasledstvennost-i-izmenchivost/

Наследственность и изменчивость организмов

содержание   ..  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  ..

III

«…признание того,

 что явление жизни невозможно

 без наследственности, показывает,

что воспроизведение исторически созданных

форм жизни в ряду поколений составляет основу жизни,

обеспечивает прямую физическую связь

на протяжении всех ее этапов,

от первых организмов

 до современных видов».

Наследственность и изменчивость — это важнейшие свойства живого, которые не только отличают живое от неживого, но и определяют совместно с размножением бесконечное продолжение жизни, ее непрерывность на всех уровнях организации живого. Теоретическое значение учения о наследственности и изменчивости для биологии невозможно переоценить.

Однако данные о наследственности и изменчивости имеют также и выдающееся практическое значение. Они составляют научную основу селекции растений и животных. По образному определению Н. И. Вавилова «…селекция представляет собой эволюцию, направляемую волей человека».

Данные о наследственности и изменчивости лежат в основе наших представлений о нормальной и патологической наследственности человека и животных. Наконец, генетическая инженерия, созданная в недрах молекулярной генетики, составляет основу биотехнологии, которая, по образному выражению А. А.

Баева, вступила в триумвират с механической и физической технологиями, составляющими становой хребет промышленности.

Наследственность есть категория историческая.

Ее ключевая роль в определении непрерывности жизни заключается в том, что она обеспечивает физическую связь между поколениями клеток или организма в виде передачи генетической информации от родителей к их потомству.

Но организмы живут в условиях определенной среды. Поэтому непрерывная передача генетической информации от родителей к потомству обеспечивает единство организмов и среды.

НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ И НЕПРЕРЫВНОСТЬ ЖИЗНИ

Из всех органических молекул способностью к саморепродукции обладают только нуклеиновые кислоты. Между тем, находясь в клетках, они контролируют их структуру и свойства (активность).

Поэтому уникальность жизни в генетическом смысле заключается в том, что нуклеиновые кислоты через половые клетки обеспечивают химическую связь между поколениями.

Благодаря размножению, наследственности и изменчивости жизнь видов продолжается бесконечно долго как непрерывное чередование поколений с сохранением между ними химических связей.

Уникальность жизни определяется также и постоянством видов. В процессе размножения исходные организмы всегда продуцируют самих себя, т. е. «подобное рождает подобное».

Потомство пары мышей всегда является мышами, точно так же, как две бактериальные клетки являются бактериями того же вида, что и их родительская клетка. Следовательно, постоянство видов определяется передачей сходства от родителей к потомству, т. е.

наследованием свойств своих родителей, вследствие чего организмы всех поколений (генераций) в пределах вида характеризуются общим наследственным (генетическим) поведением.

Наследственность — это передача сходства от родителей к потомству или склонность организмов походить на своих родителей. Наследственность означает передачу анатомических, физиологических и других, свойств и особенностей от организмов одних поколений (генераций) к организмам других.

Поскольку связь между поколениями обеспечивается половыми клетками, а оплодотворение представляет собой слияние ядер этих клеток и образование зиготы, то ядра половых клеток составляют физическую основу такой связи.

Когда речь идет о наследственности организмов, то следует понимать, что единственным материалом, который наследуется потомством от своих родителей, является генетический материал, сосредоточенный в ядерных структурах (хромосомах) и представляющий собой гены (единицы наследственности).

Следовательно, потомство наследует от своих родителей не признаки (свойства), а гены, которые контролируют эти признаки (свойства), причем показателем генетической детерминируемости признаков является наследуемость последних.

Различают наследование, которое не связано с полом, и наследование, контролируемое, ограничиваемое и сцепленное с полом. Под наследованием, не связанным с полом, понимают то наследование, которое не зависит от пола организмов-родителей или потомства. При наследовании, контролируемом полом, проявление генов отмечают у обоих полов, но по-разному.

Наследование, ограничиваемое полом, заключается в том, что проявление генов происходит лишь у одного пола. Наконец, наследование, сцепленное с полом, обусловлено локализацией соответствующих генов в половых хромосомах.

Кроме этих типов наследования различают также полигенное наследование, когда наследуемость признака подвержена контролю со стороны нескольких генов.

Однако организмы, которые произошли от какой-то пары родителей, не все являются совершенно одинаковыми.

В одном и том же помете мышей или в одной и той же культуре бактерий (происходящей от одной бактериальной клетки) можно встретить организмы, которые по каким-то признакам будут отличаться от родителей.

Иногда у потомства обнаруживаются признаки, которые были присущи лишь далеким предкам, или признаки, которые являются совершенно новыми не только для их родителей, но и для их далеких предков. Следовательно, для индивидуальных организмов характерны различия, изменчивость признаков.

Противоположным свойством наследственности является изменчивость. Она заключается в изменениях генетического материала, сопровождаемых изменениями признаков организма. Результатом изменчивости является образование новых вариантов организмов, непрерывность разнообразия жизни.

содержание   ..  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  ..

Источник: http://zinref.ru/000_uchebniki/00500biologia/001_Biologia_s_osnovami_ekologii_Pekhov_2000/034.htm

Лекция № 15. наследственность и изменчивость

Похожие главы из других книг

Антропологическая поэтика С. А. Есенина: Авторский жизнетекст на перекрестье культурных традиций Самоделова Елена Александровна

«Брачная наследственность»

Общая биология Козлова Е А

24. Изменчивость. Понятие, Виды. Мутации Изменчивость – это свойство живых организмов существовать в различных формах (вариантах). Виды изменчивости 1. Наследственная (генотипическая) изменчивость связана с изменением самого генетического материала.

Зоопсихология. Элементарное мышление животных [Учебное пособие] Зорина Зоя Александровна

9.4. Изменчивость поведения и выявление роли генотипа Традиционный вопрос, стоящий перед исследователями в области генетики поведения, — это выяснение роли генетических факторов в определении особенностей поведения. Задачи генетики поведения: * относительная роль генетических и средовых факторов, а также их взаимодействия при формировании поведения;

Общая биология: конспект лекций Козлова Е А

ЛЕКЦИЯ № 14. Наследственность 1. Неаллельные гены Неаллельные гены – это гены, расположенные в различных участках хромосом и кодирующие неодинаковые белки. Неаллельные гены также могут взаимодействовать между собой.

При этом либо один ген обусловливает развитие нескольких признаков, либо, наоборот, один признак проявляется под действием совокупности нескольких генов.

Выделяют три формы взаимодействия неаллельных генов: 1) комплементарность;

Superинтеллект [Интенсив-тренинг для повышения IQ] Кинякина Ольга

2.5. ИНТЕЛЛЕКТ И НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ Что же такое ум?

Древо познания Матурана Умберто

3. История: репродукция и наследственность

Эта книга сделает вас умнее. Новые научные концепции эффективности мышления Коллектив авторов

Ненаследуемая наследственность ДЖОРДЖ ЧЁРЧ Профессор Гарвардского университета, руководитель проекта Personal Genome Имена Лысенко и Ламарка стали практически синонимами понятия «плохая наука» – не просто посредственная, а именно плохая, учитывая огромные политические и экономические последствия их идей.

Антропология: Шпаргалка Автор неизвестен

24. НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ И СОЦИАЛЬНАЯ СРЕДА Разнообразие людей объясняется биологией человека – мы рождаемся с разными генами. В то же время биология человека является источником разнообразия людей потому, что именно она определила и возможность человеческого общества, и его необходимость.

Заря генетики человека. Русское евгеническое движение и начало генетики человека Бабков Василий Васильевич

Наследственность у человека{3} [43] Т.X. Морган

Мемуары Хейро. Воспоминания великосветского хироманта: практикум и реминисценции Хейро (Луис де Хамон)

Глава 29. Два Чемберлена. Наследственность. Достопочтенный Л. Д. Бэлфор и другие видные люди Джозеф Чемберлен В то же время у меня состоялось еще несколько интересных встреч. Я имел честь быть представленным мистеру Джозефу Чемберлену [31] и его сыну – мистеру Остину Чемберлену [32].

Омни диета Амен Тана

Глава 1 Ваша наследственность не является вашей судьбой У каждого из нас есть свой собственный внутренний врач, нам нужно лишь помочь ему делать свою работу. Естественная исцеляющая сила внутри каждого из нас является одной из самых могучих сил для поправления здоровья. Ваша пища должна быть лекарством, а ваше лекарство должно быть пищей. Гиппократ[11]

Кинология. Пособие для экспертов и владельцев племенных собак Гусев Владимир Гаврилович

НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ И ЕЕ ЗАКОНЫ Современные породы собак путем длительной, порой многовековой селекции достигли высоких степеней совершенства.

120 лет жизни – только начало. Как победить старение? Москалев Алексей Александрович

Наследственность Все мы знаем об уникальных случаях долгожительства отдельных людей. Известны случаи, когда люди живут более 110 лет. Как оказалось, определяющую роль в этом явлении играют гены.

Счастливый обладатель генотипа долгожителя имеет все шансы прожить более 90 лет, не прилагая для этого особых усилий.

Быть может, именно вам повезло? Уже сейчас можно пройти генетические тесты и оценить свою наследственную склонность к долголетию.

Организация как система. Принципы построения устойчивого бизнеса Эдвардса Деминга Нив Генри

Глава 4 Вариации (изменчивость) и управление процессами Если бы мне пришлось выразить мое послание к менеджменту всего в нескольких словах, я сказал бы: «Вся суть – в уменьшении вариаций». Деминг также много говорит об «ужасающих примерах» непонимания опасности вариаций, которые он наблюдал на практике. Вот один такой пример из моего собственного опыта в Англии.

Знание-сила, 1999 №01<\p>

Планеты и наследственность?

Царство свободного ребенка. Избранные статьи о воспитании Водовозова Елизавета Николаевна

Наследственность и физическое воспитание На склад характера человека могущественное влияние оказывают: исторические условия, наследственность и воспитание… Что же такое наследственность?

Источник: https://librolife.ru/g4371368

Трудные вопросы ЕГЭ по биологии – наследственность и изменчивость

При самостоятельной подготовке к ЕГЭ по биологии часто возникают трудности с классификацией изменчивости, видами мутаций.

1. Установите соответствие 

Признаки	Диапазоны нормы реакции
А) масса тела крупного рогатого скота Б) размер глазного яблока у человека В) количество позвонков в шейном отделе позвоночника млекопитающих Г) густота шерсти у млекопитающих Д) размер и форма цветка растений Е) яйценоскость кур	1) узкая норма реакции 2) широкая норма реакции

2. Установите соответствие 

Характеристика	Типы мутаций
А) делеция участка хромосомы Б) изменение последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК В) кратное увеличение гаплоидного набора хромосом Г) анеуплоидия Д) изменение последовательности генов в хромосоме Е) выпадение одного нуклеотида	1) генные 2) геномные 3) хромосомные

3. Установите соответствие 

Примеры	Виды изменчивости
А) рождение котенка альбиноса у нормально окрашенных родителей Б) изменение окраски шерсти у горностаевого кролика В) образование зеленых гладких и желтых морщинистых семян у гороха Г) рождение голубоглазого ребенка у кареглазых родителей Д) рождение гладкошерстного потомства у морских свинок с мохнатой шерстью Е) появление цветка с пятью лепестками у сирени	1) комбинативная 2) модификационная 3) мутационная

4. Установите соответствие 

Характеристика	Виды изменчивости
А) изменения адекватны условиям среды Б) может быть вредной, полезной или нейтральной В) изменения определяются нормой реакции признака Г) носит групповой характер Д) носит внезапный скачкообразный характер Е) затрагивает только изменения фенотипа	1) наследственная 2) ненаследственная

5. Установите соответствие 

Характеристика

Типы мутаций

А) выживание небольшого процента всходов от общего числа семян, пораженных грибковым заболеванием Б) истончение скорлупы вследствие недостаточного содержания кальция в рационе волнистого попугайчика В) рождение птенца-альбиноса у пары серых ворон Г) устойчивость бактерий к постоянно принимаемому антибиотику Д) появление пятилепесткового цветка у четырехлепестковой сирени Е) повышение урожайности моркови при прореживании всходов

1) ненаследственная 2) наследственная

6. Установите соответствие 

Наследственные заболевания	Виды мутаций
А) полидактилия Б) синдром Дауна В) синдром Тернера Г) фенилкетонурия Д) синдром Кляйнфельтера Е) дальтонизм	1) генная 2) геномная

7. Установите соответствие 

Характеристика	Способы размножения
А) сливаются гаплоидные ядра Б) образуется зигота В) происходит с помощью спор или зооспор Г) проявляется комбинативная изменчивость Д) образуется потомство, идентичное исходной особи Е) генотип родительской особи сохраняется в ряду поколений	1) бесполое 2) половое

8. Все приведенные ниже характеристики, кроме двух, используются для описания генных мутаций. Определите две характеристики, «выпадающие» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

1) потеря отдельных нуклеотидов в ДНК

2) кратное увеличение числа хромосом

3) изменение последовательности нуклеотидов в ДНК

4) добавление одного триплета в ДНК

5) увеличение числа аутосом

9. Установите соответствие 

Характеристика	Категория заболевания
А) обусловлены геномными мутациями или структурными изменениями отдельных хромосом Б) выделяют болезни аутосомного и сцепленного с полом наследования В) примеры синдром Дауна и синдром «кошачьего крика» Г) возникают в результате мутации гена Д) примеры фенилкетонурия и альбинизм	1) генные 2) хромосомные

10. Установите соответствие 

Примеры

Формы изменчивости

А) среди родившихся ежат один ежонок оказался белым (альбинос) Б) у цветущей капусты один из цветков имеет пять лепестков вместо четырех В) белые овцы отравляются, поедая зверобой, а черные – нет Г) родившийся белый котенок с голубыми глазами оказался глухим Д) у серой мыши родились детеныши, один из которых имеет желтую окраску Е) гречиху обработали колхицином, в результате появились растения с тетраплоидным набором хромосом

1) неопределенная 2) коррелятивная

Список используемых источников:

1. ЕГЭ. Биология: типовые экзаменационные варианты: 30 вариантов / под ред. В.С. Рохлова. – М,: Издательство «Национальное образование», 2018
2. Биология. Подготовка к ЕГЭ-2018. 30 тренировочных вариантов по демоверсии 2018 / А.А. Кириленко, С.И. Колесников, Е.В. Даденко. – Ростов-на-Дону: Легион, 2017

Источник: http://biologyonline.ru/index.php/2-uncategorised/42-trudnye-voprosy-ege-po-biologii-nasledstvennost-i-izmenchivost