Varijabilnost koja je naslijeđena. Biološki test - nasljednost i varijabilnost
Pitanje 1. Koje vrste varijabilnosti poznajete?
Postoje dvije glavne vrste varijabilnosti - nenasljedna i nasljedna. Nenasljedna (fenotipska ili modificirana) varijabilnost je proces pojave novih osobina pod utjecajem okolišnih čimbenika koji ne utječu na genotip. Primjer je stablo hrasta, čije je lišće u procesu razvoja dobilo različitu površinu ovisno o osvjetljenju (malo - sa jakim osvjetljenjem, veliko - s niskim osvjetljenjem).
Nasljedna varijabilnost povezana je s promjenama u genotipu; osobine i svojstva stečena kao rezultat toga prenose se na sljedeće generacije.
Postoje dvije vrste nasljednih varijacija - kombinirane i mutacijske.
Kombinativna varijabilnost sastoji se u pojavi novih osobina kao rezultat stvaranja novih kombinacija roditeljskih gena u genotipovima potomaka. Kombinativnu varijabilnost osigurava nasumična divergencija homolognih kromosoma u mejozi, izmjena regija homolognih kromosoma u profazi I mejoze, slučajni susret gameta tijekom oplodnje i slučajni odabir roditeljskih parova.
Mutacijska varijabilnost uzrokovana je promjenama u genima i kromosomima.
Pitanje 2. Kolika je brzina reakcije?
Brzina reakcije (inače - granice varijabilnosti modifikacije) su granice unutar kojih je moguća promjena osobine za određeni genotip. Brzina reakcije može biti ili vrlo široka (ljudska težina) ili vrlo uska (krvna grupa). Tipično, uska stopa reakcije ima znakove koji osiguravaju vitalne kvalitete tijela. Također je važno da se s roditelja na potomstvo ne prenosi tvrdo zadana vrijednost ove ili one osobine, već brzina njegove reakcije.
Pitanje 3. Zašto se fenotipska varijacija ne nasljeđuje?
Fenotipska varijabilnost ne utječe na genotip, pružajući samo jednu ili drugu manifestaciju svojstava svojstvenih njemu. Obično je predvidljiv i jednosmjeran je kod različitih jedinki iste vrste. Na primjer, ako polje pšenice ne prima dovoljno vlage, tada sve njegove biljke imaju loše formiranje klipa. U ovom slučaju, genotip kod pojedinaca ostaje nepromijenjen, stoga se ne događa prijenos informacija o modifikacijama na potomstvo. Stoga se fenotipske varijacije ne nasljeđuju.
Pitanje 4. Što su mutacije? Opišite glavna svojstva mutacija.
Mutacije- To su nagle prirodne ili umjetne promjene u genetskom materijalu koje dovode do promjene određenih fenotipskih osobina i svojstava organizma. Glavna svojstva mutacija:
spontanost - mutacije nastaju slučajno;
nespecifičnost - može se pojaviti u bilo kojem dijelu genoma;
grčeviti - uzrokuju nove kvalitativne promjene;
nesmjernost - nastale promjene u genotipu i fenotipu mogu biti i biološki štetne i korisne.
Pitanje 5. Navedite klasifikaciju mutacija prema stupnju promjena u nasljednom materijalu.
Postoje tri glavne vrste mutacija:
mutacije gena uzrokuju promjene u pojedinačnim genima, narušavajući red i broj nukleotida u lancu DNA. To dovodi do sinteze izmijenjenog (obično defektnog) proteina. Posljedice genskih mutacija su bolesti poput fenilketonurije i Duchenneove mišićne distrofije;
kromosomske mutacije utječu na značajan dio kromosoma, uzrokujući abnormalnosti u nekoliko (ponekad i mnogo) gena odjednom. Opisani su slučajevi gubitka dijela kromosoma, njegovog prevrtanja, pomicanja, umnožavanja itd.;
genomske mutacije dovode do promjene broja kromosoma u kariotipu. Oni nastaju kao rezultat kršenja divergencije homolognih kromosoma. Primjer je Downov sindrom, koji se javlja kada se pojavi dodatni 21. kromosom. U tom slučaju ukupan broj kromosoma postaje jednak 47. Drugi primjer genomskih mutacija je stvaranje poliploidnih biljaka (najčešće tetraploidnih).
Mutacije su dominantne i recesivne. Većina mutacija je recesivna i ne pojavljuje se u heterozigota. To je vrlo važno za postojanje vrste. Mutacije se i pod tim uvjetima u pravilu pokazuju štetnima jer unose poremećaje u fino uravnotežen sustav biokemijskih reakcija. Kada se uvjeti okoline promijene, neke mutacije mogu biti korisne i nositelji takvih mutacija dobivaju prednost u procesu prirodne selekcije.
U homozigotnom stanju, mutacije često smanjuju održivost ili plodnost pojedinca. Mutacije koje naglo smanjuju održivost, djelomično ili potpuno zaustavljaju razvoj, nazivaju se polusmrtonosne ili smrtonosne. Kod ljudi te mutacije uključuju gen za hemofiliju i gen za anemiju srpastih stanica, koji određuje sintezu abnormalnog hemoglobina.
Ako se mutacija dogodi u zametnim stanicama, tada se nalazi tek u sljedećoj generaciji. Takve se mutacije nazivaju generativnim. Mutacije se također mogu pojaviti u somatskim stanicama, manifestirajući se samo u ovaj organizam... Ali s aseksualnim razmnožavanjem, mogu se prenijeti na potomstvo.
Pitanje 6. Koje su glavne skupine mutagenih čimbenika. Navedite primjere mutagena u svakoj skupini.
Mutageni čimbenici mogu se podijeliti u tri skupine:
fizički mutageni - sve vrste ionizirajućeg zračenja (gama zrake, rendgenske zrake), ultraljubičasto zračenje, visoko i niska temperatura;
kemijski mutageni - analozi nukleinskih kiselina, peroksidi, soli teških metala (olovo, živa), dušična kiselina, mnogi organski spojevi;
biološki mutageni – strana DNK i virusi koji ugrađivanjem u DNK domaćina remete rad gena.
Nasljedna varijabilnost
Nasljedna, odnosno genotipska varijabilnost - varijabilnost zbog promjene genotipa; događa se: kombinativan- nastaje rekombinacijom nasljednog materijala u procesu mejoze i spajanja gameta; mutacijskišto dovodi do promjene genetskog materijala.
Kao rezultat križanja u profazi-1 mejoze, u anafazi-1 mejoze - kao rezultat divergencije na polove haploidnih skupova kromosoma, u svakom od kojih broj očevih i majčinih kromosoma može biti različit i u anafazi-2, kada se kromatide razlikuju kao rezultat križanja. A kada se jedinstvene gamete spoje, nastaju jedinstvene kombinacije alela gena u svakom genotipu, koje su pod kontrolom selekcije.
Mutacijska varijabilnost. Pojam "mutacija" prvi je u znanost uveo nizozemski genetičar G. de Vries. Provođenje pokusa s noćurkom ( ukrasna biljka), slučajno je pronašao primjerke koji su se po nizu karakteristika razlikovali od ostalih (velik rast, glatki, uski i dugi listovi, crvene lisne žile i široka crvena pruga na čaški itd.). Štoviše, tijekom reprodukcije sjemenom, biljke su ustrajno zadržavale te karakteristike iz generacije u generaciju. Kao rezultat generaliziranja svojih zapažanja, de Vries je stvorio mutacijsku teoriju čije glavne odredbe nisu izgubile na značaju do danas: Mutacije se pojavljuju iznenada, u skokovima i granicama, bez ikakvih prijelaza; mutacije su nasljedne, t.j. stalno se prenose s koljena na koljeno; mutacije ne tvore kontinuirane redove, nisu grupirane oko srednjeg tipa (kao kod modifikacijske varijabilnosti), one su kvalitativne promjene. Mutacije nisu usmjerene - bilo koji lokus može mutirati, uzrokujući promjene u manjim i vitalnim znakovima u bilo kojem smjeru; iste se mutacije mogu ponavljati; mutacije su individualne, odnosno javljaju se kod pojedinih jedinki.
Proces nastanka mutacija naziva se mutageneza, organizmi u kojima su se pojavile mutacije nazivaju se mutanti, a okolišni čimbenici koji uzrokuju pojavu mutacija nazivaju se mutageni. Postoji nekoliko klasifikacija mutacija:
Mutacije na mjestu njihovog nastanka: generativne - koje su nastale u zametnim stanicama. Oni ne utječu na karakteristike određenog organizma, već se pojavljuju tek u sljedećoj generaciji. Somatski - nastaje u somatskim stanicama. Te se mutacije očituju u određenom organizmu i ne prenose se na potomstvo tijekom spolnog razmnožavanja (crna mrlja na pozadini smeđeg kaputa kod astrahanskih ovaca). Somatske mutacije mogu se očuvati samo aseksualnim razmnožavanjem (prvenstveno vegetativnim).
Mutacije po adaptivnoj vrijednosti: korisne - povećavaju održivost jedinki, češće štetne - smanjuju i neutralne - ne utječu na održivost jedinki. Ova je klasifikacija vrlo proizvoljna, budući da ista mutacija u nekim uvjetima može biti korisna, au drugim - štetna.
Mutacije po prirodi manifestacije: dominantne - pojavljuju se u prvoj generaciji i potpadaju pod kontrolu selekcije i recesivne (mutacije koje se ne pojavljuju u heterozigota, dakle, dugo traju u populaciji i čine rezervu nasljedne varijabilnosti) . Većina mutacija je recesivna.
Mutacije promjenom stanja gena: izravne - prijelaz gena iz divljeg u novo stanje, reverzno - prijelaz gena iz mutantnog stanja u divlji tip. Mutacije po prirodi njihovog izgleda: spontane - mutacije koje su nastale prirodno pod utjecajem okolišnih čimbenika, inducirane - mutacije umjetno uzrokovane djelovanjem mutagenih čimbenika.
Mutacije po prirodi promjene genotipa: genske, kromosomske, genomske. Mutacije mogu uzrokovati različite promjene u genotipu, utječući na pojedine gene, cijele kromosome ili cijeli genom.
Genomski nazvane mutacije, uslijed kojih dolazi do promjene broja kromosoma u stanici. Genomske mutacije nastaju kao posljedica kršenja mitoze ili mejoze, što dovodi ili do neravnomjernog odvajanja kromosoma na polove stanice, ili do dupliciranja kromosoma, ali bez podjele citoplazme. Ovisno o prirodi promjene broja kromosoma, razlikuju: poliploidija - povećanje broja kromosoma, višestruka genoma. Poliploidija je češća u protozoa i biljaka. Ovisno o broju haploidnih skupova kromosoma sadržanih u stanicama, razlikuju se: triploidi (3n), tetraploidi (4n) itd. Mogu biti: autopoliploidi - poliploidi koji nastaju umnožavanjem genoma jedne vrste, alopoliploidi - poliploidi nastali umnožavanjem genoma različiti tipovi(tipično za međuvrsne hibride).
Heteroploidija (aneuploidija)- povećanje ili smanjenje broja kromosoma bez višestrukog genoma. Najčešće dolazi do smanjenja ili povećanja broja kromosoma za jedan (rjeđe dva ili više). Zbog nedisjunkcije bilo kojeg para homolognih kromosoma u mejozi, jedna od formiranih gameta sadrži jedan kromosom manje, a druga više. Spajanje takvih gameta s normalnom haploidnom gametom tijekom oplodnje dovodi do stvaranja zigote s manje ili više kromosoma u usporedbi s diploidnim skupom karakterističnim za danu vrstu. Među aneuploidima postoje: trisomi - organizmi sa skupom kromosoma 2n + 1, monosomi - organizmi sa skupom kromosoma 2n -1. Primjerice, Downova bolest kod ljudi nastaje kao posljedica trisomije na 21. paru kromosoma.
Kromosomske mutacije - mutacije koje uzrokuju promjene u strukturi kromosoma. Preraspodjela se može provoditi kako unutar jednog kromosoma - intrakromosomske mutacije, tako i između nehomolognih kromosoma - interkromosomske mutacije.
Intrakromosomske mutacije: brisanje - gubitak dijela kromosoma (ABCD ® AB); inverzija - rotacija presjeka kromosoma za 180˚ (ABCD ® ACBD); umnožavanje - udvostručenje istog dijela kromosoma; (ABCD ® ABCBCD);
Interkromosomske mutacije: translokacija - prijenos dijela jednog kromosoma na drugi, njemu nehomologni (ABCD ® ABCD1234). Moguće je kombinirati dva nehomologna kromosoma u jedan kromosom.
Genske mutacije nazivaju se promjene u strukturi molekule DNA na mjestu specifičnog gena koji kodira strukturu određene proteinske molekule. Ove mutacije podrazumijevaju promjenu strukture proteina, odnosno pojavljuje se novi slijed aminokiselina u polipeptidnom lancu, što rezultira promjenom funkcionalne aktivnosti proteinske molekule.
Zbog mutacija gena dolazi do niza višestrukih alela istog gena. Najčešće se mutacije gena javljaju kao posljedica zamjene jednog ili više nukleotida drugim, umetanja nukleotida, gubljenja nukleotida, promjene redoslijeda alternacije nukleotida.
U prirodi se neprestano odvija spontana mutageneza. Međutim, spontane mutacije su rijedak događaj... Na primjer, kod ljudi i drugih višestaničnih organizama također iznosi 10 -5 po genu po gameti po generaciji. Drugim riječima, samo u jednoj od 100 tisuća gameta gen se mijenja. Ali u svakoj gameti ima puno gena. Prema suvremenim procjenama, ljudski genom sadrži oko 30 tisuća gena. Posljedično, u svakoj generaciji, oko trećine ljudskih gameta nosi nove mutacije u nekom genu.
Varijabilnost je sposobnost organizama da se razlikuju od drugih jedinki svoje vrste. Postoje tri vrste - mutacije, kombinacije i modifikacije.
MUTACIONA VARIJABILNOST- to su promjene u DNK stanice (promjena strukture i broja kromosoma). Nastaju pod utjecajem ultraljubičastog zračenja, zračenja (X-zraka) itd. Oni su naslijeđeni, služe kao materijal za (mutacijski proces je jedan od njih).
KOMBINATIVNA VARIJABILNOST nastaje rekombinacijom (miješanjem) gena oca i majke. Izvori:
1) Križanje s mejozom (homologni kromosomi se blisko približavaju i mijenjaju regije).
2) Neovisna divergencija kromosoma tijekom mejoze.
3) Slučajno spajanje spolnih stanica tijekom oplodnje.
Primjer: cvijet noćne ljepote ima gen za crvene latice A i gen bijelim a. Ain organizam ima ružičasta boja latice, ovaj znak se javlja kada se kombinira (kombinacija) crvenog i bijelog gena.
VARIJABILNOST IZMJENA nastaje pod utjecajem okoliš... Ne nasljeđuje se, jer se modifikacijama mijenja samo fenotip (osobina), ali se genotip ne mijenja.
primjeri:
1) Korijen maslačka možete prerezati na 2 dijela i posaditi različitim uvjetima; rasti će biljke različitog izgleda, iako imaju isti genotip.
2) Ako je osoba na suncu, pocrnit će; ako radi tjelesni odgoj, povećat će svoje mišiće.
3) Uz dobro održavanje, kokoši povećavaju proizvodnju jaja, krave daju više mlijeka.
Promjenjivost modifikacije nije neograničena, npr. bijelac nikada neće moći pocrnjeti do stanja crnca. Granice unutar kojih se mogu dogoditi promjene modifikacije nazivaju se "Stopa reakcije", ugrađeni su u genotip i nasljeđuju se.
1. Ispod je popis karakteristika varijabilnosti. Sve osim dva koriste se za opisivanje karakteristika mutacijske varijabilnosti. Pronađite dvije karakteristike koje "ispadaju" iz općeg raspona i zapišite brojeve pod kojima su označene.
2) rotacija dijela kromosoma za 180 stupnjeva
3) smanjenje broja kromosoma u kariotipu
4) promjene fenotipa unutar normalne reakcije osobine
5) rekombinacija gena s križanjem
Odgovor
2. Sve osim dvije karakteristike u nastavku koriste se za opisivanje mutacijske varijabilnosti. Identificirajte dvije karakteristike koje "ispadaju" s opće liste i zapišite ih brojevima pod kojima su označene.
1) nastala izlaganjem rendgenskim zracima
2) ima modifikaciju smjera
3) promjene unutar normalnog raspona reakcije
4) nastaje kao rezultat kršenja mejoze
5) javlja se iznenada kod pojedinaca
Odgovor
3. Sve osim dvije karakteristike u nastavku koriste se za opisivanje mutacijske varijabilnosti. Pronađite dvije karakteristike koje "ispadaju" iz općeg raspona i zapišite brojeve pod kojima su označene.
1) ovisi o učinku zračenja
2) može se manifestirati gubitkom nekoliko nukleotida
3) karakterizira pojava dodatnog kromosoma
4) ovisi o širini brzine reakcije osobine
5) određuje se kombinacijom gameta tijekom oplodnje
Odgovor
4. Svi dolje navedeni procesi, osim dva, karakteristični su za mutacijsku varijabilnost. Pronađite dva procesa koja "ispadaju" s opće liste i zapišite brojeve pod kojima su označeni.
1) promjena osobine unutar norme reakcije
2) nasljeđivanje autosoma
3) promjena broja kromosoma u stanici
4) gubitak dijela kromosoma
5) poliploidija
Odgovor
5. Sve osim dvije karakteristike u nastavku koriste se za opisivanje mutacijske varijabilnosti. Pronađite dvije karakteristike koje "ispadaju" s opće liste i zapišite brojeve pod kojima su označene.
1) slučajna kombinacija nehomolognih kromosoma u mejozi
2) prijenos dijela kromosoma na nehomologni kromosom
3) smanjenje broja kromosoma u kariotipu
4) promjene u slijedu nukleotida u strukturi DNK
5) rekombinacija gena s križanjem
Odgovor
6 ph. Sve osim dvije karakteristike u nastavku koriste se za opisivanje mutacijske varijabilnosti. Identificirajte dvije karakteristike koje "ispadaju" s opće liste i zapišite brojeve pod kojima su označene.
1) povećanje broja kromosoma u stanici
2) neovisna divergencija kromosoma u mejozi
3) konjugacija i križanje u redukcijskoj diobi
4) gubitak dijela kromosoma
5) promjena slijeda tripleta u nukleinskoj kiselini
Odgovor
Odaberite tri opcije. Mutacije dovode do promjena
1) primarna struktura proteina
2) faze oplodnje
3) genski fond populacije
4) norme reakcije znaka
5) slijed faza mitoze
6) spolni sastav stanovništva
Odgovor
Odaberite onaj koji je najispravniji. Prilagodljiva promjena određene osobine unutar određenih genetskih granica naziva se
1) normalna reakcija
2) relativna varijabilnost
3) mutacija
4) kombinativna varijabilnost
Odgovor
Odaberite onaj koji je najispravniji. Brzina reakcije osobine
1) nasljeđuje se
2) ovisi o okolini
3) nastaje u ontogenezi
4) ovisi o broju kromosoma
Odgovor
1. Uspostavite korespondenciju između osobine i vrste varijabilnosti, uslijed čega ona nastaje: 1) kombinativna, 2) modifikacija
A) pojava zelene boje tijela u euglene na svjetlu
B) kombinacija gena roditelja
C) tamnjenje ljudske kože pri izlaganju ultraljubičastim zrakama
D) nakupljanje potkožnog masnog tkiva u medvjeda s viškom prehrane
E) rođenje u obitelji djece sa smeđim i plave oči u omjeru 1:1
E) pojava djece s hemofilijom kod zdravih roditelja
Odgovor
2. Uspostavite korespondenciju između primjera i oblika varijabilnosti: 1) kombinativnosti, 2) modifikacije. Zapišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) promjena boje dlake bijelog zeca ovisno o temperaturi
B) razlika u težini između teladi istog teljenja, držanih u različitim uvjetima
C) pojava naboranog sjemena u grašku pri križanju biljaka s glatkim sjemenkama
D) prisutnost listova različite duljine na jednoj biljci
E) rođenje daltonista zdravim roditeljima
Odgovor
Uspostavite korespondenciju između karakteristike i vrste varijabilnosti: 1) mutacijska, 2) kombinativna
A) nastaje pri izlaganju zračenju
B) nastaje kada se spolne stanice spoje
B) zbog neovisne divergencije parova kromosoma
D) zbog izmjene gena između homolognih kromosoma
E) povezan je s povećanjem broja kromosoma u kariotipu
Odgovor
1. Ispod je popis karakteristika varijabilnosti. Sve osim dvije koriste se za opisivanje karakteristika kombinativne varijabilnosti. Pronađite dvije karakteristike koje "ispadaju" iz općeg reda, i upišite brojeve pod kojima su naznačene u tablici.
1) pojava pod djelovanjem zračenja
2) slučajna kombinacija nehomolognih kromosoma u mejozi
3) slučajna kombinacija gameta tijekom oplodnje
5) promjena slijeda nukleotida u mRNA
Odgovor
2. Dolje navedene karakteristike, osim dvije, koriste se za opisivanje uzroka kombinirane varijabilnosti. Identificirajte ove dvije karakteristike koje "ispadaju" s opće liste, zapišite brojeve pod kojima su naznačene.
1) slučajni susret spolnih stanica tijekom oplodnje
2) spiralizacija kromosoma
3) Replikacija DNK u interfazi
4) rekombinacija gena s križanjem
5) neovisna divergencija kromosoma u mejozi
Odgovor
3. Sve osim dvije karakteristike u nastavku koriste se za opisivanje kombinativne varijabilnosti. Pronađite dvije karakteristike koje "ispadaju" s opće liste i zapišite brojeve pod kojima su označene.
1) slučajna kombinacija nehomolognih kromosoma u gameti
2) promjena slijeda nukleotida u DNK
3) slučajni susret spolnih stanica tijekom oplodnje
4) rekombinacija gena s križanjem
5) primjerenost fenotipskih promjena uvjetima okoline
Odgovor
4. Sve osim dvije karakteristike u nastavku koriste se za opisivanje kombinativne varijabilnosti. Identificirajte dvije karakteristike koje "ispadaju" s opće liste i zapišite brojeve pod kojima su označene.
1) kombinacija gena u formiranju gameta
2) formiranje genotipa tijekom oplodnje
3) pojava u potomstvu kombinacija osobina koje su odsutne kod roditelja
4) promjena DNK u mitohondrijima jajeta
5) gubitak aminokiselina i promjene u strukturi proteina
Odgovor
5. Svi dolje navedeni primjeri, osim dva, karakteriziraju kombinativnu varijabilnost. Identificirajte dva primjera koji "ispadaju" s opće liste i zapišite brojeve pod kojima su navedeni u tablici.
1) kombinacija karakteristika oba roditelja u potomstvu
2) pojava djeteta s hemofilijom kod zdravih roditelja
3) pojava zelene boje tijela u euglene na svjetlu
4) rođenje plavookog djeteta od smeđookih roditelja
5) tamnjenje ljudske kože pri izlaganju ultraljubičastim zrakama
Odgovor
1. Analizirajte tablicu. Za svaku slovnu ćeliju odaberite odgovarajući pojam s ponuđenog popisa.
1.somatski
2.nenasljedne
3. rođenje potomstva s novim fenotipom kao rezultat rekombinacije gena uslijed križanja
4.različite tjelesne težine bikova istog potomstva
5.mutacijski
6.nasljedne
Odgovor
2. Analizirajte tablicu. Za svaku slovnu ćeliju odaberite odgovarajući pojam s ponuđenog popisa.
1) somatski
2) nasljedni
3) rođenje jedinke sa smanjenim krilima u roditeljskim organizmima Drosophila
4) različitih oblika oštrica lista strijele
5) mutacijski
6) nenasljedni
Odgovor
3. Analizirajte tablicu. Za svaku slovnu ćeliju odaberite odgovarajući pojam s ponuđenog popisa.
1) modifikacija
2) gen
3) promjena boje dlake bijelog zeca, ovisno o godišnjem dobu
4) nasljedni
5) kombinativna
6) kromosomski
7) rođenje beskrilnog primjerka drozofile u krilatim roditeljskim organizmima
8) nenasljedni
Odgovor
Analizirajte tablicu "Vrste varijabilnosti". Za svaku ćeliju označenu slovom odaberite odgovarajući koncept ili odgovarajući primjer s ponuđenog popisa.
1) samo genotip
2) genotip i fenotip
3) mutacijski
4) nenasljedni
5) fenotipski
6) izgled cvijeta s pet latica u lila
7) pojava guste poddlake u lisici zimi
8) imati bebu s Downovim sindromom
Odgovor
Odaberite onaj koji je najispravniji. Kombinativna varijabilnost može biti uzrokovana
1) mijenjanje gena tijekom replikacije DNK
2) kromosomska mutacija
3) sinteza matrične DNK
4) slučajan susret spolnih stanica tijekom oplodnje
Odgovor
Odaberite onaj koji je najispravniji. Promjena proizvodnje jaja pilića u određenim granicama, ovisno o uvjetima zatočeništva, obroku hranjenja, je manifestacija
1) mutacijska varijabilnost
2) adaptacije
3) norme reakcije znaka
4) samoregulacija
Odgovor
Odaberite dvije točne tvrdnje i zapišite brojeve pod kojima su označene u tablici.
1) Oblik nasljedne varijabilnosti zbog slučajne kombinacije gameta naziva se kombinativna varijabilnost.
2) Fenotipska varijabilnost povezana je s promjenama genotipa.
3) Nasljedna varijabilnost povezana je s promjenama genotipa.
4) Modifikacija je spontana prirodna ili umjetno izazvana promjena u genetskom materijalu.
Odgovor
Uspostavite korespondenciju između karakteristika organizama i raspona njihove brzine reakcije: 1) uska stopa odgovora, 2) široka stopa odgovora. Zapišite brojeve 1 i 2 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) tjelesna težina goveda
B) veličina ljudske očne jabučice
C) broj kralježaka u vratne kralježnice kralježnica sisavaca
D) gustoća krzna sisavaca
D) veličina i oblik biljnog cvijeta
E) proizvodnja jaja od kokoši
Odgovor
Uspostavite korespondenciju između primjera i tipova varijabilnosti: 1) kombinativna, 2) modifikacija, 3) mutacijska. Zapišite brojeve 1-3 redoslijedom koji odgovara slovima.
A) rođenje dešnjaka ljevorukim roditeljima
B) promjena boje vune kod hermelina zeca
C) stvaranje zelenih glatkih i žutih naboranih sjemenki u grašku
D) rođenje plavookog djeteta od smeđookih roditelja
E) rođenje glatkodlakih potomaka u zamorčića čupave dlake
E) izgled cvijeta s pet latica u lila
Odgovor
© D.V. Pozdnyakov, 2009.-2019
Tema. Varijabilnost
Pitanja
1. Klasifikacija varijabilnosti. Nenasljedna varijabilnost i njezini tipovi.
2. Nasljedna varijabilnost i njezini tipovi.
3. Mutageni i metageneza.
4. Klasifikacija mutacija na kromosomskoj razini.
Prisutnost zajedničkih karakteristika vrste omogućuje vam da ujedinite sve ljude na zemlji u jednu vrstu Homo sapiens... Ipak, lako, jednim pogledom, razlikujemo lice poznate osobe u gomili stranaca. Izvanredna raznolikost ljudi - kako unutargrupna (na primjer, raznolikost unutar etničke skupine) tako i međuskupina - posljedica je njihove genetske razlike.
Bilo koja populacija pokazuje vanjsku ili fenotipsku varijabilnost u većini kvalitativnih i kvantitativnih osobina. Ljudske populacije su heterogene po visini, pigmentaciji kože, crtama lica, krvnim grupama i mnogim drugim karakteristikama.
Štoviše, izračuni kombinacija ljudskog genetskog materijala ukazuju na to da u cijeloj povijesti čovječanstva nije bilo, niti u dogledno vrijeme neće biti genetskog ponavljanja, t.j. svaka rođena osoba je jedinstvena pojava u Svemiru. Jedinstvenost genetske konstitucije uvelike određuje karakteristike razvoja bolesti kod svake određene osobe.
Na koji način se postiže beskonačna raznolikost ljudske populacije?
Sve se metode temelje na sposobnosti organizama da stječu nova svojstva u procesu ontogeneze (individualni razvoj od trenutka oplodnje do smrti), t.j. promijeniti.
Klasifikacija varijabilnosti. Nenasljedna varijabilnost i njezini tipovi
Varijabilnost je nenasljedna i nasljedna.
Ontogenetska i modifikacijska varijabilnost spada u nenasljedne. Bit ontogenetske varijabilnosti je u tome da se fenotip organizma mijenja tijekom života, dok se genotip ne mijenja, već dolazi samo do zamjene gena.
Modifikacijska varijabilnost nastaje pod utjecajem okolišnih čimbenika, međutim, njen raspon je određen genotipom, tj. genetski određena brzina reakcije.
Nasljedna varijabilnost dijeli se na kombinativnu i mutacijsku. Kombinacijske varijacije povezane su s rekombinacijom roditeljskih gena.
Nasljedna varijabilnost i njezini tipovi.
Kombinativna varijabilnost javlja se u genotipovima potomaka zbog slučajne rekombinacije alela. Sami geni se ne mijenjaju, ali su različiti genotipovi roditelja i djece. Kombinativna varijabilnost nastaje kao rezultat nekoliko procesa:
· Neovisna divergencija kromosoma tijekom mejoze;
· Rekombinacija gena tijekom križanja;
· Slučajan susret spolnih stanica tijekom oplodnje.
Kombinacijska varijabilnost glavni je izvor uočene genetske raznolikosti. Poznato je da ljudski genom sadrži oko 30-40 tisuća gena. Otprilike trećina svih gena ima više od jednog alela, odnosno polimorfni su. Međutim, čak i u prisutnosti samo malog broja lokusa koji sadrži nekoliko alela, tek tijekom rekombinacije (zbog miješanja genskih kompleksa) nastaje kolosalan; mnogo jedinstvenih genotipova.
Dakle, samo s 10 gena koji sadrže po 4 alela, teoretski broj jedinstvenih diploidnih genotipova je 10 milijardi!
Budući da je otprilike jedna trećina gena u ljudskom genomu polimorfna, tek se rekombinacijom stvara neiscrpna ljudska genetska raznolikost. Zauzvrat, jedinstvenost genetske konstitucije uvelike određuje jedinstvenost i jedinstvenost svake osobe.
Mutacijska varijabilnost uzrokovana je mutacijama - stabilnim promjenama u genetskom materijalu i, sukladno tome, u nasljednom svojstvu.
Mutacijska varijabilnost proizlazi iz mutacija. Mutacije su kršenje genetskog materijala, koje su trajne i javljaju se iznenada, povremeno (de Vries).
Nazvana je ova vrsta varijabilnosti nedefiniran, budući da je u početku nemoguće odrediti koje će se promjene pojaviti, osim toga, one su uvijek individualne.
U svakom skupu jedinki koje postoje dugo vremena spontano i neusmjereno nastaju različite mutacije koje se naknadno, manje-više nasumično, kombiniraju s različitim nasljednim svojstvima već prisutnim u agregatu.
Varijabilnost uzrokovana pojavom mutacija naziva se mutacijska, a varijabilnost uzrokovana daljnjom rekombinacijom gena kao rezultat križanja naziva se kombinativna.
Kombinativna varijabilnost
Mutacijska varijabilnost
Mutacijska varijabilnost - varijabilnost uzrokovana djelovanjem mutagena na tijelo, što rezultira mutacijama (reorganizacija reproduktivnih struktura stanice). Mutageni su fizički, kemijski i biološki.
Teorija mutacija
Glavne odredbe teorije mutacija 1901.-1903. razvio je Hugo de Vries i o tome je napisao u svom djelu. Teorija mutacije. Ovaj rad odbacio je tada prevladavajuće shvaćanje nasljeđivanja kao glavnog mehanizma varijabilnosti u Darwinovoj teoriji. Umjesto toga, uveo je pojam "mutacija", što znači iznenadno pojavljivanje novih osobina u fenotipu, koje nisu uzrokovane naslijeđem. Glavne odredbe teorije:
- Mutacije se pojavljuju iznenada, u skokovima i granicama, kao diskretne promjene osobina.
- Za razliku od nenasljednih promjena, mutacije su kvalitativne promjene koje se prenose s generacije na generaciju.
- Mutacije se manifestiraju na različite načine i mogu biti i korisne i štetne, dominantne i recesivne.
- Vjerojatnost otkrivanja mutacija ovisi o broju ispitanih osoba.
- Slične mutacije se mogu ponoviti.
- Mutacije su neusmjerene (spontane), odnosno bilo koji dio kromosoma može mutirati, uzrokujući promjene i u manjim i vitalnim znakovima.
Gotovo svaka promjena u strukturi ili broju kromosoma, u kojima stanica zadržava sposobnost reprodukcije, uzrokuje nasljednu promjenu karakteristika organizma. Po prirodi promjene genoma, odnosno skupa gena sadržanih u haploidnom skupu kromosoma, razlikuju se genske, kromosomske i genomske mutacije.
Uloga u evoluciji
Sva raznolikost individualnih razlika temelji se na nasljednoj varijabilnosti, koja uključuje:
- I oštre kvalitativne razlike, koje nisu međusobno povezane prijelaznim oblicima, i čisto kvantitativne razlike koje tvore neprekidne nizove, u kojima se bliski članovi niza mogu međusobno razlikovati koliko god se želi;
- I promjene pojedinačnih svojstava i svojstava (nezavisna varijabilnost) i međusobno povezane promjene brojnih svojstava (korelativna varijabilnost);
- I promjene koje imaju adaptivnu vrijednost (prilagodljiva varijabilnost) i promjene koje su “indiferentne” ili čak smanjuju održivost svojih nositelja (neprilagodljiva varijabilnost).
Sve ove vrste nasljednih promjena čine materijal evolucijskog procesa (vidi Mikroevolucija). U individualnom razvoju organizma, manifestacija nasljednih osobina i svojstava uvijek je određena ne samo glavnim genima odgovornim za ta svojstva i svojstva, već i njihovom interakcijom s mnogim drugim genima koji čine genotip pojedinca, npr. kao i uvjetima vanjske sredine u kojoj se organizam razvija.
Točnost prijenosa je neosporno važna genetske informacije u nizu generacija, međutim, pretjerano očuvanje genetskih informacija sadržanih u pojedinačnim genetskim lokusima može biti štetno za organizam i vrstu u cjelini.
Evolucijski odnos između točnosti funkcioniranja genetskih sustava i učestalosti pogrešaka koje proizlaze iz reprodukcije genetskih informacija pojedinih genetskih lokusa jasno je međusobno uravnotežen, a već je utvrđeno da su u nizu slučajeva regulirani. . Programirane i nasumično naslijeđene promjene u genomu, zvane mutacije, mogu biti popraćene kolosalnim kvantitativnim i kvalitativnim promjenama u ekspresiji gena.