Модели на вариабилност и наследственост на организма

Наследствеността и променливостта са основните условия на еволюционния процес. И двете противоположни характеристики са неделими и влизат в характеристиките на всички живи организми. Почти цялата история на науката за биологията се основаваше на изследването на взаимодействието и значението на тези характеристики. Дори в древна Гърция бяха направени опити да се разбере разнообразието от организми. Платон, Анаксимене, Хераклит и много други твърдяха, че всичко в природата се променя в резултат на вътрешна борба. Какви са моделите на вариабилност и наследственост? Този въпрос е изучаван от много учени отдавна.

Стабилни свойства на живи организми

Още в древността имаше спекулации за присъщата променливост и наследствеността, присъщи на живите същества. Обръща се внимание на факта, че при възпроизвеждане от едно поколение на друго се предават редица характеристики, характерни за този вид. Това се нарича наследственост.

Заедно с това между представителите на един вид има някои различия, които се наричат ​​променливост. Модели на наследственост и променливост се прилагат дори и тогава, за да се създадат други породи животни и растителни сортове благодарение на Г. Мендел, който след много експерименти успя да ги опише. През 1900 г. започва да се развива нова наука - генетика, която проучва редовността на тези две фундаментални свойства на организмите.

Понятието за генетика

Наследствеността се отнася до всички характеристики, които организмите повтарят от поколение на поколение. Физиологията, химичният състав, външната структура и характерът на метаболитните процеси на организмите играят специална роля тук. Променливостта се отнася до явлението, което е противоположно на наследствеността и се изразява в промяна в комплекса от характеристики или образуването на нови свойства в организми от същия вид. Комбинацията от тези две свойства насърчава еволюцията, в резултат на което се формират нови черти в индивидите, които продължават да съществуват в следващото поколение.

Голям брой нови признаци водят до образуването на нови видове. Ето защо генетика е насочена към изучаване на моделите на изменчивост и наследственост, за да се разбере развитието на еволюцията, създаване на нови видове живи организми, по-адаптирани към постоянно променящата се среда.

Променливостта и нейните модели

В генетиката е обичайно да се прави разлика между наследствената (генотипна) и модификационната вариабилност. Генотипната вариабилност се характеризира с промяна в симптомите, които определят генотипа и които продължават да съществуват в продължение на няколко поколения. Ненаследствената вариабилност се характеризира с промените в характеристиките, които са причинени от влиянието на околната среда и са наследени от родителите на потомството. Тя не засяга наследствената основа на организма - генотипът - но е склонен да бъде предаден.

Моделите на променливостта на модификацията се крият във факта, че тя има групова ориентация. Във всички представители на даден вид екологични фактори допринася за настъпването на подобни промени. Модификациите имат посока, за разлика от мутациите, те са предмет на модели, така че те могат да бъдат предсказани. Например, с листата, които цъфтят на дърветата, температурата на въздуха през нощта е отрицателна, в резултат на тази сутрин те всички ще придобият червеникав оттенък. Поради модификации в индивидите, има адекватен отговор на промените в факторите на околната среда, така че те се адаптират към него по-бързо, за да оцелеят и да напуснат потомството.

Степени на реакция

Ненаследствената вариабилност подлежи на закономерности. Статистическите закономерности на модификационната вариабилност се дължат на факта, че нейните граници зависят от генотипа, те се наричат ​​реакционни норми (HP). Той има граници за всеки от знаците. Тесните HP причиняват тези признаци, от които зависи жизнеспособността на организма, а широката HP играе важна роля за спасяването на вида.

Индивидът е наследен, най-вероятно способността на неговия генотип, дължащ се на взаимодействие с околната среда, да създаде определен фенотип. Също така, статистическите модели на не-наследствена вариабилност водят до наличието на признаци, които определят генотипа в почти пълна степен. Например, броят на крайниците, местоположението на очите и т.н.

Определянето на количествените характеристики се влияе от околната среда. За да се изследва променливостта на конкретен признак, генетиците са т.нар вариант диапазон, който се състои от последователни специално количествен черта, която са подредени във възходящ или низходящ ред. Дължината на такава серия показва границите на ненаследствената вариабилност, зависи от стабилността на условията на околната среда.

Организмът е отворена конструкция, наследствеността се осъществява чрез взаимодействието на генотипа с външната среда. При представителите на същите генотипове при различни условия на околната среда могат да се формират различни фенотипове.

Променливост наследствена

Наследственият е разделен на мутации (MI) и комбинирани (CI). Тук влизат в сила основните закони на променливостта. CI се характеризира с това, че се чифтосват различен генотип на гаметите са нови генотипове, които не са били родителите му. Например, децата никога не повтарят напълно родителите, получават генотип, който се състои от комбинация от гени от двама предшественици. Има четири начина. Първият път - разделяне на хромозомите по време на мейоза клетки, а вторият - на физически обмен на части от хромозоми в мейозата и трети път - принудително комбинация с гамети оплождане и последната - взаимодействия ген.

Мутационна наследственост

Мутациите са прераждането на генотипа, включително цели хромозоми или отделни гени, които се появяват случайно и имат постоянен характер. Те са големи (албинизъм, къси крака и т.н.) и малки. Те също така са разделени на няколко вида: геномни, хромозомни и генни мутации.

Мутации на генома и хромозомите

Този вид мутация се характеризира с промяна в броя на хромозомите. Някои хора проявяват полиплоидия - промяна в броя на хромозомите. Така че, в такива организми, хромозомата, поставена в клетките, се повтаря не два, а много повече пъти. Това се случва в резултат на нарушения на митоза или мейоза поток когато тя се счупи разпад верига двойни хромозоми не се различават, но остават в клетките, като по този начин се образуват гамети с двойно набор от информация. Ако такава гама се слее с нормалното, тогава потомството ще има тройно количество хромозоми.

На тази регулярност, променливостта не е изчерпана. Случва се, че индивидът има хромозомно пренареждане. Някои от нейните сайтове променят позицията си, или са загубени или удвоени. Това е мутацията на хромозомите.

Мутации на гени

Този тип мутация е свързана с промяна в състава или порядъка на нуклеотидите в границите на гена. Тя може да бъде загубена или заменена от друга, също може да се наблюдава и образуването на допълнителен нуклеотид. Такива мутации водят до спиране на работата на гена, в резултат на което не се появяват определени РНК и протеини, или протеинът придобива други свойства, което води до промяна във фенотипа. Генните мутации са много важни, защото с тяхна помощ се появяват нови алели.

Соматични мутации и генеративен

Моделите на променливостта на организмите също са фактът, че някои мутации се появяват само в половите клетки, така че фенотипите се формират само при потомството. Те се наричат ​​генеративни.

В клетките също могат да се формират соматични мутации. В този случай те не се предават на потомството по време на възпроизвеждането. Но ако възпроизвеждането е безполезно, мутациите на потомството могат да бъдат прехвърлени. Те се наричат ​​соматични.

Свойства на мутациите

Мутациите обикновено се предават постоянно. Тяхното значение в процеса на еволюцията е много голямо. Закономерности на изменчивост се дължи на това, че само наследствена мутация може да се предава на следващото поколение, ако те успешно възпроизвежда и да оцелее с тези черти.

Всички промени могат да бъдат причинени както от външни, така и от вътрешни фактори. Температурните скачания, вятърът на клетките, влиянието на различни вещества, ултравиолетовата светлина - всичко това може да предизвика ДНК мутации и дори хромозоми.

Промените се появяват внезапно, в някои случаи това е вредно за организма, тъй като те се намесват в генотипа, който е определен много време. Мутациите нямат посока, могат да се повтарят, така че всеки ген може да бъде променен, което води до трансформирането на малки и жизнени знаци. Същият фактор във външната среда може да доведе до много различни промени, които е почти невъзможно да се предвидят. Следователно, генетиката е от голямо значение за нас днес, моделите на променливост и наследственост играят важна роля в еволюционния процес.

По този начин, носители наследствена информация са гени. В този случай специфичният ген е отговорен за някои признаци. Последното определя всяко качество на тялото: физиологично, биохимично или морфологично. Чрез това качество различаваме едно живо същество от друго. Комплекс от гени се нарича генотип, а комплекс от символи се нарича фенотип.

В природата съществуват някои модели на променливост и наследственост, чрез които живите организми се адаптират към бързо променящите се условия на околната среда. Мутациите могат да се формират на различни места на ДНК, да засегнат гени и хромозоми. В резултат на това имаме огромна класификация на живите организми.