Дарвинское понимание явлений наследственности и изменчивости реферат

Обновлено: 04.07.2024

Теория эволюции Дарвина - одна из самых знаменитых и противоречивых теорий происхождения и развития человека. Уже более 200 лет она является камнем преткновения умов тысячи ученых по всей планете. Однако трудно переоценить ее значения для человечества, так как она выступает теоретическим базисом для всей современной биологии и понятия эволюции как такового.

Возникновение идеи
Основная мысль теории Чарльза Дарвина
Главные позиции в теории Дарвина
Доказательства теории
"Белые пятна" в теории эволюции
Интересные факты о Дарвине

Возникновение идеи

Чарльз Дарвин - известный английский естествоиспытатель, который в 1859 году опубликовал свой труд “Происхождение видов путем естественного отбора”. До написания исследовательской работы Дарвин много путешествовал и находил по всему миру скелеты древних животных, которые своим строением напоминали современных млекопитающих. Открывал он также новые виды животных и птиц, которые имели общие черты, но все-таки отличались от уже известных видов существ.

Важно! На вулканических островах ученый обнаружил дроздовых птиц, которые были подобны материковым. Этот факт навел его на мысль, что существа принадлежат к одному виду, однако изменились в процессе адаптации к новым условиям.

Рис. 1. Чарлз Роберт Дарвин. Фото 1868 года Естествоиспытатель определил, что условия среды обитания играют одну из важных ролей в образовании видов. Этот факт и ряд других особенностей пошатнули его веру в уже имеющееся на тот момент представление о сотворении живых организмов, и ученый решил исследовать этот вопрос. Так, объединив опыт селекционной практики, знания современной ему биологии и результаты личных наблюдений в многочисленных экспедициях, Дарвин пишет свою знаменитую книгу, где раскрывает свое видение эволюции всего органического мира.

Важно! В процессе исследований ученый выдвигает гипотезу о непосредственной связи человека разумного с обезьяной и заключает ее в книгу “Происхождение человека и половой отбор”, которая вышла в 1871 году.

Основная мысль теории Чарльза Дарвина

Неопределенная изменчивость. Наследственная форма изменчивости, в которой проявлялись отличия в рамках одного вида, проживающего в сходных условиях окружающей среды.
Определенная изменчивость. Выражается одинаковой реакцией на окружающую обстановку всех особей одного вида с сохранением своих характеристик. Данные изменения не передаются по наследству.

Вредная. Приводит к нежизнеспособности организмов.
Нейтральная. Изменения, которые не отражаются качественно на видах.
Перспективная. Именно эта мутация дала толчок к формулировке теории эволюции.

Рис. 2. Теория происхождения видов Чарльза Дарвина Даже незначительные изменения в одном поколении усиливают действия последующих мутаций . В целом, теория эволюции по Дарвину включает в себя тезис, что у всех живых организмов на Земле один общий предок и сложные виды эволюционируют от простых. Со временем в генетическом коде организма накапливаются полезные или перспективные мутации и возникает новый вид живого существа.

Главные позиции в теории Дарвина

Перепроизводство. Сильная часть потомства выживает в неблагоприятной среде и размножается. Это сохраняет стабильную популяцию.
Приспособление. Способность адаптироваться к враждебной среде и выживать в ней.
Борьба за выживание. Это понятие исследователь позиционировал как движущий фактор в эволюции, в виде взаимодействий между организмами в абиотических условиях.
Видообразование. Заключается в накоплении полезных мутаций и искоренении плохих генов в границах одного вида, с дальнейшим получением абсолютно нового типа живого организма.
Естественный отбор. Данное понятие является основой теории эволюции Дарвина. Выступает результатом борьбы за выживание, способностью воспроизводить более сильное потомство и вымиранием неприспособленных особей вида.

Доказательства теории

Концепция Чарльза Дарвина является камнем преткновения для многих ученых уже много лет. Благодаря ей биологи-дарвинисты могут описать, какими были доисторические дельфины. Но для абсолютного доказательства своих представлений им не хватает вещественных улик. Сторонники божественного происхождения жизни мотивируют это тем, что никакой эволюции не было, а все создано в одночасье, и посмеиваются над идеей существования сухопутного дельфина. Однако в 1994 году были обнаружены останки такого животного, у которого были перепончатые передние конечности и мощные задние лапы с хвостом. Такое существо могло передвигаться по суше и с ловкостью плавать.

Производя сравнение многих пород животных и сортов растений Дарвин заметил, что в пределах любого вида животных и растений, а в культуре в пределах любого сорта и породы нет одинаковых особей. Опираясь на указания К.Линней о том, что оленеводы узнают в своем стаде каждого оленя, пастухи - каждую овцу, а многие садоводы распознают сорта гиацинтов и тюльпанов по луковицам, Дарвин сделал вывод о том, что всем животным и растениям присуща изменчивость.

Анализируя материал по изменчивости животных, ученый заметил, что достаточно любой перемены в условиях содержания, чтобы вызвать изменчивость. Таким образом, под изменчивостью Дарвин понимал способность организмов приобретать новые признаки под влиянием условий окружающей среды. Он различал следующие формы изменчивости:

1. Определенная (групповая) изменчивость (теперь называется модификационной) - сходное изменение всех особей потомства в одном направлении вследствие влияния определенных условий (изменение роста при изменении количества и качества пищи, толщины кожи, густоты шерстного покрова от изменения климата и пр.). Определенные изменения, как правило, бывают ненаследственными.

2. Неопределенная индивидуальная изменчивость (теперь называют генотипической) - появление разнообразных незначительных отличий у особей одного и того же вида, сорта, породы, которыми, существуя в сходных условиях, одна особь отличается от других. Так, из семян одной коробочки вырастают нетождественные растения, потомки одной пары животных не бывают совершенно подобными, хотя и развиваются в сходных условиях. Такая разнонаправленная изменчивость - следствие неопределенного влияния условий существования на каждый отдельный индивид.

Неопределенные изменения Дарвин сравнивал с простудой, которая действует на разных людей по-разному, вызывая то кашель, то ревматизм, то воспаление легких в зависимости от состояния организма человека и его телосложения, т.е. характер неопределенной изменчивости по мнению Дарвина определялся не только условиями внешней среды, но и особенностью организма, его состоянием. Отмечая, что индивидуальная изменчивость, как правило, приводит к незначительным изменениям, Дарвин не исключал возможности появления резких отклонений в индивидуальной изменчивости. Так, в одном стаде обычных овец появлялись коротконогие особи (анконские овцы), в другом - животные с длинной прямой шелковистой шерстью (мошанские овцы), в кроне деревьев из отдельных почек вырастали ветки с измененными листьями или плодами (почечные вариации).

3. Коррелятивная (или соотносительная) изменчивость. Дарвин понимал организм как целостную систему, отдельные части которой тесно связаны между собой. Поэтому изменение структуры или функции одной части нередко обусловливает изменение другой или других. Примером такой изменчивости может служить связь между развитием функционирующей мышцы и образованием гребня на кости, к которой она прикрепляется. У многих болотных птиц наблюдается корреляция между длиной шеи и длиной конечностей: птицы с длинной шеей имеют и длинные конечности.

4. Компенсационная изменчивость состоит в том, что развитие одних органов или функций часто является причиной угнетения других, т. е. наблюдается обратная корреляция, например между молочностью и мясистостью скота.

В книгах "Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь" (1859) и "Изменения домашних животных и культурных растений" (1868) Дарвин подробно описал многообразие пород домашних животных и проанализировал их происхождение. Он отмечал разнообразие пород крупного рогатого скота, которых насчитывается около 400. Они отличаются друг от друга рядом признаков: окраской, формой туловища, степенью развития скелета и мускулатуры, наличием и формой рогов. Ученый подробно исследовал вопрос о происхождении этих пород и пришел к заключению, что все европейские породы рогатого скота, несмотря на большие различия между ними, произошли от двух родоначальных форм, одомашненных человеком.

Чрезвычайно разнообразны и породы домашних овец, их более 200, но происходят они от ограниченного числа предков - муфлона и архара. Разные породы домашних свиней выведены также от диких форм кабана, которые в процессе одомашнивания изменили многие черты своего строения. Необычно многообразны породы собак, кроликов, кур и других домашних животных.

Особый интерес у Дарвина вызвал вопрос о происхождении голубей. Он доказал, что все существующие породы голубей произошли от одного дикого предка - скалистого (горного) голубя. Породы голубей так различны, что любой орнитолог, найдя их в диком состоянии, признал бы их за самостоятельные виды. Однако Дарвин показал их общее происхождение на основании следующих фактов:

ни один из видов диких голубей, кроме скалистого, не имеет признаков домашних пород;
многие черты всех домашних пород сходны с чертами дикого скалистого голубя. Домашние голуби не вьют гнезд на деревьях, сохраняя инстинкт дикого голубя. Все породы обладают одинаковым поведением во время ухаживания за самкой;
при скрещивании голубей разных пород иногда появляются гибриды с признаками дикого скалистого голубя;
все гибриды между любыми породами голубей плодовиты, что подтверждает их принадлежность к одному виду. Совершенно очевидно, что все эти многочисленные породы произошли в результате изменения одной первоначальной формы. Такой вывод справедлив и для большинства домашних животных и культурных растений.

Большое внимание Дарвин уделял изучению различных сортов культурных растений. Так, сравнивая разнообразные сорта капусты, он сделал вывод о том, что все они выведены человеком из одного дикого вида: различаются формой листьев при похожих цветках и семенах. У декоративных растений, например у разных сортов анютиных глазок, получены разнообразные цветы, а их листья почти одинаковы. У сортов крыжовника разнообразны плоды, а листья почти не различаются.

Причины изменчивости. Показав разнообразие форм изменчивости, Дарвин объяснил материальные причины изменчивости, которыми являются факторы внешней среды, условия существования и развития живых существ. Но влияние этих факторов неодинаково в зависимости от физиологического состояния организма, стадии его развития. Среди конкретных причин изменчивости Дарвин выделяет:

прямое или опосредованное (через систему воспроизведения) влияние условий жизни (климата, пищи, ухода и т. п.);
функциональное напряжение органов (упражнение или неупражнение);
скрещивание (появление у гибридов признаков, не свойственных исходным формам);
изменения, обусловленные коррелятивной зависимостью частей организма.

Среди разных форм изменчивости для эволюционного процесса первостепенное значение имеют наследственные изменения как первичный материал для сорто-, породо- и видообразования - те изменения, которые закрепляются в последующих поколениях.

Наследственность

Под наследственностью Дарвин понимал способность организмов сохранять в потомстве свои видовые, сортовые и индивидуальные особенности. Эта особенность была хорошо известна и представляла собой наследственную изменчивость. Дарвин подробно проанализировал значение наследственности в эволюционном процессе. Он обратил внимание на случаи одномастности гибридов первого поколения и расщепления признаков во втором поколении, ему была известна наследственность, связанная с полом, гибридные атавизмы и ряд других явлений наследственности.

Вместе с тем Дарвин отмечал, что изучение изменчивости и наследственности, их непосредственных причин и закономерностей связано с большими трудностями. Наука того времени еще не могла дать удовлетворительного ответа на ряд важных вопросов. Неизвестны были Дарвину и работы Г. Менделя. Только значительно позже начались широкие исследования изменчивости и наследственности, а современная генетика сделала гигантский шаг в изучении материальных основ, причин и механизмов наследственности и изменчивости, в причинном понимании этих явлений.

Дарвин придавал огромное значение наличию изменчивости и наследственности в природе считая их основными факторами эволюции, которая имеет приспособительный характер.

Однако обосновав вопрос об изменчивости и наследственности как факторах эволюции, Дарвин показал, что сами по себе они еще не объясняют возникновения новых пород животных, сортов растений, видов, их приспособленности. Большая заслуга Дарвина состоит в том, что он разработал учение об отборе как ведущем и направляющем факторе эволюции домашних форм (искусственный отбор) и диких видов (естественный отбор).

Дарвин установил, что в результате отбора происходит изменение вида, т.е. отбор приводит к дивергенции - уклонению от первоначальной формы, расхождению признаков у пород и сортов, образованию большого их разнообразия.

Искусственный отбор

Анализируя особенности пород домашних животных и сортов культурных растений, Дарвин обратил внимание на значительное развитие у них именно тех признаков, которые ценятся человеком. Достигалось это одним и тем же приемом: при разведении животных или растений селекционеры для размножения оставляли те экземпляры, которые наиболее полно удовлетворяли их потребности и из поколения в поколение накапливали полезные для человека изменения, т.е. осуществляли искусственный отбор.

Под искусственным отбором Дарвин понимал систему мероприятий по усовершенствованию существующих и созданию новых пород животных и сортов растений с полезными (в хозяйственном отношении) наследственными признаками и различал следующие формы искусственного отбора:

Методический отбор - целеустремленное выведение породы или сорта. Приступая к работе, селекционер ставит перед собой определенную задачу в отношении тех признаков, которые он хочет развить у данной породы. Прежде всего эти признаки должны быть хозяйственно ценными или удовлетворять эстетические потребности человека. Признаки, с которыми работает селекционер, могут быть и морфологическими и функциональными. К ним может относиться и характер поведения животных, например драчливость у бойцовых петухов. Решая поставленную перед собой задачу, селекционер выбирает из уже имеющегося материала все то лучшее, в чем проявляются хотя бы в малой степени интересующие его признаки. Выбранные особи содержатся в изоляции во избежание нежелательного скрещивания. Затем селекционер выбирает пары для скрещивания. После этого, начиная уже с первого поколения, он ведет строгий отбор лучшего материала и выбраковку того, который не удовлетворяет предъявленным требованиям.

Таким образом, методический отбор - это творческий процесс, приводящий к образованию новых пород и сортов. Используя этот метод, селекционер, как скульптор, лепит новые органические формы по заранее продуманному плану. Успех его зависит от степени изменчивости исходной формы (чем сильнее изменяются признаки, тем легче найти нужные изменения) и величины исходной партии (в большой партии большие возможности выбора).

Методический отбор в наше время, используя достижения генетики, значительно усовершенствовался и стал основой современной теории и практики селекции животных и растений.

Бессознательный отбор проводится человеком без определенной, заранее поставленной задачи. Это самая давняя форма искусственного отбора, элементами которого пользовались уже первобытные люди. При бессознательном отборе человек не ставит цель создать новую породу, сорт, а лишь оставляет на племя и преимущественно размножает лучшие особи. Так, например, крестьянин, имеющий двух коров, желая использовать одну из них на мясо, зарежет ту, которая дает меньше молока; из кур он использует на мясо самых плохих несушек. В обоих случаях крестьянин, сохраняя наиболее продуктивных животных, проводит направленный отбор, хотя и не ставит перед собой цели вывести новые породы. Именно такую примитивную форму отбора Дарвин называет бессознательным отбором.

Дарвин подчеркивал особую важность бессознательного отбора с теоретической точки зрения, так как эта форма отбора проливает свет и на процесс видообразования. Его можно рассматривать как мостик между искусственным и естественным отбором. Искусственный отбор был хорошей моделью, на которой Дарвин расшифровал процесс формообразования. Дарвиновский анализ искусственного отбора сыграл важную роль в обосновании эволюционного процесса: во-первых, он окончательно утвердил положение об изменчивости: во-вторых, установил основные механизмы формообразования (изменчивость, наследственность, преимущественное размножение особей с полезными признаками) и, наконец, показал пути выработки целесообразных приспособлений и дивергенции сортов, пород. Эти важные предпосылки открыли путь к успешному решению проблемы естественного отбора.

Учение о естественном отборе как движущем и направляющем факторе исторического развития органического мира -
центральная часть теории эволюции Дарвина.

В основе естественного отбора лежит борьба за существование - сложные взаимосвязи между организмами и их связь с окружающей средой.

Наследственность – свойство организмов передавать свои признаки и особенности развития следующему поколению.

Материальными носителями наследственности являются гены локализованные (расположенные) в ядерных структурах – хромосомах, основу которых составляет молекула ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота). Вместе с изменчивостью наследственность обеспечивает постоянство и многообразие форм жизни и лежит в основе эволюции живой природы.

1. Ядерная наследственность определяется генетическим материалом, расположенным в ядре клетки. Материальным носителем ядерной наследственности являются молекулы ДНК, входящие в состав хромосом.

2. Цитоплазматическая наследственность определяется генетическим материалом, расположенным, в цитоплазме клетки. Собственную ДНК в клетке имеют митохондрии, а в растительной клетке помимо митохондрий собственную ДНК имеют пластиды.

Изменчивость - способность живых организмов приобретать новые признаки и качества. Выражается в бесконечном разнообразии признаков и свойств у особей различной степени родства

Наследственными видами изменчивости являются комбинативный, мутационный, онтогенетический и корреляционный; единственным ненаследственным видом изменчивости является модификационный.

В основе комбинативного вида изменчивости лежит свободное комбинирование генетического материала в ходе мейоза при расхождении хромосом, а также при оплодотворении, когда в образующейся зиготе соединяется генетический материал отца и матери. Проявляется комбинативный вид изменчивости в том, что потомки в своём фенотипе имеют сочетание признаков обоих родителей и обычно не являются полными копиями какого-то одного из них.

В основе мутационного вида изменчивости лежит качественное изменение структуры генетического материала. Это может быть связано с увеличением или уменьшением числа нуклеотидов в ДНК, заменой одного типа нуклеотидов на другой, изменением структуры хромосом (хромосомными аберрациями - поломками), увеличением или уменьшением в клетке как числа отдельных хромосом (гетероплоидия), так и полных наборов (полиплоидия). Проявляется мутационный вид изменчивости в появлении новых признаков у отдельных особей популяции (с частотой 1:10-6).

В основе онтогенетического вида изменчивости лежит последовательная смена работы различных групп генов. Проявляется онтогенетический вид изменчивости в последовательном появлении и изменении признаков и свойств у особей в ходе индивидуального развития (от зиготы до смерти).

В основе корреляционного (соотносительного) вида изменчивости лежит связь между признаками на уровне взаимодействующих молекул, органов, систем органов, функциональных систем. Проявляется корреляционный вид изменчивости в изменении одного признака при изменении другого.

Модификационный. В основе модификационного вида изменчивости лежит изменение признака под воздействием факторов окружающей среды. Проявляется модификационный вид изменчивости в изменении какого-либо признака у всех 100% особей, подвергшихся воздействию данного фактора.

Метод основан на скрещивании представителей чистых линий, различающихся по одному или нескольким признакам, c целью получения гибридов первого (F1) и последующих поколений; анализ числовых характеристик расщепления в потомстве позволяет судить о характере наследования признаков и производить в дальнейшем расчёты вероятности появления особей с соответствующими признаками при различных вариантах скрещивания.

Метод основан на составлении по отдельным родословным генеалогического древа, охватывающего максимум информации обо всех имеющихся предках. Метод позволяет проследить движение генов из поколения в поколение, определить через каких особей идёт их распространение, выделить отдельные ветви в родословной предрасположенные (или с отсутствием предрасположенности) к некоторым заболеваниям. Кроме того, с использованием других методов можно определить степень инбридинга, коэффициент наследуемости и повторяемости признаков экстерьера и, как конечный результат, судить о племенной ценности производителей.

Метод основан на сравнивании между собой монозиготных близнецов. Метод применяется в тех случаях, когда требуется установить степень воздействия паратипических факторов, отбросив различия в генетике сравниваемых особей.

Метод основан на изучении генетики ядра и внутриклеточных органоидов (митохондрий в клетках животного происхождения, митохондрий и пластид в растительных клетках). В частности, методика кариотипирования позволяет тестировать животных по некоторым аномалиям на основе различий в сравнении с нормой по следующим характеристикам: число хромосом, число плеч хромосом, особенности морфологии (строения) хромосом.

Метод основан на изучении строения и функций отдельных молекул, а использование различного типа ферментов, способных разрезать или сшивать молекулы(или их части), позволило расширить возможности биотехнологии и генетической инженерии. В частности, с помощью метода секвенирования ДНК был расшифрован геном человека и других видов животных. Метод ПЦР позволяет осуществить клонирование молекулы ДНК.

Методика рентгеноструктурного анализа способствовала в своё время определению пространственной структуры молекулы ДНК. С помощью электрофореза можно исследовать полиморфизм белков плазмы крови, молока, что позволяет судить об уровне генетического разнообразия популяций. Кроме того, методика позволяет определить массу целых молекул ДНК, РНК, белков или их фрагментов.

Метод основан на гибридизации соматических клеток, что позволяет определить место расположения в хромосомах некоторых генов.

Метод основан на изучении степени влияния генетических и паратипических факторов на развитие признаков.

Метод основан на использовании методов математического анализа в биологии. Методы математической статистики позволяют провести анализ генетики количественных признаков: рассчитать средние величины, показатели изменчивости, статистические ошибки, достоверность соответствующих средних величин, достоверность разности средних величин, корреляцию, коэффициент наследуемости и др. Закон Харди-Вайнберга позволяет определить генетическую структуру популяции, частоту встречаемости аллелей генов, уровень распространения аномалий, проследить изменение структуры популяции при различных вариантах отбора

Закономерности наследования признаков при половом размножении.

1-й закон – закон единообразия : При скрещивании гомозиготных родительских особей, отличающихся друг от друга альтернативными вариантами признаков одной пары, в первом поколении появляется потомство всё единообразное, как по фенотипу, так и по генотипу.

Схема 1-ого закона: Р АА × аа

2-й закон – закон расщепления: При скрещивании гибридов первого поколения между собой (или при самоопылении) во втором поколении наблюдается расщепление по генотипу в соотношении 1:2:1, а по фенотипу 3:1.

Схема 2-ого закона: Р Аа × Аа

Расщепление по генотипу 1АА : 2Аа : 1аа

Расщепление по фенотипу 3А. : 1а

(В расщеплении по фенотипу буквы обозначают не гены, а признаки:

А- доминантный, а - рецессивный )

3-й закон – закон независимого наследования признаков: При скрещивании гомозиготных родительских особей, отличающихся друг от друга по двум и более парам альтернативных признаков, признаки каждой пары наследуются независимо друг от друга и во втором поколении комбинируются во всех возможных сочетаниях (так при дигибридном скрещивании образуется четыре фенотипических класса особей в соотношении 9:3:3:1).

Схема 3-его закона: Р ААВВ × ааbb

Расщепление по генотипу:

1ААВВ : 2AABb : 1AAbb : 2AaBB : 4AaBb : 2Aabb : 1aaBB : 2aaBB : 1aabb

Расщепление по фенотипу: 9АВ : 3Аb : 3аВ : 1ab

(В расщеплении по фенотипу буквы обозначают не гены, а признаки).

Правило чистоты гамет: Гены из поколения в поколение передаются в чистом виде, не смешиваясь и не изменяя, как правило, своей структуры.

Правило позволяет понять, что в селекционном процессе нельзя останавливаться на достигнутом. Исчезновение нежелательного признака не отрицает возможности его появления в последующих поколениях.

Правило расщепления: При ди- и полигибридном скрещивании гены различных пар признаков комбинируются во всех возможных сочетаниях и во втором поколении дают расщепление по генотипу в соответствии с формулой (1:2:1) n , а по фенотипу (3:1) n , где n – число анализируемых признаков.

Правило позволяет упростить способ расчёта расщепления для любых видов скрещивания (без разбора решётки Пеннета).

Взаимодействие аллельных генов.

Взаимодействие между аллельными генами рассматривается как различные типы доминирования. Исследования проводятся при моногибридном скрещивании.

Типы доминирования: 1. Полное

Полное доминирование . Полное доминирование заключается в том, что в гетерозиготе, полученной при скрещивании представителей чистых линий, различающихся по одной пара альтернативных признаков, один из двух аллелей не проявляет своего действия. При скрещивании гетерозигот между собой (или при самоопылении) в потомстве появляется два фенотипических класса особей в соотношении 3:1. В фенотипе 3 частей проявился доминантный признак, а у 1 части – рецессивный.

Кодоминирование . При кодоминантном типе наследования гибриды первого поколения в полной мере несут в своём фенотипе сочетание признаков обоих родителей без каких-либо изменений. Во втором поколении наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 1:2:1 (как и при неполном доминировании). В фенотипе у 1 части особей проявляется признак как у одного из родителей (представителя одной чистой линии), в фенотипе 2 частей проявляются признаки обоих родителей (как и у гибридов первого поколения, сочетающих в себе признаки сразу двух чистых линий), в фенотипе ещё 1 части проявляется признак как у второго из родителей (представителя другой чистой линии).

Сверхдоминирование. При сверхдоминировании у гибридов первого поколения признак в фенотипе выражен ярче, чем у любого из родителей. Во втором поколении вновь появляется расщепление в соотношении 1:2:1. В фенотипе у 1 части особей проявляется признак одного из родителей, в фенотипе 2 частей проявляется признак как у гибридов первого поколения, в фенотипе ещё 1 части проявляется признак как у второго из родителей.

Взаимодействие неаллельных генов.

Исследования по изучению взаимодействия неаллельных генов проводятся по схеме дигибридного скрещивания.

Типы взаимодействия неаллельных генов:

Эпистаз (доминантный и рецессивный).

Полимерия (аддитивная и неаддитивная).

Комплементарное взаимодействие . Комплементарным называется взаимодействие, при котором действие генов из одной пары дополняется действием генов из другой пары таким образом, что в результате появляется новый признак. По другому этот тип взаимодействия называют новообразование (чаще этот термин встречается в старых изданиях).

В качестве примера приводится схема наследования формы гребня у кур.

Действие генов: А – розовидная форма гребня

В – гороховидная форма гребня

А.В.– ореховидная форма гребня

При скрещивании особей, имеющих розовидную форму гребня, с особями, имеющими гороховидную форму гребня, у гибридов первого поколения появляется новая форма гребня - ореховидная. При скрещивании гибридов первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 9:3:3:1 (9 – с ореховидной формой гребня, 3 – с розовидной, 3 – с гороховидной, 1 – с листовидной).

Числовое расщепление соответствует третьему закону Менделя. Отличительная особенность комплементарного взаимодействия от закона независимого наследования признаков заключается в количестве учтённых признаков: в третьем законе рассматривается комбинирование двух признаков, а в комплементарном взаимодействии четыре вариации одного признака.

Доминантный эпистаз. При доминантном эпистазе действие доминантных генов из одной пары подавляет работу также доминантных генов из другой пары.

Доминантный эпистаз у лошадей.

Действие генов: С – серая масть

В – вороная масть

С. В. – серая масть

Доминантный эпистаз у кур.

Действие генов: С – окрашенное перо

с – белое (неокрашенное)

Рецессивный эпистаз. При рецессивном эпистазе действие доминантных генов из одной пары подавляется действием рецессивных генов из другой пары.

Рецессивный эпистаз у мышей.

Дейсчтвие генов: С – отвечает за неравномерное распределение пигмента

с – отвечает за равномерное распределение пигмента

А – отвечает за выработку пигмента (чёрного или другого цвета)

а – отвечает за отсутствие пигмента

При скрещивании чёрных мышей (ссАА) с белыми (ССаа) всё потомство первого поколения оказывается серым (СсАа), так как неравномерное распределение чёрного пигмента приводит к тому, что чёрный пигмент выглядит как серый. Во втором поколении наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 9:3:4. В 9 случаях (С.А.) особи оказываются серыми, в 3 (ссА.) чёрными и в 4 (С.аа, ссаа) белыми.

Полимерия. Полимерия означает, что на один признак одновременно действуют несколько генов. Различают аддитивную и неаддитивную полимерию. При аддитивной полимерии проявление признака зависит от суммы доминантных генов в генотипе: чем их больше, тем ярче выражен признак. При неаддитивной полимерии проявление признака от общей суммы доминантных генов не зависит: достаточно всего лишь одного доминантного гена из любой пары и признак будет иметь такое же фенотипическое проявление как и в полной гомозиготе.

Аддитивная (суммирующая) полимерия (на примере скрещивания краснозёрной и белозёрной пшеницы).

Действие генов: А 1 , А 2 – усиливают интенсивность окрашивания зерна

а 1 , а 2 – зерно белое

Числовое расщепление для гибридов второго поколения приводится как 15:1 (15 частей в большей или меньшей степени окрашенных к 1 части белых).

Неаддитивная полимерия (на примере наследования формы стручка у пастушьей сумки).

Действие генов: А 1 , А 2 – определяют форму стручка с срезанными краями

а 1 , а 2 – определяют округлую форму стручка

При скрещивании особей, дающих форму стручка со срезанными краями (А 1 А 1 А 2 А 2 ), с особями, дающими округлую форму стручка (а 1 а 1 а 2 а 2 ), в первом поколении все особи образуют форму стручка со срезанными краями (А 1 а 1 А 2 а 2 ). Во втором поколении наблюдается чёткое расщепление 15:1 (15 частей имеют форму стручка со срезанными краями, 1 часть с округлыми). Округлую форму стручка дают особи только в рецессивной гомозиготе (а 1 а 1 а 2 а 2 ), во всех остальных случаях вне зависимости от генотипа со срезанными краями.

Модифицирующее действие. Гены модификаторы сами по себе не определяют какой- то признак, но могут усиливать или ослаблять действие основных генов, вызывая таким образом изменение фенотипа. В качестве примера обычно приводится наследование пегости у собак и лошадей. Числового расщепления никогда не даётся, так как характер наследования больше напоминает полигенное наследование количественных признаков.

Современное представление о наследственности и изменчивости

. вида определяется наследственностью, а их отличительные особенности - изменчивостью. Два свойства – наследственность и изменчивость - . далее, комбинирование стимулирует новые проявления наследственной изменчивости (комбинативной). Сюда относятся и мутации .

Генетика как наука о законах наследственности и изменчивости живых организмов

. повысить их число. Комбинативная изменчивость Комбинативная наследственная изменчивость возникает в результате обмена гомологичными . свойств организма. Такой тип изменчивости называют комбинативной наследственной изменчивостью. Новые комбинации генов .

Генетика и эволюция. Закономерности наследственности и изменчивости живых организмов

. – наука, изучающая закономерности наследственности и изменчивости живых организмов. Наследственность – это свойство всех . , мутационная) ненаследуемая (модификационная) К наследственной изменчивости относят изменения признаков организма, которые .

Роль нуклеиновых кислот ДНК и РНК в механизмах наследственности и изменчивости

. нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) в механизмах наследственности и изменчивости Реферат по курсу «Концепции современного . реакции определяется генотипом. Наследственная связана с изменением генотипа. Наследственная изменчивость также имеет несколько видов .

Методы исследования закономерностей наследственности и изменчивости человека

. Вариант № Тема: Методы исследования закономерностей наследственности и изменчивости человека Разработал: степень, звание преподавателя . Введение Генетика человека изучает явления наследственности и изменчивости в популяциях людей, особенности наследования .

Возникновение идеи
Основная мысль теории Чарльза Дарвина
Главные позиции в теории Дарвина
Доказательства теории
"Белые пятна" в теории эволюции
Интересные факты о Дарвине

Возникновение идеи

Важно! На вулканических островах ученый обнаружил дроздовых птиц, которые были подобны материковым. Этот факт навел его на мысль, что существа принадлежат к одному виду, однако изменились в процессе адаптации к новым условиям.

Важно! В процессе исследований ученый выдвигает гипотезу о непосредственной связи человека разумного с обезьяной и заключает ее в книгу “Происхождение человека и половой отбор”, которая вышла в 1871 году.

Основная мысль теории Чарльза Дарвина

Неопределенная изменчивость. Наследственная форма изменчивости, в которой проявлялись отличия в рамках одного вида, проживающего в сходных условиях окружающей среды.
Определенная изменчивость. Выражается одинаковой реакцией на окружающую обстановку всех особей одного вида с сохранением своих характеристик. Данные изменения не передаются по наследству.

Вредная. Приводит к нежизнеспособности организмов.
Нейтральная. Изменения, которые не отражаются качественно на видах.
Перспективная. Именно эта мутация дала толчок к формулировке теории эволюции.

Главные позиции в теории Дарвина

Перепроизводство. Сильная часть потомства выживает в неблагоприятной среде и размножается. Это сохраняет стабильную популяцию.
Приспособление. Способность адаптироваться к враждебной среде и выживать в ней.
Борьба за выживание. Это понятие исследователь позиционировал как движущий фактор в эволюции, в виде взаимодействий между организмами в абиотических условиях.
Видообразование. Заключается в накоплении полезных мутаций и искоренении плохих генов в границах одного вида, с дальнейшим получением абсолютно нового типа живого организма.
Естественный отбор. Данное понятие является основой теории эволюции Дарвина. Выступает результатом борьбы за выживание, способностью воспроизводить более сильное потомство и вымиранием неприспособленных особей вида.

Доказательства теории

Читайте также:

Дарвинское понимание явлений наследственности и изменчивости реферат

Возникновение идеи

Основная мысль теории Чарльза Дарвина

Главные позиции в теории Дарвина

Доказательства теории

Похожие страницы:

Современное представление о наследственности и изменчивости

Генетика как наука о законах наследственности и изменчивости живых организмов

Генетика и эволюция. Закономерности наследственности и изменчивости живых организмов

Роль нуклеиновых кислот ДНК и РНК в механизмах наследственности и изменчивости

Методы исследования закономерностей наследственности и изменчивости человека

Возникновение идеи

Основная мысль теории Чарльза Дарвина

Главные позиции в теории Дарвина

Доказательства теории