Өөрчлөлтийн хэлбэлзэл.

ОРГАНИЗМИЙН ХУВЬСАГЧ.

ХУВЬСГАЛТ ҮЗГДЭЛИЙН ҮНДСЭН ЗОХИЦУУЛАЛТ

Генетик нь зөвхөн удамшлын үзэгдэл төдийгүй хувьсах шинж чанарыг судалдаг.

Организмын хувьсах чадвар нь олон тооны шинж чанар, шинж чанарын хувь хүмүүсийн хоорондын ялгаагаар илэрхийлэгддэг. Эдгээр ялгаа нь өөрчлөлтөөс хамаарч болно удамшлын хүчин зүйлүүдэцэг эхээсээ болон түүнээс авсан генүүд гадаад нөхцөлтэнд организм хөгждөг.

Хувьсах чадвар нь удамшлын эсрэг зүйл гэж бид хэлж чадна. Хувьсах байдал нь хувьслын явцад амьд байгалийн бүх олон янз байдлыг тодорхойлсон.

Хувь хүний ​​​​шинж чанарын олон янз байдал - хувьсах чадварыг үнэлэх нь тэдний фенотипийн илрэлээр үргэлж хийгддэг. Гэсэн хэдий ч тэдгээрийн фенотипийн олон янз байдлын шалтгаан нь өөр байж болно: ижил генотипийн организмын шинж тэмдгүүдийн илрэлийн өөрчлөлтийг тодорхойлдог генотипийн ялгаа эсвэл хүрээлэн буй орчны олон янз байдал.

Хувьсах 2 хэлбэр байдаг (Зураг 14):

ü удамшлын (генотип);

ü удамшлын бус (фенотип = өөрчлөлт).

Удамшлын хувьсах чадвар нь удамшлын хүчин зүйлийн өөрчлөлттэй холбоотой байдаг. Удамшлын хувьсах чадвар нь хосолсон ба мутацийн гэсэн хоёр төрөлтэй.

Хосолсон (эрлийз) хувьсах чанар нь эцэг эхийн хэлбэрийн генүүдийн нэгдэл, харилцан үйлчлэлийн үр дүнд неоплазм үүсэх замаар тодорхойлогддог.

Мутацийн хэлбэлзэлшалтгаан болдог бүтцийн өөрчлөлторганизмын шинэ удамшлын шинж чанарыг бий болгоход хүргэдэг хромосомууд.

Хувьсах чадварыг өөрчлөх нь генотипийн өөрчлөлтийг үүсгэдэггүй бөгөөд энэ нь организмын хөгжил явагдаж буй гадаад нөхцөл байдлын өөрчлөлтөд ижил генотипийн хариу үйлдэл үзүүлэхтэй холбоотой бөгөөд энэ нь түүний илрэлийн хэлбэрийн ялгааг үүсгэдэг.

Зураг 14. Хувьсах чадварын ангилал.

Өөрчлөлтийн хэлбэлзэл.

Өөрчлөлтийн хэлбэлзэл (= фенотипийн хэлбэлзэл)- эдгээр нь генотипийн өөрчлөлтөөс шалтгаалаагүй, хүчин зүйлийн нөлөөн дор үүсдэг организмын шинж чанарын өөрчлөлтүүд юм. гадаад орчин.

Амьдрах орчин нь организмын шинж чанарыг бүрдүүлэхэд ихээхэн үүрэг гүйцэтгэдэг. Организм бүр тодорхой орчинд хөгжиж, амьдарч, организмын морфологи, физиологийн шинж чанарыг өөрчлөх хүчин зүйлсийн нөлөөг мэдэрдэг. тэдний фенотип.

Өөрчлөлтийн шалтгаан нь зарим ферментийн идэвхжил, дарангуйлал байж болзошгүй гэж үздэг.

Хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлийн нөлөөн дор шинж чанаруудын хувьсах шинж чанаруудын нэг жишээ юм өөр хэлбэрСумны навч: усанд дүрсэн навчнууд нь тууз хэлбэртэй, усны гадаргуу дээр хөвж буй навчнууд нь дугуй хэлбэртэй, агаарт байгаа нь сум хэлбэртэй байдаг (Зураг 15). Хэт ягаан туяаны нөлөөн дор хүмүүс (хэрэв тэд альбинос биш бол) арьсанд меланин хуримтлагдсанаас болж борлодог. өөр өөр хүмүүсАрьсны өнгөний эрч хүч өөр өөр байдаг.

Зураг 15. Усан болон эрэг дээр ургадаг энгийн сумны үзүүр.

Өөрчлөлтийн хувьсах чанар нь дараахь үндсэн шинж чанаруудаар тодорхойлогддог.

1) өв залгамжлалгүй;

2) бүлгийн өөрчлөлтийн шинж чанартай байдаг (ижил зүйлийн хувь хүмүүс ижил нөхцөлд байрлуулсан, ижил төстэй шинж чанарыг олж авдаг);

3) хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлийн нөлөөллийн өөрчлөлтүүд хоорондоо уялдаа холбоотой байх;

4) хувьсах чадварын хязгаар нь генотипээс хамааралтай байдаг.

Байгаль орчны нөхцөл байдлын нөлөөн дор шинж тэмдгүүд өөрчлөгдөж болох ч энэ хэлбэлзэл нь хязгааргүй биш юм. Үүнийг генотип нь шинж чанарт өөрчлөлт гарч болох тодорхой хил хязгаарыг тодорхойлдогтой холбон тайлбарладаг. Тухайн шинж чанарын өөрчлөлтийн зэрэг буюу өөрчлөлтийн хэлбэлзлийн хязгаарыг нэрлэдэг урвалын норм.

Урвалын норм нь нөлөөн дор тодорхой генотипийн үндсэн дээр үүссэн организмын фенотипүүдийн нийлбэрээр илэрхийлэгддэг. янз бүрийн хүчин зүйлүүдорчин. Дүрмээр бол тоон шинж чанар (ургамлын өндөр, гарц, навчны хэмжээ, үнээний сүүний гарц, тахианы өндөгний үйлдвэрлэл) нь илүү өргөн урвалын хурдтай байдаг, өөрөөр хэлбэл чанарын шинж чанараас (дээлний өнгө, сүүний өөхний агууламж, цэцэг) ялгаатай байж болно. бүтэц, цусны төрөл). Урвалын хэм хэмжээний талаархи мэдлэгтэй их ач холбогдолхөдөө аж ахуй, анагаах ухааны практикт зориулсан.

Ургамал, амьтан, хүний ​​олон шинж чанаруудын өөрчлөлтийн хувьсах чадвар хамаарна ерөнхий хэв маяг. Эдгээр хэв маягийг бүлэг хүмүүсийн шинж чанарын илрэлийн дүн шинжилгээнд үндэслэн тодорхойлдог ( n). Гишүүд дэх судлагдсан шинж чанарыг илэрхийлэх зэрэг түүвэр популяциөөр. Судалж буй шинж чанарын тодорхой утга бүрийг нэрлэдэг сонголтмөн үсгээр тэмдэглэнэ v . Хувь хүний ​​​​хувилбаруудын давтамжийг үсгээр зааж өгсөн болно х . Түүвэр популяци дахь шинж чанарын хувьсах чадварыг судлахдаа хувь хүмүүсийг судалж буй шинж чанарын үзүүлэлтийн өсөх дарааллаар байрлуулсан вариацын цувралыг эмхэтгэдэг.

Жишээлбэл, хэрэв та 100 толгой улаан буудай авбал ( n=100), чихэнд байгаа шөрмөсний тоог тоол ( v) болон өгөгдсөн тооны spikelets бүхий чихний тоо, дараа нь вариацын цуврал нь иймэрхүү харагдах болно.

Хувилбар ( v)
Тохиолдлын давтамж ( х)

Зураг 16. Вариацын муруй

Вариацын цуврал дээр үндэслэн үүнийг бүтээдэг хэлбэлзлийн муруй- сонголт бүрийн давтамжийг графикаар харуулах (Зураг 16).

Онцлогийн дундаж утга нь илүү түгээмэл бөгөөд үүнээс мэдэгдэхүйц ялгаатай өөрчлөлтүүд нь бага байдаг. гэж нэрлэдэг « хэвийн тархалт» . График дээрх муруй нь ихэвчлэн тэгш хэмтэй байдаг.

Шинж чанарын дундаж утгыг дараах томъёогоор тооцоолно.

Хаана М- шинж чанарын дундаж утга; ∑( v· х) - хувилбарын бүтээгдэхүүний нийлбэр нь тэдгээрийн тохиолдлын давтамжаар; n- тоо хэмжээний сонголт.

Энэ жишээн дээр шинж чанарын дундаж утга (чихэнд байгаа spikelets тоо) 17.13 байна.

Өөрчлөлтийн төрлүүд:

1. Дасан зохицох өөрчлөлтүүд -Эдгээр нь бие махбодид ашигтай, өөрчлөгдсөн нөхцөлд амьд үлдэхэд хувь нэмэр оруулдаг удамшлын бус өөрчлөлтүүд юм. Эдгээр нь хамгийн алдартай өөрчлөлтүүд юм.

2. Морфозууд- эдгээр нь тодорхой төлөөлөгчдийн хүчтэй үйл ажиллагааны дор үүсдэг удамшлын бус өөрчлөлтүүд юм. Ихэнхдээ морфозууд нь хэв гажилтын хэлбэрээр илэрхийлэгддэг - стандарт фенотипээс хазайлт.

Хувьслын хувьд өөрчлөлтийн өөрчлөлтийн ач холбогдлыг урвалын нормоор тодорхойлдог бөгөөд энэ нь организмд амьд үлдэх, үр удмаа үлдээх боломжийг олгодог. Ийм хувьсах чадвар байгаа тохиолдолд өөрчлөлтийн генопопууд удамшдаг, өөрөөр хэлбэл фенотипийн илрэл нь өөрчлөлтийн хувьсах чанарыг кодлодог мутаци юм. Тэдгээрийг байгалийн шалгарлаар авдаг бөгөөд ингэснээр организмын шинэ өөрчлөгдөж буй нөхцөлд дасан зохицох чадвар нэмэгддэг.

Өөрчлөлтийн хувьсах хэв маягийн талаархи мэдлэг нь хөдөө аж ахуйд практик ач холбогдолтой бөгөөд энэ нь хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдлаас шалтгаалан организмын олон шинж чанарыг илэрхийлэх түвшинг урьдчилан таамаглах, төлөвлөх боломжийг олгодог.

Анагаах ухаан дахь өөрчлөлтийн өөрчлөлтийн хэв маягийн талаархи мэдлэг нь генотипийг өөрчлөхөд бус харин генотипийг хадгалах, хөгжүүлэхэд чиглэгддэг. Хүний биеурвалын хэвийн хүрээнд.

Өөрчлөлт бол гарч ирэх явдал юм хувь хүний ​​ялгаа. Организмын хувьсах чадвар дээр үндэслэн генетикийн олон янз байдал үүсдэг бөгөөд энэ нь байгалийн шалгарлын үр дүнд шинэ дэд зүйл, төрөл зүйл болж хувирдаг. Хувиргах, фенотип, мутацийн эсвэл генотипийн хувьсах чадварыг хооронд нь ялгадаг.

ХҮСНЭГТ Харьцуулсан шинж чанаруудхувьсах хэлбэр (Т.Л. Богданова. Биологи. Бие даалт, дасгал. Их дээд сургуульд элсэгчдэд зориулсан гарын авлага. М., 1991)

Хувьсах хэлбэрүүд	Гадаад төрх байдлын шалтгаанууд	Утга	Жишээ
Удамшлын бус өөрчлөлт (фенотип)	Байгаль орчны нөхцөл байдлын өөрчлөлт, үүний үр дүнд организм генотипээр тодорхойлсон урвалын нормын хүрээнд өөрчлөгддөг.	Дасан зохицох - хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдалд дасан зохицох, эсэн мэнд үлдэх, үр удмаа хадгалах	Цагаан байцаа нь халуун цаг агаарт байцааны толгой үүсгэдэггүй. Ууланд авчирсан адуу, үхрийн үүлдэр хоцрогддог
Мутацийн	Гадны болон дотоод мутаген хүчин зүйлийн нөлөөгөөр ген, хромосомын өөрчлөлтүүд үүсдэг	Мутаци нь ашигтай, хор хөнөөлтэй, хайхрамжгүй, давамгайлсан ба рецессив байж болох тул байгалийн болон зохиомол сонголтын материал.	Ургамлын популяцид эсвэл зарим амьтдад (шавж, загас) полиплоид хэлбэрүүд гарч ирэх нь тэдний нөхөн үржихүйн тусгаарлалт, шинэ зүйл, төрөл зүйл үүсэхэд хүргэдэг - микроэволюц.
Удамшлын (генотип) Комбинатная	Үр удам нь генийн шинэ хослолыг олж авах үед популяцийн дотор аяндаа үүсдэг.	Сонголт хийх материал болох популяцийн шинэ удамшлын өөрчлөлтийн тархалт	Цагаан цэцэгтэй, улаан цэцэгтэй primroses-ийг гатлах үед ягаан цэцэг гарч ирдэг. Цагаан, саарал туулайг гатлахад хар төл гарч болно
Удамшлын (генотип) Харьцангуй (харилцан)	Ген нь нэг биш, хоёр ба түүнээс дээш шинж чанарыг бий болгоход нөлөөлөх чадварын үр дүнд үүсдэг.	Харилцан хамааралтай шинж чанаруудын тогтмол байдал, организмын тогтолцооны бүрэн бүтэн байдал	Урт хөлтэй амьтад урт хүзүүтэй байдаг. Манжингийн ширээний сортуудад үндэс, иш, навчны судлын өнгө тогтмол өөрчлөгддөг.

Өөрчлөлтийн хэлбэлзэл

Хувьсах чадварыг өөрчлөх нь генотипийн өөрчлөлтийг үүсгэдэггүй бөгөөд энэ нь тухайн генотипийн гадаад орчны өөрчлөлтөд үзүүлэх хариу үйлдэлтэй холбоотой байдаг: оновчтой нөхцөлд тухайн генотипэд хамаарах хамгийн дээд чадварууд илэрдэг. Тиймээс орон сууц, арчилгаа сайжирсан нөхцөлд үүлдрийн малын ашиг шим нэмэгддэг (сүүний гарц, махны таргалалт). Энэ тохиолдолд ижил генотиптэй бүх бодгаль хүмүүс гадаад нөхцөл байдалд адилхан хариу үйлдэл үзүүлдэг (C. Дарвин энэ төрлийн хувьсах чадварыг тодорхой хувьсагч гэж нэрлэдэг). Гэсэн хэдий ч өөр нэг шинж чанар - сүүний өөх тосны агууламж нь хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдлын өөрчлөлтөд бага зэрэг өртөмтгий байдаг бөгөөд амьтны өнгө нь бүр ч тогтвортой шинж чанартай байдаг. Өөрчлөлтийн хэлбэлзэл нь ихэвчлэн тодорхой хязгаарт хэлбэлздэг. Организмын шинж чанарын өөрчлөлтийн зэрэг, өөрөөр хэлбэл өөрчлөлтийн хэлбэлзлийн хязгаарыг урвалын норм гэж нэрлэдэг.

Өргөн урвалын хурд нь зарим эрвээхэйний сүүний гарц, навчны хэмжээ, өнгө зэрэг шинж чанаруудын онцлог шинж юм; нарийн урвалын норм - сүүний өөхний агууламж, тахианы өндөгний үйлдвэрлэл, цэцгийн короллагийн өнгөний эрч хүч гэх мэт.

Фенотип нь генотип ба хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлсийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд үүсдэг. Фенотипийн шинж чанаруудэцэг эхээс үр удамд дамждаггүй, зөвхөн хариу урвалын хэм хэмжээ, өөрөөр хэлбэл хүрээлэн буй орчны өөрчлөлтөд үзүүлэх хариу урвалын шинж чанар нь өвлөгддөг. У гетерозигот организмуудхүрээлэн буй орчны нөхцөл байдал өөрчлөгдөх нь янз бүрийн илрэлийг үүсгэдэг энэ шинж чанараас.

Өөрчлөлтийн шинж чанар: 1) удамшлын бус; 2) өөрчлөлтийн бүлгийн шинж чанар; 3) хүрээлэн буй орчны тодорхой хүчин зүйлийн нөлөөллийн өөрчлөлтийн хамаарал; 4) генотипээс хувьсах хязгаарын хамаарал.

Генотипийн хэлбэлзэл

Генотипийн хувьсах чадварыг мутацийн болон хосолсон гэж хуваадаг. Мутаци нь удамшлын шинж чанарт өөрчлөлт оруулдаг удамшлын нэгж - генийн огцом, тогтвортой өөрчлөлт юм. "Мутаци" гэсэн нэр томъёог де Врис анх нэвтрүүлсэн. Мутаци нь генотипийн өөрчлөлтийг зайлшгүй үүсгэдэг бөгөөд энэ нь үр удамд удамшдаг бөгөөд генийг огтолж, дахин нэгтгэхтэй холбоогүй байдаг.

Мутацийн ангилал. Мутацийг бүлэгт нэгтгэж болно - тэдгээрийн илрэлийн шинж чанар, байршлаар эсвэл тэдгээрийн илрэлийн түвшингээр ангилдаг.

Мутаци нь илрэлийн шинж чанараас хамааран давамгайлсан эсвэл рецессив байж болно. Мутаци нь ихэвчлэн амьдрах чадвар эсвэл үржил шимийг бууруулдаг. Амьдрах чадварыг огцом бууруулж, хөгжлийг хэсэгчлэн эсвэл бүрмөсөн зогсоосон мутацыг хагас үхэл, амьдралд үл нийцэх мутацыг үхэл гэж нэрлэдэг. Мутаци нь үүссэн газраас хамааран хуваагдана. Үр хөврөлийн эсүүдэд тохиолддог мутаци нь тухайн организмын шинж чанарт нөлөөлдөггүй, зөвхөн дараагийн үед л илэрдэг. Ийм мутацийг үүсгэгч гэж нэрлэдэг. Хэрэв ген өөрчлөгдвөл соматик эсүүд, ийм мутаци нь тухайн организмд илэрдэг бөгөөд бэлгийн нөхөн үржихүйн явцад үр удамд дамждаггүй. Гэвч бэлгийн бус нөхөн үржихүйн хувьд хэрэв организм өөрчлөгдсөн - мутацитай - гентэй эс эсвэл бүлэг эсээс үүссэн бол мутаци нь үр удамд дамжих боломжтой. Ийм мутацийг соматик гэж нэрлэдэг.

Мутаци үүсэх түвшингээр нь ангилдаг. Хромосомын ба байдаг генийн мутаци. Мутацид мөн кариотипийн өөрчлөлт (хромосомын тоо өөрчлөгдөх) орно.Полиплоиди гэдэг нь хромосомын тоог нэмэгдүүлэх, гаплоид багцын олон тооны өсөлт юм. Үүний дагуу ургамлыг триплоид (3р), тетраплоид (4р) гэх мэтээр ялгадаг. Ургамал тариалалтад 500 гаруй полиплоид (чихрийн нишингэ, усан үзэм, Сагаган, гаа, улаан лууван, сонгино гэх мэт) мэдэгдэж байна. Тэд бүгдээрээ том ургамлын массаар ялгагддаг бөгөөд эдийн засгийн хувьд асар их ач холбогдолтой байдаг.

Цэцгийн аж ахуйд олон төрлийн полиплоид ажиглагдаж байна: хэрэв гаплоид багц дахь нэг анхны хэлбэр нь 9 хромосомтой байсан бол энэ зүйлийн таримал ургамлууд 18, 36, 54, 198 хромосомтой байж болно. Полиплоид нь ургамлын температур, ионжуулагч цацраг, химийн бодисууд(колхицин), эсийн хуваагдлыг устгадаг. Ийм ургамалд бэлгийн эсүүд нь диплоид бөгөөд хамтрагчийн гаплоид үр хөврөлийн эсүүдтэй нэгдэх үед зиготад триплоид хромосом үүсдэг (2n + n = 3n). Ийм триплоид нь үр үүсгэдэггүй, ариутгасан боловч өндөр бүтээмжтэй байдаг. Тэгш тоотой полиплоидууд нь үрийг үүсгэдэг.

Гетероплоиди гэдэг нь гаплоид багцын олон биш хромосомын тооны өөрчлөлт юм. Энэ тохиолдолд эс дэх хромосомын багцыг нэг, хоёр, гурван хромосомоор (2n + 1; 2n + 2; 2n + 3) нэмэгдүүлж эсвэл нэг хромосомоор (2l-1) бууруулж болно. Жишээлбэл, Дауны синдромтой хүний ​​21 дэх хос дээр нэг нэмэлт хромосом байдаг ба ийм хүний ​​кариотип нь 47 хромосомтой байдаг.Шерешевский-Тернерийн синдромтой (2p-1) хүмүүст нэг Х хромосом дутагдаж, кариотипэд 45 хромосом үлддэг. . Хүний кариотип дахь тоон харьцааны эдгээр болон бусад ижил төстэй хазайлтууд нь эрүүл мэндийн эмгэг, сэтгэцийн болон бие махбодийн эмгэг, амьдрах чадвар буурах гэх мэт дагалддаг.

Хромосомын мутаци нь хромосомын бүтцийн өөрчлөлттэй холбоотой байдаг. Дараах төрлийн хромосомын бүтцийн өөрчлөлтүүд байдаг: хромосомын янз бүрийн хэсгүүдийг салгах, бие даасан хэсгүүдийг хоёр дахин нэмэгдүүлэх, хромосомын хэсгийг 180 ° эргүүлэх эсвэл хромосомын салангид хэсгийг өөр хромосомтой холбох. Ийм өөрчлөлт нь хромосом дахь генийн үйл ажиллагаа, организмын удамшлын шинж чанарыг зөрчих, заримдаа үхэлд хүргэдэг.

Генийн мутаци нь генийн бүтцэд нөлөөлж, биеийн шинж чанарт өөрчлөлт оруулдаг (гемофили, өнгөт харалган байдал, альбинизм, цэцгийн цэцгийн өнгө гэх мэт). Генийн мутаци нь соматик болон үр хөврөлийн эсүүдэд тохиолддог. Тэд давамгайлсан эсвэл рецессив байж болно. Эхнийх нь гомозигот болон хоёуланд нь илэрдэг. гетерозиготуудад, хоёр дахь нь зөвхөн гомозиготуудад байдаг. Ургамлын үед үүссэн соматик генийн мутаци нь вегетатив үржлийн үед хадгалагддаг. Үр хөврөлийн эсийн мутаци нь ургамлын үрийн нөхөн үржихүй, амьтны бэлгийн нөхөн үржихүйн үед удамшдаг. Зарим мутаци нь бие махбодид эерэг нөлөө үзүүлдэг, зарим нь хайхрамжгүй ханддаг, зарим нь хор хөнөөлтэй байдаг бөгөөд энэ нь бие махбодийг үхэлд хүргэх эсвэл амьдрах чадвар нь сулрахад хүргэдэг (жишээлбэл, хадуур эсийн цус багадалт, хүний ​​гемофили).

Ургамлын шинэ сорт, бичил биетний омгийг боловсруулахдаа зарим мутаген хүчин зүйлээс (рентген туяа эсвэл хэт ягаан туяа, химийн бодис) зохиомлоор үүсгэгдсэн мутацийг ашигладаг. Дараа нь үүссэн мутантуудыг сонгож, хамгийн бүтээмжтэйг нь хадгална. Манай орны хувьд эдгээр аргуудыг ашиглан эдийн засгийн хувьд ирээдүйтэй олон төрлийн ургамлын сортуудыг олж авсан: том чихтэй, өвчинд тэсвэртэй, хонохгүй улаан буудай; өндөр ургацтай улаан лооль; том булцуутай хөвөн гэх мэт.

Мутацийн шинж чанарууд:

1. Мутаци гэнэт, спазмтай тохиолддог.
2. Мутаци нь удамшлын шинжтэй, өөрөөр хэлбэл тэд үеэс үед байнга дамждаг.
3. Мутаци нь чиглэлгүй байдаг - ямар ч локус мутацид орж, бага ба амин чухал өөрчлөлтүүдийг үүсгэдэг. чухал шинж тэмдэг.
4. Ижил мутаци дахин давтагдаж болно.
5. Тэдний илрэлийн дагуу мутаци нь ашигтай ба хор хөнөөлтэй, давамгайлсан ба рецессив байж болно.

Мутаци хийх чадвар нь генийн шинж чанаруудын нэг юм. Хувь хүний ​​мутаци бүр тодорхой шалтгааны улмаас үүсдэг боловч ихэнх тохиолдолд эдгээр шалтгаанууд тодорхойгүй байдаг. Мутаци нь гадаад орчны өөрчлөлттэй холбоотой байдаг. Үүнийг нөлөөлсөн нь баттай нотолж байна гадаад хүчин зүйлүүдтэдний тоог эрс нэмэгдүүлж чадаж байна.

Хосолсон хувьсах чадвар

Хосолсон удамшлын хувьсах чанар нь мейозын явцад гомолог хромосомын гомолог хэсгүүдийн солилцооны үр дүнд, түүнчлэн мейозын үед хромосомын бие даасан ялгаа, тэдгээрийн хөндлөн огтлолын үед санамсаргүй хослолын үр дүнд үүсдэг. Хувьсах чадвар нь зөвхөн мутациас гадна бие даасан ген, хромосомын хослолоос үүдэлтэй байж болох бөгөөд тэдгээрийн шинэ хослол нь нөхөн үржихүйн явцад организмын тодорхой шинж чанар, шинж чанарыг өөрчлөхөд хүргэдэг. Энэ төрлийн хувьсах чадварыг хосолсон удамшлын хувьсагч гэж нэрлэдэг. Генүүдийн шинэ хослолууд үүсдэг: 1) кроссинг-оверын үед, эхний мейоз хуваагдлын профазын үед; 2) мейозын эхний хуваагдлын анафазад гомолог хромосомын бие даасан ялгаа; 3) хоёр дахь мейоз хуваагдлын анафазад охин хромосомын бие даасан ялгаа, 4) өөр өөр үр хөврөлийн эсүүдийн нэгдэх үед. Зигот дахь дахин нэгтгэсэн генүүдийн нэгдэл нь хосолсон шинж чанарыг бий болгодог өөр өөр үүлдэрболон сортууд.

Сонголтонд чухалЗөвлөлтийн эрдэмтэн Н.И.Вавиловын томъёолсон удамшлын хувьсах гомологийн цувралын хуультай. Үүнд: Генетикийн хувьд ойрхон (өөрөөр хэлбэл ижил гарал үүсэлтэй) өөр өөр зүйл, удамшлын хувьд ижил төстэй удамшлын хувьсах шинж тэмдэг ажиглагддаг. Энэ төрлийн хэлбэлзэл нь үр тарианы өнгө, тууштай байдал, хүйтэнд тэсвэртэй байдал болон бусад чанар нь ижил төстэй байдаг олон үр тариа (будаа, улаан буудай, овъёос, шар будаа гэх мэт) -д тодорхойлогддог. Зарим сортуудын удамшлын өөрчлөлтийн мөн чанарыг мэдэхийн тулд төрөл зүйлийн ижил төстэй өөрчлөлтийг урьдчилан таамаглах боломжтой бөгөөд тэдгээрт мутагенаар нөлөөлөх замаар тэдгээрт ижил төстэй ашигтай өөрчлөлтийг өдөөж, эдийн засгийн хувьд үйлдвэрлэхэд ихээхэн хувь нэмэр оруулдаг. үнэ цэнэтэй хэлбэрүүд. Гомологийн хэлбэлзлийн олон жишээг хүмүүст мэддэг; жишээлбэл, Европчууд, хар арьстнууд, индианчуудад альбинизм (эсээр будгийн нийлэгжилтийн дутагдал) илэрсэн; хөхтөн амьтдын дунд - мэрэгч, махчин амьтад, приматууд; богино хар арьстай хүмүүс - пигми нь экваторын Африкийн халуун орны ойд, Филиппиний арлууд, Малакка хойгийн ширэнгэн ойд байдаг; зарим удамшлын гажиг, гажиг, хүний ​​төрөлхийн, амьтдад ч мөн тэмдэглэгдсэн байдаг. Ийм амьтдыг хүний ​​ижил төстэй согогийг судлах загвар болгон ашигладаг. Жишээлбэл, нүдний катаракт нь хулгана, харх, нохой, адуунд тохиолддог; гемофили - хулгана, мууранд, чихрийн шижин - харханд; төрөлхийн дүлий - in далайн гахай, хулгана, нохой; сэтэрхий уруул- хулгана, нохой, гахай гэх мэт. Эдгээр удамшлын гажиг нь Н.И.Вавиловын удамшлын хувьсах гомологийн цуврал хуулийг баттай нотолж байна.

Хүснэгт. Хувьсах хэлбэрийн харьцуулсан шинж чанар (Т.Л.Богданова. Биологи. Бие даалт, дасгал. Их дээд сургуульд элсэгчдэд зориулсан гарын авлага. М., 1991)

Онцлог шинж чанартай	Өөрчлөлтийн хэлбэлзэл	Мутацийн хэлбэлзэл
Объектыг өөрчлөх	Урвалын хэвийн хязгаарт фенотип	Генотип
Сонгох хүчин зүйл	Байгаль орчны нөхцөл байдлыг өөрчлөх орчин	Нөхцөл, нөхцөлийн өөрчлөлт орчин
Өв залгамжлал тэмдэг	Өв залгамжлалгүй	Өв залгамжлагдсан
Хромосомын өөрчлөлтөд мэдрэмтгий байдал	Ил гаргаагүй	Хромосомын мутацид өртдөг
ДНХ молекулын өөрчлөлтөд мэдрэмтгий байдал	Ил гаргаагүй	Тохиолдолд хамаарна генийн мутаци
Хувь хүний ​​хувьд үнэ цэнэ	Өсгөдөг эсвэл эрч хүчийг бууруулдаг. бүтээмж, дасан зохицох	Ашигтай өөрчлөлтүүд оршин тогтнохын төлөөх тэмцэлд ялалтад хүргэх, хортой - үхэлд хүргэх
Үзэх гэсэн утгатай	Дэмжиж байна амьд үлдэх	Зөрчлийн үр дүнд шинэ популяци, төрөл зүйл гэх мэт үүсэхэд хүргэдэг
Хувьсал дахь үүрэг	Төхөөрөмж организмыг хүрээлэн буй орчны нөхцөлд	Байгалийн шалгарлын материал
Хувьсах хэлбэр	Тодорхой (бүлэг)	Тодорхой бус (хувь хүн), хосолсон
Тогтмол байдалд захирагдах	Статистик загвар вариацын цуврал	Гомологийн хууль удамшлын хувьсах байдлын цуврал

Өөрчлөгдөж буй хувьсах чадвар гэдэг нь ихэнх тохиолдолд дасан зохицох шинж чанартай бөгөөд генотипийн хүрээлэн буй орчинтой харьцсаны үр дүнд үүсдэг организмын фенотипийн өөрчлөлт юм. Биеийн өөрчлөлт, өөрчлөлт нь удамшдаггүй. Ерөнхийдөө "өөрчлөх хувьсах чадвар" гэсэн ойлголт нь Дарвины танилцуулсан "тодорхойлогдсон хувьсах чадвар" гэсэн ойлголттой нийцдэг.

Өөрчлөлтийн хувьсах байдлын нөхцөлт ангилал

• Бие махбодид гарч буй өөрчлөлтүүдийн шинж чанарын дагуу
  • Морфологийн өөрчлөлт
  • Физиологийн болон биохимийн дасан зохицох - гомеостаз
• Урвалын нормын спектрийн дагуу
  • Нарийн
  • Өргөн
• Үнэ цэнээр
  • Дасан зохицох өөрчлөлтүүд
  • Морфозууд
  • Фенокопи
• Хугацаагаар
  • Зөвхөн хүрээлэн буй орчны тодорхой хүчин зүйлд өртсөн хүмүүст ажиглагддаг (нэг удаагийн)
  • Эдгээр хүмүүсийн үр удамд (урт хугацааны өөрчлөлтүүд) тодорхой тооны үеийн туршид ажиглагдсан.

Өөрчлөлтийн хувьсах механизм

Ген → уураг → организмын фенотипийн өөрчлөлт Хүрээлэн буй орчин

Өөрчлөгдсөн хувьсах чанар нь генотипийн өөрчлөлтийн үр дүн биш, харин хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдалд үзүүлэх хариу үйлдэл юм. Өөрөөр хэлбэл, генийн бүтэц өөрчлөгддөггүй, харин генийн илэрхийлэл өөрчлөгддөг.

Үүний үр дүнд бие махбодид хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлийн нөлөөн дор ферментийн урвалын эрч хүч өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь тэдгээрийн биосинтезийн эрчмийг өөрчилснөөр үүсдэг. Зарим ферментүүд, жишээлбэл MAP киназа нь генийн транскрипцийг зохицуулдаг бөгөөд энэ нь хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлээс хамаардаг. Тиймээс хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлүүд нь генийн үйл ажиллагаа, тэдгээрийн үйл ажиллагаа нь хүрээлэн буй орчинтой хамгийн нийцдэг тодорхой уургийн үйлдвэрлэлийг зохицуулах чадвартай байдаг.

Дасан зохицох өөрчлөлтийн жишээ болгон меланин пигмент үүсэх механизмыг авч үзье. Түүний үйлдвэрлэл нь өөр өөр хромосом дээр байрладаг дөрвөн гентэй тохирдог. Эдгээр генийн хамгийн олон тооны аллел буюу 8 нь хар биеийн өнгөтэй хүмүүст байдаг. Хэрэв арьс нь хүрээлэн буй орчны хүчин зүйл болох хэт ягаан туяанд эрчимтэй нөлөөлж байвал эпидермисийн доод давхаргад нэвчсэний дараа эд эсүүд устдаг. Эндотелин-1 ба эйкозаноид (задралын бүтээгдэхүүн) ялгардаг өөх тосны хүчил), энэ нь тирозиназа ферментийг идэвхжүүлж, сайжруулсан биосинтезийг үүсгэдэг. Тирозиназа нь эргээд тирозин амин хүчлийн исэлдэлтийг хурдасгадаг. Цаашид меланин үүсэх нь тирозиназын оролцоогүйгээр явагддаг боловч тирозиназын биосинтез нэмэгдэж, түүний идэвхжил нь хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлд тохирсон шаргал өнгөтэй болдог.

Өөр нэг жишээ бол амьтдын үслэг өнгөний улирлын өөрчлөлт юм. Хайлмал болон дараагийн өнгө нь үйл ажиллагааны улмаас үүсдэг температурын үзүүлэлтүүдбамбай булчирхайг өдөөдөг дааврын үйлдвэрлэлийг өдөөдөг гипофиз булчирхай руу. Энэ нь нөлөөллийг тодорхойлдог Бамбай булчирхай, хайлалтыг үүсгэдэг дааврын нөлөөн дор.

Урвалын норм

Урвалын норм гэдэг нь байнгын генотип бүхий генийн илэрхийллийн спектр бөгөөд үүнээс хүрээлэн буй орчны нөхцөлд хамгийн тохиромжтой генетикийн аппаратын үйл ажиллагааны түвшинг сонгож, тодорхой фенотипийг бүрдүүлдэг. Тухайлбал, улаанбуудайн илүү үржүүлгийг үүсгэдэг X a генийн аллель, улаан буудайн үр тарианы цөөн тооны согоо үүсгэдэг Y b генийн аллель байдаг. Эдгээр генийн аллелийн илэрхийлэл нь хоорондоо холбоотой байдаг. Экспрессийн бүх спектр нь а аллелийн хамгийн их илэрхийлэл ба аллелийн b-ийн хамгийн их илэрхийлэлийн хооронд оршдог бөгөөд эдгээр аллелийн илэрхийлэлийн эрч хүч нь хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдлаас хамаарна. Тааламжтай нөхцөлд (хангалттай чийгтэй, шим тэжээл) аллелийн "давамгай байдал" үүсдэг ба таагүй үед аллелийн b-ийн илрэл давамгайлдаг.

Урвалын норм нь төрөл зүйл бүрийн илрэлийн хязгаартай байдаг - жишээлбэл, амьтдын тэжээл нэмэгдэх нь түүний массыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг боловч тухайн зүйлийн хувьд энэ шинж чанарыг илрүүлэх хязгаарт багтах болно. Урвалын хурд нь генетикийн хувьд тодорхойлогддог бөгөөд удамшдаг. Янз бүрийн өөрчлөлтийн хувьд урвалын нормын илрэлийн өөр өөр талууд байдаг.Жишээ нь, сүүний гарцын хэмжээ, үр тарианы бүтээмж (тоон өөрчлөлт) маш их ялгаатай, малын өнгөний эрчим сул өөрчлөгддөг гэх мэт. (чанарын өөрчлөлт). Үүний дагуу урвалын норм нь нарийн (чанарын өөрчлөлт - зарим эрвээхэйний хүүхэлдэйн өнгө, дүрс) ба өргөн (тоон өөрчлөлт - ургамлын навчны хэмжээ, шавьжны биеийн хэмжээ нь тэдний хүүхэлдэйний тэжээлээс хамаарч) байж болно. .Гэхдээ зарим тоон өөрчлөлтүүд нь урвалын явцуу нормоор (сүүний өөхний агууламж, гахайн махны хурууны тоо) тодорхойлогддог бол чанарын зарим өөрчлөлтийн хувьд өргөн байдаг (хойд өргөргийн амьтдын улирлын өнгөний өөрчлөлт).Ерөнхийдөө урвалын норм. Үүний үндсэн дээр генийн илэрхийлэлийн эрч хүч нь төрөл зүйлийн доторх нэгжүүдийн ялгаатай байдлыг тодорхойлдог.

Өөрчлөлтийн хувьсах шинж чанар

• Эргэлтийн эргэлт - өөрчлөлт гарч ирэхэд хүргэсэн байгаль орчны тодорхой нөхцөл байдал арилах үед өөрчлөлтүүд алга болно;
• Бүлгийн дүр;
• Фенотипийн өөрчлөлт нь удамшдаггүй - генотипийн урвалын норм нь өвлөгддөг;
• Вариацын цувааны статистикийн зүй тогтол;
• Өөрчлөлт нь генотипийг өөрчлөхгүйгээр фенотипийг ялгадаг.

Өөрчлөлтийн хувьсах байдлын шинжилгээ ба хэв маяг

Өөрчлөлтийн хувьсах байдлын илрэлийг эрэмбэлсэн - вариацын цуврал - тухайн организмын фенотипийн бие даасан шинж чанаруудаас бүрдэх, эд хөрөнгийн тоон илэрхийллийн өсөх эсвэл буурах дарааллаар байрлуулсан организмын шинж чанарын өөрчлөлтийн цуврал. (навчны хэмжээ, үслэг өнгөний эрчмийн өөрчлөлт гэх мэт). Хоёр хүчин зүйлийн харьцааны нэг үзүүлэлт вариацын цуврал(жишээлбэл, үслэг эдлэлийн урт, түүний пигментацийн эрчмийг) хувилбар гэж нэрлэдэг. Жишээлбэл, нэг талбайд ургасан улаан буудай нь хөрсний янз бүрийн нөхцөл байдлаас шалтгаалан чих, толгойн тоогоор ихээхэн ялгаатай байдаг. Нэг чихний чихний тоо болон чихний тоог харьцуулж үзвэл бид дараахь өөрчлөлтийн цувралыг олж авах боломжтой.

Өөрчлөлтийн муруй

Өөрчлөлтийн хувьсах байдлын илрэлийн график дүрслэл - хэлбэлзлийн муруй нь чадлын түвшний хэлбэлзлийн хүрээ болон бие даасан хувилбаруудын давтамжийг хоёуланг нь тусгадаг.

Муруйг байгуулсны дараа хамгийн түгээмэл нь өмчийн илрэлийн дундаж хувилбарууд байх нь тодорхой байна (Кветлетийн хууль). Үүний шалтгаан нь онтогенезийн явцад хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлсийн нөлөө юм. Зарим хүчин зүйл нь генийн илэрхийлэлийг дарангуйлдаг бол зарим нь үүнийг сайжруулдаг. Бараг үргэлж онтогенезид адилхан нөлөөлдөг эдгээр хүчин зүйлүүд бие биенээ саармагжуулдаг, жишээлбэл. шинж чанарын эрс тэс илрэл нь тохиолдох давтамжийг багасгадаг. Энэ нь шинж чанарын дундаж илрэл бүхий хүмүүс илүү их тохиолддог шалтгаан юм. Жишээлбэл, дундаж өндөрэрэгтэй - 175 см - хамгийн түгээмэл.

Вариацын муруйг байгуулахдаа стандарт хазайлтын утгыг тооцоолж, үүн дээр үндэслэн график байгуулж болно. стандарт хэлбэлзэлмедианаас - ихэвчлэн тохиолддог шинж чанарын илрэлүүд.

"Буудайны өөрчлөлтийн хувьсах чадвар"-ын вариацын муруй дээр үндэслэсэн стандарт хазайлтын график

Өөрчлөлтийн хувьсах хэлбэрүүд

Фенокопи

Фенокопи нь мутацитай адил байгаль орчны тааламжгүй хүчин зүйлийн нөлөөн дор фенотипийн өөрчлөлт юм. Генотип өөрчлөгддөггүй. Тэдний шалтгаан нь тератоген юм - зарим физик, химийн (эм гэх мэт) болон биологийн бодисууд (вирусууд) морфологийн гажиг, хөгжлийн гажиг үүсэх. Фенокопи нь ихэвчлэн ижил төстэй байдаг удамшлын өвчин. Заримдаа фенокопи нь үүнээс үүсдэг үр хөврөлийн хөгжил. Гэхдээ ихэнхдээ фенокопийн жишээ бол онтогенезийн өөрчлөлтүүд юм - фенокопийн спектр нь организмын хөгжлийн үе шатаас хамаардаг.

Морфозууд

Морфоз нь хүрээлэн буй орчны эрс тэс хүчин зүйлийн нөлөөн дор фенотипийн өөрчлөлт юм. Морфозууд нь анх удаа фенотипийн хувьд яг тодорхой гарч ирдэг бөгөөд хувьслын эпигенетик онол нь өөрчлөлтийн хувьсах чанарт суурилсан байгалийн шалгарлын хөдөлгөөний үндэс болгон дасан зохицох мутацид хүргэдэг. Морфоз нь дасан зохицох чадваргүй, эргэлт буцалтгүй шинж чанартай, өөрөөр хэлбэл мутацийн нэгэн адил тогтворгүй байдаг.Морфозын жишээ нь сорви, зарим гэмтэл, түлэгдэлт гэх мэт.

Урт хугацааны өөрчлөлтийн хэлбэлзэл

Ихэнх өөрчлөлтүүд нь удамшдаггүй бөгөөд зөвхөн генотипийн хүрээлэн буй орчны нөхцөлд үзүүлэх хариу үйлдэл юм. Мэдээжийн хэрэг, илүү өргөн урвалын хурдыг бүрдүүлсэн тодорхой хүчин зүйлд өртсөн хувь хүний ​​үр удам ч мөн адил өргөн өөрчлөлттэй байж болох ч эдгээр нь илүү эрчимтэй ферментийн урвал үүсгэдэг генүүдэд үйлчилдэг тодорхой хүчин зүйлсийн нөлөөлөлд өртөх үед л гарч ирдэг. . Гэсэн хэдий ч зарим эгэл биетэн, бактери, тэр ч байтугай эукариотуудад цитоплазмын удамшлын улмаас урт хугацааны өөрчлөлтийн хэлбэлзэл гэж нэрлэгддэг. Урт хугацааны өөрчлөлтийн хувьсах механизмыг тодруулахын тулд эхлээд гохыг хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлээр зохицуулахыг авч үзье.

Өөрчлөлттэй зохицуулалтыг өдөөх

Урт хугацааны өөрчлөлтийн хувьсах байдлын жишээ болгон бактерийн опероныг авч үзье. Оперон гэдэг нь генийн материалыг зохион байгуулах арга бөгөөд үүнд хамтарсан эсвэл дараалан ажиллаж буй уурагуудыг кодлодог генүүд нэг промотерийн дор нэгтгэгддэг. Генийн бүтцээс гадна бактерийн оперон нь дэмжигч ба оператор гэсэн хоёр хэсгийг агуулдаг. Оператор нь промотер (транскрипт эхэлдэг газар) болон бүтцийн генүүдийн хооронд байрладаг. Хэрэв оператор тодорхой дарангуйлагч уургуудтай холбоотой бол тэд хамтдаа РНХ полимеразыг промотороос эхлэн ДНХ-ийн гинжин хэлхээний дагуу хөдөлгөхөөс сэргийлдэг. Хэрэв хоёр оперон байгаа бөгөөд тэдгээр нь хоорондоо холбоотой бол (эхний опероны бүтцийн ген нь хоёр дахь опероны дарангуйлагч уургийг кодлодог ба эсрэгээр) бол тэдгээр нь триггер гэж нэрлэгддэг системийг үүсгэдэг. Триггерийн эхний бүрэлдэхүүн хэсэг идэвхтэй байхад нөгөө хэсэг нь идэвхгүй байна. Гэхдээ хүрээлэн буй орчны тодорхой хүчин зүйлийн нөлөөн дор репрессор уургийн кодчилол тасалдсанаас болж гохыг хоёр дахь оперонд шилжүүлж болно.

Зарим нь гох солих нөлөөг ажиглаж болно эсийн бус хэлбэрүүджишээлбэл, бактериофаг, прокариотууд, тухайлбал Escherichia coli зэрэг амьтад. Хоёр тохиолдлыг хоёуланг нь авч үзье.

Colibacillus нь нийтлэг ашиг тусыг олж авахын тулд тодорхой организмуудтай харилцан үйлчилдэг бактерийн зүйлүүдийн цуглуулга юм. Тэд сахар (лактоз, глюкоз) -д өндөр ферментийн идэвхжилтэй байдаг бөгөөд глюкоз, лактозыг нэгэн зэрэг задалж чадахгүй. Лактозыг задлах чадварыг дэмжигч, оператор, терминатороос бүрдэх лактозын опероны зохицуулалт, түүнчлэн промотерийн дарангуйлагч уургийг кодлодог ген байдаг. Хүрээлэн буй орчинд лактоз байхгүй үед дарангуйлагч уураг нь оператортой нэгдэж, транскрипц зогсдог. Хэрэв лактоз нь бактерийн эсэд орвол дарангуйлагч уурагтай нэгдэж, конформацийг нь өөрчилж, дарангуйлагч уургийг оператороос салгадаг.

Бактериофагууд - вирус, бактерийг гэмтээх. Байгаль орчны тааламжгүй нөхцөлд бактерийн эсэд ороход бактериофагууд идэвхгүй хэвээр үлдэж, удамшлын материалд нэвтэрч, эх эсийн хоёртын хуваагдлын үед охин эсүүдэд дамждаг. Бактерийн эсэд таатай нөхцөл үүсвэл өдөөгч шимт бодис орж ирсний үр дүнд гох нь бактериофаг руу шилжиж, бактериофагууд үржиж, нянгаас гадагшилдаг.

Энэ үзэгдэл нь ихэвчлэн вирус, прокариотуудад ажиглагддаг, гэхдээ олон эст организмуудэнэ нь бараг хэзээ ч тохиолддоггүй.

Цитоплазмын удамшил

Цитоплазмын удамшил гэдэг нь генийн илэрхийлэл (опероныг идэвхжүүлдэг) эсвэл цитоплазмын зарим хэсгийг автоматаар нөхөн үржихэд хүргэдэг өдөөгч бодис цитоплазмд орохоос бүрддэг удамшил юм.

Жишээлбэл, нян нахиалах үед цитоплазмд байрладаг, плазмидын үүрэг гүйцэтгэдэг бактериофагийн удамшил үүсдэг. Тааламжтай нөхцөлд ДНХ-ийн хуулбар аль хэдийн тохиолдож, эсийн генетик аппарат нь вирусын генетик аппаратаар солигддог. E. coli-ийн хэлбэлзлийн ижил төстэй жишээ бол E. Coli-ийн лактоз опероны үйл ажиллагаа юм - глюкоз байхгүй, лактоз байгаа тохиолдолд эдгээр бактери нь лактоз опероны шилжүүлгийн улмаас лактозыг задлах фермент үүсгэдэг. Энэхүү опероны шилжүүлэгч нь нахиалах явцад удамшлын үед лактозыг охин нянгаар үүсгэснээр удамшдаг ба охин бактери нь хүрээлэн буй орчинд энэ дисахарид байхгүй байсан ч лактозыг задлах фермент (лактаза) үүсгэдэг.

Түүнчлэн Колорадогийн төмсний цох, Хабробракон ихневмон согог зэрэг эукариотуудын төлөөлөгчдөд удаан хугацааны өөрчлөлтийн өөрчлөлттэй холбоотой цитоплазмын удамшлын шинж тэмдэг илэрдэг. Колорадогийн төмсний цохын хүүхэлдэйнд эрчимтэй дулааны индексүүд өртөхөд цохын өнгө өөрчлөгдсөн. At зайлшгүй нөхцөлЭмэгтэй цох нь мөн эрчимтэй дулааны үзүүлэлтүүдийн нөлөөг мэдэрч байсан нь ийм цох хорхойн үр удамд шинж чанарын өнөөгийн илрэл нь хэд хэдэн үеийн туршид хэвээр үлдэж, дараа нь шинж чанарын өмнөх норм эргэж ирэв. Энэхүү үргэлжилсэн өөрчлөлтийн хувьсах чанар нь цитоплазмын удамшлын жишээ юм. Өв залгамжлалын шалтгаан нь цитоплазмын өөрчлөлтөд орсон хэсгүүдийн автомат нөхөн үржихүй юм. Цитоплазмын удамшлын шалтгаан болох автомат нөхөн үржихүйн механизмыг нарийвчлан авч үзье. Цитоплазмд өөрийн гэсэн ДНХ, РНХ-тэй эрхтэнүүд болон бусад плазмогенууд автоматаар үржих боломжтой.Автор нөхөн үржих чадвартай эрхтэнүүд нь митохондри ба пластидууд юм. орчуулга. Энэ нь эдгээр органеллуудын автомат нөхөн үржихүйн тасралтгүй байдлыг баталгаажуулдаг. Плазмогенууд нь өөрөө нөхөн үржих чадвартай байдаг. Хэрэв хүрээлэн буй орчны нөлөөн дор плазмоген нь энэ генийн идэвхийг тодорхойлдог өөрчлөлтөд орсон бол, жишээлбэл, дарангуйлагч уургийн задрал эсвэл уураг кодлогч уургийн нэгдлийн үед энэ нь уураг үүсгэж эхэлдэг. тодорхой шинж чанарыг бүрдүүлдэг. Плазмогенууд нь эмэгтэй өндөгний мембранаар дамждаг тул удамшдаг тул тэдгээрийн өвөрмөц байдал нь мөн удамшдаг. Үүний зэрэгцээ ген нь өөрийн илэрхийлэлийг идэвхжүүлснээр үүссэн өөрчлөлтүүд хадгалагдан үлджээ. Хэрэв генийн илэрхийлэл, уургийн биосинтезийг идэвхжүүлсэн хүчин зүйл нь тухайн хүний ​​үр удамд онтогенезийн туршид хадгалагдвал дараагийн удамд уг шинж чанар шилжинэ. Иймд энэ өөрчлөлтийг үүсгэсэн хүчин зүйл байгаа цагт урт хугацааны өөрчлөлт хэвээр үлдэнэ. Хүчин зүйл алга болоход өөрчлөлт нь хэд хэдэн үеийн туршид аажмаар алга болдог. Энэ нь урт хугацааны өөрчлөлтийг ердийн өөрчлөлтөөс ялгаатай болгодог зүйл юм.

Хувьслын өөрчлөлт ба хувьслын онолууд

Байгалийн сонголт ба түүний өөрчлөлтийн өөрчлөлтөд үзүүлэх нөлөө

Байгалийн сонголт- Энэ бол хамгийн чадавхитай хүмүүсийн амьд үлдэх, тогтмол амжилттай өөрчлөлтүүдтэй үр удам гарч ирэх явдал юм. Байгалийн шалгарлын дөрвөн төрөл:

Сонголтыг тогтворжуулах. Сонголтын энэ хэлбэр нь: а) сонгон шалгаруулалтаар мутацийг саармагжуулах, тэдгээрийн эсрэг чиглэсэн үйлдлийг саармагжуулах, б) генотип, хувь хүний ​​хөгжлийн үйл явцыг тогтмол фенотипээр сайжруулах, в) саармагжуулсан мутацийн нөөцийг бүрдүүлэхэд хүргэдэг. Энэхүү сонгон шалгаруулалтын үр дүнд дундаж урвалын хурдтай организмууд оршин тогтнох хамгийн бага нөхцөлд давамгайлдаг.

Жолооны сонголт. Сонголтын энэ хэлбэр нь: а) саармагжуулсан мутациас бүрдэх дайчлах нөөцийг нээх, б) саармагжуулсан мутаци ба тэдгээрийн нэгдлүүдийг сонгох, в) шинэ фенотип, генотип үүсэхэд хүргэдэг. Энэхүү сонгон шалгаруулалтын үр дүнд шинэ дундаж урвалын хурдтай организмууд давамгайлж байгаа нь тэдний амьдарч буй орчны өөрчлөлттэй илүү нийцдэг.

Эвдэрсэн сонголт. Сонгон шалгаруулалтын энэ хэлбэр нь жолоодлогын сонголттой адил үйл явц руу хөтөлдөг боловч энэ нь шинэ хэлбэрийг бий болгоход чиглэгддэггүй дундаж нормурвал, гэхдээ урвалын хэт хэм хэмжээ бүхий организмын оршин тогтнох талаар.

Бэлгийн сонголт. Сонгон шалгаруулалтын энэ хэлбэр нь хүйсийн хоорондын уулзалтыг хөнгөвчлөх, бэлгийн сул дорой шинж чанартай хүмүүсийн нөхөн үржихүйн оролцоог хязгаарладаг.

Ерөнхийдөө ихэнх эрдэмтэд байгалийн шалгарлын субстрат, бусад байнгын хүчин зүйлүүд (генийн шилжилт, оршин тогтнохын төлөөх тэмцэл) -ийг удамшлын хувьсах чанар гэж үздэг. Эдгээр үзэл бодол нь консерватив Дарвинизм ба нео-Дарвинизмд (хувьслын нийлэг онол) хэрэгжсэн. Гэсэн хэдий ч, онд Сүүлийн үедЗарим эрдэмтэд өөр өөр үзэл баримтлалыг баримталж эхэлсэн бөгөөд үүний дагуу байгалийн шалгарлын өмнөх субстрат нь морфоз юм - өөрчлөлтийн хувьсах төрөл. Энэхүү үзэл бодол нь хувьслын эпигенетик онол болж хувирав.

Дарвинизм ба нео-дарвинизм

Дарвинизмын үүднээс организмын чадавхийг тодорхойлдог байгалийн шалгарлын гол хүчин зүйлүүдийн нэг бол удамшлын хувьсах чанар юм. Энэ нь амжилттай мутацитай хувь хүмүүсийн давамгайлалд хүргэдэг бөгөөд үүний үр дүнд байгалийн шалгарал, хэрэв өөрчлөлтүүд хүчтэй илэрхийлэгддэг бол төрөлжсөн байдаг. Өөрчлөлтийн хэлбэлзэл нь генотипээс хамаарна. 20-р зуунд бий болсон хувьслын синтетик онол нь өөрчлөлтийн хувьсах байдлын талаархи ижил үзэл бодлыг баримталдаг. М.Воронцов. Дээрх зохиолоос харахад эдгээр хоёр онол нь удамшлын хувьсах байдлын нэг хэлбэр болох мутацийн нөлөөн дор өөрчлөгддөг байгалийн шалгарлын үндэс нь генотип гэж үздэг. Генотипийн өөрчлөлт нь урвалын нормыг өөрчлөхөд хүргэдэг, учир нь үүнийг генотип тодорхойлдог. Урвалын норм нь фенотипийн өөрчлөлтийг үүсгэдэг бөгөөд ингэснээр мутаци нь фенотипэд илэрдэг бөгөөд энэ нь мутаци тохиромжтой бол хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдалд илүү нийцдэг. Дарвинизм ба нео-Дарвинизмын дагуу байгалийн шалгарлын үе шатууд нь дараах үе шатуудаас бүрдэнэ.

1) Нэгдүгээрт, хувь хүн шинэ шинж чанартай (мутацийн улмаас үүсдэг) ​​гарч ирдэг;

2) Дараа нь тэр өөрийгөө үр удмаа үлдээх чадвартай эсвэл боломжгүй болсон;

3) Хэрэв хувь хүн үр удам үлдээвэл түүний генотипийн өөрчлөлт нь үе дамжин тогтдог бөгөөд энэ нь эцэстээ байгалийн шалгаралд хүргэдэг.

Эволюцийн эпигенетик онол

Эволюцийн эпигенетик онол нь фенотипийг байгалийн шалгарлын субстрат гэж үздэг бөгөөд сонгон шалгаруулалт нь зөвхөн ашигтай өөрчлөлтүүдийг засахаас гадна тэдгээрийг бий болгоход оролцдог. Удамшлын гол нөлөө нь геном биш, харин Эпигенетик систем - онтогенезид нөлөөлдөг хүчин зүйлүүдийн багц юм. Өөрчлөлтийн хувьсах хэлбэрүүдийн нэг болох морфозын үед хувь хүнд тогтвортой хөгжлийн зам (креод) үүсдэг - морфозод дасан зохицох эпигенетик систем. Энэхүү хөгжлийн систем нь хроматин бүтцэд эпигенетик өөрчлөлтөөс үүдэлтэй тодорхой мутаци буюу өөрчлөлтийн генийн хуулбарыг өөрчлөхөд нийцсэн организмын генетикийн шингээлт дээр суурилдаг. Энэ нь генийн үйл ажиллагааны өөрчлөлт нь мутаци болон хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлсийн үр дагавар байж болно гэсэн үг юм. Тэдгээр. хүрээлэн буй орчны хүчтэй нөлөөн дор тодорхой өөрчлөлтийн үндсэн дээр бие махбодийг шинэ өөрчлөлтөд дасан зохицох мутацуудыг сонгон авдаг.Ингэж шинэ генотип үүсч, шинэ фенотип үүсдэг. Үүний дагуу байгалийн шалгарал нь дараах үе шатуудаас бүрдэнэ.

1) Хүрээлэн буй орчны эрс тэс хүчин зүйлс нь морфоз үүсэхэд хүргэдэг;

2) морфозууд нь онтогенезийн тогтворгүй байдалд хүргэдэг;

3) Онтогенезийн тогтворгүй байдал нь хэвийн бус фенотип үүсэхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь морфозтой хамгийн ойр байдаг;

4) Хэрэв шинэ фенотип амжилттай таарч байвал өөрчлөлтийн генийг хуулбарлах нь тогтворжуулахад хүргэдэг - урвалын шинэ норм үүсдэг;

Удамшлын болон удамшлын бус хувьсагчийн харьцуулсан шинж чанар

Хувьсах хэлбэрийн харьцуулсан шинж чанар

Өмч	Удамшлын бус (өөрчлөлт)	Удамшсан
Объектыг өөрчлөх	Урвалын хэвийн хязгаарт фенотип	Генотип
Гарал үүслийн хүчин зүйл	Байгаль орчны нөхцөл байдлын өөрчлөлт	Гаметийн нэгдэл, кроссинг-вер, мутацийн үр дүнд генийн рекомбинаци
Шинж чанаруудын өв залгамжлал	Өв залгамжлалгүй (зөвхөн урвалын норм)	Өв залгамжлагдсан
Хувь хүний ​​хувьд үнэ цэнэ	Байгаль орчны нөхцөлд дасан зохицох, амьдрах чадварыг нэмэгдүүлэх	Ашигтай өөрчлөлт нь амьд үлдэхэд хүргэдэг, хортой өөрчлөлт нь үхэлд хүргэдэг
Үзэх гэсэн утгатай	Амьд үлдэхийг дэмждэг	Зөрчлийн үр дүнд шинэ популяци, төрөл зүйл бий болоход хүргэдэг
Хувьсал дахь үүрэг	Организмын дасан зохицох	Байгалийн шалгарлын материал
Хувьсах хэлбэр	Бүлэг	Хувь хүн, хосолсон
Загвар	Статистик (хувилбарын цуврал)	Удамшлын хувьсагчийн гомологийн цувралын хууль

Хүний амьдрал дахь өөрчлөлтийн өөрчлөлт

Хүн ерөнхийдөө өөрчлөлтийн хувьсах тухай мэдлэгийг, жишээлбэл, газар тариалангийн ажилд эртнээс ашиглаж ирсэн. Тодорхой мэдлэгтэй хувь хүний ​​онцлогУргамал бүрийг (жишээлбэл, гэрэл, ус, температурын хэрэгцээ) энэ ургамлын ашиглалтын дээд түвшинд (хэвийн урвалын хязгаарт) төлөвлөж болно - хамгийн их үржил шимт хүрэхийн тулд. Тийм ч учраас янз бүрийн төрөлХүмүүс ургамлыг бий болгохын тулд тэнд байрлуулдаг өөр өөр нөхцөл байдал- өөр өөр улиралд гэх мэт. Нөхцөл байдал амьтдын хувьд ижил төстэй байдаг - жишээлбэл, үнээний хэрэгцээний талаархи мэдлэг нь сүүний үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлж, улмаар сүүний гарцыг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг.

Тархины хагас бөмбөлгүүдийн функциональ тэгш бус байдал нь тодорхой насанд хүрснээр үүсдэг бөгөөд бичиг үсэг тайлагдаагүй, боловсролгүй хүмүүст бага байдаг тул тэгш бус байдал нь өөрчлөлтийн өөрчлөлтийн үр дагавар гэж үзэж болно. Тиймээс боловсролын үе шатанд түүний фенотипийг бүрэн дүүрэн ухамсарлахын тулд хүүхдийн чадварыг тодорхойлох нь зүйтэй.

Өөрчлөлтийн хувьсах байдлын жишээ

• Шавж, амьтдад
• Амьтанд ууланд авирах үед цусны улаан эсийн түвшин нэмэгдэх (гомеостаз)
  • Хэт ягаан туяанд бага өртсөний улмаас арьсны пигментаци нэмэгддэг
  • Сургалтын үр дүнд моторын системийг хөгжүүлэх
  • Сорви (морфоз)
  • Колорадогийн төмсний цох хүүхэлдэй нь өндөр эсвэл бага температурт удаан хугацаагаар өртөх үед өнгө өөрчлөгддөг.
  • Цаг агаарын нөхцөл байдал өөрчлөгдөхөд зарим амьтдын үслэг өнгө өөрчлөгддөг
  • Ванесса овгийн эрвээхэйнүүд температурын өөрчлөлтөөр өнгөө өөрчлөх чадвар
• Ургамалд
  • Усан цөцгийн ургамал дахь усан доорх болон усан дээрх навчны янз бүрийн бүтэц
  • Ууланд ургасан нам дор газрын ургамлын үрээс нам дор хэлбэрийг хөгжүүлэх

• Бактерийн дотор
  • Escherichia coli-ийн лактоз опероны генийн ажил

Хоёр үндсэн төрөл байдаг хэлбэлзэламьд организм: удамшлын болон удамшлын бус. Эхнийх нь мутацийн болон хосолсон байж болно. Хоёр дахь нь гэж нэрлэгддэг өөрчлөлтийн хэлбэлзэл. Үүнд бэлгийн нөхөн үржихүйн явцад хадгалагдаагүй шинж чанаруудын өөрчлөлтүүд орно, учир нь эдгээр өөрчлөлтүүд генотипэд нөлөөлдөггүй. Түүнийг бас дууддаг фенотипийн хэлбэлзэл.

Өөрчлөлтийн хэлбэлзэл нь организмын хүрээлэн буй орчинтой харилцан үйлчлэлийн үр дүнд үүсдэг, өөрөөр хэлбэл. генетикийн мэдээллийг хэрэгжүүлэх явцад. Янз бүрийн организмууд хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлсэд өөр өөр хариу үйлдэл үзүүлдэг. Урвалын хэм хэмжээ гэж нэг зүйл байдаг. Эдгээр нь тухайн генотипийн чадвараар тодорхойлогддог өөрчлөлтийн хувьсах хязгаар юм.

Онцлог шинж чанарөөрчлөлтүүд нь ижил нөлөөлөл нь түүнд өртсөн бүх хүмүүст ижил өөрчлөлтийг үүсгэдэг. Ийм учраас Чарльз Дарвин өөрчлөлтийн хэлбэлзлийг тодорхой гэж нэрлэсэн. Өөрчлөлтийг генотипийн хувьд ижил боловч хүрээлэн буй орчны янз бүрийн нөхцөлд байрлуулсан хувь хүмүүст ажиглахад ялангуяа сайн байдаг. Тиймээс уулархаг болон хөндийн нөхцөлд ургадаг нэг зүйлийн ургамалд олон шинж чанарын мэдэгдэхүйц ялгаа гарч ирдэг. Ууланд ургамлууд нь ихэвчлэн хонхойдог, богино иштэй, суурь навчтай, гүн үндэстэй; хөндийд ургамал өндөр, үндэс систем нь хөрсний гадаргуутай ойрхон байрладаг. Ургамлыг өөр амьдрах орчинд шилжүүлэхэд өөрчлөлтүүд алга болдог. Төрөл бүрийн гэрэлтүүлгийн нөлөөн дор үүсдэг ургамлын өөрчлөлт, тариалалтын нягтрал, хоол тэжээлийн өөрчлөлтийг сайн мэддэг.

Амьтны өөрчлөлтүүд нь өөр өөр байдаггүй. Усан сангийн шинж чанараас хамааран загасны биеийн өөрчлөлтийг мэддэг. Жишээлбэл, нуур, удаан гол мөрөнд (жишээлбэл, том усан санд) crucian carp илүү том, дугуй хэлбэртэй байдаг. Цөөрөм, жижиг намгархаг нууранд загас нь хамаагүй жижиг, урт биетэй байдаг.

Тахианы маханд өндөгний үйлдвэрлэл өдрийн гэрлийн нөлөөн дор өөрчлөгддөг; их хэмжээгээр үхэрболон нийт морь Идэвхтэй хөдөлгөөн хийхбулчингийн хэмжээ нэмэгдэж, уушигны хэмжээ нэмэгдэж, цусны эргэлт нэмэгддэг.

Хүмүүсийн өөрчлөлтийн өөрчлөлт нь онцгой анхаарал татдаг. Үүнийг үнэлэхэд маш үр дүнтэй ихэр арга. Ихрүүд дээр хийсэн судалгаагаар бие махбодийн хөгжилд удамшил асар их үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг харуулсан. Өөр өөр орчинд өссөн ижил ихрүүд бие бялдар, сэтгэл зүйн хувьд гайхалтай ижил төстэй байдаг ч хүмүүжлийн ялгаа нь мэдээжийн хэрэг тэдний оюуны чадвар, зан төлөвт ул мөр үлдээдэг.

Ихэнх тохиолдолд өөрчлөлт нь организмын ашигтай дасан зохицох хариу урвалыг илэрхийлдэг, i.e. өмсдөг дасан зохицох шинж чанар. Сүүдэрт ургадаг ургамлууд нарны энергийг нэмэгдүүлэхийн тулд том навчны иртэй байдаг. Хуурай газар нутагт, эсрэгээр, ургамлын навчны ир багасч, стоматын тоо буурч, эпидерми өтгөрдөг, i.e. ургамлыг чийг алдахаас хамгаалдаг шинж тэмдгүүд гарч ирдэг.

Олон шавьж, загас, хоёр нутагтан амьтдын өнгө нь амьдрах орчин эсвэл байгаа байдлаасаа хамааран өөрчлөгддөг хамгаалалтын функцэсвэл эсрэгээрээ олзоо хүлээж хэвтэхэд тусалдаг. Хүмүүсийн хувьд идээлэх нь туяанаас хамгаалах хамгаалалтын урвал юм.

Дасан зохицох шинж чанар нь хүрээлэн буй орчны ердийн хүчин зүйлийн нөлөөллөөс үүдэлтэй өөрчлөлтөд ихэвчлэн байдаг. Хэрэв бие нь ер бусын хүчин зүйлийн нөлөөн дор орвол эсвэл ердийн хүчин зүйлийн эрч хүч огцом нэмэгдвэл дасан зохицох чадваргүй өөрчлөлтүүд гарч болзошгүй бөгөөд энэ нь ихэвчлэн хэв гажилтын шинж чанартай байдаг. Ийм өөрчлөлтүүд гэж нэрлэдэг морфозууд. Тэдгээр нь ихэвчлэн химийн бодис, цацраг туяанаас үүдэлтэй байдаг. Жишээлбэл, үрийг цацрагаар цацах үед үрчлээстэй навч, янз бүрийн хэлбэрийн котиледон, жигд бус ногоон өнгөтэй суулгац ургадаг. Дрозофила заримдаа цацраг туяагаар жинхэнэ мангас үүсгэдэг.

Ургамлын хувьд морфоз нь ихэвчлэн хөрсөн дэх бодис, ихэнхдээ микроэлементийн илүүдэл буюу дутагдлын үр дүнд үүсдэг. Тиймээс зэсийн дутагдал нь үр тарианы тариалалтад хүргэдэг. Энэ тохиолдолд баг цэцэг нь навчны боодолоос гарч ирдэггүй, хатаж хатдаг. Лити хлоридтой холилдсон усанд хөгжиж буй загасны шарсан маханд зөвхөн дунд хэсэгт байрлах нэг нүд үүсдэг.

Цацрагийн нөлөөн дор тохиолддог зарим өөрчлөлтүүд эрс тэс температурболон бусад хүчтэй хүчин зүйлүүд нь тодорхой мутацийг дуурайдаг. Ийнхүү Дрозофила хүүхэлдэйнд өртсөн температурын цохилтын нөлөөн дор зарим мутант шугамын ялаанаас ялгагдахааргүй муруй далавчтай, ховилтой, богино далавчтай ялаанууд гарч ирэв. Ийм өөрчлөлтүүдийг гэж нэрлэдэг фенокопи.

Өөрчлөлтийн дасан зохицох шинж чанар нь генотипийн урвалын нормтой холбоотой бөгөөд энэ нь харгалзах генийн бүтцийг алдагдуулахгүйгээр (өөрөөр хэлбэл мутацигүйгээр) шинж чанарыг өөрчлөх боломжийг олгодог. Урвалын хэм хэмжээ өргөн байх тусам хувь хүн, популяци, зүйлийн дасан зохицох чадвар өндөр байдаг.

Мутациас ялгаатай нь өөрчлөлтүүд байдаг янз бүрийн түвшиндтэвчээр. Олон өөрчлөлтүүд нь тэдгээрийг үүсгэсэн хүчин зүйл (жишээлбэл, арьс шир) ажиллахаа больсны дараа удалгүй алга болдог. Бусад нь хувь хүний ​​амьдралын туршид үлдэж болно. Тухайлбал, багадаа Д аминдэмийн дутагдлаас болж рахит өвчнөөр шаналж байсан хүмүүс насан туршдаа нум сумтай байж болно.

Заримдаа өөрчлөлтийн үр дагавар гарч ирдэг. Тиймээс хөхтөн амьтдын хувьд ядарсан эхийн тээж буй үр төл нь ердийнхөөс жижиг, сул дорой байдаг. Гэсэн хэдий ч эхэд өөрчлөлтийг үүсгэсэн хүчин зүйлийг арилгавал энэ нөлөө хурдан арилдаг.

Өөрчлөлт хэд хэдэн үеийн турш үргэлжилдэг нь маш ховор байдаг. Энэ нь зөвхөн вегетатив эсвэл партеногенетик үржлийн үед ажиглагддаг. Урт хугацааны өөрчлөлтийг нэг эст замаг, эгэл биетэнд дүрсэлсэн байдаг. Жишээлбэл, шаахайны цилиат дахь хүнцлийн концентраци нэмэгдэхэд эсэргүүцэл 10.5 сарын турш үргэлжилж, дараа нь буурчээ. суурь. Урт хугацааны өөрчлөлтийн механизм нь бүрэн тодорхойгүй байна.

1. Фенотип үүсэхэд генотип, орчны нөхцөл ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ? Жишээ хэлнэ үү.

Зарим шинж чанарууд нь зөвхөн генотипийн нөлөөн дор үүсдэг бөгөөд тэдгээрийн илрэл нь тухайн организм хөгжиж буй орчны нөхцөл байдлаас хамаардаггүй. Жишээлбэл, генотипдээ I A, I B гентэй хүний ​​амьдралын нөхцөл байдлаас үл хамааран IV цусны бүлэг үүсдэг. Үүний зэрэгцээ өндөр, биеийн жин, цусан дахь улаан эсийн тоо болон бусад олон шинж чанарууд нь зөвхөн генотипээс гадна хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдлаас хамаардаг. Тиймээс ижил генотиптэй организмууд (жишээлбэл, монозигот ихрүүд) фенотипийн хувьд бие биенээсээ ялгаатай байж болно.

1895 онд Францын ургамал судлаач Г.Бонньер дараах туршилтыг хийжээ: тэрээр залуу данделион ургамлыг хоёр хэсэгт хувааж, янз бүрийн нөхцөлд - тэгш тал, өндөр ууланд ургуулж эхлэв. Эхний ургамал хэвийн өндөрт хүрсэн боловч хоёр дахь нь одой болжээ. Энэхүү туршлага нь фенотип (жишээ нь, шинж чанар) үүсэхэд зөвхөн генотип төдийгүй хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдал нөлөөлдөг болохыг харуулж байна.

Гадны орчны нөлөөллийн шинж чанарыг харуулсан өөр нэг жишээ бол Гималайн туулайн дээлний өнгө өөрчлөгдөх явдал юм. Ихэвчлэн 20 хэмд хар чих, сарвуу, сүүл, амнаас бусад бүх биений үс нь цагаан өнгөтэй байдаг. 30 градусын температурт туулай бүрэн цагаан болж ургадаг. Хэрэв та Гималайн туулайны хажуу эсвэл ар талын үсийг хусч, 2 хэмээс доош агаарын температурт байлгавал цагаан ноосны оронд хар өнгөтэй болно.

2. Өөрчлөлтийн хэлбэлзэл гэж юу вэ? Жишээ хэлнэ үү.

Өөрчлөгдөх хувьсах чанар нь генотипийг хэвийн урвалын хязгаарт өөрчлөхгүйгээр хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлийн нөлөөн дор фенотипийн өөрчлөлт юм.

Жишээлбэл, Dandelion навчны урт, хэлбэр нь нэг ургамлын дотор ч ихээхэн ялгаатай байдаг. Навч үүсэх температур бага байх тусам тэдгээр нь багасч, навчны ир нь илүү том зүсэлттэй болохыг анзаарсан. Эсрэгээрээ, илүү их өндөр температурНавчны ирэнд жижиг зүсэлттэй том навчнууд үүсдэг.

Насанд хүрсэн хүний ​​хоол тэжээл, амьдралын хэв маягаас хамааран биеийн жин, үнээний сүүний гарц, тахианы хувьд өндөгний үйлдвэрлэл өөрчлөгдөж болно. Өндөр ууланд байдаг хүний ​​цусан дахь улаан эсийн агууламж цаг хугацаа өнгөрөх тусам нэмэгдэж, биеийн эд эсийг хүчилтөрөгчөөр хангадаг.

3. Урвалын норм гэж юу вэ? Тодорхой жишээнүүдийг ашиглан шинж чанар нь өөрөө өвлөгддөггүй, харин түүний хариу урвалын хэм хэмжээ гэсэн үгийн үнэн зөвийг нотлох.

Урвалын норм нь шинж чанарын өөрчлөлтийн хэлбэлзлийн хязгаар юм. Навчны урт, ургамлын өндөр, амьтны биеийн жин, үхрийн сүүний гарц, тахианы өндөгний үйлдвэрлэл зэрэг зарим шинж чанарууд нь урвалын хурдтай байдаг. Бусад нь, жишээлбэл, цэцгийн хэмжээ, хэлбэр, үр, цэцэг, жимсний өнгө, амьтны өнгө, сүүний өөх тосны агууламж зэрэг нь илүү нарийн урвалын нормтой байдаг.

Урвалын хурд нь генотипээр тодорхойлогддог бөгөөд удамшдаг. Жишээлбэл, хүн шууд дор илүү их цаг зарцуулдаг нарны цацраг, арьсны нээлттэй хэсэгт илүү их меланин нийлэгждэг бөгөөд үүний дагуу түүний өнгө нь бараан болно. Таны мэдэж байгаагаар арьс ширний эрч хүч нь удамшдаггүй, харин тухайн хүний ​​амьдралын тодорхой нөхцлөөр тодорхойлогддог. Үүнээс гадна, тэр ч байтугай хэн нэгэнд байнга дор байдаг нарны гэрэлКавказын арьстан хүний ​​арьс нь жишээлбэл, негроид арьстны төлөөлөгчдийн онцлог шинж чанартай меланиний хэмжээг нэгтгэж чадахгүй. Энэ жишээ нь шинж чанарын хувьсах хүрээ (урвалын норм) нь генотипээр урьдчилан тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь удамшлын шинж чанар биш, харин хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдлын нөлөөн дор организм тодорхой фенотип үүсгэх чадвар гэдгийг харуулж байна.

4. Өөрчлөлтийн үндсэн шинж чанарыг тодорхойлно уу. Удамшлын бус хувьсах чанарыг яагаад бүлгийн хувьсах чанар гэж нэрлэдэг вэ? Тодорхой?

Өөрчлөлт нь дараахь үндсэн шинж чанартай байдаг.

● Урвуу байдал - гадаад нөхцөл байдал өөрчлөгдөхөд хувь хүмүүс тодорхой шинж чанаруудын илэрхийллийн зэрэг өөрчлөгддөг.

● Ихэнх тохиолдолд тэдгээр нь хангалттай, i.e. шинж тэмдгийн хүндийн зэрэг нь тодорхой хүчин зүйлийн үйл ажиллагааны эрч хүч, үргэлжлэх хугацаанаас шууд хамаардаг.

● Тэд дасан зохицох (дасан зохицох) шинж чанартай байдаг. Энэ нь хүрээлэн буй орчны нөхцөл байдал өөрчлөгдөхөд хувь хүн оршин тогтноход нь хувь нэмэр оруулдаг фенотипийн өөрчлөлтийг үзүүлдэг гэсэн үг юм.

● Массын тархалт - ижил хүчин зүйл нь генотипийн хувьд ижил төстэй хувь хүмүүст ойролцоогоор ижил өөрчлөлтийг үүсгэдэг.

● Өөрчлөлт нь өвлөгддөггүй, учир нь өөрчлөлтийн хэлбэлзэл нь генотипийн өөрчлөлтийг дагалддаггүй.

Байгаль орчны нөхцөл байдлын тодорхой өөрчлөлт нь тухайн зүйлийн бүх хүмүүст ижил төстэй өөрчлөлтийг үүсгэдэг тул удамшлын бус (өөрчлөгдсөн) хувьсах чанарыг бүлгийн хувьсах чанар гэж нэрлэдэг. Өөрчлөлтийн хэлбэлзлийг мөн тодорхой гэж нэрлэдэг, учир нь Өөрчлөлт нь хангалттай, урьдчилан таамаглах боломжтой бөгөөд хувь хүмүүсийн фенотипийг тодорхой чиглэлд өөрчлөх замаар дагалддаг.

5. Тоон шинж чанарын хувьсах байдлыг шинжлэхэд статистикийн ямар аргыг ашигладаг вэ?

Тоон шинж чанаруудын хувьсах түвшинг тодорхойлохын тулд вариацын цуваа, вариацын муруй байгуулах зэрэг статистик аргуудыг ихэвчлэн ашигладаг.

Жишээлбэл, ижил сортын улаан буудайн нийлмэл согог дахь spikelets тоо нэлээд өргөн хүрээтэй байдаг. Хэрэв та чихийг спикелетийн тоог нэмэгдүүлэх дарааллаар байрлуулбал хувь хүний ​​хувилбаруудаас бүрдсэн энэ шинж чанарын хувьсах цувралыг авах болно. Вариацын цувралд тодорхой хувилбар гарах давтамж нь ижил биш юм: хамгийн түгээмэл нь чихний дундаж тоо, бага ба түүнээс дээш тооны чихтэй байдаг.

Энэ цувралын хувилбаруудын тархалтыг графикаар дүрсэлж болно. Үүнийг хийхийн тулд (v) хувилбарын утгуудыг абсцисса тэнхлэгт тэдгээрийн өсөлтийн дарааллаар, ордны тэнхлэг дээр - сонголт бүрийн тохиолдох давтамжийг (p) зурна. Хувилбарын хүрээ, бие даасан хувилбаруудын илрэлийн давтамжийг хоёуланг нь тусгасан шинж чанарын хувьсах байдлын график илэрхийллийг вариацын муруй гэж нэрлэдэг.

6. Ургамал, амьтан, хүний ​​шинж чанарын урвалын нормыг мэдэх нь практикт хэр чухал вэ?

Өөрчлөлтийн хувьсах хэв маяг, урвалын нормуудын талаархи мэдлэг нь олон үзүүлэлтийг урьдчилан таамаглах, төлөвлөх боломжийг олгодог тул практик ач холбогдолтой юм. Ялангуяа бүтээл оновчтой нөхцөлгенотипийг хэрэгжүүлэх нь малын өндөр ашиг шим, ургамлын ургацыг авах боломжийг олгодог. Урвалын хэм хэмжээний талаархи мэдлэг янз бүрийн шинж тэмдэгхүн анагаах ухаанд зайлшгүй шаардлагатай (физиологийн тодорхой үзүүлэлтүүд нормтой нийцэж байгааг мэдэх нь чухал), сурган хүмүүжүүлэх (хүүхдийн чадвар, чадварыг харгалзан хүмүүжил, сургалт), хөнгөн үйлдвэр (хувцас, гутлын хэмжээ) болон олон хүний ​​үйл ажиллагааны бусад салбарууд.

7*. Хэрэв дотор нь байгаа primrose хэвийн нөхцөлулаан цэцэгтэй, 30-35ºС температуртай, өндөр чийгшил бүхий хүлэмжинд шилжүүлээрэй, энэ ургамлын шинэ цэцэг аль хэдийн цагаан өнгөтэй болно. Хэрэв энэ ургамлыг харьцангуй бага температурт (15-20ºC) буцаавал улаан цэцэг дахин цэцэглэж эхэлнэ. Үүнийг хэрхэн тайлбарлаж болох вэ?

Энэ ердийн жишээөөрчлөлтийн хэлбэлзэл. Температурын өсөлт нь дэлбээнүүд дэх улаан пигментийн нийлэгжилтийг хангадаг ферментийн идэвхийг бууруулж, бүрэн идэвхгүй болгох хүртэл (30-35ºС) хүргэдэг.

8*. Шувууны аж ахуйд яагаад өндөглөгч тахианы өдрийн гэрлийг 20 цаг хүртэл уртасгаж, тахианы махыг өдөрт 6 цаг болгон багасгадаг вэ?

Өдрийн гэрлийн үргэлжлэх хугацаа - чухал хүчин зүйл, шувуудын бэлгийн зан үйлд нөлөөлдөг. Өдрийн цагаар үргэлжлэх хугацааг нэмэгдүүлэх нь бэлгийн дааврын үйлдвэрлэлийг идэвхжүүлдэг - ингэснээр өндөглөдөг тахиа өндөгний үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлэхэд түлхэц болдог. Өдрийн богино цаг нь бэлгийн үйл ажиллагаа буурахад хүргэдэг тул тахианы мах бага хөдөлж, бие биетэйгээ тулалддаггүй бөгөөд биеийн бүх нөөцийг биеийн жинг нэмэгдүүлэхэд чиглүүлдэг.

*Одоор тэмдэглэгдсэн даалгавар нь оюутнуудаас янз бүрийн таамаглал дэвшүүлэхийг шаарддаг. Тиймээс багш тэмдэглэгээ хийхдээ зөвхөн энд өгсөн хариулт дээр анхаарлаа төвлөрүүлээд зогсохгүй, таамаглал бүрийг харгалзан үзэх, оюутнуудын биологийн сэтгэлгээ, тэдний үндэслэлийн логик, санааны өвөрмөц байдал гэх мэтийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Үүний дараа үүнийг зөвлөж байна. өгөгдсөн хариулттай оюутнуудыг танилцуулах.