Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


—овременный синтез




 

¬ 1865 году австрийский монах √регор ћендель опубликовал труд, подвод€щий итог его многолетним экспериментам по скрещиванию гороха (Strickberger, 1990). ¬ его статье утверждалось, что родительские черты не смешиваютс€ в потомстве, а передаютс€ как независимые признаки. –абота ћендел€ была проигнорирована современниками. » только через 16 лет после его смерти, в 1899 году трое ученых во врем€ экспериментов с гибридизацией вновь пришли к тем же результатам, что и ћендель. ќценива€ результаты, они использовали его публикацию 1865 года. ¬ генетической номенклатуре принципы наследовани€ известны как «аконы ћендел€. √регор ћендель не выдвинул четких формулировок этих законов, хот€ черновики были найдены в его запис€х учеными более позднего времени, которые сами получили классическое расщепление 3:1.

 

«аконы ћендел€

 

1. «акон расщеплени€, или раздельного наследовани€. ’ромосомы, составл€ющие гомологичную пару (јј), расход€тс€ во врем€ мейоза и оказываютс€ в разных гаметах. ќт гибрида или гетерозиготы (ја) в каждую зрелую половую клетку (гамету) попадает только один фактор (ј или а), полученный от родителей, а не оба и не их смесь.

2. «акон независимого распределени€. ’ромосомы из гомологичной пары во врем€ мейоза расход€тс€ независимо от хромосом из других пар, поэтому аллели из разных хромосом распределены в гаметах случайным образом (рис. 1.2).

 

1. —перматозоиды образуютс€ в результате мейотического делени€

- клетки в теле отца имеют 23 пары хромосом

- хромосомы идентично удваиваютс€

- клетка делитс€ и образуютс€ 2 клетки, кажда€ с 23 парами хромосомами

- кажда€ клетка снова делитс€, после чего образуютс€ 4 сперматозоида, каждый имеет 23 хромосомы Ч половину набора.

2. яйцеклетка образуетс€ в результате мейотического делени€

- клетки в теле матери имеют 23 пары хромосом

- хромосомы идентично удваиваютс€

- клетка делитс€ и образуютс€ 2 клетки, кажда€ с 23 парами хромосомами, одна из этих новых клеток гибнет

- происходит оплодотворение оставшейс€ клетки

- оплодотворенна€ клетка делитс€ и образуютс€ 2 клетки, кажда€ с половиной набора хромосом

- одна из этих двух новых клеток получает хромосомы сперматозоида (получа€ в итоге 23 пары хромосом, Ч 23 хромосомы от матери и 23 от отца), а втора€ клетка гибнет

- получивша€ хромосомы сперматозоида клетка образует зиготу

3. «игота растет за счет мейотического делени€

- зигота имеет 23 пары хромосом

- хромосомы удваиваютс€

- клетка делитс€ на 2, кажда€ из которых имеет 23 пары хромосом

- мейотическое деление происходит вновь и вновь, пока не образуетс€ взрослый организм

 

–ис. 1.2. ќбразование гамет в процессе мейоза, формирование зиготы и деление клетки. (–исунок вз€т из J. Pinel's Biopsychology, p. 37, © 2000 (Allyn & Bacon). »спользуетс€ с разрешени€ Allyn & Bacon)

 

ћутации

 

ѕосле повторного открыти€ раздельного наследовани€ было обнаружено, что в генах, независимо от действи€ среды, могут спонтанно возникать случайные изменени€, названные мутаци€ми (Strickberger, 1990). “ак как мутации казались единственным источником новых генов, многие генетики стали считать, что эволюци€ двигалась вперед путем случайного накоплени€ благопри€тных мутационных изменений. Ёта точка зрени€ получила название мутационизм. √енетик ’уго де ¬рис ошибочно полагал, что макромутации могут привести к образованию нового вида за одно поколение, без промежуточных форм. »де€ естественного отбора как первичной движущей силы в эволюции в первой половине XIX века ушла в тень.

Ќесмотр€ на рост попул€рности мутационизма, —евол –айт, ƒж. Ѕ. —. ’олдейн и р€д других ученых независимо друг от друга заложили научную основу, окончательно укрепившую позиции теории естественного отбора (Strickberger, 1990). ќни доказали, что каждый конкретный ген €вл€етс€ адаптивным только в конкретных услови€х внешней среды. ≈сли эти услови€ со временем измен€ютс€, ген может стать дезадаптивным. ¬се многообразие генов, которые могут быть унаследованы следующим поколением, составл€ет генофонд. ѕоловое размножение обеспечивает случайное распределение генов в каждом поколении. Ётот процесс называетс€ рекомбинацией.  огда попул€ци€ находитс€ в состо€нии равновеси€, частота генов (частота встречаемости каждого гена относительно общего числа генов в генофонде) остаетс€ посто€нной, несмотр€ на то что у каждой особи гены сочетаютс€ по-разному.  огда частота генов в генофонде измен€етс€ в течение длительного времени и целенаправленно, это можно назвать эволюцией. ћутации обеспечивают посто€нное по€вление новых генов в генофонде (поскольку ƒарвин не имел представлени€ о мутаци€х, источник по€влени€ новых качеств оставалс€ дл€ него загадкой). ¬ процессе естественного отбора частота генов измен€етс€ так, что адаптивные гены начинают преобладать.

Ќесмотр€ на то что эта модель эволюции была доказана математически, большинство эволюционистов придерживались теории случайных мутаций до тридцатых годов XX века (Milner, 1990). ¬ 1937 году ‘еодосии ƒобжанский выпустил книгу Ђ√енетика и происхождение видовї, дополнив математическую аргументацию большим количеством эмпирических примеров. »змен€€ в лабораторном эксперименте услови€ внешней среды, он вы€вил адаптивные генетические изменени€ (т. е. эволюцию) в большой попул€ции плодовых мушек. ƒобжанский установил, что современна€ генетическа€ теори€ согласуетс€ с естественным отбором по ƒарвину. ≈стественный отбор Ч основна€ причина непрерывного изменени€ частоты генов, а следовательно, и эволюционных изменений в характеристиках попул€ций. ¬ конце XX века новые данные, полученные в различных отрасл€х биологии и палеонтологии, дали еще больше подтверждений Ђвоскресающейї теории эволюции ƒарвина.

 

 

ƒЌ 

 

¬ 1953 году ƒжеймс ”отсон и ‘рэнсис  рик разгадали структуру дезоксирибонуклеиновой кислоты (ƒЌ ), молекулы наследственности (Crick, 1981). ƒЌ  имеет форму закрученной веревочной лестницы (спирали), перекладины которой представлены парами нуклеиновых оснований. јденин сочетаетс€ с тимином, а цитозин Ч с гуанином (рис. 1.3). ќсновное значение ƒЌ  Ч способность нести информацию о белке и способность удваиватьс€. ѕоследовательность из трех св€занных между собой нуклеотидов Ч код дл€ конкретной аминокислоты. »з последовательности аминокислот получаютс€ белки, которые управл€ют в организме биохимическими механизмами развити€ и метаболизмом (рис. 1.4).

 

–ис. 1.3. ƒЌ , молекула-репликатор: после того как молекула ƒЌ  раздел€етс€ на две цепи, каждое нуклеиновое основание прит€гивает комплиментарное себе. “аким образом, аденин прит€гивает новый тимин, гуанин Ч новый цитозин и т. д. ¬ конце получаютс€ две новые молекулы ƒЌ , €вл€ющиес€ точными копи€ми исходной. (–исунок вз€т из J. Pinel's Biopsycnology, p. 40, © 2000 (Allyn & Bacon). »спользуетс€ с разрешени€ Allyn & Bacon)

 

(1. ћолекула ƒЌ  частично расплетаетс€, освобожда€ дл€ транскрипции структурный ген.

2. ÷епочка матричной –Ќ  (м–Ќ ) считываетс€ с одной из цепей ƒЌ  и переносит генетическую информацию из €дра в цитоплазму клетки.

3. ¬ цитоплазме цепочка м–Ќ  прикрепл€етс€ к рибосоме. –ибосома движетс€ по цепи, транслиру€ каждый кодон в соответствующую аминокислоту, котора€ добавл€етс€ к собираемомубелку молекулами транспортной –Ќ .

4.  огда рибосома доходит до конца цепочки м–Ќ , ей встречаетс€ кодон. вызывающий отделение собранного белка.)

–ис. 1.4. ѕередача генетической информации Ђв жизньї Ч транскрипци€ белков. (–исунок вз€т из J.Pinel's Biopsychology, p. 41, © 2000 (Allyn & Bacon). »спользуетс€ с разрешени€ Allyn & Bacon)

 

¬торое важное свойство ƒЌ  Ч способность к репликации (удвоению). ѕеред делением клетки Ђлестницаї ƒЌ  расплетаетс€ и разрываетс€ на две цепочки нуклеотидов. Ќепарные нуклеотиды начинают прит€гивать к себе комплиментарную пару.  ажда€ молекула аденина прит€гивает к себе тимин, кажда€ молекула цитозина Ч гуанин и так далее, пока из двух половинок Ђлестницыї не получатс€ две полные спирали ƒЌ . »менно эта способность ƒЌ  к репликации делает возможным размножение всех форм жизни Ч от простейшего микроба до сложного многоклеточного организма.

—ейчас известно, что мутации Ч это изменени€ в последовательности пар нуклеотидов, что вли€ет на результат синтеза белка (Strickberger, 1990). √ен Ч это особа€ последовательность нуклеотидов в хромосоме, кодирующа€ определенный полипептид или белок. ¬ результате естественного отбора конкретные гены подавл€ютс€ или, наоборот, Ђпоощр€ютс€ї, в зависимости от того, насколько важен вклад кодируемого этим геном белка в успешное размножение организма. «нание этого позволило изучить эволюцию на молекул€рном уровне, отследить историю изменений в конкретных генах и в их организации, а также создать модель филогенеза, основанную на схожести ƒЌ  между таксономическими группами.  ак подчеркивал ƒобжанский, все в биологии имеет смысл лишь в свете эволюции.

 

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-07; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 329 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

ƒва самых важных дн€ в твоей жизни: день, когда ты по€вилс€ на свет, и день, когда пон€л, зачем. © ћарк “вен
==> читать все изречени€...

1965 - | 1798 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.013 с.