Mutația și selecție
Modificări ereditare sunt numite mutatii genetice materiale. Prin natura simptomelor ele pot fi dominante și recesive. Acest fapt este foarte important pentru existența speciilor și a populațiilor sale.
Mutațiile sunt de obicei dăunătoare, deoarece acestea introduc nereguli într-un sistem fin echilibrat transformări biochimice a rearanja un aparat genetic. Titularii de mutatii dominante nocive, imediat manifestate în organism homo- sau heterozigot, sunt de multe ori nu sunt viabile și mor în primele etape ale ontogenie. Ca urmare, apar mutații și sunt moștenite anomalii în structura corpului, bolile ereditare umane.
Mutațiile reduce dramatic viabilitatea, oprirea parțial sau complet de dezvoltare, numite, respectiv, semi-letale si letale. La om, aceste mutatii transporta o gena recesiva pentru hemofilie.
Prin natura modificărilor genetice aparatului distinge mutație: genomică a cauzat schimbarea numărului de seturi complete de cromozomi.
- mutatii cromozomiale sunt asociate cu o modificare a structurii cromozomilor sau numărul.
- Poliploidie - creșterea numărului de cromozomi, multiple set haploid. Deosebim triploide plante (Sn), tetraploid (4n) și t. D. Planta cunoscută de mai mult de 500 poliploizilor (sfeclă de zahăr, hrișcă, mentă și așa mai departe. D.). Toate acestea ies în evidență o masă vegetativă mare de n sunt de mare valoare.
- Geteroploidiya - modificare a numărului de cromozomi s set haploid ori. Aceasta mutatie asociata cu un exces sau lipsa unui cromozom al unei perechi de cromozomi omologi. Aceste mutații au loc în încălcarea meiozei, atunci când perechea de cromozomi după conjugare nu diferă și se încadrează într-un gamet atât cromozomi omologi și celălalt nici unul.
- Geteroploidiya dăunătoare pentru organism. De exemplu, o persoană aspect suplimentar cromozom 21 în sindromul Down este perechea (dementa).
- Gene mutatii - afecta structura genei în sine și conduce la modificări ale proprietăților corpului (hemofilie, orbire, albinism și colab.).
- Din punct sau de gene mutații cauzate înlocuirea unuia sau mai multor nucleotide într-o genă. Acestea determină o schimbare a structurii proteinei, este apariția unei noi secvențe de aminoacizi din catena polipeptidică.
Mutațiile apar atât somatice și o celulă generativă. Semnificația biologică pentru ambiguă lor umană. mutații somatice nu sunt moștenite și a trecut în evoluția unui anumit nu contează. Cu toate acestea, ele pot influența formarea simptomelor în dezvoltarea individuală. În cazul în care o mutație apare în celulele generative din care dezvoltă gameți, noi semne apar în generațiile imediate sau ulterioare.
Evenimentele din acest secol au arătat ce pericole potențiale ale expunerii organismelor vii, inclusiv oameni. Din punct de vedere biologic, cel mai periculos este radiații ionizante, care include raze X și radiație radioactivă. In doze mari, radiații ionizante distruge și ucide celulele. Dozele mai mici conduc la alte defecte: pauze în moleculele de ADN, în care diviziunea celulară devine imposibilă. daune mai puțin pronunțat manifestate sub formă de mutații, care sunt transmise în timpul descendenților diviziunii celulare. Acest tip de mutatii de celule somatice cauza cancer si alte boli.
Natura mutațiilor este independentă de mediul extern, dar factori cum ar fi radiații și anumite substanțe chimice ionizante crește frecvența mutațiilor. Expunerea umană de doze mari de radiații de unde scurte determină dezvoltarea bolii de iradiere.
Efectul genetic al radiațiilor rareori se manifestă imediat, dar nu ar trebui să fie subestimată generațiile viitoare de pericol iminent de acumulare nociv de gene în populație.
La dezvoltarea noilor soiuri de plante și microorganisme sușe utilizate mutații induse (induse artificial de diverși factori mutageni, substanțe chimice, raze X sau raze ultraviolete). Apoi petrec selecția mutanților obținute, păstrând cele mai productive.
N. I. Vavilov, mutații care studiază în specii înrudite, a stabilit legea seriilor omoloage în variația ereditară. y.
specii n genuri înrudite genetic sunt caracterizate prin rânduri similare de variație genetică cu o asemenea precizie încât, cunoscând numărul de formulare din aceeași specie, poate fi de așteptat să găsească forme paralele în alte specii din genurile n.
Ghidat de lege, este posibil să se prevadă ce forme de mutație ar trebui să apară la specii înrudite de animale domestice, noi soiuri de plante cultivate, precum și formele noi de asteptat (specii, genuri) în taxonomia.
Aplicarea legilor eredității și variația teoriei de selecție a condus la o mai bună înțelegere și o îmbunătățire semnificativă a mai multor metode importante de creștere, dezvoltarea de noi tehnici de făcut posibilă pentru a face diverse programe de reproducere.
Selecția (din latinescul „seliktio.“ - selecție) - știința dezvoltării îmbunătățire noi și a soiurilor existente de culturi, rase de animale și tulpini de microorganisme care satisfac nevoile omului și nivelul forțelor de producție ale societății.
Varietatea sau rasa și tulpina - această populație, creată artificial de om, cu anumite caracteristici ereditare: un set de caracteristici morfologice și fiziologice, productivitatea și viteza de reacție.
Fondatorul baze genetice moderne de selecție este NI Vavilov. Potrivit lui, selectarea unei evoluții, ghidată de om.
tehnici de reproducere principale: hibridizare și selecție.
etape de reproducție
Pasesc de reproducție
soiului original și diversitatea speciilor de plante și animale - spațiilor de reproducere (fără cunoaștere a materialului sursă, fără a studia originea și evoluția imposibil de a îmbunătăți formele existente de animale și plante).
În această etapă, lucrarea utilizează N. I. Vavilova pentru crearea unor centre de origine a plantelor cultivate în centrele agriculturii antice, crearea de colectare a acestora și de a folosi ca materie primă. Opt astfel de centre.
- Asia de Sud centru tropical. Tropical India, Indochina, sudul Chinei, insulele din Asia de Sud-Est. În mod excepțional bogat în plante de cultură (aproximativ ½ de specii cunoscute de plante cultivate). orez patriei, trestie de zahăr, fructe set și culturile de legume.
- Asia de Est Center. Central estul Chinei, Japonia, insula Taiwan, Coreea. Patria soia, mai multe specii de mei, o multitudine de culturi de fructe și legume. Acest centru este, de asemenea, bogate în specii de plante cultivate - aproximativ 20% din diversitatea lumii.
- Sud-vest Centrul asiatic. Malaya Aziya, Asia Centrală, Iran, Afganistan, nord-vestul Indiei. Locul de nastere al mai multor forme de grâu, secară, multe cereale, fasole, struguri, fructe. Acesta are originea 14% din flora culturale ale lumii.
- Centrul Mediteranean. Țările situate dar malurile Mediteranei. Centrul, găzduit cele mai mari civilizatii antice, a dat aproximativ 11% din speciile de cultură. Acestea includ măsline, multe plante alimentare (trifoi, linte înflorite), multe legume (varză) și culturi furajere.
- centru de Abyssinian. O mică zonă a continentului african, cu o floră foarte original de plante cultivate. Evident, o foarte veche vatră de cultură agricolă originală. Patriei sorg, o specie de banane, plante oleaginoase năut, un număr de forme specifice de grâu și orz.
- Centrul Central American. Sud-Mexic. Locul de nastere al porumbului, bumbac discontinue lungi, cacao, și un număr de dovleac, fasole - aproximativ 90 de specii de plante cultivate.
- Andină (America de Sud) Centru. Acesta include zone ale lanțului muntos Andină de-a lungul coastei de vest a Americii de Sud. Locul de nastere al multor plante tuberculate, inclusiv cartofi, unele plante medicinale (coca, cinchona și altele.)
Marea majoritate a plantelor cultivate datorită originii sale cu una sau mai multe dintre centrele geografice ale celor de mai sus.
Etapa II - hibridizare (hibridizare)
Există două tipuri:
- În strânsă legătură - consangvinizare (care permite traduce gene recesive în stare homozigotă);
- Fără legătură (ajută să se unească într-un singur corp de valoare atributele de diferite forme).
Etapa III - selecție - etapa finală a selecției.
Există două forme de selecție:
- Masă (grup alocarea de indivizi de fenotip similar dar dând clivaj la reproducere)
- individuale (selectarea individuală a formelor și creșterea separată a fiecărui individ) conduce la crearea soiului sau rasei linii pure.
In reproducere a plantelor este utilizat pe scară largă consangvinizare, poliploide, mutageneză artificială, hibridizare îndepărtat.
În domeniul creșterii plantelor am făcut o mulțime de crescatori bine-cunoscute, geneticienii: I. V. Miciurin și HG Karnechenko, II. Tsitsin, P. II. Lukianenko ambarcațiuni VN, VS Pustovoyt și l p.
Acestea au fost crescute cu randament ridicat soiuri de sfeclă de zahăr, hrișcă, bumbac; extrem de grâu Kuban, clasa ucraineană "Mironovskaya-808," Aniversare-50 "" 63-Harkov „et al.
Animale de reproducție este diferită de cea a plantei: animalele au puțini urmași, ei mai târziu vine la pubertate, ele nu se reproduc în mod vegetativ, nu există nici o auto-fertilizare.
La creșterea și selecția animalelor folosind hibridizare (masa și individual), endogamie și alte tehnici (M. F. Ivanov, N. C., Buchanan și colab.)
Selecția microorganismelor - un tânăr, dezvoltarea industriei de reproducție. Sarcina sa - obținerea de microorganisme foarte productive prin supunerea formei originale a razelor Roentgen, raze ultraviolete sau mutageni chimici.
mutageni de prelucrare alternant cu selecție permite selectarea tulpinilor în productivitate de peste zece ori mai mare decât originalul.
genetica populației - studiul structurii genetice a populațiilor naturale și a proceselor genetice care apar în ea, cum ar fi drift genetic, migrația, mutație și selecție.
Toate organismele constau dintr-o populație mare, care, în conformitate cu legile geneticii pentru a menține un echilibru de material genetic. Cu toate acestea, acest echilibru este perturbat în mod constant mutație, migrația, drift genetic, și de alți factori.
Toate diversitatea în populațiile umane - este rezultatul modificări mutaționale. Proeminent genetician SS Chetverikov (1882-1959) a avut o contribuție semnificativă la dovada relației geneticii cu evoluție. El a arătat că primele procese elementare începe în populații. populațiile naturale de omogenitate fenotipică relativă a structurii genetice eterogene și saturate cu o multitudine de mutații deschise care formează rezerva
Prin structura genetică înțeleg în ea raportul dintre genotipuri diferite și alele. Matematicianul englez Hardy si medic german Weinberg a constatat că, în condiții ideale - o populație mare de absența mutației, migrației și selecție - raportul dintre genotipuri și alele în toate generațiile în mod constant.
Furnizarea de variatie genetica in populatia este format din mutația. mutații dominante sunt rare, apar imediat și sunt supuse selecției,
mutații recesive în organisme heterozigote fenotipic nu apar, dar atunci când a trecut satura fondul genetic al populației și a forma noi genotipuri.
piscina de gene populație este alimentată ca prin fluxul de gene - migrarea persoanelor din alte populatii, aducand noi gene. Acestea, precum si mutatii in cruci prima dată în organisme heterozigote nu apar. O modalitate de a relativ schimbări rapide în frecvența genelor este o distribuție aleatoare a genelor, numite drift genetic.
fluxul de gene, aleatoare, schimbarea nefocalizat a frecvenței alelelor într-o populație provoacă valuri periodice ale populației. Cel mai adesea, derivația genetică se produce în populațiile minoritare. Ca urmare a derivei genetice într-o populație poate crește incidența de alele rare, unele alele se pot estompa; o perioadă mai lungă poate fi stocată alele mutante care reduce aptitudinea indivizilor la condițiile de viață.
Furnizarea de informații genetice și a format datorită variabilității combinatorie, în care într-un genotip combinat și neutralizat mutația multidirecțională.
Acumula în populație, mutația ascunsă parțial transformată în stare homozigotă, apoi apar fenotipic. În condiții constante de stabilizare de selecție (de selecție în favoarea regulilor caracteristicilor) le elimină și condițiile de mediu inconsistente.
În condițiile în schimbare, sub acțiunea de selecție dinamică (selectarea unor abateri de la normele stabilite de semne), variație genetică vă permite să rezerve populații pentru a se adapta la noile condiții de mediu. Cu cat mai multe genotipuri din populație, cea mai mare rata sa de reacție, cu atât mai probabil supraviețuirea într-un mediu în schimbare și posibilitatea de a utiliza mai completă a noilor habitate.
Fiecare specie are un fond de gene unice, astfel încât una dintre cele mai importante sarcini este de a proteja fondul genetic uman a populațiilor naturale de organisme.