GRUNDLAGEN DER EVOLUTIONSLEHRE (9. Klasse, GIA)
OPTION 1.
A1. Charles Darwin lebte und arbeitete in:
1. 19. Jahrhundert, England. 3.17. Jahrhundert, Schweden.
2.18. Jahrhundert, Frankreich. 4.18. Jahrhundert, Deutschland.
A2. Folgendes wird von den Eltern an die Nachkommen vererbt:
1. Nur nützliche Zeichen.
2. Nützliche und schädliche Zeichen.
3. Nur Merkmale, die die Eltern im Laufe ihres Lebens erworben haben.
4. Alle Anzeichen von Eltern.
A3. Charles Darwin glaubte, dass die Artenvielfalt auf Folgendem beruht:
1. erbliche Variabilität und natürliche Selektion.
2. Kampf ums Dasein.
3. Fähigkeit zur unbegrenzten Reproduktion.
4. ein einmaliger Schöpfungsakt.
A4. Wählen Sie die Aussage, die Charles Darwins Ansichten über evolutionäre Prozesse genauer widerspiegelt.
1. Jede Variabilität kann als Material für die Evolution dienen.
2. Das Material für die Evolution ist die erbliche Variabilität.
3. Der Grund für die Entstehung von Anpassungen ist die direkte Anpassung von Organismen an Umweltbedingungen.
4. Der Kampf ums Dasein ist das Hauptergebnis der Evolution.
A5. Die Bedeutung von Darwins Theorie besteht zum ersten Mal darin:
1. erklärte den Mechanismus der Entstehung des Lebens auf der Erde.
2. bewiesen, dass sich Arten im Laufe der historischen Entwicklung verändern.
3. identifizierte Faktoren, die die Gründe für die Fitness von Arten bestimmen.
4. widerlegte die Ideen der spontanen Entstehung von Leben.
A6. Der Grund für die Entstehung neuer Arten ist laut Darwin:
1. Kampf ums Dasein
2. allmähliche Divergenz der Merkmale zwischen Individuen derselben Art.
3. Unbegrenzte Reproduktion
4. Direkter Einfluss von Umweltbedingungen.
A7. Der Grund für die Anpassungsfähigkeit von Organismen und ihrer biologischen Vielfalt ist:
1. Erhaltung vorteilhafter erblicher Veränderungen durch natürliche Selektion.
2. ihr innerer Wunsch, sich an die Umgebung anzupassen.
3. Ausübung nützlicher Organe und deren Vererbung an die Nachkommen.
4. Gleichzeitige Entstehung aller Lebensformen.
A8. Der weiße Hase häutet sich regelmäßig und verändert dabei die Farbe seines Fells. Dieses Gerät:
1. vom Schöpfer festgelegt.
2. historisch entstanden.
3. nicht genetisch bedingt.
4. von alten Säugetieren geerbt.
A9. Die Resistenz gegen Gifte bei Kakerlaken ist eine Folge von:
1. Fahrauswahl.
2. Stabilisierung der Selektion.
4. Unvollkommenheiten von Giften.
A10. Im Prozess der Makroevolution:
1. Es entstehen neue Populationen. 3. Neue Arten erscheinen.
2. Populationen verändern sich. 4. Neue Klassen erscheinen.
A11. Ein Synonym für den Begriff „morphophysiologischer Fortschritt“ ist der Begriff:
2. Aromorphose 4. Anpassung
1. Federn von Vögeln 3. starker Schnabel eines Spechts.
2. Der Pfau hat einen schönen Schwanz. 4. Der Reiher hat lange Beine.
1. Fell bei Säugetieren.
2. das zweite Signalsystem des Menschen.
3. Der Gepard hat lange Beine.
4. Fischkiefer.
1. Gliedmaßen von Schlangen.
2. Zähne bei Vögeln.
3. Schwänze bei erwachsenen Fröschen.
4. Das Verdauungssystem des Bandwurms.
A15. Die aus Landpflanzen stammende Wurzel kann wie folgt betrachtet werden:
1. Aromorphose 3. Degeneration
A16. Das Fehlen von Eingeweiden bei einem Rinderbandwurm kann wie folgt betrachtet werden:
1. Aromorphose 3. Degeneration
A17. Die lange klebrige Zunge, mit der das Chamäleon Insekten fängt, kann wie folgt betrachtet werden:
1. Aromorphose 3. Degeneration
2. Idioadaptation 4. Divergenz.
A18. Rezessive Mutationen können sich nicht in Populationen anhäufen:
2. Maiglöckchen 4. Escherichia coli-Bakterien.
A19. Mutationsprozess:
1. Konsolidiert Veränderungen im Genpool der Bevölkerung.
3. verursacht das Auftreten neuer Allele in der Bevölkerung.
4. stellt die Auswahl der lebensfähigsten Genotypen sicher.
A20. Das Kind erhielt von jedem Elternteil zwei verschiedene Mutationen, die in nicht homologen Chromosomen enthalten waren. Seine zukünftigen Kinder:
1. wird nur eine Mutation erhalten.
2. wird beide Mutationen erhalten.
3. wird keine einzige Mutation erhalten.
4. Alle drei Optionen sind möglich.
IN 1. Wählen Sie drei von sechs richtigen Antworten aus.
Geben Sie die Bestimmungen von Darwins Evolutionstheorie an.
A) Organismen haben einen inneren Wunsch nach Fortschritt.
B) Erworbene nützliche Eigenschaften werden vererbt.
C) Organismen vermehren sich exponentiell.
D) Winzige Unterschiede zwischen Organismen können ihr Überleben entscheidend beeinflussen.
D) In der Natur überleben die leistungsstärksten Individuen und hinterlassen Nachkommen.
E) Der Evolutionsprozess wird in Mikro- und Makroevolution unterteilt.
UM 2. Übereinstimmen. Ordnen Sie die Isolierungsformen den Isolierungsbeispielen zu.
BEISPIELE FÜR ISOLIERUNGSFORMEN DER ISOLIERUNG
1. bunte Fliegen, die A) geografisch liegen
2. Kiefern wachsen in Kalifornien, B) ökologisch
bei dem im Februar und April Pollen fallen. Isolierung
3. Braunbären aus Kanada und Finnland.
4. Nebelparder, die in Indochina und auf der Insel Taiwan leben.
5. Wühlmäuse, die im Wald fernab von Wasser und an den Ufern von Seen leben.
6. Achtblättrige Dryade (Tundrapflanze) aus Norwegen und den Alpen.
UM 3. Geben Sie die richtige Reihenfolge der Anpassungen von Organismen an veränderte Umweltbedingungen an. Notieren Sie die passende Buchstabenfolge Ihrer Antwort.
A) äußere Manifestation eines neuen Merkmals.
B) das Auftreten einer erblichen Veränderung.
B) die Ausbreitung einer Veränderung in einer Population.
D) Konsolidierung eines Merkmals unter dem Einfluss natürlicher Selektion.
D) Reichweitenerweiterung.
UM 4. Fügen Sie die fehlenden Begriffe aus der vorgeschlagenen Liste in den Text „POPULATIONS“ ein, indem Sie numerische Notationen verwenden. Notieren Sie die Nummern der ausgewählten Antworten im Text und tragen Sie dann die resultierende Zahlenfolge in die Tabelle ein.
BEVÖLKERUNG.
_____ kommt in Populationen vor, was das Überleben der am besten an die Umweltbedingungen angepassten Individuen gewährleistet. Die genetische Grundlage dieses Prozesses ist ________. Der Wettbewerb zwischen Individuen in Populationen um Umweltressourcen führt zu ______, was sich in Populationen mit ______ besonders verschärft.
LISTE DER BEGRIFFE.
Die Vererbung von Individuen ist natürliche Selektion. erbliche Variabilität von Individuen. Stabilität der Individuenzahl. Überzahl an Individuen. Kampf um die Existenz.
C1. Warum gelten homologe Organe als Beweis für die Evolution?
C2-C3. Lies den Text. Die Aufgabe erledigen.
Das Entstehen von Anpassungen bei Tieren.
Biologen J-B. Lamarck und Charles Darwin erklärten die Gründe für die Entstehung neuer Arten auf unterschiedliche Weise. Die ersten glaubten, dass neue Charaktere bei Tieren und Pflanzen aufgrund ihres inneren Wunsches nach neuen Anpassungen entstehen. Es zwingt Organismen dazu, sich zu bewegen, um ihre Ziele zu erreichen und sich so neue Eigenschaften anzueignen. So entwickelten laut Lamarck die Giraffen, die in hohen Bäumen nach Nahrung jagen, einen langen Hals, Enten und Gänse entwickelten Schwimmhäute und Hirsche, die gezwungen waren, ihre Köpfe aneinander zu stoßen, entwickelten Geweihe.
Darüber hinaus glaubte der Wissenschaftler, dass die Eigenschaften, die der Körper durch körperliche Betätigung erlangt, immer nützlich sind und zwangsläufig vererbt werden.
Charles Darwin, der versuchte, die Mechanismen der Evolution herauszufinden, schlug vor, dass die Gründe für das Auftreten von Unterschieden zwischen Individuen derselben Art erbliche Variabilität, der Kampf ums Dasein und die natürliche Selektion sind. Durch die Variabilität entstehen neue Merkmale. Einige davon werden vererbt. In der Natur gibt es einen Kampf zwischen Individuen um Nahrung, Wasser, Licht, Territorium und einen Sexualpartner. Wenn sich neue Eigenschaften unter bestimmten Umweltbedingungen als nützlich für ein Individuum erweisen und zum Überleben und zur Nachkommenschaft beitragen, werden sie durch natürliche Selektion erhalten und im Verlauf der Fortpflanzung in Generationen fixiert. Personen mit schädlichen Eigenschaften werden eliminiert. Der Wissenschaftler bestätigte seine Annahmen, indem er die Arbeit der Züchter beobachtete. Er entdeckte, dass im Prozess der künstlichen Selektion ein Mensch Individuen mit bestimmten, vom Züchter gewünschten Eigenschaften kreuzt und so verschiedene Rassen und Sorten erhält. Charles Darwin vermutete, dass etwas Ähnliches in der Natur geschieht. Durch die natürliche Selektion entstehen Individuen, die neue Anpassungen an die Umweltbedingungen vornehmen.
C2. Lies den Text. Füllen Sie die Tabelle „Vergleichende Merkmale der Ansichten von Zh-B“ aus. Lamarck und Ch. Darwin über die Ursachen von Anpassungen bei Tieren“, Spalten mit den Nummern 1,2,3. Es ist nicht erforderlich, die Tabelle nach Abschluss der Aufgabe neu zu zeichnen. Es reicht aus, die Spaltennummer und den Inhalt des fehlenden Elements zu notieren.
Vergleichende Merkmale der Ansichten von J-B. Lamarck und Charles Darwin über die Ursachen von Anpassungen bei Tieren“
Merkmale zum Vergleich | Laut Lamarck | Laut Darwin |
Gründe für das Auftreten eines langen Halses bei einer Giraffe | Vererbung, Variabilität, Kampf ums Dasein, natürliche Selektion. |
|
Die Art der Veränderungen, die der Entstehung von Anpassungen zugrunde liegen. | Veränderungen können sowohl schädlich als auch nützlich sein. Erbliche Veränderungen bleiben entweder erhalten oder werden beseitigt. |
|
Werden nach mehreren Generationen schwanzlose Welpen geboren, wenn der Schwanz ihrer Eltern kupiert ist? | Der Schwanz der Welpen wird nach und nach verschwinden. |
C3. Erklären Sie, wie es beim Ahorn zu einer Anpassung an die Verbreitung geflügelter Früchte kommen konnte. (Mit Text).
ANTWORTEN: 1.1.
C1. Homologe Organe unter Vertretern verwandter Gruppen haben einen gemeinsamen Ursprung, aber unterschiedliche Entwicklungsgrade – die Haut von Reptilien und das Fell von Säugetieren, die menschliche Hand und die Hand eines Gorillas, die Lippen eines Menschen und eines Elefanten. Ihre Existenz wird durch die Tatsache der Evolution bewiesen. Analoge Organe – ähnliche Funktionen, aber unterschiedlicher Herkunft – können ebenfalls als Beweis für die Evolution angesehen werden, da sie auf ähnliche Anpassungen hinweisen, die in verschiedenen Gruppen von Organismen unter ähnlichen Umweltbedingungen entwickelt wurden. Die Körperform von Haien und Delfinen ist ein solches Beispiel.
C2. 1) Internes Streben nach Perfektion durch Bewegung.
2) Alle neuen Merkmale sind nützlich und bleiben bei den Nachkommen erhalten.
3) Welpen aller Generationen werden mit Schwänzen geboren.
C3. 1) Aufgrund der erblichen Variabilität können in den Früchten Blattansätze und Auswüchse auftreten.
2) Diese Auswüchse ermöglichten es den Früchten, sich mit Hilfe des Windes über größere Entfernungen zu bewegen als andere ohne Auswüchse.
3) Im Laufe der Zeit wurden durch natürliche Selektion diejenigen Früchte konserviert, bei denen das neue Merkmal stärker ausgeprägt war.
Stress und mangelnde mütterliche Fürsorge im frühen Leben wirken sich nicht nur auf die Kinder selbst aus, sondern auch auf nachfolgende Generationen. Nikolai Kukushkin untersucht diesen und andere Fälle, in denen erworbene Eigenschaften entgegen den klassischen Vorstellungen über Genetik vererbt werden können.
Ratte streichelt
Wenn Sie glauben, dass die Abgeordneten der Staatsduma, die sich in den letzten Jahren besonders für die psychische Gesundheit von Kindern engagiert haben, weit von der wissenschaftlichen Seite des Themas entfernt sind, dann unterschätzen Sie sie. Eine Studie von Wissenschaftlern der Tufts University in den USA zeigt, wie wichtig es ist, Kinder vom Stress zu isolieren und mütterliche Fürsorge zu gewährleisten. Ratten, die unter sozialen Konfliktbedingungen aufgezogen werden und deren Mutter im Erwachsenenalter mit fremden Problemen beschäftigt ist, zeichnen sich durch schwerwiegende endokrine Veränderungen, erhöhte Aggressivität und, was am interessantesten ist, einen geschwächten mütterlichen Instinkt aus. Und wenn wachsame Gesetzgeber in unserem Land die moralische Seite des Themas überwachen, dann interessieren uns Fragen der Genetik am meisten. Mangelnde Fürsorge in einer Generation führt zu mangelnder Fürsorge in der nächsten Generation: Was ist keine Form der Vererbung?
Über die Sinnlosigkeit von Bewegung
Im 19. Jahrhundert begann die wissenschaftliche Gemeinschaft, ernsthaft über ein grundlegendes Problem der Biologie nachzudenken: das Problem der Entstehung der Arten. Abgesehen von der in der Bibel dargelegten Version – seit Jahrtausenden die mit Abstand maßgeblichste Wissensquelle – stellten Naturforscher die Frage: Wie erfolgt die Entwicklung von Merkmalen und mit ihnen ganzer Arten? Zwei Standpunkte zu diesem Thema werden üblicherweise mit den Theorien von Jean-Baptiste Lamarck und Charles Darwin in Verbindung gebracht. Lamarcks Hypothese basiert auf der Idee der Vererbbarkeit erworbener Merkmale, also Merkmale, die sich im Laufe des Lebens in einem Organismus entwickelt haben. Lamarcks Modell lässt sich wie folgt formulieren: „Zuerst – ein Zeichen, dann – Vererbung.“ Ein klassisches (und eher langweiliges) Beispiel ist die Bildung des Halses einer Giraffe. Laut Lamarck mussten die Vorfahren der Giraffen ständig ihren Hals strecken, um die oberen Blätter hoher Bäume zu erreichen. Diese „Übung“ des Halses wurde an ihre Nachkommen weitergegeben, die sich immer höher streckten – so begannen Giraffen nach vielen Generationen, einem Turmdrehkran zu ähneln. Darwin nähert sich dem Thema Evolution aus einem anderen Blickwinkel. Man kann es wie folgt formulieren: „zuerst – Vererbung, dann – Merkmal.“ Laut Darwin entstehen Merkmale nicht durch bewusste Ausübung, sondern durch natürliche Selektion. Nackenübungen als solche können laut Darwin nicht direkt auf die Nachkommen übertragen werden. Aber in jeder Giraffengruppe gibt es Tiere mit kürzeren Hälsen und andere mit längeren Hälsen. Letztere erhalten mehr Nahrung, was bedeutet, dass sie besser überleben und sich vermehren können – das ist natürliche Selektion. Der Zyklus, der sich über viele Generationen hinweg wiederholt, führt zur Bildung der bizarrsten (und absurdesten, wenn wir über Giraffen sprechen) Formen von Lebewesen.
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurde klar, dass Erbinformationen in Chromosomen (und in Chromosomen in Desoxyribonukleinsäure) enthalten sind, und die Grundprinzipien der Genetik wurden formuliert. Dies führte dazu, dass sich Darwins Theorie in der wissenschaftlichen Gemeinschaft im Alleingang durchsetzte und das Interesse am Lamarckismus nur im historischen Kontext bestehen blieb. Tatsächlich wurde der Lamarckismus mit der Einführung des Genkonzepts absurd: Nur weil man einen Computer durch die Stadt trägt, wird er kein Navigationssystem entwickeln. Alle Veränderungen müssen mit Veränderungen im „Code“ selbst beginnen, also mit genetischen Mutationen. Der letzte traurige Versuch, von diesen Grundsätzen abzuweichen, wurde in den 30er Jahren in der UdSSR unternommen. Sehr attraktiv für die damalige Ideologie war die Idee, dass Eigenschaften gezielt durch direkten Einfluss auf den Elternorganismus und nicht durch Auswahl aus den von der Natur angebotenen Optionen entwickelt werden können.
Nicht so einfach
Erworbene Eigenschaften werden also nicht vererbt. Wenn Ihre Nase gebrochen ist, haben Ihre Kinder keine schiefe Nase. Und doch taucht der Name Lamarck in den letzten zehn Jahren immer häufiger in der seriösen wissenschaftlichen Literatur auf. Natürlich wird niemand die Genetik abschaffen und zu den Experimenten der Lysenkoiten zurückkehren. Doch wie in vielen ähnlichen Fällen zeigte eine detaillierte Untersuchung des Genoms und der Vererbungsmechanismen, dass eine kategorische Ablehnung der Erblichkeit erworbener Merkmale nicht sehr weitsichtig ist.
Im XVII-XIX Jahrhundert. Ausgrabungen der durch einen Vulkanausbruch zerstörten Stadt Pompeji belebten das Interesse an der antiken Kultur und gaben teilweise Impulse für die Entwicklung des Neoklassizismus. Obwohl Beispiele für epigenetische (wörtlich „supergenetische“) Vererbungsmechanismen bereits bekannt waren, kann die Stadt Overkalix in Nordschweden als das eigentliche Pompeji des Lamarckismus angesehen werden. Seine Besonderheit bestand erstens in seiner relativen Isolation und zweitens in der außergewöhnlichen Sorgfalt seiner Bewohner. Ab dem 16. Jahrhundert führten sie Generation für Generation detaillierte Aufzeichnungen über die Bevölkerung der Stadt, ihre Herkunft, Todesursachen sowie alles mehr oder weniger bedeutsame, was ihnen widerfuhr: zum Beispiel über Ernten und Wetterbedingungen ( beide damals in Nordschweden waren nicht sehr gut). Infolgedessen verfügten Lars Bigren, der, wie Sie sich vorstellen können, von Overkalix selbst stammt, und seine Kollegen über eine einzigartige Datenbank, die buchstäblich alles beschrieb, was der gesamten menschlichen Bevölkerung über Hunderte von Jahren widerfuhr.
Nach umfangreichen Datenanalysen verglichen die Wissenschaftler die Sterblichkeit aufgrund von Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen mit Statistiken zu Ernten und Lebensmittelpreisen. Es scheint, dass alles vorhersehbar ist: Wenn wir zu viel essen, werden wir häufiger krank. Aber die Ergebnisse erwiesen sich als viel interessanter. Es stellte sich heraus, dass die Verfügbarkeit von Nahrungsmitteln im Kindesalter nicht nur Auswirkungen auf die heutige, sondern auch auf nachfolgende Generationen hat. Und es hat einen negativen Effekt. Mit anderen Worten: Wenn Ihr Vater oder sogar Großvater unter Hunger aufgewachsen ist, sinkt Ihr Risiko, an Diabetes oder Arteriosklerose zu erkranken, erheblich.
Wir lesen hier, wir lesen hier nicht
Lassen wir die Ergebnisse des Experiments als Denkanstoß für Großmütter, die das Sättigungsgefühl ihrer Enkelkinder aufmerksam überwachen, und betrachten wir die Tatsache der Übertragung von „Informationen über Hunger“ durch Vererbung. Der typische Lamarckismus ist offensichtlich: Die „Übung“ eines durch Hunger „gemilderten“ Organismus wird vererbt und für mindestens zwei Generationen erhalten. Widerspricht das nicht der Genetik? Tatsächlich widerspricht die „supragenetische“ Vererbung nicht der Vorstellung der DNA-Sequenz als Träger genetischer Information, sondern ergänzt diese. Im Fall der Bewohner von Overkalix, wie auch bei den meisten anderen „Lebens“-Beispielen epigenetischer Vererbung, kennen wir die spezifischen Mechanismen hinter den beobachteten Phänomenen noch nicht. Aber wir wissen um die grundlegende Existenz solcher Mechanismen – viele von ihnen werden in einfacheren, experimentellen Systemen ausführlich beschrieben.
Der bekannteste Weg, ein Merkmal durch Vererbung unter Umgehung der DNA-Sequenz weiterzugeben, ist seine chemische Modifikation. DNA-Abschnitte sind nicht gleichwertig: Einige von ihnen werden aktiv gelesen, andere sind „still“. Methylierung (d. h. die Anfügung einer kleinen chemischen Gruppe aus einem Kohlenstoffatom und drei Wasserstoffatomen) an eines der DNA-Nukleotide kann zum „Ausschalten“ des Gens führen, das dieses Nukleotid enthält. Nach der Zellteilung verdoppelt sich die DNA: Jede Zelle erbt ihre eigene Kopie. Es stellt sich heraus, dass in solchen Fällen das Methylierungs-„Muster“ auch kopiert werden kann! Schließlich kann die Methylierung vererbt werden: Die DNA-Methylierung des Embryos wird von der DNA-Methylierung des Spermas und der Eizelle „kopiert“. Grob gesagt können wir zusätzlich zu den Genen selbst Informationen darüber erben, welche Gene funktionieren und welche nicht. Neben der Methylierung gibt es noch viele weitere Mechanismen, die jedoch grundsätzlich ähnlich sind.
Stellen Sie sich nun vor, dass die DNA-Methylierung durch die Umgebung beeinflusst werden kann. Dies ist viel einfacher vorstellbar als eine direkte Veränderung der DNA-Sequenz durch die Umgebung. Beispielsweise führt der Hunger in Overkalix bei seinen jungen Bewohnern zu einer erhöhten Ausschüttung eines bestimmten Hormons A. Dieses Hormon wirkt auf die Körperzellen (einschließlich sich entwickelnder Eizellen oder Spermien) und veranlasst sie, Enzym B zu produzieren. Dieses Enzym wiederum entweder methyliert, oder im Gegenteil, es entfernt die Methylierung aus einem bestimmten Satz von Genen und verändert so die Verteilung von „An“- und „Aus“-Genen – und da der Prozess auch in den Vorläufern von Keimzellen abläuft, wird er aufgezeichnet in der Zukunft Nachkommen von Overcalix-Kindern.
Physiologie oder Psychologie
Natürlich wird nicht jedes Merkmal, das von Generation zu Generation weitergegeben wird, durch DNA oder deren Methylierung bereitgestellt. Auch Religiosität wird beispielsweise vererbt, was jedoch nicht bedeutet, dass dies unbedingt durch genetische Veränderungen erklärt werden muss (obwohl es solche Beweise gibt). Es ist jedoch ziemlich schwierig, die Grenze zwischen rein physiologischen und rein sozialen Formen der „Vererbung“ zu ziehen. Letztendlich kann jede soziale oder intellektuelle Aktivität auf Hormone und Nervenimpulse reduziert werden. Bei der Arbeit zum Mangel an mütterlicher Fürsorge bei Ratten kam es zu physiologischen Veränderungen, die sich anschließend in ihrer Fähigkeit widerspiegelten, die gleiche mütterliche Fürsorge zu leisten. Wir neigen dazu, diesen Teufelskreis bei Ratten als physiologisch zu betrachten, beim Menschen würden wir jedoch von einer „sozialen Depression“ sprechen, also einem psychologischen Effekt.
Ähnliche Ergebnisse wurden für Alkohol und eine Reihe anderer psychoaktiver Substanzen erzielt. Es ist wichtig zu betonen, dass in diesen Studien nach der ersten Exposition der Mutter oder des Vaters gegenüber dem Toxin nachfolgende Generationen nie mit der Testsubstanz in Berührung kamen. Die Effekte blieben somit unabhängig von der direkten Wirkung bei den Nachkommen bestehen.
Mit anderen Worten: Bei der Vererbung geht es nicht nur um DNA. Das sind absolut alle Qualitäten und Eigenschaften, die wir an unsere Kinder weitergeben, und sie geben sie an ihre weiter, und es spielt keine Rolle, in welcher Form: genetisch, epigenetisch oder einfach nur psychologisch. Daher kann es für zukünftige Eltern nützlich sein, sich manchmal an Lamarck zu erinnern.
Die Meinung des Autors stimmt möglicherweise nicht mit der Position der Herausgeber übereinText: Evgenia Keda, Beraterin – Alexander Kim, Doktor der Biowissenschaften, Verdienter Professor der Moskauer Staatlichen Universität
Eines Tages wurde der berühmte englische Schriftsteller Bernard Shaw mit einer ungewöhnlichen Bitte angesprochen – ein Fan überzeugte ihn … ihr ein Kind zu machen. „Stellen Sie sich vor, das Baby wird so schön sein wie ich und so klug wie Sie!“ - Sie träumte. „Madam“, seufzte Shaw, „was ist, wenn es andersherum kommt?“
Natürlich ist das eine historische Anekdote. Aber die moderne Wissenschaft kann sicherlich mit hoher Wahrscheinlichkeit vorhersagen, was genau von den Eltern geerbt wird, was ein Sohn oder eine Tochter erben wird – die Fähigkeit, Mathematik oder Musik zu lernen.
Was wird vererbt: die Rolle der Chromosomen
Aus dem Biologielehrplan der Schule erinnern wir uns noch deutlich daran, dass das Geschlecht eines Kindes vom Mann bestimmt wird. Wird die Eizelle durch ein Spermium befruchtet, das das X-Chromosom trägt, kommt ein Mädchen zur Welt, erfolgt die Befruchtung des Y-Chromosoms, kommt ein Junge zur Welt.
Es ist erwiesen, dass X-Chromosome Gene tragen, die maßgeblich für das Aussehen verantwortlich sind: die Form der Augenbrauen, die Gesichtsform, Haut- und Haarfarbe. Daher ist es logisch anzunehmen, dass Jungen, die ein solches Chromosom haben, mit größerer Wahrscheinlichkeit das Aussehen ihrer Mutter erben. Aber Mädchen, die es von beiden Elternteilen erhalten haben, können sowohl ihrer Mutter als auch ihrem Vater gleichermaßen ähnlich sein.
Expertenkommentar: „Tatsächlich ist das X-Chromosom, das Jungen erhalten, nur eines von 46 im genetischen Code. Und auf allen 46 Chromosomen befinden sich Gene, die für eine Vielzahl von Merkmalen verantwortlich sind. Daher sehen Jungen nicht unbedingt wie ihre Mutter aus.“
! Wird höchstwahrscheinlich übertragendurch Erbschaft: Größe, Gewicht, Fingerabdrücke, Veranlagung zu Depressionen.
! Geringere Wahrscheinlichkeit einer Übertragungdurch Erbschaft: Schüchternheit, Temperament, Gedächtnis, Essgewohnheiten.
Was wird vererbt: Gewinnt der Starke?
Im selben Lehrbuch heißt es eindeutig: Gene werden in dominante (starke) und rezessive (schwache) Gene unterteilt. Und jeder Mensch hat beides gleichermaßen.
Beispielsweise ist das Gen für braune Augen dominant und das Gen für helle Augen rezessiv. Bei braunäugigen Eltern ist die Wahrscheinlichkeit höher, dass sie ein dunkeläugiges Kind bekommen. Man sollte jedoch nicht glauben, dass das Auftreten eines blauäugigen Nachkommen in einer solchen Familie völlig ausgeschlossen ist. Sowohl Mama als auch Papa können das rezessive Gen für helle Augen tragen und es zum Zeitpunkt der Empfängnis weitergeben. Die Chancen sind natürlich gering, aber sie sind vorhanden. Darüber hinaus ist nicht nur ein Gen, sondern eine ganze Gruppe für jedes Merkmal auf Seiten des Elternteils verantwortlich, und die Kombinationen sind hier multivariat.
Zu den starken, am häufigsten vererbten Genen gehören dunkles und lockiges Haar, große Gesichtszüge, ein massives Kinn, eine Höckernase und kurze Finger. Zwei Blondinen werden höchstwahrscheinlich ein blondes Kleinkind bekommen. Aber die Brünette und die Blonde haben Dunkelblond (die mittlere Farbe zwischen Mama und Papa). Manchmal erbt ein Kind ganz unerwartet Eigenschaften von entfernten Verwandten. Daran ist nichts Überraschendes; wahrscheinlich gingen diese Gene in früheren Generationen in einem ungleichen Kampf verloren, aber hier erwiesen sie sich als dominant und gewannen.
Sieht Ihr Baby Ihnen ähnlich? Schau genauer hin. Vielleicht hat er Ihre Mimik: Er runzelt auch die Stirn, wenn er nachdenkt, streckt die Lippe heraus, wenn er beleidigt ist. Sag mir, kopiert er dich? Ja und nein. Es wurde festgestellt, dass blinde Kinder, die ihre Verwandten noch nie gesehen haben, ihre Gestik und Mimik dennoch ziemlich genau wiederholen.
Wahrscheinlich ist vielen aufgefallen, dass das erste Kind derselben Eltern seinem Vater wie aus dem Gesicht geschnitten ist, das zweite seiner Mutter ungewöhnlich ähnlich ist und das dritte eine Kopie seines Großvaters ist. In diesem Fall sprechen wir von der Genaufspaltung. Die Umgebung und die Familie sind die gleichen, aber die Kombinationen der Gene, die Geschwister erhalten, sind völlig unterschiedlich.
Expertenkommentar:„Es ist unwahrscheinlich, dass Eltern selbst herausfinden können, was ihr Kind erben wird. Es ist überhaupt nicht notwendig, dass eine dunkelhaarige Mutter und ein dunkelhaariger Vater dasselbe dunkelhaarige Kind haben und dass ein blonder Vater ein blondes Kind hat. In diesem Fall hat der Stammbaum einer Person, die Geschichte der Vorfahren beider Seiten, einen großen Einfluss. Ein genetischer Spezialist wird Ihnen helfen, es herauszufinden, aber er muss sich auch ernsthaft mit dem Stammbaum befassen.“
Was vererbt wird: das Aussehen des Kindes
Auch das Wachstum ist recht schwer vorherzusagen. Wenn die Eltern sehr groß sind, wird das Baby höchstwahrscheinlich auch anderthalb Meilen erreichen. Papa ist groß und Mama ist zierlich? Das Kind wird wahrscheinlich beim Durchschnitt stehen bleiben. Allerdings haben die richtige Ernährung des Babys, ausreichend Schlaf des Kindes, aktiver Sport und sogar das Klima einen großen Einfluss.
Im zukünftigen Organismus wird die Erbinformation durch ein Genpaar gebildet, das von beiden Elternteilen erhalten wird. Der Körper des Kindes entwickelt Anzeichen dafür. Dies ist auf die Existenz zweier Arten erblicher Gene (Neigungen) zurückzuführen – starke (dominante) und schwache (rezessive) Merkmale.
Nur etwas Kompliziertes
Die Übertragung erblicher Eigenschaften aller Lebewesen (Menschen, Tiere und Pflanzen) basiert auf den Vererbungsgesetzen von Gregor Mendel, basierend auf der Anwendung von Kreuzungsmethoden und der Untersuchung von Nachkommen. Ihre Entdeckung ermöglichte die Formulierung der chromosomalen Vererbungstheorie. Die Übertragung charakteristischer Merkmale der Struktur, des Stoffwechsels, der individuellen Entwicklung sowie des Gesundheitszustands und der Veranlagung für bestimmte Krankheiten auf die Nachkommen ist allen Organismen inhärent und manifestiert sich aufgrund der spezifischen Struktur des genetischen Apparats.
Ein Organismus erhält Gene (erbliche Neigungen) von seinen Eltern als Ergebnis des sexuellen Prozesses und bei der asexuellen Fortpflanzung als Ergebnis Zellteilung der ursprüngliche Organismus. Jedes Gen in den Körperzellen erwachsener Organismen hat ein Allel (Paar). Wenn Gameten (Geschlechtszellen) reifen, divergieren die Allele auf ihnen, so dass jede Zelle ein Gen des Paares trägt. Bei der Befruchtung verschmelzen die Geschlechtszellen der Eltern zu einer Zygote (einer neuen Zelle). Es enthält bereits ein Genpaar für jedes Merkmal. Im zukünftigen Organismus wird die Vererbung durch ein Paar solcher Neigungen bestimmt, die von Vater und Mutter stammen, das heißt, das Kind weist Merkmale jedes Elternteils auf, was durch die Existenz von zwei Arten erblicher Neigungen erklärt wird. Einige von ihnen sind dominante Merkmale, die dominant und vorherrschend sind, während andere, die verschwinden und unterdrückt werden, rezessive Merkmale sind. Die Eigenschaften, die durch dominante Gene bestimmt werden, treten immer im Prozess der individuellen Entwicklung jedes Organismus auf. Im Zuge ihrer Interaktion mit rezessiven Genen werden diese unterdrückt.
Rezessive und dominante Vererbung
Gene im Körper werden durch Allele dargestellt; die Manifestation äußerer Anzeichen oder Krankheiten, die durch ein bestimmtes Gen bestimmt werden, hängt von der Kombination eines von den Eltern erhaltenen Allelpaars ab. Jede der Keimzellen von „Mutter“ und „Vater“ trägt ihre eigenen Informationen. Wie der neue Organismus aussehen wird, hängt davon ab, wie diese beiden Datenoptionen korrelieren.
Wir sprechen also von einem homozygoten Genotyp und seinem Besitzer, wenn das Paar genau die gleichen Allele hat (dominantes AA oder nur rezessives aa), und von einem heterozygoten Genotyp, wenn sie unterschiedlich sind (sowohl dominantes als auch rezessives Aa). Im ersten Fall steuern Gene die Bildung grundlegender Merkmale, im zweiten Fall alternative.
Dominante Gene wirken in beiden Zuständen – homozygot und heterozygot, während rezessive Gene nur im homozygoten Zustand wirken und bei heterozygoten Menschen keine äußeren Manifestationen hervorrufen.
Die Nachkommen eines homozygoten Individuums sind sowohl im Phänotyp als auch im Genotyp vom gleichen Typ und führen nicht zu einer Aufspaltung (sie weisen entweder nur dominante oder nur rezessive Merkmale auf).
Regel der Gleichmäßigkeit der Merkmale
Die Regel der Merkmalsdominanz bei sogenannten Hybriden der ersten Generation besteht darin, dass bei der Kreuzung zweier homozygoter Organismen, die sich nur in einem Merkmalspaar, beispielsweise der Farbe, unterscheiden, alle Nachkommen der ersten Generation dominant sind, ähnlich wie bei einem der Eltern.
Unter rezessiven Merkmalen versteht man erbliche Merkmale, die bei der Kreuzung nur zweier reiner Linien bei den Nachkommen der ersten Generation im Gegensatz zum vorherrschenden, weiter entwickelten Merkmal unterdrückt werden. In diesem Fall ist eine der Linien homozygot für das rezessive Allel und die andere für das dominante. Nach dem Segregationsgesetz kann in der zweiten Generation einer Monohybridkreuzung bei etwa 25 % der Hybriden ein rezessives (schwaches) Merkmal wieder auftreten.
Menschliche Gene: dominant und rezessiv
Viele Eltern machen sich bereits in der Schwangerschaftsplanung Gedanken darüber, wie das Aussehen und der Charakter ihres Babys aussehen werden. Es ist ziemlich schwierig, im Voraus herauszufinden, welche Art von Haaren, Augen, Augenbrauen, Charakter und Blutgruppe er haben wird, aber einige Dinge kann man mit hoher Wahrscheinlichkeit vorhersagen. Es reicht aus, nur zu wissen, was die dominanten und rezessiven Merkmale eines Menschen sind und wie sie sich manifestieren. Sie äußern sich äußerlich (Haar-, Augen-, Hautfarbe, Nasenform, Gesicht) und manifestieren sich auch im Charakter, Denkweise kreative Fähigkeiten. Genetischer Code, Das Blut, das unter dem Einfluss vieler Generationen entlang der Linie der Eltern entstanden ist, beeinflusst auch die Blutgruppe und die Gesundheit.
Wenn wir nicht vergessen, dass die rezessiven Merkmale einer Person durch dominante unterdrückt werden, ist es nicht schwer zu erraten, dass von den verschiedenen Haartönen die dunkle Farbe die stärkere und dominantere sein wird. Wenn beide Elternteile blond sind, steigt die Wahrscheinlichkeit, dass das Kind brünett wird. Allerdings werden hier eher primäre Zeichen auftauchen, solche, die nicht über eine Generation hinausgehen. Dominante Merkmale werden eher vererbt. Es ist lockiges Haar Grübchen, dicke Augenbrauen, spitze Ohren, pralle Lippen. Alle auffälligen Erscheinungsmerkmale dominieren. Rezessive Merkmale sind häufig rote Haare, Albinismus, dünne Lippen, Linkshändigkeit und andere.
Es ist sehr schwierig, den Charakter anhand dominanter oder rezessiver Merkmale vorherzusagen. Der Psychotyp der Persönlichkeit (sanguinisch, cholerisch, melancholisch, phlegmatisch) kann vererbt werden. Dies geschieht eher je nach dominantem Typ, und diese Typen können in einem Individuum in unterschiedlichen Prozentsätzen kombiniert sein. Es ist erwähnenswert, dass erbliche Charaktereigenschaften ohnehin nicht schwer durch Bildung zu korrigieren sind.
Das Gleiche gilt für die Vererbung des Intelligenzniveaus. Mit seiner Entwicklung wird der Beitrag der Umwelt zur Bildung deutlicher Unterschiede zwischen Menschen stärker spürbar. In diesem Fall ist es richtiger, von sozialen als von genetischen Unterschieden zu sprechen.
Das vorhersehbarste erbliche Merkmal ist die Blutgruppe. Die gleiche Gruppe für beide Partner schlägt einen ähnlichen Vorschlag für ihr Baby vor. Wenn verschiedene Gruppen interagieren, können Kinder eine der Optionen erben. Bei Kindern, deren Eltern die Gruppen II-III haben, ist jede der Blutgruppen möglich.
„Wahrscheinlichkeit hat kein Gedächtnis“
Bei Menschen und höheren Tieren mit einem chromosomalen Mechanismus zur Geschlechtsbestimmung werden rezessive und autosomal-rezessive Merkmale unterschieden. Diese Einteilung wird besonders häufig für Merkmale verwendet, die Erbkrankheiten charakterisieren. Zu den autosomal-rezessiv vererbten Erkrankungen zählen daher Erkrankungen wie Phenylketonurie (Störung des Aminosäurestoffwechsels), familiäre Hypercholesterinämie, einige Formen des Glaukoms, Zwergwuchs und viele andere. Über 800 Krankheiten werden als rezessive Krankheiten klassifiziert. Dazu gehören Hämophilie A, einige Formen von Blutkrankheiten, Unfähigkeit, Milchzucker zu verdauen, Stoffwechselstörungen und andere.
Der Hauptunterschied zwischen rezessiven und dominanten Erbkrankheiten besteht darin, dass sie bei Geschwistern oft erst in einer Generation festgestellt werden. Die Wahrscheinlichkeit der Manifestation genetischer Muster sollte in einem durchschnittlichen Verhältnis betrachtet werden. Die Übertragung eines der gepaarten Gene der Eltern auf ihr Kind erfolgt zufällig, es gleicht einer Lotterie. Beim Werfen einer Münze gibt es also keine strenge Reihenfolge, in der „Kopf“ oder „Zahl“ erscheinen; beide Optionen kommen ziemlich oft vor. Ein ähnliches Prinzip, dass „Wahrscheinlichkeit kein Gedächtnis hat“, wird auch bei der Manifestation von Erbkrankheiten in Familien beobachtet. Der Genotyp jedes nachfolgenden Babys hängt nicht vom Genotyp des vorherigen ab.
Vererbung komplexer Merkmale
Beim Menschen ist es ziemlich schwierig, unter seinen morphologischen Merkmalen dominante oder rezessive Merkmale anzugeben, da viele von ihnen eine komplexe polygene Natur haben und ihre Manifestation von nicht-allelischen Merkmalen abhängt (die sich in verschiedenen Teilen der Chromosomen befinden und verschiedene Proteine kodieren). Geninteraktionen. Bei biochemischen Merkmalen ist alles etwas einfacher, da viele von ihnen schwächer und rezessiv vererbt werden.
Zu den monogenen (durch ein Gen bestimmten) rezessiven Merkmalen des Menschen gehören befestigte Ohrläppchen, die unglaubliche Fähigkeit, den Daumen beim Anheben zu beugen, das Fehlen von Grübchen auf den Wangen, Sommersprossen im Gesicht, Brachydaktylie (abnormale Entwicklung der Arme oder Beine, Verkürzung der Beine). Finger). Es ist jedoch anzumerken, dass die meisten dieser Merkmale auch als polygen eingestuft werden, da der Grad ihrer Ausprägung sehr unterschiedlich ist und weitgehend vom Zustand vieler Gene abhängt. Dies gilt auch für Merkmale wie Körpergröße, Körpergröße, Infektionsresistenz und Fruchtbarkeit.
Das Vererbungsmuster interagierender Gene kann unabhängig oder verknüpft sein. Er bestimmt die Häufigkeit, mit der bei jedem Nachkommen Kombinationen von Allelen auftreten, die die eine oder andere Art von Interaktion (Epistase, Polymerisation, Komplementarität) ermöglichen.
