Öröklés a szülőktől az utódokra. A gének felett: ha a szerzett tulajdonságok öröklődnek Melyik tulajdonság öröklődik

AZ EVOLÚCIÓRÓL SZÓLÓ TANÍTÁS ALAPJAI (9. osztály, GIA)

1.OPCIÓ.

A1. Charles Darwin itt élt és dolgozott:

1. 19. század, Anglia. 3.17. század, Svédország.

2.18. század, Franciaország. 4.18. század, Németország.

A2. A következők öröklődnek a szülőktől az utódokra:

1. Csak hasznos jelek.

2. Hasznos és káros jelek.

3. Csak a szülők által életük során elsajátított tulajdonságok.

4. a szülők minden jele.

A3. Charles Darwin úgy vélte, hogy a fajok sokfélesége a következőkön alapul:

1. örökletes változékonyság és természetes szelekció.

2. harc a létért.

3. korlátlan szaporodási képesség.

4. egyszeri teremtési aktus.

A4. Válassza ki azt az állítást, amely pontosabban tükrözi Charles Darwin nézeteit az evolúciós folyamatokról.

1. bármely változékonyság anyagul szolgálhat az evolúcióhoz.

2. Az evolúció anyaga az örökletes változékonyság.

3. Az alkalmazkodások kialakulásának oka az élőlények közvetlen alkalmazkodása a környezeti feltételekhez.

4. A létért folytatott küzdelem az evolúció fő eredménye.

A5. Darwin elméletének jelentősége az, hogy először:

1. elmagyarázta a földi élet keletkezésének mechanizmusát.

2. bebizonyította, hogy a fajok a történeti fejlődés során változnak.

3. azonosított tényezők, amelyek meghatározzák a fajok alkalmasságának okait.

4. cáfolta a spontán életgeneráció elképzeléseit.

A6. Az új fajok kialakulásának oka Darwin szerint:

1. harc a létért

2. az azonos fajhoz tartozó egyedek karaktereinek fokozatos eltérése.

3. korlátlan szaporodás

4. a környezeti feltételek közvetlen hatása.

A7. Az élőlények alkalmazkodóképességének és biológiai sokféleségének okai:

1. a jótékony örökletes változások természetes szelekcióval történő megőrzése.

2. belső vágyuk a környezethez való alkalmazkodásra.

3. hasznos szervek gyakorlása és az utódokra való öröklésük.

4. az élet minden formájának egyidejű megteremtése.

A8. A fehér nyúl időnként vedlik, megváltoztatva bundája színét. Ez az eszköz:

1. a Teremtő lefektetett.

2. történetileg alakult ki.

3. nem genetikailag meghatározott.

4. ősi emlősöktől örökölték.

A9. A csótányok mérgeivel szembeni rezisztenciája a következőkből adódik:

1. vezetés kiválasztása.

2. stabilizáló szelekció.

4. mérgek tökéletlenségei.

A10. A makroevolúció folyamatában:

1. új populációk jelennek meg. 3. új fajok jelennek meg.

2. a populációk megváltoznak. 4. új osztályok jelennek meg.

A11. A „morfofiziológiai fejlődés” kifejezés szinonimája a következő kifejezés:

2. aromorfózis 4. alkalmazkodás

1. madarak tollazata 3. harkály erős csőre.

2. A pávának gyönyörű farka van. 4. A gém hosszú lábakkal rendelkezik.

1. szőr emlősökben.

2. a második jelzőrendszer az emberben.

3. A gepárdnak hosszú lábai vannak.

4. halpofák.

1. kígyók végtagjai.

2. fogak a madarakban.

3. farok felnőtt békáknál.

4. a galandféreg emésztőrendszere.

A15. A szárazföldi növényekből származó gyökér a következőknek tekinthető:

1. aromorfózis 3. degeneráció

A16. A belek hiánya egy szarvasmarha galandféregben a következőknek tekinthető:

1. aromorfózis 3. degeneráció

A17. A hosszú ragadós nyelv, amellyel a kaméleon megfogja a rovarokat, a következőnek tekinthető:

1. aromorfózis 3. degeneráció

2. idioadaptáció 4. divergencia.

A18. A recesszív mutációk nem halmozódhatnak fel a populációkban:

2. Gyöngyvirág 4. Escherichia coli baktérium.

A19. Mutációs folyamat:

1. konszolidálja a populáció génállományában bekövetkezett változásokat.

3. új allélok megjelenését okozza a populációban.

4. biztosítja a legéletképesebb genotípusok kiválasztását.

A20. A gyermek mindkét szülőtől két különböző mutációt kapott, amelyek nem homológ kromoszómákban voltak. Leendő gyermekei:

1. csak egy mutációt kap.

2. mindkét mutációt megkapja.

3. nem kap egyetlen mutációt sem.

4. Mindhárom lehetőség lehetséges.

AZ 1-BEN. Válasszon ki három helyes választ a hat közül.

Jelölje meg Darwin evolúcióelméletének rendelkezéseit!

A) Az élőlényeknek belső vágyuk van a fejlődésre.

B) A megszerzett hasznos tulajdonságok öröklődnek.

C) Az élőlények exponenciálisan szaporodnak.

D) Az élőlények közötti apró különbségek befolyásolhatják túlélésüket.

D) A természetben a legrátermettebb egyedek túlélik és hagyják el az utódokat.

E) Az evolúciós folyamat mikro- és makroevolúcióra oszlik.

AT 2. Mérkőzés. Párosítsa a szigetelés formáit a szigetelési példákkal.

PÉLDÁK SZIGETELÉSRE A SZIGETELÉS FORMÁI

1. tarka legyek, amelyek feküdtek A) földrajzi

2. Kaliforniában növekvő fenyőfák, B) ökológiai

amelyben a virágpor februárban és áprilisban hullik. Szigetelés

3. Kanada és Finnország barnamedvéi.

4. Indokínában és Tajvan szigetén élő felhős leopárdok.

5. Erdőben, víztől távol, tavak partján élő pocok.

6. Nyolcszirmú driád (tundra növény) Norvégiából és az Alpokból.

AT 3. Adja meg az élőlények megváltozott környezeti feltételekhez való alkalmazkodásának helyes sorrendjét. Írd le válaszodban a megfelelő betűsort!

A) egy új tulajdonság külső megnyilvánulása.

B) örökletes elváltozás bekövetkezése.

B) a változás terjedése egy populáción keresztül.

D) egy tulajdonság megszilárdulása a természetes szelekció hatására.

D) tartomány bővítése.

AT 4. Illessze be a javasolt listából a hiányzó kifejezéseket a „NAPOSSÁGOK” szövegbe numerikus jelölésekkel. Írja be a szövegbe a kiválasztott válaszok számait, majd írja be a kapott számsort a táblázatba.

NÉPESSÉGEK.

A _____ populációkban fordul elő, ami biztosítja a környezeti feltételekhez leginkább alkalmazkodó egyedek túlélését. Ennek a folyamatnak a genetikai alapja ________. A populációk egyedei közötti versengés a környezeti erőforrásokért ______-hoz vezet, ami különösen súlyosbodik a __________ populációkban.

FELTÉTELEK LISTÁJA.

Az egyedek öröklődése a természetes szelekció. az egyének örökletes változékonysága. az egyedszám stabilitása. túlzott egyedszám. harc a létért.

C1. Miért tekintik a homológ szerveket az evolúció egyik bizonyítékának?

C2-C3. Olvasd el a szöveget. Végezze el a feladatot.

AZ ALKALMAZKODÁSOK FELTÉTELE ÁLLATOKBAN.

Biológusok J-B. Lamarck és Charles Darwin különféleképpen magyarázta az új fajok megjelenésének okait. Az elsők úgy vélték, hogy az állatokban és a növényekben új karakterek jelennek meg az új adaptációk kialakítására irányuló belső vágyuk eredményeként. Az élőlényeket arra kényszeríti, hogy elérjék céljaikat, és ezáltal új tulajdonságokat szerezzenek. Így Lamarck szerint a magas fákon táplálékra vadászó zsiráfnak hosszú nyaka, a kacsáknak és a libáknak úszóhártyás lábak, a fejükre kényszerült szarvasoknak pedig agancsa alakult ki.

Ezenkívül a tudós úgy vélte, hogy a testedzés eredményeként megszerzett tulajdonságok mindig hasznosak, és szükségszerűen öröklődnek.

Charles Darwin, aki az evolúció mechanizmusait próbálta kitalálni, azt javasolta, hogy az azonos fajhoz tartozó egyedek közötti különbségek megjelenésének okai az örökletes változékonyság, a létért folytatott küzdelem és a természetes kiválasztódás. A változékonyság következtében új jellemzők jelennek meg. Némelyikük öröklődik. A természetben az egyének harca folyik élelemért, vízért, fényért, területért és szexuális partnerért. Ha az új tulajdonságok bizonyos környezeti feltételek mellett hasznosnak bizonyulnak az egyed számára, és segítik a túlélést és az utódok elhagyását, akkor azokat a természetes szelekció megőrzi, és a szaporodási folyamat során nemzedékekre rögzíti. A káros tulajdonságokkal rendelkező egyedek megszűnnek. A tudós megerősítette feltételezéseit a tenyésztők munkájának megfigyelésével. Felfedezte, hogy a mesterséges szelekció során az ember a tenyésztő által kívánt bizonyos tulajdonságokkal rendelkező egyedeket keresztezi, és különféle fajtákat és fajtákat kap. Charles Darwin azt javasolta, hogy valami hasonló történik a természetben. A természetes szelekció eredményeként olyan egyedek jelennek meg, amelyek új módon alkalmazkodnak a környezeti feltételekhez.

C2. Olvasd el a szöveget. Töltse ki a „Zh-B nézeteinek összehasonlító jellemzői” táblázatot. Lamarck és Ch. Darwin az állatok alkalmazkodásának okairól”, 1,2,3 számmal jelölt oszlopok. A feladat végrehajtása során nem szükséges újrarajzolni a táblázatot. Elég felírni az oszlop számát és a hiányzó elem tartalmát.

J-B nézeteinek összehasonlító jellemzői. Lamarck és Charles Darwin az állatok alkalmazkodásának okairól"

Összehasonlítási jellemzők

Lamarck szerint

Darwin szerint

A hosszú nyak megjelenésének okai egy zsiráfban

Öröklődés, változékonyság, létharc, természetes szelekció.

Az alkalmazkodások kialakulásának hátterében álló változások természete.

A változás káros és hasznos lehet. Az örökletes változások vagy megmaradnak, vagy megszűnnek.

Több nemzedék után születnek farkatlan kölykök, ha a szüleik farka dokkolt?

A kölykök farka fokozatosan eltűnik.

C3. Magyarázza el, hogyan jöhetett létre a juharban a szárnyas termések elterjedéséhez való alkalmazkodás? (Szöveg felhasználásával).

VÁLASZOK: 1.1.

C1. A rokon csoportok képviselői közötti homológ szervek azonos eredetűek, de eltérő fejlettségi fokot mutatnak - a hüllők bőre és az emlősök szőrzete, az emberi kéz és a gorilla keze, az ember és az elefánt ajka. Létüket az evolúció ténye bizonyítja. Az analóg - funkciójukban hasonló, de származásukban eltérő - szervek szintén az evolúció bizonyítékának tekinthetők, mert hasonló alkalmazkodásra utalnak, amelyek különböző szervezetcsoportokban, hasonló környezeti feltételek mellett alakultak ki. A cápák és delfinek testalkata csak egy ilyen példa.

C2. 1) Belső törekvés a tökéletességre a gyakorlatok révén.

2) Minden új tulajdonság hasznos és megmarad az utódokban.

3) Minden generációhoz tartozó kölyökkutyák farokkal születnek.

C3. 1) Az örökletes változékonyság következtében a termésekben megjelenhettek a lapátok és kinövések kezdetlegességei.

2) Ezek a kinövések lehetővé tették a gyümölcsök számára, hogy a szél segítségével nagyobb távolságra mozogjanak, mint a többi kinövés nélküli termés.

3) Idővel a természetes szelekció megőrizte azokat a gyümölcsöket, amelyekben az új tulajdonság hangsúlyosabb volt.

A stressz és az anyai gondoskodás hiánya a korai életszakaszban nemcsak magukat a gyerekeket érinti, hanem a következő generációkat is. Nikolai Kukushkin megvizsgálja ezt és más olyan eseteket, amikor a szerzett tulajdonságok a klasszikus genetikai elképzelésekkel ellentétben örökölhetők.

Patkánysimogató

A hiányos „családban” nevelkedett egerek hajlamosak az agresszióra – állapították meg a tudósokAzok a rágcsálók, amelyek apák nélkül nőttek fel, gyenge szociális kötődési képességet mutattak, és agresszívebbek is voltak, mint normál társaik.

Ha úgy gondolja, hogy az Állami Duma képviselői, akik az elmúlt években különösen aktívak voltak a gyermekek mentális egészségével kapcsolatban, távol állnak a kérdés tudományos oldalától, akkor alábecsüli őket. Az egyesült államokbeli Tufts Egyetem tudósai által végzett tanulmány kimutatta, mennyire fontos a gyermekek stressztől való elszigetelése és az anyai gondoskodás. A társadalmi konfliktusok körülményei között nevelkedett patkányokat és a felnőttkorban idegen problémákkal elfoglalt anyákat súlyos endokrin elváltozások, fokozott agresszivitás és ami a legérdekesebb, az anyai ösztön meggyengülése jellemzi. Ha pedig éber jogalkotók őrködnek hazánkban a kérdés morális oldala felett, akkor minket leginkább a genetikai kérdések érdekelnek. A gondoskodás hiánya az egyik nemzedékben a következő generációban annak későbbi hiányához vezet: mi nem az öröklődés egyik formája?

A gyakorlatok haszontalanságáról

A 19. században a tudományos közösség elkezdett komolyan foglalkozni a biológia egy alapvető problémájával: a fajok eredetének problémájával. Eltekintve a Bibliában megfogalmazott változattól - több ezer éven át, messze a leghitelesebb ismeretforrástól - a természettudósok feltették a kérdést: hogyan történik a tulajdonságok, és velük együtt az egész faj fejlődése? Jean-Baptiste Lamarck és Charles Darwin elméleteihez általában két nézőpont társul ebben a kérdésben. Lamarck hipotézise a megszerzett tulajdonságok örökölhetőségén alapul, vagyis azon tulajdonságokon, amelyek egy szervezetben az élet során alakultak ki. Lamarck modellje a következőképpen fogalmazható meg: „először egy jel, majd az öröklődés”. Klasszikus (és meglehetősen unalmas) példa a zsiráf nyakának kialakítása. Lamarck szerint a zsiráfok őseinek állandóan ki kellett nyújtaniuk a nyakukat, hogy elérjék a magas fák felső leveleit. A nyak ezen „gyakorlatát” átadták leszármazottaiknak, akik egyre magasabbra nyúltak - ennek eredményeként sok generáció után a zsiráfok toronydarukra kezdtek hasonlítani. Darwin más oldalról közelíti meg az evolúció kérdését. A következőképpen fogalmazható meg: „először – öröklődés, majd – tulajdonság”. Darwin szerint a tulajdonságokat nem a szándékos gyakorlat, hanem a természetes kiválasztódás alakítja ki. A nyaktorna mint olyan Darwin szerint nem közvetíthető közvetlenül az utódokra. De a zsiráfok bármelyik csoportjában vannak rövidebb nyakú állatok, és vannak hosszabb nyakú állatok. Ez utóbbiak több táplálékhoz jutnak, ami azt jelenti, hogy túlélik és jobban szaporodnak – ez a természetes szelekció. A sok generáción át ismétlődő ciklus az élőlények legfurcsább (és abszurdabb, ha a zsiráfokról beszélünk) formáinak kialakulásához vezet.

Trofim Liszenko és a LiszenkoizmusTrofim Denisovich Lisenko szovjet agronómus, biológus, akadémikus háromszor nyerte el a Szovjetunió Állami Díját, elnyerte a Szocialista Munka Hőse címet, és 8 Lenin-rendet kapott. De biológiában betöltött monopóliuma, amelyet Sztálin pártfogása támogat, egész tudományos iskolák pusztulását és sok tudós halálát okozta.

A 20. század elején világossá vált, hogy a kromoszómák (és a kromoszómákon belül a dezoxiribonukleinsav) tartalmazzák az örökletes információkat, és megfogalmazódtak a genetika alapelvei. Ez oda vezetett, hogy Darwin elmélete egymaga érvényesült a tudományos közösségben, és a lamarckizmus iránti érdeklődés csak történelmi kontextusban maradt. Valójában a gén fogalmának bevezetésével a lamarckizmus abszurddá vált: attól, hogy számítógépet viszünk a városban, nem fejleszt navigációs rendszert. Minden változásnak magának a „kódnak” a változásával kell kezdődnie, vagyis genetikai mutációkkal. Az utolsó szomorú kísérlet ezektől az elvektől való eltérésre a Szovjetunióban történt a 30-as években. Az akkori ideológia számára nagyon vonzó volt az a gondolat, hogy a tulajdonságokat céltudatosan, a szülői szervezetre gyakorolt ​​közvetlen befolyásolással lehet fejleszteni, nem pedig a természet adta lehetőségek közül választva.

Nem olyan egyszerű

Tehát a szerzett tulajdonságok nem öröklődnek. Ha eltörik az orrod, a gyerekeidnek nem lesz görbe. Pedig Lamarck neve egyre gyakrabban jelenik meg az elmúlt tíz év komoly tudományos irodalmában. Természetesen senki sem fogja eltörölni a genetikát és visszatérni a liszenkoiták kísérleteihez. De mint sok hasonló esetben, a genom és az öröklődési mechanizmusok részletes vizsgálata kimutatta, hogy a szerzett tulajdonságok örökölhetőségének kategorikus tagadása nem túl előrelátó.

A XVII-XIX. a vulkánkitörés által elpusztított Pompei város feltárásai felélesztették az ókori kultúra iránti érdeklődést, és részben lendületet adtak a neoklasszicizmus fejlődésének. Noha az epigenetikus (szó szerint „szupergenetikus”) öröklődési mechanizmusokra már korábban is ismertek példákat, a lamarckizmus igazi Pompeiusának az észak-svédországi Overkalix városa tekinthető. Különlegessége egyrészt viszonylagos elszigeteltségében, másrészt lakóinak kivételes aprólékosságában volt. A 16. századtól nemzedékről nemzedékre részletes nyilvántartást vezettek a város lakosságáról, eredetéről, halálozási okairól, valamint minden kisebb-nagyobb jelentőségről, ami velük történt: például a termésekről, az időjárási viszonyokról ( az akkori észak-svédországiak sem voltak túl jók). Ennek eredményeként Lars Bigren, aki, ahogy sejthető, magától Overkalixtől származik, és kollégái egy egyedülálló adatbázissal rendelkeztek, amely szó szerint mindent leírt, ami a teljes emberi populációval több száz év alatt történt.

Óriási mennyiségű adatelemzést követően a tudósok összehasonlították a cukorbetegségből és a szív- és érrendszeri betegségekből eredő halálozást a betakarítással és az élelmiszerárakkal kapcsolatos statisztikákkal. Úgy tűnik, minden kiszámítható: ha túl sokat eszünk, többet leszünk betegek. De az eredmények sokkal érdekesebbnek bizonyultak. Kiderült, hogy a gyermekkori táplálék elérhetősége nemcsak a jelenlegi, hanem a következő generációkat is érinti. És ennek negatív hatása van. Más szóval, ha édesapja vagy akár nagyapja éhségben nőtt fel, jelentősen csökken az esélye a cukorbetegség vagy az érelmeszesedés kialakulásának.

Itt olvasunk, itt nem

A tudósok megállapították, hogy a gének nem játszanak meghatározó szerepet a balkezesek megjelenésébenBrit tudósok azt találták, hogy a balkezesség csak kismértékben függ a génektől. Eddig sok tudós azt állította, hogy a bal- vagy jobbkezesség öröklött tulajdonság.

Magukat a kísérlet eredményeit hagyva elgondolkodtatónak az unokáik jóllakottságát éberen figyelő nagymamák számára, tekintsük át az „éhségről szóló információk” öröklődés útján történő továbbításának tényét. A tipikus lamarckizmus nyilvánvaló: az éhségtől „edzett” szervezet „gyakorlata” öröklődik és legalább két generáción át megmarad. Ez nem mond ellent a genetikának? Valójában a „szupragenetikus” öröklődés nem mond ellent, hanem inkább kiegészíti a DNS-szekvencia mint genetikai információhordozó gondolatát. Overkalix lakói esetében, mint az epigenetikai öröklődés legtöbb más "életi" példájában, még nem ismerjük a megfigyelt jelenségek mögött meghúzódó konkrét mechanizmusokat. De tudunk az ilyen mechanizmusok alapvető létezéséről – sokukat részletesen leírják egyszerűbb, kísérleti rendszerekben.

A tulajdonságok öröklődés útján, a DNS-szekvencia megkerülésével történő továbbadásának legismertebb módja annak kémiai módosítása. A DNS-szakaszok nem egyenértékűek: egy részüket aktívan olvassák, mások „némák”. A metilezés (azaz egy szénatomból és három hidrogénatomból álló kis kémiai csoport hozzáadása) az egyik DNS-nukleotidhoz az ezt a nukleotidot tartalmazó gén „kikapcsolásához” vezethet. A sejtosztódás után a DNS megduplázódik: minden sejt saját másolatát örökli. Kiderül, hogy ilyen esetekben a metilációs „minta” is lemásolható! Végül a metiláció örökölhető: az embrió DNS-metilációja „lemásolódik” a spermium és a tojás DNS-metilációjából. Nagyjából a gének mellett örökölhetünk információkat arról, hogy mely gének működnek és melyek nem. A metiláción kívül sok más mechanizmus is létezik, de ezek alapvetően hasonlóak.

A fogyás kóros vágya a gének velejárója lehetA gének érzékenyebbé tehetnek néhány nőt a női testalkatokkal kapcsolatos társadalmi nyomásra, ami a soványságot a szépség mércéjévé teszi – állapították meg amerikai tudósok, akiknek munkája az International Journal of Eating Disorders című folyóiratban jelent meg.

Most képzelje el, hogy a DNS-metilációt a környezet befolyásolhatja. Ezt sokkal könnyebb elképzelni, mint a DNS-szekvencia közvetlen környezet általi megváltoztatását. Például az Overkalixban az éhség egy bizonyos A hormon fokozott felszabadulását idézi elő fiatal lakóiban. Ez a hormon a test sejtjeire hat (beleértve a fejlődő petesejteket vagy spermiumokat is), és B enzimet termel. vagy metilál, vagy éppen ellenkezőleg, egy bizonyos génkészletből eltávolítja a metilációt, ezzel megváltoztatva az „on” és „off” gének eloszlását – és mivel a folyamat a csírasejtek prekurzoraiban is előfordul, rögzítésre kerül Overcalix gyermekek leendő utódaiban.

Fiziológia vagy pszichológia

Természetesen nem minden nemzedékről nemzedékre átadott tulajdonságot biztosít a DNS vagy annak metilációja. Például a vallásosság is öröklődik, de ez nem jelenti azt, hogy ezt feltétlenül a génekhez kapcsolódó változásokkal kell magyarázni (bár van ilyen bizonyíték). Meglehetősen nehéz azonban meghúzni a határvonalat az „öröklődés” tisztán fiziológiai és tisztán társadalmi formái között. Végső soron minden szociális vagy intellektuális tevékenység hormonokra és idegimpulzusokra redukálható. A patkányok anyai gondozásának hiányával foglalkozó munkában fiziológiai változások következtek be, amelyek utólag abban is megmutatkoztak, hogy képesek voltak ugyanazt az anyai gondoskodást nyújtani. Hajlamosak vagyunk ezt az ördögi kört patkányoknál fiziológiásnak tekinteni, de az emberek esetében „szociális depresszióról”, azaz pszichológiai hatásról beszélnénk.

Hasonló eredményeket értek el az alkohol és számos más pszichoaktív anyag esetében is. Fontos hangsúlyozni, hogy ezekben a vizsgálatokban, miután az anyát vagy az apát kezdetben toxinnal érintkeztették, a következő generációk soha nem találkoztak a vizsgált anyaggal. A hatások így a közvetlen hatástól függetlenül megmaradtak az utódokban.

Más szóval, az öröklődés nem csak a DNS-ről szól. Ezek abszolút mindazok a tulajdonságok és tulajdonságok, amelyeket mi adunk át gyermekeinknek, és ezek adják át az övéiknek, és teljesen mindegy, milyen formában: genetikai, epigenetikai vagy egyszerűen pszichológiai formában. Ezért hasznos lehet a jövőbeli szülőknek, ha néha emlékeznek Lamarckra.

A szerző véleménye nem feltétlenül esik egybe a szerkesztők álláspontjával

Szöveg: Evgenia Keda, tanácsadó - Alexander Kim, a biológiai tudományok doktora, a Moszkvai Állami Egyetem tiszteletbeli professzora

Egy nap a híres angol írót, Bernard Shaw-t egy szokatlan kéréssel keresték meg – egy rajongó meggyőzte... hogy csináljon gyereket. – Képzeld csak el, a baba olyan szép lesz, mint én, és olyan okos, mint te! - álmodott. – Asszonyom – sóhajtott Shaw –, mi van, ha fordítva alakul?

Természetesen ez egy történelmi anekdota. De minden bizonnyal a modern tudomány nagy valószínűséggel meg tudja jósolni, hogy pontosan mit örököltek a szülőktől, mit fog örökölni egy fia vagy lánya - a matematika vagy a zene képességét.

Ami öröklődik: a kromoszómák szerepe

Az iskolai biológia tananyagból mindenképpen emlékszünk arra, hogy a gyermek nemét a férfi határozza meg. Ha a petesejtet X kromoszómát hordozó spermium megtermékenyíti, lány születik, ha az Y kromoszóma megtermékenyül, fiú születik.

Bebizonyosodott, hogy az X kromoszómák olyan géneket hordoznak, amelyek nagymértékben felelősek a megjelenésért: a szemöldök formáját, az arc formáját, a bőr és a haj színét. Ezért logikus azt feltételezni, hogy azok a fiúk, akiknek van egy ilyen kromoszómája, nagyobb valószínűséggel öröklik anyjuk megjelenését. De a lányok, akik mindkét szülőtől kapták, egyformán hasonlíthatnak anyjukra és apjukra.

Szakértői vélemény: „Valójában az X-kromoszóma, amelyet a fiúk kapnak, csak egy a 46-ból a genetikai kódban. És mind a 46 kromoszómán vannak gének, amelyek különféle tulajdonságokért felelősek. Így a fiúk nem feltétlenül hasonlítanak az anyjukra.”

! Legvalószínűbb az átvitelöröklés útján: magasság, súly, ujjlenyomatok, depresszióra való hajlam.

! Kisebb az átvitel valószínűségeöröklés útján: félénkség, temperamentum, memória, étkezési szokások.

Mi öröklődik: győz az erős?

Ugyanez a tankönyv egyértelműen kimondja: a géneket domináns (erős) és recesszív (gyenge) csoportokra osztják. És mindenkinek egyformán van mindkettő.

Például a barna szem génje domináns, a világos szem génje pedig recesszív. A barna szemű szülők nagyobb valószínűséggel vállalnak sötét szemű gyermeket. Nem szabad azonban azt gondolni, hogy egy kék szemű leszármazott megjelenése egy ilyen családban teljesen kizárt. Mind az anya, mind az apa hordozhatja a könnyed szem recesszív génjét, és továbbadhatja azt a fogantatáskor. Erre persze kicsi az esély, de létezik. Ráadásul nem csak egy gén, hanem egy egész csoport felelős minden egyes tulajdonságért a szülő részéről, és a kombinációk itt többváltozósak.

Az erős, leggyakrabban öröklött gének közé tartozik a sötét és göndör haj, a nagy arcvonások, a hatalmas áll, a púpos orr és a rövid ujjak. Két szőkének nagy valószínűséggel szőke kisgyermeke lesz. De a barna és a szőke sötétszőke (a középső szín anya és apa között). Néha, egészen váratlanul, egy gyermek örököl tulajdonságokat távoli rokonaitól. Nincs ebben semmi meglepő, valószínűleg az előző generációkban ezek a gének vesztettek egy egyenlőtlen küzdelemben, de itt dominánsnak bizonyultak és győztek.

A babád hasonlít rád? Nézze meg közelebbről. Talán megvan az arckifejezése: ő is összeráncolja a homlokát, ha gondolkodik, kinyújtja az ajkát, ha megsértődik. Mondd, téged másol? Igen és nem. Észrevették, hogy a vak gyerekek, akik soha nem látták rokonukat, ennek ellenére meglehetősen pontosan ismétlik gesztusaikat és arckifejezéseiket.
Valószínűleg sokan észrevették, hogy ugyanazon szülők első gyermeke az apja köpködő képe, a második szokatlanul hasonlít az anyjára, a harmadik pedig a nagyapja másolata. Ebben az esetben génhasadásról beszélünk. A környezet és a család ugyanaz, de a testvérek által kapott génkombinációk teljesen mások.

Szakértői vélemény:„Maguk a szülők nem valószínű, hogy kitalálják, mit fog örökölni gyermekük. Egyáltalán nem szükséges, hogy egy sötét hajú anyának és apának ugyanaz a sötét hajú gyermeke legyen, a szőke hajúnak pedig egy szép hajú. Ebben az esetben az ember törzskönyve, mindkét oldal felmenőinek története nagy hatással van. Egy genetikus segít kitalálni, de neki is komolyan bele kell ásnia magát a családfába.”

Ami öröklődik: a gyermek megjelenése

A növekedést is meglehetősen nehéz megjósolni. Ha a szülők nagyon magasak, a baba nagy valószínűséggel eléri a másfél mérföldet is. Apa nagy, anya kicsi? A gyerek valószínűleg megáll az átlagnál. A megfelelő babatáplálkozás, a gyermek elegendő alvása, az aktív sportolás, de még a klíma is nagy befolyással bír.

A leendő szervezetben az örökletes információt mindkét szülőtől kapott génpár képezi. A gyermek testében mindegyikük jelei megjelennek. Ez annak köszönhető, hogy kétféle örökletes gén (hajlam) létezik - erős (domináns) és gyenge (recesszív) tulajdonság.

Csak valami bonyolult

Az összes élőlény (ember, állat és növény) örökletes tulajdonságainak átadása Gregor Mendel öröklődési törvényein alapul, a keresztezési módszerek használatán és az utódok tanulmányozásán alapul. Felfedezésük lehetővé tette az öröklődés kromoszómális elméletének megfogalmazását. A szerkezet, az anyagcsere, az egyedfejlődés, valamint az egészségi állapot és bizonyos betegségekre való hajlam jellemző vonásainak utódokra való átadása minden szervezetben rejlik, és a genetikai apparátus sajátos felépítése miatt nyilvánul meg.

Egy szervezet géneket (örökletes hajlamokat) kap a szüleitől az ivaros folyamat eredményeként, és az ivartalan szaporodás során - ennek eredményeként sejtosztódás az eredeti szervezet. Felnőtt szervezetekben a test sejtjeiben minden génnek van egy allélja (párja). Amikor az ivarsejtek (ivarsejtek) érnek, az allélok úgy válnak szét rajtuk, hogy minden sejt egy gént hordoz a párból. A megtermékenyítés során a szülők ivarsejtjei zigótát (új sejtet) képezve egyesülnek. Minden tulajdonsághoz már tartalmaz egy pár gént. A jövőbeli szervezetben az öröklődést az apától és az anyától kapott ilyen hajlamok párja határozza meg, vagyis a gyermek mindegyik szülő jeleit mutatja, ami kétféle örökletes hajlam meglétével magyarázható. Egyesek domináns tulajdonságok, amelyek dominánsak, uralkodóak, mások eltűnnek és elnyomva, recesszív tulajdonságok. Azok a tulajdonságok, amelyeket a domináns gének határoznak meg, mindig megjelennek az egyes organizmusok egyéni fejlődésének folyamatában. A recesszív génekkel való kölcsönhatás során az utóbbiak elnyomódnak.

Recesszív és domináns öröklődés

A szervezetben a géneket allélok képviselik, a külső jelek vagy az adott gén által meghatározott betegségek megjelenése a szülőktől kapott allélpár kombinációjától függ. Az „anya” és az „apa” csírasejtjei mindegyike hordozza a saját információt. Az, hogy milyen lesz az új organizmus, attól függ, hogy ez a két adatopció hogyan korrelál.

Tehát homozigóta genotípusról és tulajdonosáról akkor beszélünk, ha a párnak pontosan ugyanazok az alléljai (domináns AA vagy csak recesszív aa), heterozigóta genotípusról pedig akkor, ha különböznek egymástól (domináns és recesszív - Aa egyaránt). Az első esetben a gének szabályozzák az alapvető tulajdonságok kialakulását, a másodikban - alternatívak.

A domináns gének mindkét állapotban - homozigóta és heterozigóta, míg a recesszív gének - csak homozigóta állapotban fejtenek ki hatást, és nem adnak külső megnyilvánulást heterozigóta emberekben.

A homozigóta egyed utódai mind fenotípusban, mind genotípusban azonos típusúak, hasadást nem okoznak (vagy csak domináns vagy csak recesszív tulajdonságokkal rendelkezik).

A jellemzők egységességének szabálya

Az úgynevezett első generációs hibridekben a tulajdonságdominancia szabálya az, hogy két olyan homozigóta szervezet keresztezésekor, amelyek csak egy tulajdonságpárban, például színben különböznek egymástól, az első generáció összes utóda domináns lesz, hasonlóan az egyikhez hasonló módon. szülők.

A recesszív tulajdonságok olyan örökletes tulajdonságok, amelyek elnyomódnak az első generáció utódaiban, ha csak két tiszta vonalat keresztezünk, ellentétben az uralkodó, fejlettebb tulajdonsággal. Ebben az esetben az egyik vonal homozigóta a recesszív allélra, a másik pedig a dominánsra. A szegregáció törvénye szerint a monohibrid keresztezés második generációjában a hibridek hozzávetőleg 25%-ánál ismét megjelenhet recesszív (gyenge) tulajdonság.

Emberi gének: domináns és recesszív

Sok szülő már a terhesség tervezésének szakaszában is elgondolkodik azon, hogy milyen lesz a babája megjelenése és jelleme. Elég nehéz előre kideríteni, hogy milyen haja, szeme, szemöldöke, jelleme, vércsoportja lesz, de néhány dolgot nagy valószínűséggel megjósolhatsz. Elég csak azt tudni, hogy mik az ember domináns és recesszív tulajdonságai, és hogyan nyilvánulnak meg. Külsőleg fejeződnek ki (haj, szem, bőr színe, orr, arc alakja), és jellemben is megnyilvánulnak, gondolkodásmód kreatív képességek. Genetikai kód, sok nemzedék hatására alakult ki a szülői vonal mentén, a vércsoportra és az egészségre is kihat.

Ha nem felejtjük el, hogy az ember recesszív vonásait elnyomják a dominánsok, nem nehéz kitalálni, hogy a különböző árnyalatú hajak közül a sötét lesz az erősebb, dominánsabb. Ha mindkét szülő szőke, akkor megnő annak a valószínűsége, hogy a gyermek barna lesz. Itt azonban inkább megjelennek az elsődleges jelek, azok, amelyek nem lépnek túl egy generáción. A domináns tulajdonságok nagyobb valószínűséggel öröklődnek. Ez göndör haj gödröcskék, vastag szemöldök, hegyes fülek, telt ajkak. A megjelenés minden feltűnő jellemzője dominál. A recesszív tulajdonságok gyakran vörös haj, albinizmus, vékony ajkak, balkezesség és mások.

Nagyon nehéz megjósolni a karaktert domináns vagy recesszív tulajdonságok alapján. A személyiség pszichotípusa (szangvinikus, kolerikus, melankolikus, flegmatikus) örökölhető. Ez inkább a domináns típus szerint fordul elő, és ezek a típusok különböző százalékban kombinálhatók egy egyedben. Érdemes megjegyezni, hogy az örökletes jellemvonásokat mindenesetre nem nehéz korrigálni az oktatással.

Ugyanez mondható el az intelligenciaszint öröklődéséről is. Fejlődésével jobban érezhető a környezet hozzájárulása az emberek közötti határozott különbségek kialakulásához. Ebben az esetben helyesebb társadalmi, nem pedig genetikai különbségekről beszélni.

A leginkább kiszámítható örökletes tulajdonság a vércsoport. Ugyanaz a csoport mindkét partner esetében hasonlót javasol a babájának. Amikor a különböző csoportok interakcióba lépnek, a gyerekek örökölhetik az egyik lehetőséget. Bármelyik vércsoport megadható olyan gyermekeknél, akiknek szülei II-III.

"A valószínűségnek nincs memóriája"

Emberekben és magasabb rendű állatokban, amelyek kromoszómális mechanizmussal rendelkeznek a nem meghatározására, recesszív és autoszomális recesszív tulajdonságokat különböztetnek meg. Ezt a felosztást különösen gyakran használják az örökletes betegségeket jellemző tulajdonságokra. Így az autoszomális recesszív betegségek közé tartoznak az olyan betegségek, mint a fenilketonuria (az aminosav-anyagcsere zavara), a családi hiperkoleszterinémia, a glaukóma egyes formái, a törpeség és még sokan mások. Több mint 800 betegséget sorolnak recesszív betegségek közé. Ezek közé tartozik az A hemofília, a vérbetegség bizonyos formái, a tejcukor megemésztésének képtelensége, az anyagcserezavarok és mások.

A fő különbség a recesszív örökletes betegségek és a domináns betegségek között az, hogy gyakran csak egy generációban észlelik a testvéreknél. A genetikai minták megnyilvánulásának valószínűségét átlagos arányban kell figyelembe venni. A szülők valamelyik páros génjének átadása gyermeküknek véletlenszerű, olyan, mint egy lottó. Tehát az érme feldobásakor nincs szigorú sorrend, hogy a „fejek” vagy a „farok” megjelenjenek, mindkét lehetőség gyakran megjelenik. Hasonló elv, miszerint a „valószínűségnek nincs emlékezete”, megfigyelhető a családokban előforduló örökletes betegségekben is. Az egyes következő babák genotípusa nem függ az előző genotípusától.

Összetett tulajdonságok öröklődése

Emberben a morfológiai jellemzői között meglehetősen nehéz a domináns vagy recesszív karakterek feltüntetése, mivel sok közülük összetett poligén jellegű, és megnyilvánulásuk nem allélikus (a kromoszómák különböző részein található, és különböző fehérjéket kódol) génkölcsönhatások. A biokémiai tulajdonságokkal minden valamivel egyszerűbb, mivel sok közülük gyengébb, recesszív módon öröklődik.

A monogén (egy gén által meghatározott) recesszív emberi jellemvonások közé tartozik a fülcimpa, a hüvelykujj felemelt behajlításának hihetetlen képessége, a gödröcskék hiánya az arcon, a szeplők az arcon, a brachydactylia (a karok vagy lábak rendellenes fejlődése, a hüvely rövidülése). ujjak). De érdemes megjegyezni, hogy ezeknek a tulajdonságoknak a többsége szintén poligénnek minősül, mivel megnyilvánulásuk mértéke meglehetősen széles, és nagymértékben függ számos gén állapotától. Ez vonatkozik az olyan jellemzőkre is, mint a testméret, a magasság, a fertőzésekkel szembeni ellenállás és a termékenység.

A kölcsönható gének öröklődési mintázata lehet független vagy kapcsolt. Ő határozza meg, hogy az egyes utódokban milyen gyakorisággal jelennek meg az allélkombinációk, amelyek egy vagy másik típusú kölcsönhatást biztosítanak (episztázis, polimerizáció, komplementaritás).