Наследственность и изменчивость

Наследственность и изменчивость

| |

|ВОСТОЧНЫЙ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ, ГУМАТИНИТАРНЫХ НАУК, |

| |

|УПРАВЛЕНИЯ И ПРАВА. |

| |

| |

|Факультет педагогики |

| |

|и психологии |

| |

|ПиМДО |

| |

|Кафедра |

| |

| |

| |

| |

|Наследственность и изменчивость. |

| |

| |

| |

|Реферат по КСЕ |

| |

|Пожидаевой Юлии |

| |

|Владиславовны |

| |

|Группа № |

| |

|Преподаватель |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

|2003 год. |

| |

Содержание:

1.Введение.

2. Наследственность.

3. Изменчивость.

1. К.Линней.

2. Ламаркизм.

3. Катастрофизм.

4. Унифоризм. Актуалистический метод.

5. Дарвинова революция.

3. Заключение.

4. Эволюционные факторы.

5. Библиография.

Введение

В природе постоянно происходит колебание численности популяций: число

особей в популяции то сокращается, то увеличивается. Эти процессы сменяют

друг друга более или менее регулярно, поэтому их называют волнами жизни или

популяционными волнами. В одних случаях они связаны с сезоном года (у

многих насекомых, у однолетних растений). В других случаях волны

наблюдаются через более длительные сроки и связаны с колебаниями

климатических условий или урожаев кормов (массовое размножение белок,

зайцев, мышей, насекомых). Иногда причиной изменения численности популяций

являются лесной пожар, наводнение, очень сильные морозы или засухи.

Волны эти совершенно случайно и резко изменяют в популяции концентрации

редко встречающихся генов и генотипов. В период спада волн одни гены и

генотипы могут исчезнуть полностью, притом случайно и независимо от их

биологической ценности. А другие также случайно останутся и при том новом

нарастании численности популяции резко повысят свою концентрацию.

Популяционные волны, как и мутационный процесс, поставляют случайный,

ненаправленный наследственный материал для борьбы за существование и

естественного отбора.

Дарвин отметил соотносительный характер наследственной изменчивости:

длинные конечности животных почти всегда сопровождаются удлиненной шеей, у

бесшерстных собак наблюдаются недоразвитые зубы.

Связан с тем, что один и тот же ген оказывает влияние на формирование не

одного, а двух и более признаков. В основе всех видов наследственной

изменчивости лежит изменение гена или совокупности генов. Поэтому, проводя

отбор по одному, нужному признаку, следует учитывать возможность появления

в потомстве других, иногда нежелательных признаков, соотносительно с ним

связанных.

Неопределенная изменчивость, которая затрагивает хромосомы или гены, т.е.

материальные основы наследственности, она обусловлена изменением генов или

образованием новых комбинаций их в потомстве.

- мутации – обусловлены изменением генов

- комбинативная – вызван новой комбинацией генов в потомстве

- соотносительная – связана с тем, что один и тот же ген оказывает влияние

на формирование не одного, а двух и более признаков.

Наследственность и изменчивость, – разные свойства организмов,

обусловливающие сходство и несходство потомства с родителями и с более

отдаленными предками. Наследственность выражает устойчивость органических

форм в ряду поколений, а изменчивость – их способность к преобразованию.

Дивергенция (от ср. - век. Лат. Диверго – отклоняюсь), расхождение

признаков и свойств у первоначально близких групп организмов в ходе

эволюции. Результат обитания в разных условиях и неодинаково направленного

Е.О. Понятие дивергенция введено Дарвином для объяснения многообразия

сортов культурных р-нтй, пород домашних ж-ных и биолиг. Видов

В неопределенную изменчивость входит мутация, а мутация – это элемент.

Эволюционным материалом.

Наследственность

Революция в генетике была подготовлена всем ходом могущественного

развития цдей и методов мендилизма и хромосомной теории наследственности.

Уже в недрах этой теории было показано, что существуют явления

трансформаций у бактерий; что хромосомы - это комплексные компоненты,

состоящие из белка и нуклеиновой кислоты. Молекулярная генетика - это

истинное детище всего XX века, которое на новом уровне впитало в себя

прогрессивные итоги развития хромосомной теории наследственности, теории

мутации, теории гена, методов цитологии и генетического анализа. На путях

молекулярных иследований в течении последних 20 лет генетика претерпела

поистене революционные изменения. Она является одной из самых блестящих

участниц в общей революции современного естествознания. Благодаря ее

развитию появилась новая концепция о сущестности жизни, в практику вошли

новые могущественные методы управления и познания наследственности,

оказавшие влияние на сельское хозяйство, медицину и производство.

Основным в этой революции было раскрытие молекулярных основ

наследственности. Оказалось, что сравнительно простые молекулы

дизоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) несут в своей структуре запись

генетической информации. Эти открытия создали единую платформу генетиков,

физиков и химиков в анализе проблем наследственности. Оказалось, что

генетическая информация действует в клетке по принципам управляющих систем,

что ввело в генетику во многих случаях язык и логику кибернетики.

Вопреки старым воззрениям на всеобъемлющую роль белка как основу

жизни, эти открытия показали, что в основе приемственности жизни лежат

молекулы нуклеиновых кислот. Под их влиянием в каждой клетке формируются

специфические белки. Управляющий аппарат клетки собран в ее ядре, точнее -

в хромосомах, из линейных наборов генов. Каждый ген, являющийся

элементарной единицей наследственности, вместе с тем представляет собой

сложный микромир в виде химической структуры, свойственной определенному

отрезку молекулы ДНК.

Таким образом современная генетика открывает перед человеком

сокровенные глубины организации и функций жизни. Как всякие великие

открытия, хромосомная теория наследственности, теория гена и мутаций

(учения о формах изменчивости генов и хромосом) оказывали глубокое влияние

на жизнь. Развитие физико-химической сущности явления наследственности

неразрывно связано с выяснением материальных основ всех явлений жизни. В

явлении жизни нет ничего кроме атомов и молекул, однако форма их движения

качественно специфична. Наследственность не автономное, независимое

свойство, оно неотделимо от проявления свойств клетки в целом.

Взаимодействие молекул ДНК, белков и РНК лежит в основе жизнедеятельности

клетки и ее воспроизведения. Поскольку явление наследственности, в общем

смысле этого понятия, есть воспроизведение по поколениям сходного типа

обмена веществ, очевидно, что общим субстратом наследственности является

клетка в целом.

Явление наследственности в целом необусловлено исключительно

генами и хромосомами, которые представляют собой все же только элементы

более сложной системы - клетки. Это не умаляет роли генов и ДНК, в них

записана генетическая информация, т. е. возможность воспроизведения

определенного типа обмена веществ. Однако реализация этой возможности, т.

е. процессы развития особи или процессы жизнедеятельности клетки,

базируется целостной саморегулирующейся системе в виде клетки или

организма. В настоящее время в качестве первоочередной встает задача,

выяснить, как осуществляется высший синтез физических и химических форм

движения, появление которого знаменовало собой возникновение жизни и

наследственности. Явление жизни нельзя свести к химии и физике, ибо жизнь -

это особая форма движения материи. Однако ясно, что сущность этой особой

формы движения материи не может быть принята без знания природы простых

форм, которые входят в него уже как бы в "снятом виде". Поэтому проблема

физических и химических основ наследственности является ныне одной из

центральных в генетике. Ее разработка должна заложить основы для решения

проблем наследственности во всей сложности ее биологического содержания.

Совершенно ясно, что важнейшие вопросы философского материализма связаны с

разработкой этой проблемы. Материалистическая постановка решающих вопросов

наследственности не мыслима без признания того, что явление

наследственности материально обусловлено, что в клетке которая образует

поколение, должны иметься определенные материальные вещества и структуры,

физические и химические формы движения которых благодаря их специфическому

взаимодействию создают явление наследственности.

В свете сказанного вполне понятно то значение, которое имеет

полная физико-химическая расшифровка строения биологически важных молекул.

Несколько лет назад впервые химическими средствами вне организма была

синтезирована белковая молекула - гормон инсулин, управляющий углеводным

обменом в организме человека. Недавно была расшифрована физическая

структура двух белков - дыхательных пигментов крови и мышц - гемоглобина и

миоглобина. Для молекулы фермента лизоцина физики открыли пространственное

расположение каждого из тысячи атомов, участвующих в построении его

молекул. Установлено место в молекуле, ответственное за каталитический

эффект этого биологического катализатора, недопускающего проникновения

вирусов в клетку.

После этих событий, связанных с раскрытием природы генетического

кода и генетических механизмов в синтезе белков, впервые удалось дать

полный химический анализ и формулы строения молекулы транспортной РНК. Все

эти открытия, включая замечательный факт, что синтез молекул ДНК идет под

координирующим влиянием затравки (матричной ДНК), показывает, какой

серьезный шаг сделала генетическая биохимия к созданию прототипа живого.

Поистине фантастические горизонты открываются на путях синтеза

генов в искуственных условиях, которые осуществлены в исследованиях Г.

Корана и его группы ученых-последователей. Другим выдающимся открытием

послужила разработка условий для искусственного самоудвоения ДНК в

бесклеточной системе. Было установлено, что молекулы ДНК (по крайней мере у

вирусов и бактерий) сущесвуют в форме замкнутого кольца и в таком виде

служат матрицей для ДНК-полимеразы.

Изменчивость

Ч. Дарвин о причинах эволюции животного мира (наследственность,

изменчивость, естественный отбор). Ч.Дарвин в своей работе «Происхождение

видов путем естественного отбора, вешедшей в 1859 году, раскрыл главные

движущие силы эволюции растений и животных - это изменчивость,

наследственность и отбор.

Изменчивостью называют общее свойство организмов приобретать новые

признаки - различия между особями в пределах вида. Изменчивы все признаки

организмов: внешнего и внутреннего строения, физиологические, поведения,

повадок и др. В потомстве одной пары животных невозможно встретить

совершенно одинаковых особей. В стаде овец одной породы каждое животное

отличается еле уловимыми особенностями: размерами тела, длиной ног,

головы, окраской, длиной и плотностью завитка шерсти, голосом, повадками.

Дарвин совершенно правильно различал 2 формы изменчивости:

ненаследственную и наследственную. Наследственностью называют общее

свойство всех организмов сохранять и передовать признаки строения и

функций от предков к потомству. Например, цыплята, выведенные в инкубаторе

из яиц яйценосных кур, будут яйценоскими.

Давно было замечено, что особи данной породы, сорта или вида под влиянием

определенных причин изменяются в одном направлении. Причиной служит

непосредственное влияние факторов внешней среды. Эта изменчивость не

затрагивает наследственную основу организма, т.е. его генотип. Но

существует еще наследственная изменчивость, связанная с изменением генов

или целых хромосом и их участков. Это свойство является наследственным и

передается в ряду поколений. Им Дарвин придавал особенно большое

значение, т.к. эта форма изменчивости дает материал для искусственного и

естественного отбора.

На основании многочисленных наблюдений Дарвин пришел к выводу, что в

природе происходит отбор изменений, передающихся по наследству. Так,

хищники, охотящиеся на растительноядных животных, прежде всего уничтожают

слабых особей. В процессе такого отбора из поколения в поколение выживают

те особи, которые быстрее бегают, более выносливы. Лучше сохраняются и те

из них, чья окраска более соответствует фону. С другой стороны,

растительноядные животные влияют на отбор среди хищников (тот, кто не

поймает добычу, остается голодным). Если животное какого-либо вида

интенсивно размножаются и занимают большую территорию, отбор может идти в

разных направлениях. Так, клест-сосновник и клест-еловик произошли от

одного вида птиц, благодаря тому, что их предки при расселении оказались в

разных условиях. Выживание наиболее приспособленных к условиям жизни

животных Дарвин назвал естественным отбором. Он доказал, что все

многообразие видов в природе и все приспособления животных к условиям

жизни - результат естественного отбора. Дарвин различал 2 формы отбора:

стабилизирующий и движущий.

К.Линней

В плеяде выдающихся биологов XVIII в. звезды первой величины – Ж. Бюффон

(1707 –1788) и К. Линней (1707 – 1778). В своем творчестве они воплощают

разные исследовательские традиции, которые для них были и различными

жизненными ориентирами. Бюффон в 36-томной “Естественной истории” одним из

первых в развернутой форме излагал концепцию трансформизма (ограниченная

изменчивость видов и происхождение видов в пределах относительно узких

подразделений (от одного единого предка) под влиянием среды); он

догадывался о роли искусственного отбора, как предшественник Ж. Сент-Илера

сформулировал идею единства живой природы и единства плана строения живых

существ (на основе представления о биологическом атомизме).

Своей искусственной классификацией К. Линней подытожил (в этой единственно

возможной тогда форме) длительный исторический период эмпирического

накопления биологических знаний (он описал свыше 10 тыс. видов растений и

свыше 4 тыс. видов животных). Вместе с тем, К. Линней осознавал

ограниченность задачи создания искусственной системы и ее возможности. По

его мнению, естественная система есть идеал, к которому должна стремиться

ботаника и зоология. Историческая заслуга К. Линнея в том, что он через

создание искусственной системы подвел биологическое познание к

необходимости рассмотрения колоссального эмпирического материала с позиций

глубинных, общих теоретических принципов (“естественный метод”), поставил

задачу его научно-теоретической рационализации. В XVIII в. идеи

естественной классификации развивались Б. Жюсье (1699--1777), который

рассадил растения в соответствии со своими представлениями об их родстве в

ботаническом саду Трианона, И. Гартнером (1732 – 1791) и М. Адансоном (1726

–1806) и др. Первые естественные системы не опирались на представление об

историческом развитии организмов, а предполагали лишь некоторое “сродство”.

Но сама постановка вопроса о “естественном сродстве” толкала на выявление

объективных закономерностей единого плана строения живого. Начиная с

середины XVIII в. получили очень широкое распространение концепции

трансформизма. Их было множество, и различались они представлениями о том,

какие таксоны и каким образом могут претерпевать качественные

преобразования. Наиболее распространенной была точка зрения, в соответствии

с которой виды остаются неизменными, а разновидности могут изменяться.

Допущение изменчивости видов в ограниченных пределах под воздействием

внешних условий, гибридизации и пр. характерно для целой плеяды

трансформистов XVIII в. Трансформизм – это полуэмпирическая позиция,

построенная на основе обобщения большого числа фактов, свидетельствовавших

о наличии глубинных взаимосвязей между видами, родами и другими таксонами.

Но сущность этих глубинных взаимосвязей пока еще не была понята. “Выход” на

познание такой сущности и означал переход от трансформизма к эволюционизму.

Для перехода от представления о трансформации видов к идее эволюции,

исторического развития видов необходимо было, во-первых, процесс

образования видов “обратить” в историю, увидеть созидающе конструктивную

роль фактора времени в историческом развитии организмов; во-вторых,

выработать представление о возможности порождения качественно нового в

таком историческом развитии. Переход от трансформизма к эволюционизму

осуществился в биологии на рубеже XVIII– XIX вв. В ходе конкретизации идеи

развития было построено ряд важных теоретических гипотез, развивавших

различные принципы, подходы к теории эволюции. К самым значительны и

относительно завершенным гипотезам следует отнести: ламаркизм, катастрофизм

и униформизм.

Ламаркизм

Ж.-Б. Ламарк (1744-1809), ботаник при королевском ботаническом саде, был

Страницы: 1, 2