Підручники з Біології / Біологія 9 клас / Соболь В.І. Біологія 9 клас 2021

шований у Y-хромосомі. Цей ген, у свою чергу, активує гормони, що впливають на гени, які визначають стать, а згодом і на чинники диференціації статевих ознак.

Отже, формування статі в організмів визначається генотипом й умовами середовища.

Які особливості успадкування, зчепленого зі статтю?

Успадкування, зчеплене із статтю, – це успадкування ознак, гени яких розташовані в статевих хромосомах. Цей вид зчепленого успадкування відкрив Т. Морган у 1910 р., досліджуючи успадкування забарвлення очей у дрозофіли. Приклади ознак, зчеплених зі статтю: а) ознаки, які успадковуються через X-хромосому, – гемофілія, дальтонізм, колір емалі зубів у людини, колір шерсті у кішок тощо (іл. 105); б) ознаки, що успадковуються через Y-хромосому – оволосіння вушних раковин (гіпертрихоз), рогові луски на шкірі (іхтіоз) у людини та ін.

Успадкування ознак, зчеплених зі статтю, має свої певні особливо­сті, що

успадковуються лише представниками чоловічої статі і називаються голандричними.

Розглянемо для прикладу успадкування дальтонізму. Встановлено, що цей прояв ознаки визначає рецесивний алель, локалізований в Х-хромосо- мі. Якщо чоловік дальтонік (XdY) одружується з гомозиготною жінкою з нормальним колірним зором (XDXD), то вірогідність появи дальтонізму серед нащадків дорівнює нулю. Як видно зі схеми схрещування, всі нащадки за фенотипом матимуть нормальний колірний зір, але доньки будуть носіями рецесивного алеля.

Отже, успадкування, зчеплене зі статтю, має особливості, що визначаються розташуванням генів у статевих хромосомах.

162

ДІЯЛЬНІСТЬ

Завдання на застосування знань

Генетика статі – це розділ генетики, що вивчає роль спадковості й мінливості у визначенні статі організмів. За допомогою таблиці визнач­те особливості визначення статі у людини.

Особливості визначення статі у людини

Які типи гамет утворює жіноча стать?

Які типи гамет утворює чоловіча стать?

Коли визначається стать?

Який набір хромосом жіночої статі?

Який набір хромосом чоловічої статі?

Приклади ознак, що успадковуються зчеплено з Х-хромосомою

Приклади ознак, що успадковуються зчеплено з Y-хромосомою

Практична вправа «Успадкування забарвлення шерсті у кішок»

Біологія + Наука. Генетичне консультування

Англійський фізик і хімік Джон Дальтон (1766 – 1844) не знав про свою колірну сліпоту до 26 років. У нього були три брати і сестра, і двоє з братів страждали від цієї самої хвороби. Тільки після того, як у 1790 р. Дальтон захопився біологією, стало

зрозумілим, що йдеться про спадкове захворювання. Оцініть важливість генетичного консультування та генетичних знань для оцінювання спадкових ознак у сучасних родинах і плануванні родини.

Vita varia est (Життя мінливе)

Латинське прислів’я

§ 39. МІНЛИВІСТЬ. МОДИФІКАЦІЙНА МІНЛИВІСТЬ

Основні поняття й ключові терміни: МІНЛИВІСТЬ. МОДИФІКАЦІЙНА МІНЛИВІСТЬ.

Пригадайте! Що таке генотип і фенотип?

Поміркуйте!

«Зима була вже над носом, і Японець Малі виставив клітку кішки на двір, за­ хистивши її лише від дощу та вітру. Він почав годувати кішку досхочу макухою та риб’ячими головами. Клітка утримувалася в чистоті, і так як природа, відгукуючись на холодну погоду і маслянисту їжу, робила котячу шубку з кожним

днем все розкішнішою і блискучішою, до середини зими захолусна кішка пе­ ретворилася на кішку рідкісної краси, з чудовою, пухнастою шерстю, роз­ мальованою прекрасними смугами…» (Е. Сетон-Томпсон. Королівська Ана-

лостанка). Про яку властивість живого йдеться?

ЗМІСТ

Які є форми мінливості?

МІНЛИВІСТЬ – здатність організмів набувати нових ознак, які зумовлюють відмінності між особинами в межах виду. Мінливість як влас-

тивість живого протилежна спадковості. Причинами мінливості є зміни структури чи діяльності генетичного апарату та вплив умов середо­вища. Залежно від природи мінливості розрізняють дві основні її форми: спадкову і неспадкову. Перша з них пов'язана зі зміною генотипу, друга – фенотипу. Межа між формами мінливості є умовною, оскільки фенотип визначається взаємодією генотипу із середовищем (табл. 10).

Таблиця 10. Форми мінливості

Спадкова і неспадкова мінливість забезпечують усю різноманітність морфологічних, фізіологічних та етологічних особливостей організмів. Роль форм мінливості в еволюції органічного світу різна. Із спадковою мінливістю пов’язана поява нових ознак та їх комбінування в організмів, а неспадкова – забезпечує пристосування організмів до умов середовища, що змінюються.

Отже, мінливість пов’язана зі змінами генотипу й фенотипу, тому виокремлюють спадкову й неспадкову її форми.

164

мінливості певної ознаки (іл. 108). Для характеристики мінливості ознаки вираховують її середнє значення (М) за формулою: М = Σ (v · p) / n, де М – середнє значення ознаки; v – варіанта ознаки; p – частота зустрічальності варіанти; n – загальна кількість варіант.

Під час дослідження ознак найчастіше виявляються такі статистичні­ закономірності.

•Різні ознаки мають різний розмах норми реакції. Норма реакції – межі модифікаційної мінливості ознаки, які визначаються генотипом.

Межі норми реакції зумовлені генотипом, але прояв ознаки в межах норми реакції змінюється під впливом умов середовища.

•Будь-яка ознака може змінюватись лише в певних межах. Гени визнача-

ють не готові прояви ознак, а норму реакції ознаки.

•Більшість організмів мають варіанти, близькі до середнього значення.

Це пояснюється тим, що поєднання лише сприятливих чи несприятливих умов трапляється рідко.

•На розмах модифікаційної мінливості впливають зовнішні та внутріш­ ні умови. Чим однорідніші зовнішні умови розвитку даних особин, тим меншою мірою проявляється модифікаційна мінливість.

Отже, закономірності модифікаційної мінливості є статистичними, тому що проявляються під час дослідження багатьох варіант тієї чи іншої ознаки.

166

Все має змінюватися для того, щоб все залишилося по-старому.

Д. Лампедуза

§ 40. КОМБІНАЦІЙНА ТА МУТАЦІЙНА МІНЛИВІСТЬ

Основніпоняттяйключовітерміни:КОМБІНАЦІЙНАМІНЛИВІСТЬ. МУТАЦІЙНА МІНЛИВІСТЬ. Закон гомологічних рядів спадкової мінливості.

Пригадайте! Що таке спадкова мінливість?

Поміркуйте!

«Коли відкрили гробницю єгипет­ ського фараона Тутанхамона, то присутніх найбільше схвилювали не

коштовності, а китичка польових квітів, яку поклала чиясь любляча рука. Серед них можна було впізнати волошки, які си­

ніють на полях так, як і тисячоліття тому. Зберігаючи сталість форм та ознак, жодна жива система не повторює свою попередницю: отак досконало поєднала природа спадковість і мінливість».

А яке значення форм спадкової мінливості?

ЗМІСТ

Яке значення комбінаційної мінливості?

КОМБІНАЦІЙНА МІНЛИВІСТЬ – це форма спадкової мінливості, що виникає завдяки перерозподілу генетичного матеріалу в нащадків. За комбінаційної мінливості успадковуються нові поєднання генів, а самі гени не змінюються. Завдяки комбінативній мінливості також реалізується механізм «знешкодження» фенотипного прояву мутацій шляхом переведення їх у гетерозиготний стан.

Причиною виникнення проявів комбінаційної мінливості є рекомбінації (від лат. rе – префікс, що вказує на повторну дію, combinatio – поєднання) – перерозподіл генетичного матеріалу. Це універсальний біологічний механізм, властивий всім живим істотам. Рекомбінація в еукаріотів відбувається під час статевого розмноження, у прокаріотів – завдяки статевим процесам (наприклад, кон’югації).

Джерелами комбінаційної мінливості є:

•кросинговер – обмін ділянками гомологічних хромосом, що відбувається під час мейозу;

•незалежне розходження гомологічних хромосом під час мейозу;

•випадкове злиття гамет під час запліднення.

Завдяки незалежному та одночасному здійсненню цих процесів виникає велика різноманітність генотипів.

Отже, комбінаційна мінливість сприяє спадковій різноманітності організмів, що є основою для виведення нових порід й сортів у селекції та історичного розвитку живої природи.

168

Які властивості та значення мутаційної мінливості?

редбачити появу мутації під дією того чи іншого чинника);

•незалежність (прояв мутацій у фенотипі не залежить від сили чи тривалості дії чинника);

•не мають пристосувального характеру (мутаційні зміни у більшості випадків є шкідливими, нейтральними і навіть летальними, тобто смер-

тельними для організмів).

Мутаційні зміни генотипу ведуть до появи ознак, які можуть мати різне значення. Більшість мутацій, що проявляються в організмів, мають шкідливий характер, оскільки знижують пристосованість до умов середовища. Так, у дрозофіл можуть з’являтися короткі крила, у людини – гемофілія. Серед проявів мутаційної мінливості є й нейтральні прояви ознак, що не впливають на пристосованість, але за певних змін середовища існування можуть виявитися корисними. Прикладами таких змін можна назвати появу трьох чи п’яти пелюсток у бузку, різне забарвлення очей у дрозофіли (іл. 109). Мутаційні зміни можуть мати й адаптивне значення, забезпечуючи пристосування до умов середовища­ . Але загалом у живій природі мутації є джерелом появи нових ознак, джерелом генетичної різноманітності, що є умовою історичного розвитку життя.

Отже, мутаційна мінливість пов’язана зі зміною генотипу і сприяє появі нових ознак, які можуть мати шкідливе, нейтральне

та адаптивне значення.

У чому сутність закону гомологічних рядів спадкової мінливості?