9 Закономерности наследственности и изменчивости, их роль в эволюции.
Организм, содержащий одинаковые аллели, называется гомозиготным, содержащий разные аллели — гетерозиготным. Потомки получают признаки от своих родителей в соответствии с основными законами наследования. Так, при скрещивании двух гомозиготных организмов, будет наблюдаться единообразие как по фенотипу, так и по генотипу. При скрещивании двух гетерозиготных организмов будет наблюдаться расщепление по фенотипу 3:1 и по генотипу. При скрещивании гомозиготных особей, которые отличаются двумя и большим количеством пар независимых признаков, фиксируется комбинирование признаков. Нередко независимые признаки все же могут наследоваться вместе. Это происходит, если соответствующие гены находятся в одной хромосоме. Такие гены называются сцепленными.
Теперь давайте перейдем к изменчивости. Изменчивость требуется для улучшения приспособляемости к внешним факторам среды. Выделяют наследственную и модификационную изменчивость. Наследственная изменчивость обеспечивается как половым процессом (комбинативная), так и возникновением мутаций. Мутации — это нарушение нуклеотидной последовательности молекулы ДНК (носителя генетической информации). Мутации возникают случайно и ненаправленно. Чаще всего они не приносят пользу организмов, более того, оказываются губительными. Но иногда мутации приводят к более продуктивным изменениям, в результате которых такой признак закрепляется в потомстве. Комбинативная и модификационная изменчивости создают основу естественного отбор
-
Индивидуальное и историческое развитие живых систем.
Индивидуальное развитие животных — онтогенез — делится на два периода: эмбриональный и постэмбриональный.
Эмбриональный период
Эмбриональный период состоит из нескольких этапов.
1 этан — дробление и начало развития оплодотворенного яйца ланцетника:
Дробление и начало развития оплодотворенного яйца
Завершается дробление образованием бластулы.
2-й этап — образование зародышевых листков, то есть образование гаструлы, имеющей двухслойную структуру. Наружный слой — эктодерма, внутренний — энтодерма. Между ними возникает третий слой — мезодерма. Эктодерма, энтодерма и мезодерма называются зародышевыми листками.
3-й этап — формирование органов:
-
из эктодермы — кожа, хорда, нервная трубка, из которой формируются спинной и головной мозг и органы чувств;
-
из энтодермы — пищеварительный канал, печень, легкие;
-
из мезодермы — скелет, мышцы, кровеносная и выделительная системы.
В период эмбрионального развития происходит дифференциация в строении и функциях клеток и органов: гистогенез и органогенез.
Гистогенез — совокупность процессов, обеспечивающих в онтогенезе многоклеточных организмов формирование, существование и обновление тканей.
Органогенез — процесс образования зачатков органов и их дальнейшей дифференциации.
Постэмбриональный период
Постэмбриональное развитие может быть:
-
прямым, при котором родившиеся потомки во всем сходны со взрослыми организмами {птицы, млекопитающие, человек);
-
непрямым (с метаморфозом), когда новый организм появляется на свет в виде личинки, претерпевающей в своем развитии ряд превращений (у амфибий, насекомых и др.)
В постэмбриональном развитии выделяют три фазы: юношескую (ювенильную), фазу зрелости и фазу старости.
Эмбриональное развитие, юношеская фаза и фаза зрелости в онтогенезе имеют большое приспособительное значение и необходимы для обеспечения сохранения и размножения вида.
Жизненный цикл — это совокупность всех фаз развития поколений определенного вида. У прокариот и многих одноклеточных организмов жизненный и клеточный цикл совпадают. Известны простые и сложные жизненные циклы, простые циклы у растений происходят без чередования поколений, сложные — сопровождаются чередованием поколений: полового (гаметофита) и бесполого (спорофита). У животных простые циклы ие сопровождаются сложными преобразованиями (метаморфозом) или чередованием поколений. Сложные циклы сопровождаются чередованием полового и бесполого, полового и партеногенетического, раздельнополого и гермафродитного поколений.
Историческое развитие
Филогене́з, или Филоген́ия (др.-греч. φῦλον, phylon — племя, раса и др.-греч.γενετικός, genetikos — имеющий отношение к рождению) — историческое развитиеорганизмов[1]. В биологии филогенез рассматривает развитие биологического вида во времени. Биологическая классификация основана на филогенезе, но методологически может отличаться от филогенетического представления организмов.
Филогенез рассматривает эволюцию в качестве процесса, в котором генетическая линия — организмы от предка к потомкам — разветвляется во времени, и её отдельные ветви могут приобретать те или иные изменения или исчезать в результате вымирания.
Имеющиеся на сегодняшний день знания о ветвлении филогенетического древа получены путем построения классификации живых организмов, которая исходно была задумана Карлом Линнеем как отражение «Естественной Системы» всей природы (в том числе и неживой). Впоследствии было установлено, что такой «Естественной Системы» не существует, а то, что К. Линней принимал за проявление этой системы у животных и растений, является филогенией, то есть результатом биологической эволюции.