1. Gapni to‘ldiring.

Populyatsiyadagi genetik jarayonlarni o'rganishda ustuvorlik taniqli rus olimiga tegishli S. S. Chetvertikov.

2. Mutatsiyalarning evolyutsion roli nimadan iborat, javob bering.

Mutatsiya jarayoni populyatsiyalarning irsiy o'zgaruvchanligining zaxira manbai hisoblanadi. Populyatsiyalarda yuqori darajadagi genetik xilma-xillikni saqlab, u tabiiy tanlanishning ishlashi uchun asos yaratadi.

3. Tabiiy populyatsiyalarni kuzatish shuni ko'rsatadiki, ko'pchilik organizmlar ko'p genlar uchun geterozigotadir. Ushbu hodisaga izoh bering.

Aksariyat organizmlar ko'p genlar uchun geterozigotadir, ya'ni ularning hujayralarida juftlashgan xromosomalar bir xil genning turli shakllarini olib yuradi. Ko'pincha bunday organizmlar homozigotlarga qaraganda atrof-muhitga yaxshi moslashadi.

4. Bir turga mansub populyatsiyalarning genetik tuzilishidagi farqlarning sabablarini (sabablarini) tushuntiring.

Populyatsiyalar o'rtasidagi genetik farqlar mavjud, chunki ular ko'pincha turli muhitlarda yashaydi. Gen chastotasining yo'naltirilgan o'zgarishi tabiiy tanlanish harakati bilan bog'liq. Bundan tashqari, populyatsiyalar bir-biriga yaqin joylashgan bo'lsa ham, populyatsiyalarda gen chastotasining, ya'ni genetik strukturaning yo'naltirilmagan, tasodifiy o'zgarishlariga olib keladigan jarayonlar sodir bo'ladi.

5. Populyatsiya (tur) genofondiga ta’rif bering.

Aholi genofondi populyatsiyadagi barcha genlarning yig'indisidir.

6. Irsiy o'zgaruvchanlik zahirasi nimadan iborat va uning biologik ahamiyati nimada ekanligini yozing.

Irsiy o'zgaruvchanlik zahirasi- Bu mutatsiya jarayoni.

Uning biologik ahamiyati- mutatsiyalar populyatsiyalarning genetik xilma-xilligi uchun asos yaratadi, ular kelajakda yangi turlarni hosil qilishi mumkin. Ya'ni mutatsiyalar spetsifikatsiyaga olib kelishi mumkin.

7. “Ba’zi zararli mutatsiyalar ijobiy evolyutsion ahamiyatga ega” iborasining ma’nosini kengaytiring. Misol keltiring.

Ba'zi noodatiy sharoitlarda mutatsiyalar omon qolishga yordam beradi va boshqa shaxslardan ustunlik beradi. Misol uchun, hasharotlarning ayrim turlarida qanotlarning rivojlanishiga to'sqinlik qiladigan mutatsiya mavjud. Oddiy sharoitlarda bu zararli, ammo kuchli shamollar esadigan orollar va tog 'dovonlarida qanotlarning yo'qligi hasharotlarning normal yashashiga imkon beradi.

8. Quyidagi variantlardan savolga to‘g‘ri javobni tanlang va tagini chizing.

Quyidagi omillardan qaysi biri (qaysi biri) populyatsiyaning irsiy heterojenligini ta'minlovchi omil(lar) hisoblanadi?

Javob: izolyatsiya, mutatsiya jarayoni, tabiiy tanlanish, raqamlar to'lqinlari, migratsiya.

9. Gapni tugating.

Populyatsiyalar orasidagi genetik tafovutlarni kuchaytiruvchi va mustahkamlovchi evolyutsion omil bu izolyatsiyadir.

Ushbu darsda siz mutatsiyalar evolyutsiya jarayoni bilan qanday bog'liqligini bilib olasiz. Mutatsiyalar nima ekanligini eslang yoki bilib oling. Ularning ahamiyati nimada? Saraton kasalligi evolyutsiya bilan qanday bog'liq? Ushbu darsda siz irsiy o'zgaruvchanlikning ikki turi (kombinativ va mutatsion) bilan tanishasiz va mutatsiyalarni irsiy o'zgaruvchanlikning doimiy manbai sifatida ko'rib chiqasiz. Siz mutatsiyalarning yuzaga kelish ehtimoli, ularning organizmlar uchun oqibatlari, shuningdek, mutatsiyalarning populyatsiya orqali tarqalish usullari haqida bilib olasiz. Geterozigotli shaxslar tufayli turlarning genetik xilma-xilligini saqlash tamoyillari ko'rib chiqiladi.

Mavzu: Evolyutsion ta’limot

Dars: Mutatsiyalarning evolyutsion roli

Charlz Darvinning fikricha, evolyutsiyaning asosiy harakatlantiruvchi kuchlaridan biri bu irsiy o'zgaruvchanlikdir. Charlz Darvin irsiy o'zgaruvchanlikni zamonaviy genetik g'oyalarga ega bo'lmagan holda o'rganganligi ko'p yoki kamroq aniq. Bugungi kunda irsiy o'zgaruvchanlik jinsiy jarayon va mutatsiya jarayonining natijasi ekanligi ma'lum (1-sxemaga qarang).

Adabiyotlar ro'yxati

1. Kamenskiy A. A., Kriksunov E. A., Pasechnik V. V. Umumiy biologiya 10-11 sinf Bustard, 2005 yil.

2. Belyaev D.K. Biologiya 10-11 sinf. Umumiy biologiya. Asosiy daraja. - 11-nashr, stereotip. - M.: Ta'lim, 2012. - 304 b.

3. Biologiya 11-sinf. Umumiy biologiya. Profil darajasi / V. B. Zaxarov, S. G. Mamontov, N. I. Sonin va boshqalar - 5-nashr, stereotip. - Bustard, 2010. - 388 b.

4. Agafonova I. B., Zaxarova E. T., Sivoglazov V. I. Biologiya 10-11 sinf. Umumiy biologiya. Asosiy daraja. - 6-nashr, qo'shimcha. - Bustard, 2010. - 384 b.

11-sinf. Biologiya (PROF)

Dars mavzusi: “Tabiiy tanlanish uchun material. Mutatsiyalar. Mutatsiyalarning evolyutsion roli."

Darsning maqsadi: “Mutatsiya” tushunchasini shakllantirish; mutatsiya turlarini ko'rib chiqing va mutatsiyalarning evolyutsion rolini aniqlang.

Darslar davomida

Tashkiliy vaqt

Bilimlarni yangilash

Tur va uning mezonlari haqida suhbat.

Yangi materialni o'rganish

Mutatsiyalar - bu hujayra DNKidagi o'zgarishlar. Ular ultrabinafsha nurlanishi taʼsirida paydo boʻladi... irsiy boʻlib, E.O. uchun material boʻlib xizmat qiladi.

Gen mutatsiyalari (nuqta, transgenatsiya) - nukleotidlar ketma-ketligidagi bir genning tuzilishining o'zgarishi: o'chirish, kiritish, almashtirish.

DNK: TTC-TGT-AA A -TTT- TsAG

AAG-ATSA-TT T - AAA-GTC - A-T juftligini C-G bilan almashtirish

DNK: TTC-TGT-AA C ---- A -TTT- TsAG

AAG-ATSA-TT G ---- T - AAA- GTZ - C-G juftligini kiritish

DNK: TTC-TGT-AA _ -TTT- TsAG

AAG-ATSA-TT _ - AAA- GTZ - A-T juftligini yo'qotish

O'tishlar – bir juft nukleotiddagi bir purin asosi boshqasi bilan, pirimidin esa boshqa pirimidin bilan almashtiriladi. A (purin) T (pirimidin) dan G (purin) C (pirim) ga

Transverslar – purin asosi pirimidin asosi bilan, pirimidin asosi esa purin asosi bilan almashtiriladi. CG bo'yicha AT

Buning sabablari replikatsiya, ta'mirlash va rekombinatsiya paytida buzilishlardir. Metabolizm bilan bog'liq irsiy kasalliklarga sabab bo'ladi.

Xromosoma mutatsiyalari (qayta tashkil etish yoki aberratsiya) - intraxromosoma ichidagi o'zgarishlar yoki xromosomalararo almashinuvlar.

Xromosoma ichidagi o'zgarishlar - bu bitta xromosoma ichidagi tarkibiy o'zgarishlar.

Deletsiya (etishmovchilik) - xromosomaning bir qismini yo'qotish.

ABCDEFGH ----- ABCEFGH

Kamchilik - bu xromosomaning terminal qismining etishmasligi.

ABCDEFGH-----ABCDEFG

Duplikatsiya - 9-tandem xromosomasining istalgan qismining takrorlanishi.

To'g'ridan-to'g'ri tandemABCBCDE

Teskari tandemACCBDE

Terminalni takrorlashABABCDE

AnimatsiyaABCDCDCDCDEFGH

Inversiyalar xromosoma qismining 180 ga aylanishidir.

ABCDEFGH --- ABCFEDGH

Xromosomalararo tuzilishlar - bo'limlarning bir xromosomadan ikkinchisiga bir yoki ikki tomonlama harakatlanishi, shuningdek, homolog bo'lmagan xromosomalarning o'zaro ta'siri.

Translokatsiyalar - m/y gomologik bo'lmagan xromosomalar bo'laklarining almashinuvi.

AB CDE/ FGHMNO CDE/ FGH

MNO PQ/ RAB PQ/ R

Transpozitsiya - bu bitta xromosoma ichidagi mintaqaning harakati.

ABCDE/ FGH ------ ABE/ FDCGH

Sabablari xromosomalar yoki xromatidlardagi uzilishlar va ularning yangi kombinatsiyalarda birlashishi.

Genomik mutatsiyalar - Xromosomalar sonining o'zgarishi. Sabablari xromosomalarning divergentsiyasidagi buzilishlardir.

Poliploidiya - bir nechta o'zgarishlar. Ular hayvonlarda uchramaydi, o'simliklarda ular hajmining oshishiga olib keladi.

Aneuploidiya - 1-2 xromosomalarda o'zgarishlar. (SH-E sindromi 44x; Daun - 21, Patau-13, Edvards-18)

Mutatsiya jarayoni irsiy o'zgaruvchanlikning doimiy ishlaydigan manbaidir . Shu sababli, populyatsiyalar turli xil mutatsiyalar bilan to'yingan. Kombinativ o'zgaruvchanlik tufayli mutatsiyalar populyatsiyalarda keng tarqalishi mumkin.

Ko'pgina organizmlar ko'p genlar uchun geterozigotadir, chunki ular homozigotlarga qaraganda yaxshiroq moslashgan.

O'RNAK: To'q rangli daraxt tanasi bo'lgan o'rmonda yashaydigan ochiq rangli qayin kuya kapalaklari (aa) dushmanlar tomonidan tezda yo'q qilinishi kerak, chunki ular sezilarli. Va yashash joyining yagona shakli quyuq rangli kapalaklar bo'lishi kerak, dominant allel (AA) uchun homozigot. Lekin juda uzoq vaqt davomida engil kapalaklar bor edi (aa). Ma'lum bo'lishicha, tırtıllar (AA) kuyik bilan qoplangan qayin barglarini yaxshi hazm qilmaydi, ammo tırtıllar (Aa) bu oziq-ovqatda ancha yaxshi o'sadi. Binobarin, geterozigotali organizmlarning biokimyoviy moslashuvchanligi yuqori bo'lishi ularning yaxshi yashashiga olib keladi va seleksiya geterozigotalar foydasiga harakat qiladi.

Ayrim sharoitlarda zararli mutatsiyalar boshqa sharoitlarda yashovchanlikni oshirishi mumkin.

MISOL: hasharotlarda qanotlarning kam rivojlanganligi yoki to'liq yo'qligiga olib keladigan mutatsiya, albatta, normal sharoitda zararli bo'lib, qanotsizlar tezda oddiylar bilan almashtiriladi. Ammo kuchli shamollar esadigan okean orollarida bunday hasharotlar oddiy qanotlari bo'lgan shaxslardan ustunlikka ega. Shunday qilib, ular havo oqimlari bilan uchib ketmaydi.

Mutatsiya jarayoni populyatsiyaning irsiy o'zgaruvchanligi zahirasi manbai hisoblanadi. Populyatsiyalarning yuqori darajadagi genetik xilma-xilligi E.O.ning harakati uchun asosdir.

Fenotipik ko'rinishlarning xilma-xilligi sabablari.

Genlarning faollashuv vaqti va joyining o'zgarishiga olib keladigan tartibga soluvchi genlarning o'zgarishi. Ontogenezning oldingi bosqichlarida genlarning faollashishi genning pleiotropik ta'sirini keltirib chiqaradi va kuchaytiradi va shuning uchun uning ko'proq namoyon bo'lishi. (Pleiotropiya - bitta gen bir nechta fenotipik belgilarga ta'sir qiladi (qizil soch rangi teri va sepkillarni ochadi; oq, ko'k ko'zli mushuklar odatda kar bo'ladi);Yulaf o'lchovli rangga va uzunlikka ega urug'lar bitta gen tomonidan boshqariladi).

Tirik organizmlarning yuqori darajada tashkil etilgan guruhlarida irsiy ma'lumotni amalga oshirish jarayoni ko'proq darajada o'zgaradi.

Mustahkamlash

Ushbu mavzu bo'yicha asosiy masalalarni yoritish. (darslikning 40-beti)

Reflektsiya

Mavzu: Biologiya

Mavzu: “Mutatsiyalarning evolyutsion ahamiyati”

Darsning maqsadi: mutatsiya tushunchasini o`zlashtirish uchun sharoit yaratish, mutatsiyalarning evolyutsion rolini ko`rib chiqish.

Dars maqsadlari:

Tarbiyaviy: mutatsiya jarayonini o'rgangan mahalliy olimlar misolida vatanparvarlik tarbiyasi;

Rivojlanish: mustaqil ishlash ko'nikma va malakalarini shakllantirish, genetika fanini o'rganish uchun asos yaratish;

Tarbiyaviy: mutatsiya jarayonining mohiyatini ko'rib chiqing, evolyutsiyadagi rolini aniqlang.

Dars turi: Birlashtirilgan.

Amalga oshirish usuli: suhbat, tushuntirish, mustaqil ish, guruh bilan ishlash.

Darslar davomida:

Tashkiliy vaqt . Salom. Tomoshabinlarni ishga tayyorlash. Talabalarning mavjudligini tekshirish.

Talabalarning bilimini tekshirish va maqsadni belgilash .

O'qituvchi: Endi biz test topshirig'ini bajaramiz, uning yordamida bugungi darsda nimani o'rganishimizni bilib olamiz. (talabalar test topshirishni boshlaydilar). 1-ilova.

O'qituvchi talabalar bilan birgalikda to'g'ri to'ldirilgan testdan foydalanib, dars mavzusini va darsning maqsadini aytadi.

Yangi material taqdimoti.

O'qituvchi: Dars mavzusini yozing.

Evolyutsiya ikki turga bo'linganligini eslaylik:

Evolyutsiya

Mikroevolyutsiya Makroevolyutsiya

Mikroevolyutsiya tushunchasiga ta'rif bering? (spetsifikatsiya).

O'qituvchi talabalarni ushbu mavzuni mustaqil o'rganishga yo'naltirish uchun frontal so'rov o'tkazadi:

Irsiyat birligi...?

Xromosoma qayerda joylashgan?

Taqdimot bo'yicha chizma va mulohazalarni o'qituvchi bilan birgalikda o'quvchilar o'zlari gen atamasining ta'rifini tuzadilar. (Gen - bu DNK molekulasining irsiy ma'lumotni o'z ichiga olgan bo'limi.)

O'qituvchi: tirik organizm va uning har bir xujayrasi doimo turli xil atrof-muhit ta'siriga duchor bo'ladi. Tashqi muhitga ta'sir qilish hujayra bo'linish jarayonida buzilishlarga va genlar va xromosomalarni nusxalashda "xatolarga" olib kelishi mumkin. Sizningcha, bu "xatolar" nimaga olib keladi? (mutatsiyalar)

Mutatsiya - bu hujayraning irsiy apparatidagi o'zgarish, butun hujayralar yoki uning qismlariga ta'sir qiladi.

O'qituvchi: Sinfga savol: Evolyutsiya jarayonida mutatsiyalar qanday rol o'ynaydi? Bu savolga javob berish uchun biz mutatsiya jarayonini batafsil ko'rib chiqamiz. Mutatsiyalarning qanday turlari mavjud?

Foydali mutatsiyalar: organizmning qarshiligini oshirishga olib keladigan mutatsiyalar (tarakanlarning pestitsidlarga chidamliligi). Zararli mutatsiyalar: karlik, rang ko'rligi. Neytral mutatsiyalar: mutatsiyalar organizmning hayotiyligiga ta'sir qilmaydi (ko'z rangi, qon guruhi).

Mutatsiya evolyutsiya omili sifatida.

O'qituvchi: Tabiiy mutatsiyalarni mahalliy olimimiz S.S. Chetverikov. Aksariyat mutatsiyalar zararli, ammo kamdan-kam uchraydigan foydali mutatsiyalar evolyutsiya uchun boshlang'ich materialdir.

Rivojlanayotgan retsessiv mutatsiyalar geterozigotaga aylanadi va ko'rinmas bo'ladi. Ammo har bir tur (populyatsiya), xuddi shimgich kabi, bu mutatsiyalar bilan to'yingan. Shunday qilib, yashirin o'zgaruvchanlik mavjud. Genetik xilma-xillik evolyutsiya natijasi bo'lganligi sababli, evolyutsiya rivojlanishi uchun mutatsiya zarur.

Populyatsiyaning genetik tuzilishini o'zgartiruvchi jarayonlar.

Ma'lumki, bir xil turdagi turli xil populyatsiyalarda mutant genlarning chastotasi bir xil emas:

Tabiiy ofatlar;

Migratsiya;

"Raqamlar to'lqinlari";

Izolyatsiya.

Talabalar guruhlarga bo'linib, populyatsiyaning genetik tuzilishini o'zgartiradigan tanlangan jarayon mavzusida sinfga nutq so'zlash rejasini tuzishlari kerak.

Xulosa (mulohaza)

Bugun men sinfda ...

Men uchun eng foydali va qiziqarli narsa bu edi...

Men qiyinchilikka duch keldim ...

O'qituvchi: Bugungi sinf ishini qanday baholaysiz?

O'rganilgan materialni mustahkamlash (dars xulosasi):

Evolyutsiya jarayonida mutatsiyalar qanday rol o'ynaydi?

Uy vazifasi. Jadvalni to‘ldiring (3-ilova) va 58-betdagi savollarga javob bering.

1-ilova.

Mavzu bo'yicha test: “Tur evolyutsion birlikdir. Uning mezonlari va tuzilishi”

Quyidagi mulohazalardan qaysi biri eng to'g'ri:

2) Quyidagi organizmlardan qaysi biri rivojlana olmaydi?

U) urg‘ochi asalari.

I) asalarilar populyatsiyasi.

T) Kabutarlar to‘dasi.

3) Tabiatdagi tur egallagan ma'lum bir hududni tavsiflovchi mezon...
K) Ekologik mezon
B) Morfologik mezon
T). Geografik mezon
D) Fiziologik mezon

4) Geografik va ekologik jihatdan yaqin boʻlgan, chatishtirishga qodir boʻlgan va umumiy morfo-fiziologik belgilarga ega boʻlgan populyatsiyalar majmui...
A) Ko'rish
N) Individual
B) Aholi soni
Sh) Sinf

5) Jismoniy shaxslarning harakatchanlik darajasi hayvon harakatlana oladigan masofa bilan ifodalanadi - bu masofa deyiladi ...
C) Individual faoliyat radiusi
G) Migratsiya
D) Izolyatsiya
I) To'g'ri javob yo'q

6) Baykalda yashovchi turlar uchun diapazoni ushbu ko'l bilan cheklangan - bu ... mezonga misol.
K) Ekologik
T) Morfologik
I) geografik
D) Fiziologik

7).Turning bevosita yashash muhitini tashkil etuvchi atrof-muhit omillari majmuini o'z ichiga olgan turning mezoni ... mezonidir.
I) Ekologik
U) geografik
I) Morfologik
D) To‘g‘ri javob yo‘q

Evolyutsiya - bu ilgari mavjud bo'lganlardan yangi hayot shakllarining paydo bo'lishi jarayoni: gulli o'simliklar paporotnik va moxlardan, qushlar va sutemizuvchilar sudraluvchilardan, odamlar maymunga o'xshash ajdodlardan.

Evolyutsiya bugungi kungacha davom etmoqda, ammo evolyutsion vaqt shkalasi nuqtai nazaridan, inson hayoti shunchalik qisqa vaqtki, odam kamdan-kam hollarda evolyutsiyani bevosita kuzata oladi. Misol uchun, sanoat hududlarida zararsiz bakteriyalarning virulentga aylanishi yoki engilroq navlarning quyuq rangli kapalaklar tomonidan almashtirilishiga guvoh bo'lamiz.

Har bir turdagi organizmlarning o'ziga xos muhit va turmush tarziga moslashishi tabiatshunos olimlarning hayratini va hayratini doimo uyg'otdi. Bunday hayratlanarli moslashuvchanlikka erishish uchun tabiat tog'li hududlar uchun qo'ylarni yoki kasalliklarga chidamli kartoshka navlarini ko'paytirishda xuddi odam kabi ishlaydi. Chorvador va o'simlikshunos bu o'simliklar yoki hayvonlar yashashi kerak bo'lgan sharoitga yaxshi moslashgan shaxslarni tanlaydi. Ular kamroq mos keladiganlarni rad etishadi. Ular ko'pincha mavjud chiziqlarni kesib o'tish orqali yangi navlarni yaratadilar va o'z avlodlaridan ikkala navning foydali xususiyatlarini, masalan, bug'doyning bir navining yuqori hosildorligi va boshqasining sovuqqa chidamliligi yoki chinchilla quyonining kumush rangini o'zida mujassam etgan shaxslarni tanlab olishadi. daryo zotining yumshoq mo'ynasi bilan.

Evolyutsiya ham kesishish va tanlash orqali ishlaydi. Uning materiali barcha turlarda mavjud bo'lgan mutatsiyaga uchragan genlardir. Jinsiy ko'payishning har bir harakati bilan genlarning yangi birikmalari paydo bo'ladi. Turli xil gen birikmalariga ega bo'lgan shaxslar mavjudlik uchun kurashda bir-biri bilan raqobatlashadi. Chiroylilar ko'proq nasl qoldiradilar va oxir-oqibat yaxshi kombinatsiyalar yomonlarini siqib chiqaradi. Hatto nisbatan oz sonli mutatsiyaga uchragan genlar ham potentsial genetik o'zgaruvchanlikning katta rezervuarini ta'minlaydi. Agar insoniyat umuman olganda atigi 1000 ta mutatsiyaga uchragan genlarni olib yurgan bo'lsa, bu, albatta, qo'pol baho emas, bu genlarning mumkin bo'lgan birikmalari soni er yuzida yashovchi barcha odamlar sonidan ancha oshib ketadi. Ikkita odam yo'q, bir xil egizaklar bundan mustasno (bu haqdagi maqolaga qarang), ular genetik konstitutsiyada mutlaqo bir xil bo'ladi.

Evolyutsiya o'zining bevosita maqsadlari uchun allaqachon mavjud genlardan foydalanishiga qaramay, asosiy xom ashyo mutatsiyalar bo'lib, buning natijasida yangi genlar paydo bo'ladi. Shunday qilib, mutatsiya evolyutsiyaning eng katta harakatlantiruvchi kuchlaridan biridir va evolyutsiya jarayoni davom etar ekan, Yerdagi hayotning saqlanib qolishi va rivojlanishi uchun mutatsiya hali ham zarurdir.

Biroq, aksariyat yangi mutatsiyalar zararli yoki hatto o'limga olib keladi. Buni nima tushuntiradi? Buning sababi shundaki, har bir mavjud organizm uzoq davom etgan evolyutsiya natijasi bo'lib, u o'z hayot tarzi talablariga shunchalik yaxshi moslashganki, uning tashkilotidagi har qanday o'zgarish, o'zgarishlarga qaraganda yomonroq o'zgarish bo'lishi ehtimoli ko'proq. yaxshiroq. Tasavvur qilaylik: bir kishi soatining g'ildiragini sindirib tashladi va u soatni olgan soatsoz tasodifiy ravishda har xil o'lchamdagi va navdagi qismlarning bir uyumidan yangi g'ildirakni tanlaydi. Ehtimol, bundan keyin soat yomon ishlaydi va hatto butunlay shikastlanadi. Eng murakkab soat eng ibtidoiy organizmga qaraganda ancha sodda. Soatning harakatlanishi uchun o'nlab bir-biriga bog'langan g'ildiraklar kerak; organizmning rivojlanishi va yashashi uchun bir-biriga bog'langan minglab fiziologik jarayonlar zarur. Mutatsiya, bir genni boshqasiga almashtirib, bu jarayonlardan birini tasodifan o'zgartiradi. Aksariyat mutatsiyalar tananing uyg'unligini buzishi va ko'pchilik hatto o'limga olib kelishi ajablanarli emas.

Muayyan mutatsiyaning qanchalik zararli bo'lishi turmush tarziga va organizmning muhitiga bog'liq bo'ladi. Yashil o'simlik, uning mavjudligi xlorofillning kimyoviy faolligiga bog'liq bo'lsa, albinizmni keltirib chiqaradigan mutatsiya halokatli bo'ladi. G'orlarda yashovchi hayvonlar pigmentsiz harakat qilishlari mumkin, shuning uchun ular orasida albinizmga olib keladigan mutatsiya tarqalishi mumkin. Arktika sharoitida tanlov oq mutantlarni afzal ko'radi.

Atrof-muhit sharoitlari o'zgarganda, eski sharoitda mag'lub bo'lgan mutantlar paydo bo'ladi va hatto mutatsiyaga uchramagan ajdodlarini siqib chiqarishi mumkin. Kichik suv burga Daphnia - bizning hovuzlarimiz va turli xil suv havzalarining oddiy aholisi. U 20 ° C haroratda yaxshi rivojlanadi va agar harorat taxminan 27 ° C gacha ko'tarilsa, o'ladi. Laboratoriya sharoitida Angliyadagi zamonaviy iqlim sharoitida uning mavjudligi uchun 25 dan 30 ° C gacha bo'lgan mutant paydo bo'ldi , mutant shaxslar mavjud bo'lishi mumkin emas edi. Tasavvur qilaylikki, harorat 7-8 ° S ga ko'tarildi. Bunday holda, mutantlar omon qolishga qodir bo'lgan yagona shaxslar bo'lib, ular butunlay mutantlardan iborat yangi chiziqqa poydevor qo'yishadi.

Xuddi shu tarzda, mutant shaxslar tur yangi hududlarni mustamlaka qilganda yoki turmush tarzini o'zgartirganda qiymatga ega bo'ladi. Evolyutsiya jarayonida hayot doimiy ravishda yangi hududlarni: dengizlarni, quruqlikni, toza suvlarni, havoni o'rgandi va boshqa organizmlar - o'simliklar va hayvonlarga kirib bordi. Inson yangi yerlarga joylashsa, yozuv mashinkasini belkurakga, gaz pechini toshdan yasalgan pechkaga almashtira oladigan erkak va ayollar kerak. Hayot yangi hududlarga kengayganda, u mutatsiyaga uchragan genlarning katta zaxirasiga ega bo'lganligi sababli, yangi sharoitlarga ko'chmanchilarni tanlash uchun hali ham etarlicha o'zgaruvchan turlarga muhtoj. Agar muzlik davri bizning erlarimizga qaytsa, ba'zan bizning yovvoyi turlarimiz orasida uchraydigan oq qushlar, ehtimol, qor bilan qoplangan hududlarning birinchi muvaffaqiyatli aholisi bo'lar edi.

Shunday qilib, turlar nuqtai nazaridan mutatsiyalar zarur bo'lganidek zararlidir. Mutatsiyalar mavjud bo'lish shartlari o'zgarmas ekan, zararli hisoblanadi, chunki tirik organizmlar evolyutsiyasi natijasida atrof-muhit va hayot tarziga moslashadi va mutatsiyalar bu asriy moslashuvchanlikni yaxshilashdan ko'ra ko'proq zaiflashadi yoki yo'q qiladi. . Mutatsiyalar zarur, chunki mavjudlik shartlari uzoq vaqt davomida hech qachon o'zgarmaydi. Asta-sekin, yillar va asrlar davomida iqlim o'zgaradi; daryolar o'z yo'nalishini o'zgartiradi; tog'lar tekislanadi; Ba'zi oziq-ovqat manbalari tugaydi va yangilari paydo bo'ladi; yirtqich hayvonlar bir hududdan ikkinchisiga ko'chib o'tadi va Yerning ilgari yashamagan burchaklaridagi odamlar doimiy ravishda o'simliklar va hayvonlar uchun yangi yashash sharoitlarini yaratadilar. Natijada atrof-muhitning har bir o'zgarishiga yangi moslashuv bilan javob bera oladigan turlargina omon qoladi va bular mutant genlarning etarli zaxirasiga ega bo'lgan turlar bo'ladi. Shunday qilib, har bir tur hozirgi sharoitdan kelib chiqadigan past mutatsiya tezligini saqlash talabi va kelajakdagi istiqbollar bilan bog'liq bo'lgan mutatsiyalarning sezilarli darajada to'planishi talabi o'rtasidagi muvozanatni saqlashi kerak. Tez-tez mutatsiyaga uchragan tur yo'q bo'lib ketadi, chunki uning ko'plab shaxslari zaif, qisqa umr ko'radi yoki bepusht bo'ladi. Mutatsiyalar juda kam uchraydigan turlar bir muncha vaqt muvaffaqiyatli omon qolishi mumkin, ammo o'zgaruvchan sharoitlar moslashishni talab qilganda, ular zarur genlarga ega bo'lmaganda omon qolmaydi.

Deb nomlangan spontan mutatsiya tezligi, ya'ni ma'lum bir turning genlari mutatsiyaga uchragan o'rtacha chastota bu qarama-qarshi talablar orasidagi natijada muvozanatni ifodalaydi. Spontan mutatsiyaning chastotasi faqat bir nechta turlarda o'rganilgan. U 100 ming jinsiy hujayraga ma'lum bir gen uchun bitta mutatsiyadan 10 million hujayraga bitta mutatsiyagacha o'zgarib turadi. Biroq, yuqori va past mutatsiya chastotalari ma'lum. Odamlardagi ba'zi anomaliyalar mutatsiya tezligi ancha yuqori bo'lgan genlar tufayli yuzaga keladi. Shunday qilib, insonning 100 000 X xromosomasidan taxminan 3 tasi yangi gemofiliya mutatsiyasiga ega. Agar Angliyada har yili 800 000 bola tug'ilgan bo'lsa, ularning yarmi o'g'il bolalar va bu bolalarda 1 200 000 X xromosoma (har bir o'g'il bittadan va har bir qiz ikkitadan) bo'lsa, unda har yili Angliyada 36 ta bola tug'ilib, bitta yangi bola tug'iladi. gemofiliya gen. Barcha o'g'il bolalar gemofiliya bilan og'riydilar, barcha qizlar tashqi tomondan oddiy "tashuvchilar" bo'ladi.

Boshqa ba'zi inson genlari yanada yuqori tezlikda mutatsiyaga uchragan ko'rinadi, ammo ko'pchilik inson genlari kamroq mutatsiya darajasiga ega, deb ishonish uchun asos bor, ehtimol 100 000 gametadan 1 yoki undan kam.

Spontan mutatsiya qanday sodir bo'ladi? Bu, ehtimol, genetikaning eng muhim muammolaridan biri, ammo u hozirgacha faqat qisman hal qilingan. Biz bilamizki, ionlashtiruvchi nurlanish mutatsiyalarni keltirib chiqaradi va nurlanish atmosferada ham, tuproqda ham mavjud. Bu tabiiy nurlanishlar o'z-o'zidan paydo bo'ladigan mutatsiyalarni keltirib chiqarishiga shubha yo'q, ammo ularning soni tabiatda kuzatilgan mutatsiyalarning umumiy sonining faqat bir qismini hisobga olish uchun juda kichik ekanligi hisoblab chiqilgan. Bir qator kimyoviy moddalar yordamida laboratoriya sharoitida mutatsiyalarni olish mumkin edi. Ulardan ba'zilari, masalan, xantal gazi, ionlashtiruvchi nurlanish kabi samaralidir. Boshqalar, kamroq genetik kuchga ega, tabiiy ravishda paydo bo'ladi yoki ba'zi tabiiy birikmalarga yaqin. Shunday qilib, bu juda katta ehtimol mutagen kimyoviy moddalar spontan mutatsiyalarning paydo bo'lishi uchun qisman javobgardir. Bundan tashqari, spontan mutatsiyalar past haroratlarga qaraganda yuqori haroratlarda tez-tez sodir bo'lishini bilamiz. Fizika bizga yuqori haroratlarda materiyani tashkil etuvchi molekulalar past haroratlarga qaraganda tezroq harakat qilishini o'rgatadi. Bu gen yaqinidagi molekulalarning o'ta tez harakatlanishi undagi mutatsiyaga olib kelishi mumkinligini taxmin qiladi. Bundan tashqari, gen bo'linishga tayyorgarlik ko'rayotganda, o'z yonida mutlaqo o'xshash genni hosil qiladigan davrda mutatsiya sodir bo'lishi mumkin. Bu qutining qopqog'ida tasvirlangan dizaynning aniq nusxasiga katlanadigan kublar bilan solishtirish mumkin bo'lgan juda murakkab jarayon. Agar bitta kub bo'lmasa yoki ikkita kub almashtirilsa, nusxa noto'g'ri bo'ladi. Gen ham o'z hamkasbini yaratish uchun zarur bo'lgan barcha qismlarga ega bo'lmasligi mumkin yoki u turli qismlarni tanlash va birlashtirishda "xato" qilishi mumkin. Agar noto'g'ri nusxa yaratilgan bo'lsa, u bundan buyon keyingi nusxalarni yaratish uchun shablon bo'lib xizmat qiladi va shu bilan yangi mutatsiyaga uchragan gen tarqaladi.

Turli mutagenlarning ta'siriga ko'plab tadqiqotlar bag'ishlangan. Keyinchalik biz faqat bitta mutagenni, ya'ni ionlashtiruvchi nurlanishni batafsil ko'rib chiqamiz, chunki bu o'zgaruvchanlik manbai atom davrida katta ahamiyatga ega. Shu bilan birga, dori vositalari, kosmetika vositalari, oziq-ovqat qo'shimchalari sifatida, shuningdek, ishlab chiqarish jarayonlarida tobora ko'proq kimyoviy moddalar qo'llanilishini e'tibordan chetda qoldirib bo'lmaydi. Ehtimol, ularning ba'zilari mutatsiyalarni keltirib chiqarishi va shu bilan ionlashtiruvchi nurlanish kabi xavf tug'dirishi mumkin.

Dori va boshqa kimyoviy moddalarning genetik ta'sirini tekshirish rejalari keng muhokama qilinmoqda va bu rejalar yaqin kelajakda amalga oshishi mumkin. Biroq, bunday tajribalardan aniq xulosalar chiqarish oson emas. Biz chuqur kirib boradigan ionlashtiruvchi nurlanish barcha organizmlarda mutatsiyaga olib kelishiga ishonchimiz komil bo'lsa-da, kimyoviy moddalar bilan vaziyat boshqacha: ular turli organizmlarga har xil ta'sir ko'rsatishi mumkin. Misol uchun, kofein bakteriyalarda mutatsiyaga olib keladi, ammo sichqonlar ustida o'tkazilgan tajribalarda mutlaqo samarasiz. Sichqonlar bakteriyalarga qaraganda odamlarga yaqinroqdir, shuning uchun biz bu natijalarni taskin beruvchi deb hisoblashimiz va ko'p miqdorda choy va qahva ichish bizning sog'lig'imizga qanday ta'sir qilishidan qat'i nazar, avlodlarimizga zarar etkaza olmaydi degan xulosaga kelishimiz mumkin. Garchi bu xulosa juda asosli bo'lib ko'rinsa-da, bu to'liq aniq bo'lishi mumkin emas. Ogohlantirish: Drosophila lichinkalarining oziq-ovqatiga oz miqdorda formaldegid qo'shilishi erkaklarda mutatsiyaga olib keladi, lekin ayollarda emas. Aynan shu kimyoviy moddalar ta'sirida bir xillikning yo'qligi mutatsiyalarni laboratoriya tadqiqotlari asosida odamlar haqida xulosa chiqarishni qiyinlashtiradi. Agar biz insoniyatni kimyoviy moddalar sabab bo'lgan istalmagan mutatsiyalar bilan yuklamaslikni istasak, hali ham ba'zi xulosalar chiqarishimiz kerak.

Biz bu masala bilan boshqa shug'ullanmaymiz va suhbatimizni rentgen nurlarining mutagen ta'siri bilan cheklaymiz. Ionlashtiruvchi nurlanishning har xil turlari bir xil ta'sir qilmaydi, ammo bu farqlar ahamiyatsiz va kelajakda insoniyat duch kelishi mumkin bo'lgan genetik xavf haqida tasavvurga ega bo'lishni xohlaydigan genetik bo'lmaganlarga qaraganda nazariy genetiklarni qiziqtiradi.

Agar xato topsangiz, matnning bir qismini ajratib ko'rsating va bosing Ctrl+Enter.