Біологія_Навчальний експрес-довідник
.pdf
Основні закони спадковості, відкриті Г. Менделем (1865 р.)
Формулювання Ілюстрація на горосі Табл.12
П р а в и л о о д н о м а н і т н о с т і г і б р и д і в п е р ш о г о п о к о л і н н я ( п е р ш и й з а к о н )
За моногібридного схрещування у гібридів першого поко |
|
Насінини жовтого кольору та круглі за фор |
ління проявляються лише домінантні ознаки – воно за фе |
|
мою. |
нотипом одноманітне. |
|
|
|
|
|
|
|
|
З а к о н р о з щ е п л е н н я ( д р у г и й з а к о н )
При самозапиленні гібридів першого покоління у нащадків |
|
3 ч. насінин жовтого кольору та 1 ч. – зеле |
(гібридів другого покоління) відбувається розщеплення оз |
|
ного або 3 ч. насінин круглої форми та 1 ч. |
нак за співвідношенням 3:1 – утворюються дві групи фено |
|
– зморщеної. |
типів: домінантна (3 частини) та рецесивна (1 частина). |
|
|
|
|
|
З а к о н н е з а л е ж н о г о у с п а д к у в а н н я ( т р е т і й з а к о н )
За дигібридного схрещування у гібридів другого покоління |
|
9 ч. насінин жовтого кольору та круглої фор |
кожна пара ознак, якщо їх гени знаходяться в різних хромо |
|
ми, 3 ч. насінин жовтого кольору та зморще |
сомах, успадковується незалежно від іншої і дає з нею всі |
|
ної форми, 3 ч. насінин зеленого кольору та |
можливі сполучення. Утворюється 4 групи фенотипів за |
|
круглої форми, 1 ч. насінин зеленого кольо |
співвідношенням 9:3:3:1. |
|
ру та зморщеної форми. |
|
|
|
« Г і п о т е з а » ч и с т о т и г а м е т
Під час утворення гамет пари факторів альтернативних оз нак, що містяться в організмі, не змішуються, а переходять до гамет у чистому виді, по одному від кожної пари.
Та чи інша ознака організму обумовлена в з а є м о д і є ю низки генів, до то го ж кожний ген може проявляти м н о ж и н н у д і ю , тобто впливати на прояв декількох ознак.
Взаємодія неалельних генів
|
Тип та механізм взаємодії |
Приклади |
Табл.13 |
|
Кооперація — взаємодія двох домінантних генів, |
Горіхоподібний гребінь у курей формується в ре |
|
||
кожний із яких має самостійний фенотипний прояв. |
зультаті взаємодії домінантних алелей генів горохо |
|
||
|
|
подібного та трояндоподібного гребенів. |
|
|
|
|
|
|
|
Комплементарність (взаємодоповнення) — |
Фіалкове забарвлення плодів баклажанів, червоне |
|
||
взаємодія двох домінантних генів, кожен з яких са |
забарвлення віночка у горошку запашного тощо. |
|
||
мостійно, без дії іншої домінанти, не викличе відпо |
|
|
|
|
відного фенотипного ефекту. Лише наявність обох |
|
|
|
|
генів спричиняє розвиток певної ознаки. Проти |
|
|
|
|
лежна ознака виникає при відсутності одного з домі |
|
|
|
|
нантних генів або обох. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Доповнення — взаємодія двох пар генів, які ус |
Темне забарвлення хутра у мишей та інших гри |
|
||
падковуються незалежно, коли одна домінанта ви |
зунів, яке зумовлене присутністю двох домінантних |
|
||
являє свій ефект незалежно від іншої, тоді як дія |
неалельних генів, один із яких визначає наявність |
|
||
другого гена виявляється лише за наявності першо |
пігменту, а інший – його розподіл по волосині. За |
|
||
го. |
барвлення віночка у льону. |
|
||
|
|
|
|
|
Епістаз (пригнічення) — взаємодія пар неалель |
Червоне забарвлення цибулини у цибулі (взаємодія |
|
||
них генів, коли алель одного гена пригнічує прояв |
домінантних алелей двох неалельних генів). Пурпу |
|
||
алелі іншого. |
рове забарвлення очей у дрозофіли (взаємодія реце |
G |
||
|
|
сивних алелей двох неалельних генів). |
|
|
БІОЛОГІЯ |
21 |
|
ЗАГАЛЬНА БІОЛОГІЯ |
|
|
G |
Тип та механізм взаємодії |
Приклади |
Модифікація — існує комплекс поки що неіден тифікованих генів, які видозмінюють прояв дії інших генів. Ці гени не підлягають менделівським законо мірностям.
Кількість кольорових плям (чорних, червоних і т.п.) та їх розташування на білому тлі тіла великої рога тої худоби, собак, голубів тощо.
Полімерія — взаємодія двох або більше неалель них генів, коли їх домінантні алелі впливають на ступінь розвитку однієї і тієї ж фенотипної ознаки, що забезпечує кількісну мінливість організмів.
Інтенсивність червоного забарвлення зерна у пше ниці, розміри плодів у фігурного гарбуза, інтенсив ність росту, плодючість, жирність молока тощо у тварин, ріст, маса тіла, рівень артеріального тиску у людини (кумулятивна полімерія). Форма плодів у фігурного гарбуза, стручка у грициків (некумуля тивна полімерія).
Ефект положення — явище, коли фенотипний |
Формування мозаїчного типу забарвлення очей у |
||
прояв гена залежить від того, які інші гени розта |
дрозофіли за умови переміщення алелі відповідного |
||
шовані поряд. Ефект положення властивий усім |
гена на іншу ділянку хромосоми. Ефект положення |
||
живим організмам і є одним із найважливіших гене |
відомий і для інших генів дрозофіли, а також для ку |
||
тичних законів. |
курудзи та інших організмів. |
||
|
|
|
|
Плейотропія (множинна дія) — явище, прита |
Захворювання арахнодактилія (“павучі пальці”) у |
||
манне більшості генів, коли одна алель одночасно |
людини, зумовлене мутацією домінантної алелі, су |
||
впливає на прояв різних ознак. |
проводжується неправильним положенням кришта |
||
|
|
лика ока та вродженими вадами серця. У дрозофіли |
|
|
|
білоокість визначається рецесивною алеллю і су |
|
|
|
проводжується світлим забарвленням тіла, знижен |
|
|
|
ням плодючості, зменшенням тривалості життя. |
|
|
|
Розмір насінної коробочки та наявність на ній гос |
|
|
|
трих колючок у дурману зумовлюється дією гена, |
|
|
|
який також визначає міцність стебла, довжину ме |
|
|
|
живузль, розвиток бічних пагонів тощо. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.2.2.1.2.2. Хромосомна теорія
Основні твердження хромосомної теорії Т. Моргана (1914 р.)
Табл.14 Формулювання Твердження, що випливають із закону
З а к о н з ч е п л е н о г о у с п а д к у в а н н я
Зчеплені гени, що локалізовані в одній 1. Гени знаходяться в хромосомах, кожна з яких являє собою
хромосомі, спадкуються разом і не по |
групу зчеплення; кількість груп зчеплення кожного виду орга |
казують незалежного розподілу. |
нізмів дорівнює гаплоїдному числу хромосом. |
|
2. У хромосомі кожний ген займає певне місце (локус); усі гени |
|
в хромосомі розміщені лінійно. |
|
3. Між гомологічними хромосомами відбувається перехрещен |
ня (кросинговер) та обмін алельними генами.
4. Відстань між генами у хромосомі пропорційна частоті пере хрещень і виражається в процентах кросинговеру між ними.
22 |
БІОЛОГІЯ |
ЗАГАЛЬНА БІОЛОГІЯ |
|
|
|
Визначення статі
Тип взаємодії |
Механізм |
Приклади |
Табл.14 |
|
|
|
|
Х р о м о с о м н е
Стать визначається в момент запліднення наявністю пари статевих хромосом та їх комбінацією. Стать, що містить одинакові статеві хромосоми (XX; ZZ), називається гомогаметною, а різні (XY; ZW) – гетерога метною. Гомогаметні особини продукують один тип гамет (X або Z), а гетерогаметні – два (X та Y або Z та W). Співвідношення статей 1:1.
|
XY |
|
Жіноча стать гомогаметна (XX), а чо |
Більшість організмів (ссавці, частина |
|
|
|
|
|
ловіча – гетерогаметна (XY). |
земноводних, більшість видів риб, чис |
|
|
|
|
|
|
ленні безхребетні, деякі дводомні рос |
|
|
|
|
|
|
лини). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ZW |
Жіноча стать гетерогаметна (ZW), а |
Птахи, плазуни, деякі види риб та зем |
|||
|
|
|
чоловіча – гомогаметна (ZZ). |
новодних, метелики, деякі види рослин |
|
|
|
|
|
|
(наприклад, полуниці). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XO |
Самці не мають Y хромосоми. |
Прямокрилі (наприклад, коники), паву |
|||
|
|
|
|
ки, деякі види клопів. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B – 2n,
C – n
Самиці продукують два типи яєць: Суспільні перетинчастокрилі комахи запліднені та незапліднені. З яєць пер (бджоли, джмелі, мурашки тощо). шого типу розвиваються диплоїдні са миці, а з другого – гаплоїдні самці.
Ф і з і о л о г і ч н е
Стать визначається |
|
Самиці продукують яйцеклітини двох |
Деякі безхребетні (коловертки, багато |
||
до моменту заплід |
|
типів: великі, багаті на жовток, та дріб |
щетинковий черв’як динофілюс тощо). |
||
нення |
|
ні, з невеликим запасом поживних ре |
|
|
|
|
|
|
човин. Із яйцеклітин першого типу роз |
|
|
|
|
|
виваються самиці, а із яйцеклітин дру |
|
|
|
|
|
гого – самці. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Стать може змінюва Молоді особини спочатку стають сам
тися протягом життя |
цями чи самицями, а після досягнення |
особини |
певних розмірів перетворюються в осо |
|
бин протилежної статі. |
Кільчастий черв’як офріотрох, деякі ра коподібні і риби (наприклад, акваріумні риби мечоносці).
У с п а д к у в а н н я о з н а к , з ч е п л е н и х з і с т а т т ю . Ознаки, ге ни яких локалізовані в статевих хромосомах, називаються зчепленими зі статтю. Якщо одна із Х хромосом містить рецесивний ген, що визна чає прояв аномальної ознаки, то носієм гена ознаки є жіноча особина, а проявляється ознака у чоловічої особини. Рецесивний ген ознаки від матерів передається синам і проявляється, а від батьків – дочкам і не проявляється, якщо гомологічна алель гена у них є домінантною.
Приклади: гемофілія і дальтонізм у людини, забарвлення хутра у котів (темне або руде; ніколи не має рудих і чорних плям на білому тлі), червоне забарв лення очей у дрозофіли тощо.
1.2.3. Закономірності мінливості |
1.2.3. |
М і н л и в і с т ь – властивість живих організмів змінюватися під впливом факторів середовища, результатом чого є набування нових та втрата існуючих ознак.
БІОЛОГІЯ |
23 |
|
ЗАГАЛЬНА БІОЛОГІЯ |
|
|
Порівняльна характеристика форм мінливості
Табл.16 |
|
|
Характеристика |
|
Модифікаційна (неспадкова) |
Мутаційна (спадкова) |
|
|||
|
|
|
мінливість |
мінливість |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Об’єкт зміни |
|
|
Фенотип у межах норми реакції на |
Генотип |
||||
|
|
|
|
|
|
|
умови середовища. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Добираючий фактор |
Зміна умов оточуючого середовища. |
Зміна умов оточуючого середовища. |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Успадкування ознак |
Відсутнє |
Має місце завжди. |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Схильність |
до |
змінювання |
Відсутня |
Має місце у разі хромосомної мутації. |
||||
|
|
хромосом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Схильність |
до |
змінювання |
Відсутня |
Має місце у разі генної мутації. |
||||
|
|
молекул ДНК |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Значення для особини |
Підвищує або знижує життєздат |
Корисні зміни дають переваги в бо |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
ність, продуктивність, адаптацію. |
ротьбі за існування, шкідливі – ве |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дуть до загибелі. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Значення для виду |
Сприяє виживанню. |
Веде до утворення нових популяцій, |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
видів і т. ін. в результаті дивергенції. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Роль в еволюції |
|
|
Пристосування організмів до умов |
Матеріал для природного добору. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
середовища. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Форма мінливості |
Визначена (групова). |
Невизначена (індивідуальна), комбі |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
нативна. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наявність закономірності |
Статистична закономірність варіа |
Закон гомологічних рядів спадкової |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
ційних рядів. |
мінливості. |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
З а к о н г о м о л о г і ч н и х р я д і в с п а д к о в о ї м і н л и в о с т і
(М.І. Вавілов, 1920 р.):
Генетично споріднені види та роди організмів характеризуються подібними ряда ми спадкової мінливості. Знаючи ряд форм у межах одного виду, мож ливо передбачити наявність паралельних форм у інших видів та родів.
Характеристика спадкової мінливості
Табл.17 |
Критерій |
Види |
Характеристика |
|
Приклади |
|
класифікації |
мутацій |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
М у т а ц і й н а
|
|
|
Генеративні |
|
Виникають у статевих клітинах. Домінантна |
Захворювання на гемофі |
|||
|
|
|
|
|
мутація проявляється у 1 му поколінні, а ре |
лію у людей в окремих ро |
|||
|
|
|
|
|
цесивна – в одному з наступних поколінь, ко |
динах. |
|||
|
Тип |
|
|
|
ли переходить у гомозиготний стан. |
|
|
|
|
клітини |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Соматичні |
Виникають у соматичних клітинах і проявля |
Деякі сорти плодових та |
||||||
|
|
|
|
|
ються у тій частині організму, яка розвинулася |
|
ягідних культур. |
|
|
|
|
|
|
|
зі зміненої клітини. Має значення для видів, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
що розмножуються вегетативним шляхом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Спонтанні |
|
Мають місце в природі без втручання людини. |
Різноманітність видів та |
|||
|
|
|
|
|
|
|
різновидів диких рослин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чи тварин. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Характер |
Індуковані |
|
Відбуваються за допомогою людини під впли |
|
|
вом фізичних (іонізуюче випро мінювання, |
|
причини |
|
|
|
|
|
температура), хімічних (аналоги азотистих ос |
|
|
|
|
|
|
|
|
нов, акридинові фарбники, деякі ліки тощо) та |
|
|
|
біологічних (деякі віруси) факторів. Мають |
|
|
|
широке застосування у селекційній практиці. |
Декілька сот сортів куль турних рослин (ячменю, пшениці та ін.)
G
24 |
БІОЛОГІЯ |
ЗАГАЛЬНА БІОЛОГІЯ |
|
|
|
G |
Критерій |
Види |
Характеристика |
Приклади |
|
класифікації |
мутацій |
|
|
|
|
Генні |
Зумовлені зміною будови самого гена – втра |
«Платинове» забарвлен |
|
|
|
тою, додаванням або перестановкою нуклео |
ня хутра, яке з’явилося |
|
|
|
тидів у молекулі ДНК. Зустрічаються досить |
серед сріблястих лисиць. |
|
|
|
часто. Можуть бути домінантними та рецесив |
|
|
|
|
ними, генеративними та соматичними, спон |
|
|
|
|
танними та індукованими. |
|
Характер
зміни в генотипі
Хромосомні Зумовлені зміною структури або кількості хромосом геному особини. Структура хромо соми може змінитися в результаті порушення кросинговеру (втрата помноження або інвер сія того чи іншого фрагменту хромосоми), пе реносу фрагменту хромосоми до негомологіч ної їй хромосоми.
При кратному збільшенні числа наборів хро мосом геному має місце поліплоїдія, яка вини кає в результаті руйнування веретена поділу клітини.
Якщо має місце надлишок або нестача однієї хромосоми в парі гомологічних хромосом, то виникає гетероплоїдія, яка трапляється в ре зультаті порушення процесу розходження хромосом у мейозі після кон’югації.
Захворювання людини мієлоїдна лейкемія спри чиняється втратою знач ного фрагменту 21 ої хромосоми.
Значна частина природ них (люцерна, пшениця) та штучних (жито, коню шина) сортів рослин.
Синдром Дауна у людини спричиняється трисомією 21 ої хромосоми.
Цитоплаз Результат зміни структури ДНК клітинних ор матичні ганоїдів (пластид, мітохондрій). Спадкуються по материнській лінії, тому що зигота одержує
цитоплазму із яйцеклітини.
Строкатість листя рослин в результаті мутацій у ДНК хлоропластів.
К о м б і н а т и в н а
Має місце в результаті взаємодії неалельних генів у гібридному поколінні. Відіграє значну роль в еволюції. Широко застосовується в селекції рослин та тварин.
Горіхоподібний гребінь у курей, який формується в результаті взаємодії домі нантних алелів генів го рохоподібного та троян доподібного гребенів.
1.3. Еволюційний процес
Б і о л о г і ч н а е в о л ю ц і я – це незворотний процес у часі, завдяки яко му виникають нові, відмінні організми, які мають більш високий рі вень структурної та функціональної організації.
Елементарною одиницею еволюційного процесу є популяція.
Біологічна еволюція відбувається в результаті дії природного добору на біоло гічний матеріал зі спадковою мінливістю.
О с н о в н і з а к о н и е в о л ю ц і ї :
1.Еволюція відбувається з різною швидкістю у різні періоди.
2.Еволюція організмів різних типів відбувається з різною швидкістю.
3.Еволюція не завжди йде від простого до складного. Існує багато прикладів, ко ли складна форма дала початок більш простим (регресивна еволюція).
4.Еволюція торкається популяцій, а не окремих особин.
БІОЛОГІЯ |
25 |
|
ЗАГАЛЬНА БІОЛОГІЯ |
|
|
1.3.1.1.3.1. Фактори еволюційного процесу
Форми мінливості та їх еволюційне значення
Табл.18 Форми мінливості Причини виникнення Значення Приклади
Н е с п а д к о в а , м о д и ф і к а ц і й н а ( ф е н о т и п і ч н а )
Зміна умов середовища, в результаті чого організм змінюється в межах норми реакції, визначеної геноти пом.
Адаптація – пристосуван ня до даних умов середови ща, виживання, збережен ня потомства.
Білоголова капуста в умовах жаркого клімату не утворює головки. Породи коней та корів, що завезені в гори, стають низькорослими.
С п а д к о в а ( г е н о т и п і ч н а )
|
Мутаційна |
|
Вплив зовнішніх та внут |
Матеріал для природного |
Поява поліплоїдних форм у |
||||||||
|
|
|
|
рішніх мутагенних факто |
та штучного добору. Му |
популяціях рослин або дея |
|||||||
|
|
|
|
рів, у результаті чого відбу |
тації можуть бути корис |
ких тварин (комахи, риби) |
|||||||
|
|
|
|
ваються зміни в генах і |
ними, шкідливими та ней |
веде |
до |
їх репродуктивної |
|||||
|
|
|
|
хромосомах. |
|
|
тральними, домінантними |
ізоляції та утворення нових |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
та рецесивними. |
видів. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Комбінативна |
|
Виникає стихійно в межах |
Розповсюдження у попу |
Поява |
рожевих квіток у |
|||||||
|
|
|
|
популяції у разі схрещу |
ляції нових спадкових змін, |
разі |
схрещування |
біло |
|||||
|
|
|
|
вання, коли |
у нащадків |
які є матеріалом для добо |
квіткової та червоноквітко |
||||||
|
|
|
|
з’являються нові комбіна |
ру. |
вої примул. Після схрещу |
|||||||
|
|
|
|
ції генів. |
|
|
|
вання |
білого та |
сірого |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
кролів може з’явитися чор |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
не потомство. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Співвідносна |
Виникає в результаті влас |
Постійність взаємопов’я |
Довгоногі тварини |
мають |
||||||||
|
(корелятивна) |
|
тивості генів |
впливати |
на |
заних ознак, цілість орга |
довгу шию. У столових сор |
|
|||||
|
|
|
|
формування |
не одного, |
а |
нізму як системи. |
тів буряку узгоджено змі |
|
||||
|
|
|
|
двох і більше ознак. |
|
|
нюється забарвлення коре |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
неплоду та жилок листка. |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Характеристика форм добору
Табл.19 |
|
Показники |
|
Штучний добір |
Природний добір |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Вихідний матеріал |
Індивідуальні ознаки організму |
Індивідуальні ознаки організму |
|||||
|
для добору |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Добиральний фактор |
Людина |
Умови середовища (жива та нежива |
|||||
|
|
|
|
|
|
природа). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шлях змін: |
|
|
|
|
|
||
|
|
сприятливих |
|
Відбираються, стають продуктив |
Залишаються, накопичуються, пе |
|
||
|
|
|
|
|
ними. |
редаються нащадкам. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
несприятливих |
|
Відбираються, бракуються, знищу |
Знищуються в умовах змагання за |
|
||
|
|
|
|
|
ються. |
існування. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Характер дії |
Творчий – спрямоване накопичення |
Творчий – добір ознак, корисний |
|||||
|
|
|
|
|
ознак на користь людині. |
для особини, популяції, виду, що ве |
|
|
|
|
|
|
|
|
де до виникнення нових форм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Результат добору |
Нові сорти рослин, породи тварин, |
Нові види |
|||||
|
|
|
|
|
штами мікроорганізмів. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Форми добору |
Масовий; індивідуальний; несвідо |
|
мий (стихійний); методичний (свідо |
|
мий). |
Стабілізуючий, рушійний (спрямо ваний) та розриваючий (дизруптив ний).
26 |
БІОЛОГІЯ |
ЗАГАЛЬНА БІОЛОГІЯ |
|
|
|
Боротьба за існування – зміст природного добору
(за Ч. Дарвіном)
|
Результат |
|
Приклади з тваринного світу |
|
Зберігання популяції та виду за рахунок загибелі |
Табл.20 |
|
|
|
слабких особин. Приклади з рослинного світу |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В н у т р і ш н ь о в и д о в е з м а г а н н я
Перемога |
більш |
Змагання між хижаками од |
|||
життєздатної |
по |
нієї популяції за здобич; внут |
|||
пуляції над |
менш |
рішньовидовий канібалізм – |
|||
життєздатною, |
що |
знищення |
молодняку |
в разі |
|
займає ту ж еколо |
надмірної |
чисельності |
попу |
||
гічну нішу. |
|
|
ляції; боротьба за зверхність |
||
|
|
|
у зграї. |
|
|
У хвойному лісі одного віку одні дерева розлого роз метали крону і сприймають більше світла, їхні ко рені проникають глибше в грунт і дістають більше води і поживних речовин, чим завдають збитків сла бим деревам; переваги у відновленні та розмно женні мають більш розвинуті особини.
М і ж в и д о в е з м а г а н н я
Використання од ного виду іншим як поживу; розселен ня на новій тери торії.
Витіснення жалоносною єв ропейською бджолою місце вої австралійської; боротьба за поживу між видами одного роду – сірого та чорного па цюків; поїдання хижаками жертв.
Ялини в листяному лісі добре розвиваються під по кровом дерев, а потім переганяють у рості листяні дерева, сходи яких в умовах глибокого затінення ги нуть; бур’яни (аборигени даної місцевості) пригні чують культурні рослини; рослини паразити жив ляться за рахунок рослини живителя.
З м а г а н н я з н е с п р и я т л и в и м и у м о в а м и
Виживання за гос |
Взимку тварини змінюють за |
трих умов або умов, |
барвлення, густість смуху, |
що змінилися, най |
поринають у сплячку. |
пристосованіших |
|
особин. |
|
Редукція (зменшення розмірів) листя та утворення довгих коренів у рослин пустелі, літній спокій у ефемероїдів, ловіння комах у болотяних рослин (на долужування нестачі азоту), величезна насіннєва продуктивність і здатність до вегетативного роз множення, наприклад, у бур’янів, рясне спороутво рення у грибів паразитів.
Поняття « б о р о т ь б а з а і с н у в а н н я » , яке ввів Ч. Дарвін, у дійсності не має біологічного змісту, бо вживається для позначен ня всієї сукупності зв’язків між організмами та середовищем існу вання, які є екологічними факторами і відносяться до сфери еко логії.
Усі екологічні фактори, якщо вони діють із постійною або періодичною інтен сивністю, є водночас ф а к т о р а м и е в о л ю ц і ї . Внаслідок їхньої комплексної дії на популяції менш пристосовані особини гинуть, не даючи потомства. Отже, ніякої «боротьби» у цьому процесі немає.
Термін « д о б і р » означає певний свідомий акт, який спостерігається ли ше серед тварин з розвиненою вищою нервовою діяльністю, і тому не може вживатися для позначення загальнобіологічного ево люційного фактора.
В дійсності, певні умови оточуючого середовища сприяють існуванню тієї чи іншої форми живих організмів, яка з’явилася за цих умов. Зміню ються умови оточуючого середовища – змінюються і життєві форми.
Таким чином, визначальним фактором так званого еволюційного процесу є не «боротьба за існування» чи «природний добір», а відповідність організму умовам оточуючого середовища.
БІОЛОГІЯ |
27 |
|
ЗАГАЛЬНА БІОЛОГІЯ |
|
|
Фактори еволюційного процесу
Табл.21 Вид Зміст Еволюційне значення Приклади
С п а д к о в а м і н л и в і с т ь
Мутаційна |
Стійкі |
зміни |
генетичного |
|
Гомологічні ряди мутаційної |
|||
|
|
матеріалу (спадкової інфор |
|
мінливості організмів (остю |
||||
|
|
мації) |
на молекулярному |
|
куватість суцвіть, плівчастість |
|||
|
|
(генні мутації) та клітинно |
|
насіння та інші ознаки рослин |
||||
|
|
му (поліплоїдія, зміна числа |
|
родини. Злакові – жита, пше |
||||
|
|
хромосом окремих пар, пе |
|
ниці, ячменю, проса, кукуруд |
||||
|
|
ребудова хромосом) рівнях. |
Збільшення різноманітності |
зи тощо). Більш як третина |
||||
|
|
|
|
|
|
покритонасінних рослин – |
||
|
|
|
|
|
|
організмів популяцій, внас |
поліплоїди (пшениця м’яка та |
|
|
|
|
|
|
|
тверда, картопля, слива до |
||
|
|
|
|
|
|
лідок чого зростає вірогід |
||
|
|
|
|
|
|
машня, люцерна тощо). |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Комбіна< |
Виникнення |
різних поєд |
ність появи особин, краще |
Після схрещування білого |
||||
тивна |
нань неалельних генів та оз |
пристосованих до умов існу |
та сірого кролів може з’яви |
|||||
|
|
нак, які визначаються цими |
тися чорне потомство. Горі |
|||||
|
|
|
||||||
|
|
генами, відмінних від бать |
вання. |
хоподібний гребінь у курей |
||||
|
|
ківських форм. |
|
формується внаслідок взає |
||||
|
|
|
|
|
|
|
модії домінантних алелей ге |
|
|
|
|
|
|
|
|
нів горохоподібного та тро |
|
|
|
|
|
|
|
|
яндоподібного гребенів. По |
|
|
|
|
|
|
|
|
ява рожевих квіток у разі |
|
|
|
|
|
|
|
|
схрещування білоквіткової |
|
|
|
|
|
|
|
|
та червоноквіткової примул. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р о з м н о ж е н н я
Безперервність життя та зміна поколінь у формі жит тєвих циклів.
Вегета< |
Частинами тіла або брунь |
Здатність розмножуватись у |
тивне |
куванням |
особин видів з перехресним |
|
|
заплідненням, які за певних |
|
|
умов виявилися ізольовани |
|
|
ми. Збільшення чисельності |
|
|
видів з коротким життєвим |
|
|
циклом внаслідок приско |
|
|
рення розвитку нових осо |
|
|
бин порівняно зі статевим |
|
|
способом. |
Гриби, лишайники, водоро сті, вищі рослини, деякі без хребетні тварини (плоскі та кільчасті черви) – частина ми тіла. Окремі види без хребетних тварин (кишко вопорожнинні) – бруньку ванням.
Нестатеве |
Поділ клітини надвоє або на |
|
|
|
багато дочірніх клітин. |
Єдиний спосіб |
|
|
|
|
розмноження |
|
|
|
у деяких груп |
|
Утворення спор |
організмів. |
|
Практично всі одноклітинні організми (дроб’янки, одно клітинні гриби, водорості та тварини).
Гриби, водорості та спорові рослини.
Статеве Розвиток нового організму в результаті злиття чоловічої та жіночої гамет. Зустріча ються відхилення від зви чайного статевого процесу
– поліембріонія та партено генез.
Відновлення набору хромо сом, притаманного даному виду. Збільшення спадкової мінливості внаслідок поєд нання у нащадків ознак ма теринського та батьківсько го організмів.
Практично всі організми, крім вірусів. Поліембріонія як по стійне явище – деякі комахи (їздці), ссавці (панцирники), квіткові рослини (тюльпани,
лілеї, суниці тощо). Партено |
|
генез – окремі види плазунів |
|
(ящірки), численні види без |
|
хребетних тварин (паличники, |
|
попелиці, дафнії тощо). |
G |
|
28 |
БІОЛОГІЯ |
ЗАГАЛЬНА БІОЛОГІЯ |
|
|
|
G |
|
|
Вид |
|
Зміст |
Еволюційне значення |
|
|
Приклади |
|
|||
|
|
|
|
|
Х в и л і ж и т т я |
|
|
|
|
|
|
||
|
Сезонні |
Зумовлені особливостями |
|
|
|
|
Сезонні коливання чисель |
||||||
|
Зміна співвідношення му |
|
|||||||||||
|
|
|
|
життєвих циклів або сезон |
|
ності однорічних рослин, ко |
|||||||
|
|
|
|
тантних алелей у генофонді |
|
||||||||
|
|
|
|
ною зміною кліматичних |
|
мах тощо |
|||||||
|
|
|
|
при зменшенні або |
збіль |
|
|||||||
|
|
|
|
факторів |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
шенні чисельності |
особин |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Несезонні |
|
Спричинені змінами різних |
|
незалежно від ступеня при |
|
Вимерзання безхребетних |
|
||||
|
|
|
|
|
екологічних факторів (умо |
|
|
тварин (комах, червів) верх |
|
||||
|
|
|
|
|
|
стосованості організмів |
до |
|
|
||||
|
|
|
|
|
ви зимівлі, тиск хижаків, па |
|
|
ніх шарів грунту під час су |
|
||||
|
|
|
|
|
|
умов існування |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
разитів, наявність їжі тощо). |
|
|
|
|
ворої зими. |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
І з о л я ц і я
Геогра< Різні популяції роз’єднані фічна непрохідним для них геогра
фічним бар’єром.
Екологічна Виникнення всередині попу ляції форм організмів з різ ними вимогами до умов існу вання. Існує декілька форм екологічної ізоляції.
Трофічна: відсутність кон тактів між популяціями внаслідок різного просторо вого розміщення поживи.
Сезонна (часова): розмно ження особин одного виду в різні терміни.
Етологічна: особливості поведінки груп особин виду.
Генетична: несумісність статевих клітин, внаслідок чого обмін спадковою ін формацією можливий лише між певними особинами.
Різні види ізоляції діють не
залежно один від одного і
можуть бути в різних комбі
націях представлені в попу
ляціях одного і того ж виду.
За відсутністю обміну але
лями між популяціями в ге
нофонді кожної з них вини
кають різні мутації та зміню
ються частоти алелей, внас
лідок чого популяції присто
совуються до умов існуван
ня незалежно одна від одної.
Ізоляція – необхідна умова
виникнення дивергенції все
редині виду.
Виникнення річки чи гірсь кого хребта між двома попу ляціями рівнинного виду, нездатного плавати або лі тати. Поділ одного лісового масиву на два степом тощо (популяції та близькі види смерек).
Дві раси жука горохова зер нівка, одна з яких живиться зернами гороху, інша – ква солі.
Лучні трави одного виду (вівсяниця, грястиця, сто колос тощо) цвітуть залеж но від часу припи нення весняної повені.
П’ять стад форелі (оз. Се ван, Вірменія) живляться разом, але кожне стадо не реститься в різні терміни та в різних місцях озера.
В інфузорії туфельки є кіль ка десятків «статей», які можуть кон’югувати між со бою лише в певних комбіна ціях.
G
БІОЛОГІЯ |
29 |
|
ЗАГАЛЬНА БІОЛОГІЯ |
|
|
G |
Вид |
Зміст |
Еволюційне значення |
Приклади |
|
|
|
Д р е й ф г е н і в |
|
Випадкова і неспрямована зміна частот певних алелей у популяції. Найчастіше ви являється у малочисельних популяціях завдяки обме женню свободи парування при розмноженні. Не має пристосувального характе ру. Однією з причин дрейфу генів можуть бути хвилі життя.
Популяції, які спочатку мали подібну генетичну структуру, з часом все більше розрізня ються за нею незалежно від змін умов існування. Як фак тор еволюції дрейф генів має значення для організмів під час освоєння нових тери торій, наприклад островів. Під час дрейфу генів певні поєднання алелей можуть бу ти корисними і надалі зміни генофондів матимуть лише пристосувальний характер.
Малочисельні популяції дрозофіли та інших членис тоногих, а також однорічних рослин та інших організмів із швидкою зміною поко лінь.
П р и р о д н и й д о б і р
За Ч. Дарвіном, природний добір є наслідком боротьби за існування.
Проявляється у переважа ючому виживанні і розмно женні найпристосованіших до умов існування особин певного виду.
Стабілі< Проявляється у відносно зуючий постійних умовах середови ща існування.
Підтримує сталість певного Практично всі існуючі нині фенотипу, найвідповіднішого види організмів. навколишньому середовищу, й унеможливлює будь які зміни як менш адаптивні, зву жуючи норму реакції (межі модифікаційної мінливості).
Рушійний |
Спрямовуючий добір, що від |
Сприяє мінливості у певно |
У результаті пристосування |
|||||
|
|
бувається внаслідок повіль |
му напрямку, зсуваючи нор |
до риючого способу життя у |
||||
|
|
них змін навколишнього сере |
му реакції в певний бік. |
тварин різних неспоріднених |
||||
|
|
довища у певному напрямку |
|
груп |
виникають копальні |
|||
|
|
або під час пристосування до |
|
кінцівки (вовчок, жук гной |
||||
|
|
нових умов існування при роз |
|
овик, кріт тощо). |
||||
|
|
ширенні популяцією ареалу. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Розри< |
Спрямовує |
мінливість у |
Сприяє виникненню кількох |
Наявність особин без крил |
||||
ваючий |
двох, рідше |
кількох різних |
фенотипних форм у популя |
або |
з дуже |
розвиненими |
||
|
|
напрямах, і не сприяє про |
ції (поліморфізм), що забез |
крильми в популяціях комах |
||||
|
|
яву проміжних станів ознак. |
печує її пристосованість до |
океанічних |
островів, де |
|||
|
|
|
|
нестабільних умов існування. |
постійно дме сильний вітер. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
За сучасними уявленнями про фактори еволюції стосовно популяції як одини ці еволюції, розрізняють внутрішньовидові та міжвидові еволю ційні фактори.
В н у т р і ш н ь о в и д о в і е в о л ю ц і й н і ф а к т о р и – це взаємодія між особинами всередині популяції. Головні з них – міграції, хвилі життя, статевий добір, ієрархічні або неієрархічні взаємозв’язки у зграях, колоніях суспільних комах, розподіл гніздових та мисливсь ких територій між особинами чи групами особин тощо.
М і ж в и д о в і е в о л ю ц і й н і ф а к т о р и – це різноманітні міжви дові зв’язки (конкуренція, паразитизм, хижацтво, симбіоз тощо). В різних умовах кожен із них має певну інтенсивність, яка прямо пропорційна до щільності популяцій видів, що взаємодіють.
30 |
БІОЛОГІЯ |
ЗАГАЛЬНА БІОЛОГІЯ |
|
|
|