חלוקה מינית. דימורפיזם מיני. מאפיינים מיניים ראשוניים ומשניים

נושא ההרצאה: הגנטיקה של קביעת מין

תוכנית ההרצאה: 1. קביעת מין, מאפיינים מיניים ראשוניים ומשניים

2. תיאוריה כרומוזומלית של קביעת מין

3. תורת האיזון של קביעת מין

4. תפקידם של תנאי הסביבה בקביעה המינית

1. קביעת מין, מאפיינים מיניים ראשוניים ומשניים

קוֹמָה – מִכלוֹלמורפולוגי, פיזיולוגי, ביוכימי, התנהגותי ועוד שלטיםאורגניזם, הבטחת רבייה עצמית שלו והעברת מידע תורשתי עקב ההיווצרות גמטות.

הסימנים שבהם נבדלים אנשים ממינים שונים נחלקים יְסוֹדִיו מאפייני מין משניים, ממש כמו סומטי.

ל יְסוֹדִיכוללים את אותן תכונות מורפולוגיות ופיזיולוגיות של האורגניזם המספקות היווצרות גמטות והקשר שלהןבתהליך ההפריה. אלה כוללים, למשל, את בלוטות המין, דרכי המין ואיברי המין החיצוניים בבעלי חיים גבוהים, אנדרוזיום וגינאציום בצמחים גבוהים יותר. מאפיינים מיניים ראשוניים נוצרים במהלך תקופת העובר.

ל מאפייני מין משנייםכוללים סימנים ותכונות של אורגניזם שאינם מספקים ישירות את תהליכי הגמטוגנזה, ההזדווגות וההפריה, אלא משחק תפקיד תומךברבייה מינית (זיהוי ומשיכה של בן זוג וכו'). אלה כוללים מאפיינים מבניים של סנפירים בדגים, נוצות בציפורים, בלוטות חלב ביונקים, גוון קול, מידת התפתחות השיער בבני אדם, עיתוי הפריחה בצמחים גבוהים וכו'.

סימנים סומטיים, נקבע לפי מין, מחולקים ל 3 קטגוריות:

1) מוגבל על ידי מין,

2) נשלט על ידי מין, או תלוי במין,

3) קשור למין (עם כרומוזומי מין).

גנים תכונה, מוגבל מגדר, נמצאים באוטוסומים של שני המינים, אך הם מופיעים רק במין אחד. אז, לשורים יש גנים שקובעים חלביות, תרנגולים - גנים שקובעים ייצור ביצים, אך פעולתם אינה באה לידי ביטוי בזכרים.

התפתחות של סימנים בשליטת מין, נקבע גם על ידי גנים הממוקמים באוטוסומים של שני המינים, אך מידת ותדירות הביטוי שלהם (הבעה וחדירה) שונה אצל פרטים ממינים שונים. דמות שְׁלִיטָהגנים כאלה בהטרוזיגוטתלוי במין הפרט. אז, כבשה הומוזיגוטית דומיננטית ( HH) קרני, הומוזיגוט רצסיבי ( חח) ללא קרניים, ללא קשר למין. עם זאת, הטרוזיגוטי חח) זכרים בעלי קרניים, והנקבות חסרות קרניים. באופן דומה, התקרחות מוקדמת בבני אדם עוברת בתורשה. הדומיננטיות במקרים כאלה נקבעת על פי כמות הורמוני המין הזכריים והנקבים בדם.

תכונות שהתפתחותן נובעת מגנים הממוקמים באחד מכרומוזומי המין נקראות קשור לכרומוזומי מין (תורשה גונוזומלית).

לראשונה התגלתה תורשה של תכונות הקשורות למין טי מורגןעל תסיסנית. לנקבות יש 2 כרומוזומי X, לזכרים יש כרומוזומי X ו-Y. Y - כרומוזום תסיסנית אינו מכיל כמעט גנים (אינרטי גנטית).

ניסויים קלאסיים של טי מורגן על חציית מוטנטים של הקו לבן (w) - עיניים לבנות. הגן ממוקם על כרומוזום X והוא רצסיבי.

בגדול, ניתן לייחס את כל תכונות הגוף התלויות במגדר למאפיינים מיניים משניים. מאפיינים מיניים משניים מתחילים להופיע אפילו בתקופה שלפני גיל ההתבגרות. אם עד גיל 6-7 בנות ובנים יכולים להתבלבל, במיוחד אם הם לבושים בבגדים שאינם מעידים על מין, הרי שבגיל 7-8 המראה של בנות ובנים שונה באופן ניכר.

שינויים ראשונים

השינויים הראשונים נוגעים לעור. אצל בנות הוא נשאר רך, דק ורך, ואילו אצל בנים הוא מתחיל להתעבות, להיות צפוף יותר. לשכבת השומן התת עורית כבר בגיל זה יש גם מאפיינים משלה. אצל בנות, צורות הגוף מתחילות להחליק, בעוד שהבנים הופכים זוויתיים יותר. זה נעשה יותר ויותר בולט בכוח הפיזי: מגיל 7-8 בנים חזקים יותר, עמידים יותר, בעוד שמערכת השרירים של הבנות חלשה יותר ואינה מוכנה לעומס יתר.

קרוב יותר לגיל 11-13, שיער הערווה מתחיל לצמוח בשני המינים. אם אצל בנות מדובר במשולש אופייני עם חלק עליון מכוון כלפי מטה, אז אצל בנים השיער גדל בצורה אינטנסיבית יותר, אין גבול ברור, לעתים קרובות יש "נתיב" של שיער מהערווה לטבור. בנוסף, אצל בנים מתחילה צמיחת שיער אינטנסיבית ברגליים, בבתי השחי, בגיל 16-18, אצל חלק מהגברים הצעירים מופיעה שיער על החזה.

מוכנות להולדת ילדים

השלב הבא, שבו מאפיינים מיניים משניים חזקים עוד יותר, הוא גיל 13-15. אצל בנות מתרחשת הווסת הראשונה והשדיים מתחילים לגדול, ואצל בנים הפין גדל באופן ניכר. למעשה, נציגי שני המינים כבר מוכנים להולדה, אבל הבגרות הכללית של הגוף מתרחשת הרבה יותר מאוחר מהבגרות.

בערך באותה התקופה, שיער הוולוס הראשון על הפנים מופיע אצל גברים צעירים - ושפמים, אם כי עבור חלקם, שיער הפנים מתחיל לצמוח רק בגיל 17-18. אחד המאפיינים המיניים האופייניים הטבועים במין הזכר הוא שינוי בגרון, "תפוח אדם" או הגדלת גודלו, גוון הקול משתנה, הקול נעשה מחוספס יותר. נהוג לומר שהקול "נשבר".

גם מבנה השלד אצל גברים ונשים שונה באופן משמעותי, בעיקר באגן. הבדלים אלה נראים בבירור אפילו אצל תינוקות, אך הם הופכים ברורים ביותר בגיל 13-15. אצל בנות זה פחות עמוק, אבל רחב יותר. זה קשור לתפקוד ההולדה. ואצל גברים צעירים, האגן צר ועמוק יותר.

היעדר מאפיינים מיניים משניים מעיד על מחלות של המערכת האנדוקרינית או הפרעות אחרות.

כל מאפייני המין מחולקים למאפיינים מיניים ראשוניים ומשניים.

מאפיינים מיניים ראשוניים מיוצגים על ידי איברים המעורבים ישירות בתהליכי הרבייה, כלומר. בגמטוגנזה (יצירת תאי נבט) והפריה. אלה הם מה שנקרא איברי המין החיצוניים והפנימיים. מאפיינים מיניים ראשוניים של גברים ונשים:

אדם- אשכים, שק האשכים, שלפוחית ​​זרע, בלוטת הערמונית, הפין.

אישה - פות, דגדגן, נרתיק, רחם, חצוצרות, שחלות

מאפיינים מיניים משניים תלויים במאפיינים מיניים ראשוניים. מאפיינים מיניים משניים מתפתחים בהשפעת הורמוני המין ומופיעים באורגניזמים במהלך ההתבגרות (בבני אדם בגילאי 12-15). מאפיינים אלו כוללים את מאפייני התפתחות מערכת השרירים והשלד, מידת התפתחות רקמת השומן התת עורית וקווי השיער, גוון הקול ומאפייני ההתנהגות האנושית, בלוטות ריח מיוחדות בבעלי חיים, שירה וצבע הנוצות בציפורים. , כלומר כל אותם סימנים לוקחים חלק פעיל במציאת, משיכת שותפים.

מאפיינים השוואתיים של התפתחות מאפיינים מיניים משניים ב

גברים ונשים:

מאפיין מיני משני	הזכר	אִשָׁה
משקל גוף, גובה	הגבר הממוצע גבוה יותר, חזק יותר פיזית וכבד יותר	האישה הממוצעת נמוכה וחלשה יותר מהגבר הממוצע
מערכת שרירים	מערכת שרירים מפותחת היטב	חלק גדול יותר של רקמת השומן מאשר שריר.
רוחב האגן	לְצַמְצֵם	רָחָב
גוון קול	נמוך יותר וחד יותר	גָבוֹהַ
קַו הַשֵׂעַר	קו שיער בצפיפות משתנה קיים על הפנים, החזה וחלקים אחרים של הגוף; שיער ערווה צומח בצורת יהלום	חוסר שיער מוט על הפנים, שיער גוף בעל ביטוי חלש; שיער ערווה גדל בצורה משולשת
סוג נשימה	סוג בית החזה	בעיקר חזה
הליכה	יותר זוויתי, חד יותר	חלק

ג) אצל גברים: זרעונים נוצרים כתוצאה מ-spermatogenesis; spermatogenesis מתרחשת בדפנות האבובות המפותלות של האשך; 3 שלבים נבדלים: שלב הרבייה, הצמיחה וההתבגרות, שלב ההיווצרות; 4 זרעונים נוצרים מ-1 spermatogonium; לאחר גיל ההתבגרות, תאים חדשים נכנסים ללא הרף למיוזה;

3) זרע בוגר נוצר לאחר השלמת המיוזה במהלך קומפלקס

תהליך התמיינות תאים

אצל נשים: ביצים נוצרות כתוצאה מאוגנזה; 3 שלבים נבדלים: שלב הרבייה, הצמיחה וההתבגרות; מביצית אחת מהסדר הראשון נוצרת ביצית אחת; הביצית מתחילה לפני הלידה

ד) עיקר ההפריה הוא הכנסת אבה

כרומוזומים. לזרע יש השפעה מגרה, הגורמת להתפתחות הביצית. ברוב חסרי החוליות והחולייתנים במים, הביצים חייבות

להיות מופרי מיד לאחר הביוץ. הביצים של רוב היונקים

לשמור על יכולת ההפריה למשך 24 שעות, בבני אדם 12-24 שעות לאחר הביוץ. זרעונים שומרים על יכולת ההפריה במערכת המין הנשית למשך מספר שעות.

תוחלת החיים של זרעונים ושימורם

הפוריות תלויה בגורמים חיצוניים (תאורה,

טמפרטורה, ריכוז פחמן דו חמצני, יוני מימן) בסביבה בה נמצאים הגמטות.הפריה יכולה להתרחש רק בריכוז מסוים של זרעונים בנוזל הזרע. בדרך כלל, 1 מ"ל מנוזל הזרע של גבר מכיל כ-350 מיליון זרעונים.

22.2 תורת התורשה הכרומוזומלית.

א) בשנים 1902-1903. הציטולוג האמריקאי W. Setton והציטולוג והאמבריולוג הגרמני T. Boveri חשפו באופן עצמאי מקביליות בהתנהגות של גנים וכרומוזומים במהלך היווצרות גמטות והפריה. תצפיות אלו היוו את הבסיס להנחה שגנים ממוקמים על כרומוזומים. עם זאת, הוכחה ניסיונית ללוקליזציה של גנים ספציפיים בכרומוזומים ספציפיים הושגה רק בשנת 1910 על ידי הגנטיקאי האמריקאי טי מורגן, שבשנים שלאחר מכן (1911-1926) ביסס את תורת הכרומוזומים של התורשה. לפי תיאוריה זו, העברת מידע תורשתי קשורה לכרומוזומים, שבהם הגנים ממוקמים באופן ליניארי, ברצף מסוים. לפיכך, הכרומוזומים הם הבסיס החומרי לתורשה, היווצרותה של תורת הכרומוזומים הוקלה על ידי הנתונים שהתקבלו בחקר הגנטיקה של המין, כאשר התגלו הבדלים במערך הכרומוזומים באורגניזמים ממינים שונים.

ב) מורגן פיתח בשנים 1911-1914. העיקרון של בניית מפות גנטיות של כרומוזומים. עיקרון זה מבוסס על הרעיון של סידור הגנים לאורכו של הכרומוזום בסדר ליניארי. עבור יחידת מרחק בין שני גנים, הוסכם לקחת 1% מהצלבה ביניהם.

ג) T. Morgan ביצע את כל עבודתו הגנטית על זבוב הפירות תסיסנית (Drosophila melanogaster). הוא קטן וגדל בקלות במבחנות על הזנה זולה. לזבוב זה מחזור התפתחות קצר מאוד: תוך שבועיים לאחר ההפריה מתפתחים מביצה זחל, גולם ובוגר שמסוגל מיד להביא צאצאים. נקבת Y מופרית אחת מולידה כמה מאות זבובים.אם הזבובים מומתים באתר, הם יכולים להיחשב כמברשת בקלות כמו זרעים. לתסיסנית דמויות רבות מוגדרות היטב, אשר קל להבחין בהורשה בסוגים שונים של צלבים. בתאים סומטיים יש לו רק ארבעה זוגות של כרומוזומים. התסיסנית התבררה כאובייקט נוח מאוד למחקר גנטי. על בסיס ניסויים עמה פותחו רבות מהשאלות החשובות ביותר של הגנטיקה הכללית, תורת הכרומוזומים של התורשה היוותה את הבסיס לפיתוח בעיית קביעת ופיתוח המין. במשך מאות שנים אנשים חיפשו תשובות לשאלות הבאות: מהי לידת ילד או ילדה באדם, זכר או נקבה בבעלי חיים, מדוע כל האורגניזמים המתרבים מינית מייצרים נקבות וזכרים בפרופורציות שוות בערך? כדי להסביר זאת, הובעו הנחות רבות ושונות, השערות והשערות ספקולטיביות שונות. עם זאת, התשובות הנכונות, המבוססות מדעית, כמו גם הפתרון לכל הבעיה של קביעת ופיתוח מין, ניתנו על ידי תורת הכרומוזומים של התורשה, אשר ביססה את נוכחותם של כרומוזומי מין באורגניזמים דו-ביתיים והבהירה את תפקידם בירושה. של מין.

ד) גנים ממוקמים על כרומוזומים. יתרה מכך, כרומוזומים שונים מכילים מספר לא שווה של גנים. בנוסף, מערכת הגנים של כל אחד מהכרומוזומים הלא-הומולוגיים היא ייחודית.

גנים אללים תופסים את אותם לוקוסים בכרומוזומים הומולוגיים.

הגנים מסודרים ברצף ליניארי על הכרומוזום.

הגנים של כרומוזום אחד יוצרים קבוצת קישור, כלומר הם עוברים בתורשה בעיקר מקושרים (במשותף), שבגללם מתרחשת ההורשה המקושרת של כמה תכונות. מספר קבוצות ההצמדה שווה למספר הפלואידי של הכרומוזומים של מין נתון (במין ההומוגמטי) או יותר ב-1 (במין ההטרוגמטי).

ההצמדה נשברת כתוצאה מהצלבה, שתדירותה עומדת ביחס ישר למרחק בין הגנים בכרומוזום (לכן, חוזק ההצמדה עומד ביחס הפוך למרחק בין הגנים).

כל מין ביולוגי מאופיין בקבוצה מסוימת של כרומוזומים - קריוטיפ.

מפות גנטיות של כרומוזומים- זהו תרשים של המיקום היחסי והמרחקים היחסיים בין הגנים של כרומוזומים מסוימים שנמצאים באותה קבוצת הצמדה.

מפות ציטולוגיות של כרומוזומים,ייצוג סכמטי של כרומוזומים המציין את המיקום בפועל של גנים בודדים, המתקבל בשיטות ציטולוגיות. ג עד x. לפצות על אורגניזמים שעבורם בדרך כלל כבר יש מפות גנטיות של כרומוזומים. כל מיקום של גן (לוקוס) במפה הגנטית של אורגניזם, שנקבע על בסיס תדירות ההצלבה של קטעי כרומוזומים (הצלבה) , על C. עד. X. קשורה למקטע ספציפי, קיים בפועל של הכרומוזום, שהיא אחת ההוכחות העיקריות לתורת הכרומוזומים.

מפות גנטיות של כרומוזומים

דיאגרמות של המיקום היחסי של גורמים תורשתיים הקשורים זה בזה - גנים. G. k. x. משקפים את הסדר הליניארי בחיים האמיתיים של מיקום גנים בכרומוזומים (ראה כרומוזומים) (ראה מפות ציטולוגיות של כרומוזומים) וחשובים הן במחקרים תיאורטיים והן בעבודת גידול, מכיוון מאפשרים לבחור במודע זוגות של תכונות במהלך הצלבות, כמו גם לחזות את תכונות הירושה ואת הביטוי של תכונות שונות באורגניזמים שנחקרו.

22.3 תולעת סרט ננסית.

שיטתיות

O.Cyclophyllidea

C.Hymenolepitidae

B. Hymenolepis nana

זיהום בתולעי סרט פיגמי הוא נפוץ למדי. זה תמיד קשור להפרה של העיכול, מכיוון שמערכת היניקה ומערכת העיכול הקדמית מיד לאחר ההדבקה נכשלות. למעשה ביום ה-7-10 לאחר נשיכת תולעת הסרט במעי הדק, היא מתה. ומכיוון שרוב הביציות של תולעת הסרט הננסית מיד במעיים הופכות לזחל של אנשים בוגרים מינית, המעי הדק נפגע קשות.

ישנם מספר הבדלים במבנה ובתפקודים של איברי הגוף, הקובעים את השתייכותם של כל האורגניזמים למין זה או אחר. ראשוני ועוזר להבדיל בין גבר לאישה ונקבה לזכר, למרות העובדה שהם נקבעים על ידי אותם גנים, אשר בהשפעת הורמונים מיוחדים יכולים להתבטא במידה רבה או פחותה. תת-התפתחות או שינויים פתולוגיים בשחלות, ככלל, מחלישים באופן משמעותי את הפעולה, מה שמוביל לביטוי של סימנים משניים אצל גברים. גופו של האחרונים

בתורו, הוא גם יכול להראות שינויים שאינם טבועים בו, והסיבה לכך היא לרוב דיכוי התפקוד התקין של האשכים. מכאן ניתן להסיק כי המאפיין המיני הראשוני כולל את האיבר שאחראי על ההפריה וההתפתחות של העובר. בגוף הוא אחד החשובים ביותר, ולכן יש לשמור על בריאותו זמן רב ככל האפשר.

הפין, הערמונית והאשכים אצל גברים.

נרתיק, רחם ושחלות אצל נשים.

סימנים משניים של התפתחות מינית נצפים אצל נשים וגברים כאחד, אולם הם מתבטאים בדרגות שונות.

סימנים של התבגרות משנית

צמיחת שיער אצל גברים באה לידי ביטוי בפנים, בבטן, בחזה, בגב, בגפיים התחתונות והעליונות, וכן באזור הערווה. אצל נשים תופעה זו נצפית בכמות מתונה מתחת לבתי השחי, באזור הביקיני וברגליים. בנוסף, קיימים הבדלים בשלד ובשרירים: אצל גברים החזה והכתפיים רחבים יותר, הגפיים ארוכות יותר, האגן צר יותר ומסת השריר והעצם גדולה יותר. רקמה תת עורית מפותחת יותר בבטן, בעוד שאצל נשים היא ממוקמת על הירכיים והישבן. גברים שמנים יותר, הקול מחוספס יותר, ותפוח האדם מחודד יותר. בלוטות החלב, ככלל, אינן מפותחות ואינן מסוגלות להפריש חלב אם להאכלת צאצאים. אם המאפיינים המיניים הראשוניים מאופיינים במבנה מסוים, ייתכן שלמשניים יהיו הבדלים מסוימים בנציגים מאותו מין.

תכונות של התפתחות מאפיינים מיניים

התפתחות מינית אצל נשים וגברים מתרחשת בזמנים שונים: ביציות, למשל, נוצרות במהלך ההתפתחות, אך הן מתחילות לגדול רק בגיל 8-12 שנים. מיוצרים זרעונים זכריים

אשכים הרבה יותר מאוחר, לאחר כ-13 שנים. מאפיינים מיניים ראשוניים, לצד משניים, נוצרים כתוצאה מחשיפה להורמונים מסוימים: אצל נשים אלו המכינים את הגוף להריון ואצל גברים טסטוסטרון.

ישנם מקרים שבהם לאדם אחד עשויות להיות בלוטות נקבה וגבריות בו-זמנית. תופעה זו נקראת הרמפרודיטיזם ומתרחשת עקב התפתחות לא תקינה של מערכת הרבייה. אם המאפיינים המיניים העיקריים מופיעים מוקדם, אז המשניים נוצרים במהלך הצמיחה של האורגניזם. בסופו של דבר, הפרט מגיע לבגרות ביולוגית, לרבות בגרות מינית, המתרחשת לאחר השלמת ההתפתחות הפיזיולוגית והמורפולוגית. מנקודה זו ואילך, הגוף מסוגל להתרבות צאצאים בריאים מן המניין.

מאפיינים מיניים ראשוניים ומשניים - מבחן, חלק ביולוגיה, עבודת מבחן על גנטיקה מאפיינים מיניים, מאפיינים מורפולוגיים ותפקודיים, קביעת מין ...

מאפיינים מיניים, מאפיינים מורפולוגיים ותפקודיים, קובעים את מין האורגניזם. הם מחולקים לראשוני ומשניים. סימנים ראשוניים ומשניים נקבעים גנטית, המבנה שלהם כבר מונח בביצית מופרית הרבה לפני לידת ילד. מאפיינים מיניים ראשוניים הם סימנים הקשורים למבנה של איברי המין. הם מונחים בעובר ונוצרים עד למועד הלידה של האורגניזם. מאפיינים מיניים ראשוניים מובנים כגונדות או גונדות (אשכים אצל זכרים, שחלות אצל נקבות) ואיברי מין אחרים: זרזיף, אובידוקטים, רחם וכו'. מאפיינים מיניים משניים אינם מעורבים ישירות ברפרודוקציה, אלא תורמים למפגש של נציגי שני המינים. הם תלויים במאפיינים מיניים ראשוניים, מתפתחים בהשפעת הורמוני המין ומופיעים בבני אדם במהלך ההתבגרות. מאפיינים מיניים משניים, קבוצה של תכונות או מאפיינים המבדילים בין מין אחד למשנהו (למעט הגונדות, שהן מאפיינים מיניים ראשוניים). דוגמאות למאפיינים מיניים משניים של אדם: אצל גברים - שפם, זקן, גוון קול, סחוס בולט על הגרון ("תפוח אדם"); בנשים - התפתחות אופיינית של בלוטות החלב, צורת האגן, התפתחות גדולה יותר של רקמת שומן. מאפיינים מיניים משניים של בעלי חיים: הנוצות הבהירות האופייניות של ציפורים זכרים, בלוטות ריחניות, קרניים מפותחות, ניבים ביונקים זכרים. מאפיינים מיניים משניים נמשכים ללא הרף (לדוגמה, הבדלים בגודל הגוף ובפרופורציות, צבע; רעמות אצל אריות ובבונים זכרים, קרניים אצל זכרים) או מופיעים רק בעונות ההזדווגות (לדוגמה, צבע ולבוש נישואין של כמה דגים וציפורים ). מאפיינים מיניים משניים עונתיים כוללים גם התנהגות הזדווגות ("חיזור", טורנירים, בניית קן וכו'). מאפיינים מיניים משניים עוזרים לאנשים ממינים שונים למצוא ולזהות זה את זה, לעורר את הבשלת בלוטות המין ואת ההתנהגות המינית של נקבות, ולמלא תפקיד חשוב בברירה המינית. מחקרים על סירוס והשתלה של בלוטות המין (מפרט ממין אחד לפרט מהמין השני) הראו את הקשר בין תפקוד הגונדות לבין התפתחות מאפיינים מיניים משניים ביונקים, ציפורים, דו-חיים ודגים. ניסויים אלו אפשרו לחוקר הסובייטי M. M. Zavadovsky לחלק באופן מותנה מאפיינים מיניים משניים לתלויים (אאו-מיניים), המתפתחים בקשר עם פעילות בלוטות המין, ובלתי תלויים (פסאודו-מיניים), שהתפתחותם מתרחשת ללא קשר לתפקוד המין. בְּלוּטוֹת הַרוֹק. לא מתפתחים מאפיינים מיניים משניים תלויים במקרה של סירוס של בעל החיים. אם ברגע זה הם כבר הצליחו להתפתח, אז בהדרגה הם מאבדים את המשמעות התפקודית שלהם ולפעמים נעלמים לחלוטין. כתוצאה מסירוס של זכרים ונקבות, מתקבלות צורות דומות בעצם; אם אדם "א-מיני" כזה מושתל עם גונדה או מוזרק הורמון מין, אז מתפתחים מאפיינים מיניים משניים תלויים אופייניים של המין המקביל. דוגמה לניסויים כאלה היא התפתחות בתרנגולת מסורסת, בהשפעת הגונדה הזכרית, של כיסוי ראש של תרנגול (מסרק, זקן, קטינים), קול תרנגול והתנהגות גברית. מאפיינים מיניים משניים עצמאיים, כמו דורבן או נוצות זין, מתפתחים ללא השתתפותם של הורמוני המין, דבר שנקבע על ידי ניסויים בהסרת בלוטות איברי המין: סימנים אלו נמצאים גם אצל זין מסורסים. בנוסף למאפיינים מיניים שניים תלויים ועצמאיים, קיימת גם קבוצה של מאפיינים מיניים משניים סו-מיניים, או רקמות-מיניים, הטבועים במין אחד בלבד, אך אינם תלויים בתפקוד בלוטות המין; במקרה של סירוס, ההבדלים בין המינים במאפיינים אלה נשמרים לחלוטין. קבוצה זו של מאפיינים מיניים משניים אופיינית לחרקים.

4. שונות מוטציונית

שונות מוטציונית- שונות הנגרמת על ידי פעולת המוטגנים על הגוף, וכתוצאה מכך מוטציות (ארגון מחדש של מבני הרבייה של התא). המוטגנים הם פיזיקליים (קרינת קרינה), כימיים (קוטלי עשבים) וביולוגיים (וירוסים). המונח "מוטציה" (מאט. מוטציה- שינוי) שימש כבר זמן רב בביולוגיה כדי להתייחס לכל שינוי פתאומי. לדוגמה, הפלאונטולוג הגרמני W. Waagen כינה את המעבר מצורת מאובן אחת לאחרת מוטציה. הופעתן של תכונות נדירות, בפרט, צורות מלניסטיות בקרב פרפרים, נקראה גם מוטציה. רעיונות מודרניים לגבי מוטציות נוצרו בתחילת המאה ה-20. לדוגמה, הבוטנאי הרוסי סרגיי איבנוביץ' קורז'ינסקי בשנת 1899 פיתח תיאוריה אבולוציונית של הטרוגנזה המבוססת על הרעיון של התפקיד האבולוציוני המוביל של שינויים דיסקרטיים (לא רציפים). עם זאת, המפורסמת ביותר הייתה תיאוריית המוטציות של הבוטנאי ההולנדי דה פריס (1901), שהציג את המושג המודרני והגנטי של מוטציה כדי לציין גרסאות נדירות של תכונות בצאצאים של הורים שלא היו להם תכונה זו. דה פריס פיתח תיאוריית מוטציות המבוססת על תצפיות על צמח עשב נפוץ, אספן דו-שנתי או נר הלילה ( Oenothera biennis). לצמח זה מספר צורות: גדול פרחים וקטן פרחים, ננסי וענק. דה פריס אסף זרעים מצמח בעל צורה מסוימת, זרע אותם וקיבל 1 ... 2% מצמחים מסוג אחר בצאצאים. מאוחר יותר נמצא כי הופעת גרסאות נדירות של התכונה בנר הלילה אינה מוטציה; השפעה זו נובעת מהמוזרויות של הארגון של מנגנון הכרומוזומים של צמח זה. בנוסף, וריאנטים נדירים של תכונה עשויים לנבוע משילובים נדירים של אללים (לדוגמה, הצבע הלבן של הנוצות בדגנים נקבע על ידי שילוב נדיר aabb).

ההוראות העיקריות של תיאוריית המוטציות של ג'י דה פריס נשארות תקפות עד היום ומסתכמות בנקודות הבאות:

1. מוטציות מתרחשות בפתאומיות, בפתאומיות, כשינויים בדידים בתכונות.

2. בניגוד לשינויים שאינם תורשתיים, מוטציות הן שינויים איכותיים שעוברים מדור לדור.

3. מוטציות מתבטאות בדרכים שונות ויכולות להיות מועילות ומזיקות, דומיננטיות ורצסיביות כאחד.

4. ההסתברות לגילוי מוטציות תלויה במספר הפרטים שנחקרו.

5. מוטציות דומות יכולות להתרחש שוב ושוב.

6. מוטציות אינן מכוונות (ספונטניות), כלומר כל חלק בכרומוזום יכול לעבור מוטציה, ולגרום לשינויים הן בסימנים קלים והן בסימנים חיוניים.

השונות המוטציונית באה לידי ביטוי בפנוטיפ, ולמעשה, רק על ידי נוכחות של תכונות ותכונות חדשות איכותיות של האורגניזם ניתן להניח את התרחשותו. שינויים בפנוטיפ נגרמים על ידי הפרה של מבנים תורשתיים, אשר נקבעת על ידי השפעת גורמים סביבתיים שונים. במילים אחרות, הסביבה החיצונית, הפועלת על הגנוטיפ, גורמת לשינויים המבניים שלה, מה שמוביל להיווצרות תכונות ותכונות חדשות של האורגניזם. בהקשר זה, חקר המוטציות צריך להתבצע מעמדות שונות: מנקודת מבט של אופי השינויים בגנוטיפ, לוקליזציה שלהם בתאים ורקמות שונות, הביטוי הפנוטיפי והתפקיד האבולוציוני של המוטציות, וכן מתוך נקודת המבט של מהות הגורם הסיבתי.

ישנם מספר סיווגים של מוטציות לפי קריטריונים שונים. מולר הציע לחלק מוטציות לפי אופי השינוי בתפקוד הגן לתוך היפומורפי(אללים משתנים פועלים באותו כיוון כמו אללים מסוג פרא; רק פחות תוצר חלבון מסונתז), גָלוּם(מוטציה נראית כמו אובדן מוחלט של תפקוד הגן, למשל, מוטציה לבןבתסיסנית) אנטי-מורפי(התכונה המוטנטית משתנה, למשל, צבעו של גרעין תירס משתנה מסגול לחום) ו ניאומורפי. בספרות חינוכית מודרנית נעשה שימוש גם בסיווג רשמי יותר, המבוסס על אופי השינויים במבנה של גנים בודדים, כרומוזומים והגנום בכללותו. בתוך סיווג זה, מובחנים הסוגים הבאים של מוטציות:

• גנומי;
• כרומוזומלי;
• גֵנֵטִי.

גנומי- פוליפלואידיזציה (יצירת אורגניזמים או תאים שהגנום שלהם מיוצג על ידי יותר משתי (3n, 4n, 6n וכו') קבוצות של כרומוזומים) ואנופלואידיה (הטרופלואידיה) - שינוי במספר הכרומוזומים שאינו כפול של הסט הפלואידי (Inge-Vechtomov, 1989). בהתאם למקורם של קבוצות הכרומוזומים, בין הפוליפלואידים מבחינים אלופוליפלואידים, שיש להם קבוצות של כרומוזומים המתקבלות בהכלאה ממינים שונים, ואוטופוליפלואידים, שבהם יש עלייה במספר קבוצות הכרומוזומים של הגנום שלהם, כפולה. של נ.

בְּ מוטציות כרומוזומליותמתרחשים סידורים מחדש גדולים של המבנה של כרומוזומים בודדים. במקרה זה, יש אובדן (מחיקה) או הכפלה של חלק (כפול) מהחומר הגנטי של כרומוזום אחד או יותר, שינוי בכיוון של מקטעי כרומוזומים בכרומוזומים בודדים (היפוך), וכן העברה של חלק מהחומר הגנטי מכרומוזום אחד למשנהו (טרנסלוקציה) (מקרה קיצוני - שילוב של כרומוזומים שלמים, טרנסלוקציה רוברטסונית, שהיא וריאנט מעבר ממוטציה כרומוזומלית למוטציה גנומית).

על גנוםרמת השינויים במבנה ה-DNA הראשוני של גנים בהשפעת מוטציות פחות משמעותית מאשר עם מוטציות כרומוזומליות, אולם מוטציות גנים שכיחות יותר. כתוצאה ממוטציות גנים מתרחשות החלפות, מחיקותוהחדרה של נוקלאוטיד אחד או יותר, טרנסלוקציות, כפילויות והיפוכיםחלקים שונים של הגן. במקרה שבו רק נוקלאוטיד אחד משתנה בהשפעת מוטציה, הם מדברים על מוטציות נקודתיות. מכיוון שה-DNA מכיל רק שני סוגים של בסיסים חנקניים - פורינים ופירימידינים, כל המוטציות הנקודתיות עם החלפת בסיס מתחלקות לשתי מחלקות: מעברים (החלפה של פורין לפורין או פירימידין לפירימידין) והתמרות. (החלפת פורין בפירמידין או להיפך). ארבע השלכות גנטיות של מוטציות נקודתיות אפשריות: 1) שימור משמעות הקודון עקב ניוון הקוד הגנטי (החלפת נוקלאוטידים נרדפת), 2) שינוי במשמעות הקודון, המוביל להחלפת הקודון. חומצת אמינו במקום המתאים של שרשרת הפוליפפטיד (מוטציית missense), 3) יצירת קודון חסר משמעות עם סיום מוקדם (מוטציית שטות). ישנם שלושה קודונים חסרי משמעות בקוד הגנטי: ענבר - UAG, אוקר - UAA ואופל - UGA (בהתאם לכך נקראות מוטציות המובילות ליצירת שלישיות חסרות משמעות - למשל מוטציה ענבר), 4) החלפה הפוכה. (עצור קודון כדי לחוש קודון).

על ידי השפעה על ביטוי גניםמוטציות מתחלקות לשתי קטגוריות: מוטציות של זוג בסיסיםו סוג הסטת מסגרת. האחרונים הם מחיקות או הוספות של נוקלאוטידים, שמספרם אינו כפולה של שלושה, הקשורים לאופי המשולש של הקוד הגנטי. מוטציה ראשונית נקראת לפעמים מוטציה ישירהומוטציה המשחזרת את המבנה המקורי של הגן, - מוטציה בגב,או החזרה. חזרה לפנוטיפ המקורי באורגניזם מוטנטי עקב שיקום תפקוד הגן המוטנטי מתרחשת לרוב לא עקב היפוך אמיתי, אלא עקב מוטציה בחלק אחר של אותו גן או אפילו גן אחר שאינו אללי. במקרה זה, המוטציה האחורית נקראת מוטציה מדכאת. המנגנונים הגנטיים שבאמצעותם מדוכא הפנוטיפ המוטנטי מגוונים מאוד.

מוטציות בכליות- שינויים גנטיים פתאומיים מתמשכים בניצני צמחים בודדים. במהלך ריבוי וגטטיבי, הם נשמרים. זנים רבים של צמחים תרבותיים הם מוטציות ניצנים.

מה נעשה עם החומר שהתקבל:

אם החומר הזה התברר כמועיל עבורך, תוכל לשמור אותו בדף שלך ברשתות החברתיות: