Thật là tuyệt vời, nhưng cứ mỗi phút lại có những cá thể với cấu tạo gen độc nhất vô nhị được sinh ra trên Trái đất. Điều này là do một sự biến đổi di truyền nhất định, giá trị của nó đủ lớn cho sự phát triển tiến hóa của không chỉ một đơn vị phân loại riêng biệt, mà là toàn bộ thế giới. Hãy xem sự biến đổi di truyền là gì, nó tuân theo những quy luật nào và nó ảnh hưởng như thế nào đến sự phát sinh loài.
Định nghĩa
Ví dụ về sự biến đổi di truyền là sự kết hợp nhất định của vật chất di truyền của bố mẹ hoặc các quá trình đột biến khác nhau trong quá trình hình thành hợp tử. Phần lớn, tính độc nhất của kiểu gen của các sinh vật khác nhau là do sự phân kỳ của các gen theo thứ tự ngẫu nhiên trong quá trình meiosis.
Biến dị không di truyền
Điều cần lưu ý là ngoài khả năng di truyền, biến dị không di truyền cũng đóng một vai trò quan trọng trong quá trình phát triển bản thể của một sinh vật. Cô ấy làđược hình thành dưới tác động của môi trường, lối sống và các yếu tố khác không liên quan đến sự thay đổi của kiểu gen. Đây chính là sự khác biệt chính giữa sự biến đổi do di truyền và không di truyền.
Dạng đột biến
Một ví dụ về sự biến đổi di truyền, ngoài sự di chuyển độc lập của các nhiễm sắc thể trong quá trình phát triển của phôi, cũng có thể là một dạng đột biến do các yếu tố nhất định gây ra. Hãy xem xét từng biểu mẫu riêng biệt.
Kết hợp
Sự biến đổi tổ hợp là một trong những đòn bẩy chính của sự tiến hóa của một loài nhất định. Nó là vĩnh viễn và xảy ra ở khắp mọi nơi. Chính nhờ loại biến thể này mà có một thứ gọi là tính duy nhất của mỗi cá thể trong một loài.
Sự thay đổi kết hợp có thể xảy ra do các hiện tượng như:
- sự phân kỳ độc lập của cấu trúc di truyền cơ bản - nhiễm sắc thể, trong quá trình phân chia tế bào sinh học;
- sự hợp nhất của các giao tử một cách ngẫu nhiên trong quá trình thụ tinh trực tiếp;
- trao đổi vật chất di truyền trong quá trình xảy ra hiện tượng như lai xa.
Như vậy, biến dị tổ hợp là đơn vị chức năng chính đảm bảo tính duy nhất của bộ máy di truyền của mỗi cá thể riêng biệt.
Đột biến
Biến dị đột biến cũng là một phần không thể thiếu của quá trình di truyền. Các thay đổi có thể ở dạng một tính năng độc đáo hữu ích của cá nhân đang phát triển, vàcó thể không đáng kể đến mức chúng hoàn toàn không được phát hiện và là trung tính đối với sinh vật.
Nhưng thường đột biến là tiêu cực và biểu hiện dưới dạng bất kỳ sai lệch, rối loạn hoạt động bình thường của cơ thể, bệnh tật. Nguy cơ của những thay đổi tiêu cực nằm ở chỗ, một khi đã được cố định trong kiểu gen, chúng có thể được di truyền.
Ngoài ra, các đột biến có ở các bản địa hóa khác nhau. Trên cơ sở này, chúng được chia thành soma và generative. Chúng ảnh hưởng đến các cấp độ khác nhau của bộ máy di truyền, phân loại chúng thành nhiễm sắc thể, gen hoặc hệ gen.
Ví dụ
Ví dụ về sự biến đổi di truyền rất đa dạng và thường thấy trong cuộc sống hàng ngày. Một trong những biểu hiện cơ bản nhất của kiểu thay đổi này là đứa trẻ có thể rất giống cha mẹ ở một số khía cạnh. Ví dụ như được thừa hưởng mái tóc đen của mẹ và những đường nét trên khuôn mặt của bố. Đây là một ví dụ về sự biến thiên tổ hợp. Nhưng điều đáng cân nhắc là ngay cả khi có sự tương đồng mạnh mẽ, con cái sẽ không phải là bản sao chính xác của bố mẹ, cả về kiểu hình và đặc biệt là về kiểu gen.
Một ví dụ khác về sự biến đổi di truyền là hiện tượng sáu ngón, là kết quả của một đột biến không lường trước được. Hoặc một căn bệnh khó chịu như phenylketon niệu, biểu hiện dưới dạng vi phạm chuyển hóa axit amin.
Bộ truyện đồng nhất
Một trong những nhà khoa họcTích cực tham gia vào việc nghiên cứu một hiện tượng như sự biến đổi di truyền, là N. I. Vavilov.
Anh ấy coi cái gọi là chuỗi tương đồng của sự biến đổi di truyền, là một số chất tương tự trong sinh học của chuỗi tương đồng của các hợp chất hữu cơ.
Biết một số kiểu hình nhất định, có thể tính toán các đặc điểm di truyền ở các loài có các chuỗi này. Trên cơ sở này, một trong những quy luật cơ bản đã được hình thành để giải thích các kiểu di truyền, được gọi là quy luật của chuỗi biến dị di truyền tương đồng. Hiện tại, luật này đang được sử dụng tích cực trong lĩnh vực di truyền học.
Quy luật biến thiên di truyền
Định luật này, được hình thành dựa trên lý thuyết về chuỗi tương đồng, nghe có vẻ như thế này: các chi và loài có bộ máy di truyền giống nhau sẽ khác nhau trong chuỗi biến thiên về các thông số nhất định. Dựa trên điều này, chúng ta có thể kết luận rằng khi biết một số dạng trong một loài cụ thể, người ta có thể dự đoán sự hiện diện của các dạng giống nhau trong các loài tương tự.
N. I. Vavilov củng cố quy luật chuỗi biến thiên di truyền tương đồng bằng một công thức tính toán nhất định.
Hậu quả của quy luật
Định luật này, do N. I. Vavilov xây dựng, phần lớn góp phần giải thích các đặc điểm của quá trình tiến hóa của sinh vật.
Vì vậy, chẳng hạn, dựa vào đó, chúng ta có thể kết luận rằng ở các loài giống nhau về bộ máy di truyền và có nguồn gốc chung, các quá trình đột biến gần giống nhau đều có thể xảy ra. Ngoài ra,các nhà khoa học, kết quả của nhiều năm nghiên cứu, đã xác định rằng ngay cả các đơn vị phân loại lớn như các lớp cũng có thể trải nghiệm cái gọi là tính song song dựa trên sự hiện diện của các chuỗi tương đồng.
Cũng cần lưu ý rằng những hiện tượng như vậy không chỉ điển hình cho các lớp sinh vật sống cao hơn, mà cho những sinh vật đơn giản nhất.
Các bệnh di truyền
Tuy nhiên, như đã đề cập ở trên, sự biến đổi di truyền không phải lúc nào cũng có tác động tích cực đối với một cá nhân cụ thể và con cháu của họ. Ví dụ, các loại đột biến hoặc hành vi không chuẩn của gen trong quá trình thụ thai và phát triển của phôi có thể dẫn đến sự sai lệch trong quá trình phát triển của một cá thể ở các mức độ phức tạp khác nhau. Xem xét một số loại bệnh di truyền.
Vì vậy, các bệnh di truyền có thể được chia thành:
- Nhiễm sắc thể. Những sai lệch này xảy ra do kết quả của những thay đổi nhất định trong nhiễm sắc thể. Nó có thể là sự thay đổi về số lượng và cấu trúc của chính nó. Hội chứng Down được coi là bệnh phổ biến nhất của nhóm này. Trẻ em mắc phải hội chứng này có mức độ nghiêm trọng khác nhau, nhưng nếu được điều chỉnh và chăm sóc y tế thích hợp, chúng có thể hoàn toàn hòa nhập với xã hội và độc lập trong tương lai.
- Bộ gen. Các đột biến kiểu này, ảnh hưởng đến toàn bộ bộ gen, ít xảy ra hơn và hầu như luôn dẫn đến cái chết ở động vật và con người nói riêng. Một ví dụ của một căn bệnh như vậy là hội chứng Shereshevsky-Turner. Những người mắc hội chứng này, ngoài nhiều người kháccác dấu hiệu được đặc trưng bởi sức khỏe tâm thần kém và các đặc điểm tình dục nhẹ hoặc mù mờ.
- Monogenic. Những bệnh này dựa trên sự đột biến ở một gen cụ thể. Nó có thể là trội hoặc lặn. Một số đột biến liên kết với giới tính, một số đột biến là liên kết tự động.
Sự biến đổi di truyền trong quá trình tiến hóa
Tính biến đổi là đặc tính chính và rất quan trọng của cơ thể sống để trải qua những thay đổi trong quá trình phát sinh thực vật. Nếu không có một tính năng như vậy cho phép bạn duy trì tính độc nhất của vật liệu di truyền và thích ứng với các đặc điểm của một môi trường cụ thể, các sinh vật của bất kỳ tổ chức nào sẽ bị chết.
Do sự biến đổi di truyền, có một yếu tố quan trọng trong quá trình tiến hóa là chọn lọc tự nhiên. Chính vì mỗi cá thể là duy nhất về đặc tính kiểu gen và kiểu hình nên số lượng được quy định trong tự nhiên, nhưng đồng thời, vẫn có thể tránh được sự biến mất hoàn toàn của một hoặc một đơn vị phân loại khác.
Giá trị của biến dị di truyền là vô giá đối với quá trình tiến hóa. Rốt cuộc, đó là đặc điểm quan trọng nhất của các sinh vật thuộc bất kỳ mức độ phức tạp và phân loại nào cho phép một hiện tượng như đa dạng loài tồn tại. Sự biến đổi di truyền cũng có tầm quan trọng lớn đối với sự tồn tại của loài. Các đặc điểm liên tục thay đổi của môi trường buộc sinh vật phải thích nghi với các điều kiện hiện có. Nếu không có điều này hoặc sự phản ánh đó trong kiểu gen, điều này sẽ là không thể vàdẫn đến sự tuyệt chủng của các loài.
