3. Evolutsiooni tõendid ja nende selgitused Kivistised ehk fossiilid – geoloogilises minevikus elanud organismide kivistunud jäänused; saadav info näitab mingi liiki võimalikku arengut, millised olid organismid enne. Paleontoloogia on teadus, mis uurib kivistisi. Sarnasused organismide ehituses – näiteks selgroogsetel enamasti viievarbalised jäsemed, koosnevad homoloogilistest luudest, kuid erinevused on tekkinud vastavalt funktsiooni muutumisele. Lootelise arengu sarnasus selgroogsetel loomadel - Isendi lootelise arengu käigus korduvad liigi ajaloolise ehk fülogeneetilise arengu etapid. Kõikidel selgroogsete loodetel esinevad lõpusepilud ja saba. Loodete sarnasus tõestab seda, et neil on ühised eellased. Biokeemiline võrdlus - Kõikidel elusorganismidel esinevad ühesugused
homoloogilised kromosoomid liiguvad kokku ning kromatiidid vahetavad omavahel võrdse pikkusega osi; kromosoom ei ole enam ainult ühe vanema geenidega.) 2) Metafaas (Kromosoomide paarid liiguvad raku ekvatoriaal tasandile; kääviniidid kinnituvad ühelt poolt ühe ja teiselt poolt teise homoloogilise kromosoomi külge.) 3) Anafaas (Kääviniidid hakkavad lühenema ja tõmbavad kromosoomide paarid lahku; üks homoloogilistest kromosoomidest satub ühele ning teine teisele raku poolele ning kromosoomid eralduvad teineteisest.) 4) Telofaas (Telofaasi lõpuks ei moodustu tuumamembraane ja kromosoomid ei keerdu lahti; mõlemal poolel on võrdne arv kahekromatiidilisi kromosoome ning rakk alustab uut jagunemist.) Hakkab toimuma 2. jagunemine ehk võrdjagunemine. E. Meioosi tähtsus Tekivad geneetiliselt erinevad tütarrakud ja see suurendab pärilikku muutlikust.
Kuidas tõendab evolutsiooni võrdlev anatoomia? …………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Homoloogilised elundid on ……………………………………………………………………………………… Too näiteid homoloogilistest elunditest: ……………………………………………………………………………………… Rudimendid on ……………………………………………………………………………………… Too näiteid rudimentidest inimesel: ……………………………………………………………… Võrdlev embrüoloogia on lootelise arengu võrdlemine. Kuidas tõendab evolutsiooni võrdlev embrüoloogia?
4. Sotsiaalne evolutsioon inimühiskonna areng EVOLUTSIOONI TÕENDID, ELU ARENG MAAL lk 167-176 I Evolutsiooni tõendid 1. Paleontoloogilised leiud maakoore kivististes e fossiilides leidub möödunud aegadel elanud organismide jäänuseid. Mida sügavamal, seda lihtsama ehitusega ja erinevamad praegustest organismidest. 2. Organite homoloogsus st elundite põhiehituse sarnasust. N: Selgroogsete jäsemed koosnevad homoloogilistest luudest. Erinevused on tekkinud vastavalt funktsiooni muutumisele. 3. Rudimendid ehk jäänukelundid mida pole enam vaja. N: inimesel tarkusehambad, kõrvalihased, ussripik, õndraluu. 4. Biogeneetiline reegel isendi arengu etappidel korduvad liigi ajaloolised arengujärgud N: loote areng inimesel. 5. Molekulaarbioloogiline võrdlus mida sarnasemad on organismid oma ehituselt ja eluviisilt, seda suurem on sarnasus ka molekulaartasemel DNA ja kehavalkude ehituses. II Elu areng Maal
6. Mis on konvergents? Tooge näiteid loomariigist! Konvergents on erineva evolutsioonilise päritoluga organismide mõnede tunnuste sarnastumine kohastumisel ühesuguste elutingimustega. Nt. delfiin, kalasisalik, hai 7. Millised tunnused on homoloogilised, millised analoogilised? Organismide kuju või organite sarnasust, mille põhjuseks on ainult ühine funktsioon, nimetatakse analoogiliseks, erinevalt ühiselt eellaselt päritud ja ehitusplaanilt sarnasest, homoloogilistest elunditest. 8. Mida tähendab evolutsiooniline progress? Evolutsiooniline progress on evolutsiooniline täiustumine, senisest keerukama ehituse ja talitlusega organismitüüpide teke ja edasine areng. 1. Kuidas määratles J. Ray liiki? Ühte liiki kuuluvad sarnase ehitusega isendid, kes ei erine üksteisest rohkem, kui ühe vanempaari järglased. 2. Milliseid uuendusi tõi K. Linné süstemaatikasse? Ta kinnitas liigi süstemaatika põhiüksuseks
3. Selgitage Mendeli monohübriidse ristamise tulemusi. Esimene katse: taimed olid kõik ühevärvilised. Teine katse: taimed olid suhtes 3:1 erivärvusega 4. Mida nimetatakse homosügootsuseks ja mida heterosügootsuseks? Geenipaari seisundit, mille puhul mõlemas homoloogilises kromosoomis paikneb vaadeldava tunnuse suhtes sama alleel, nimetatakse homosügootsuseks. Geenipaari seisundit, mille puhul homoloogilistest kromosoomides paiknevad vaadeldava tunnuse suhtes erinevad alleelid, nimetatakse heterosügootsuseks. 5. Alleeli mõiste. Ühe geeni erivorme nimetatakse alleelideks. 6. Millist alleeli nimetatakse dominantseks, millist retsessiivseks? Alleeli, mille poolt määratud tunnus heterosügootses olekus avaldub, nimetatakse dominantseks ning alleeli, mis heterosügootses olekus ei avaldu, nimetatakse retsessiivseks. 7
4. Selgitage Mendeli monohübriidse ristamise tulemusi. Esimene katse: taimed olid kõik ühevärvilised Teine katse: taimed olid suhtes 3:1 erivärvusega 5. Mida nimetatakse homosügootsuseks ja mida heterosügootsuseks? Geenipaari seisundit, mille puhul mõlemas homoloogilises kromosoomis paikneb vaadeldava tunnuse suhtes sama alleel, nimetatakse homosügootsuseks. Geenipaari seisundit, mille puhul homoloogilistest kromosoomides paiknevad vaadeldava tunnuse suhtes erinevad alleelid, nimetatakse h eterosügootsuseks. 6. Selgitage geeni ja alleeli mõistet. Geen ehk pärilikkustegur on kromosoomi kindlas lookuses paiknev pärivustegur, mis määrab otse või kaudselt ühe või mitme tunnuse arengu. Ühe geeni erivorme nimetatakse alleelideks. 7. Millist alleeli nimetatakse dominantseks ja millist retsessiivseks?
4. Selgitage Mendeli monohübriidse ristamise tulemusi. Esimene katse: taimed olid kõik ühevärvilised Teine katse: taimed olid suhtes 3:1 erivärvusega 5. Mida nimetatakse homosügootsuseks ja mida heterosügootsuseks? Geenipaari seisundit, mille puhul mõlemas homoloogilises kromosoomis paikneb vaadeldava tunnuse suhtes sama alleel, nimetatakse homosügootsuseks. Geenipaari seisundit, mille puhul homoloogilistest kromosoomides paiknevad vaadeldava tunnuse suhtes erinevad alleelid, nimetatakse h eterosügootsuseks. 6. Selgitage geeni ja alleeli mõistet. Geen ehk pärilikkustegur on kromosoomi kindlas lookuses paiknev pärivustegur, mis määrab otse või kaudselt ühe või mitme tunnuse arengu. Ühe geeni erivorme nimetatakse alleelideks. 7. Millist alleeli nimetatakse dominantseks ja millist retsessiivseks?
4. Sotsiaalne evolutsioon inimühiskonna areng EVOLUTSIOONI TÕENDID, ELU ARENG MAAL lk 167-176 I Evolutsiooni tõendid 1. Paleontoloogilised leiud maakoore kivististes e fossiilides leidub möödunud aegadel elanud organismide jäänuseid. Mida sügavamal, seda lihtsama ehitusega ja erinevamad praegustest organismidest. 2. Organite homoloogsus st elundite põhiehituse sarnasust. N: Selgroogsete jäsemed koosnevad homoloogilistest luudest. Erinevused on tekkinud vastavalt funktsiooni muutumisele. 3. Rudimendid ehk jäänukelundid mida pole enam vaja. N: inimesel tarkusehambad, kõrvalihased, ussripik, õndraluu. 4. Biogeneetiline reegel isendi arengu etappidel korduvad liigi ajaloolised arengujärgud N: loote areng inimesel. 5. Molekulaarbioloogiline võrdlus mida sarnasemad on organismid oma ehituselt ja eluviisilt, seda suurem on sarnasus ka molekulaartasemel DNA ja kehavalkude ehituses. II Elu areng Maal
sattuda samasse organismi ja sugurakkude moodustumisel meioosi käigus rekombineeruda. Rekombinantsed järglased on võrreldes üksikmutantidega edukamad ning saavutavad mõne aja pärast populatsioonis ülekaalu. Nii levivad mõlemad kasulikud mutatsioonid populatsioonis koos. Mittesugulisel teel paljuneva organismi puhul puudub võimalus kasulike mutatsioonide rekombineerumiseks ning edasiseks kooslevimiseks populatsioonis. 7.3.1. Rekombinatsiooni allasurumine inversioonide teel Kui üks homoloogilistest kromosoomidest sisaldab inversiooni, on rekombineerumine häiritud. Kui siiski ümberkombineerumine inverteerunud osade vahel on toimunud, lähevad rekombinantsed kromatiidid kergemini kaotsi. Näiteks üks rekombinantidest sisaldab kahte tsentromeeri ja teisel tsentromeere pole. Sel juhul rebitakse meioosi anafaasis esimene neist puruks, kuna erinevad tsentromeerid tõmbavad teda erinevatele poolustele, teine ei liigu aga kuhugi. Isegi, kui rekombinantsetel kromosoomidel õnnestub püsima
muutustele – konvergentsile > eri päritolu organismide sarnastumine kohastumisel ühesuguste elutingimustega. Tavaliselt piirdub väliste tunnustega – nt delfiinid. Organismide kuju või organite sarnasust, mille põhjuseks on ainult ühine funktsioon, nimetatakse analoogiliseks , erinevalt ühisest eellastelt päritud ja ehitusplaanilt sarnastest, homoloogilistest elunditest . Viimased võivad vägagi erinevaks divergeeruda. Evolutsiooniliseks progressiks ehk täiustumiseks nimetatakse uute, senisest keerukama ehituse ja eluviisiga organismitüüpide teket ja edasist arengut. Prokarüootide evolutsioonis peamised geneetiline ja metaboolne täiustumine. Suurimad geneetilise koodi väljakujunemine, fotosünteesi ja aeroobse metabolismi teke
väljasuremine. Mitmekesistumine võib mõnikord viia divergentsile näiliselt vastupidistele muutustele konvergentsile -> eri päritolu organismide sarnastumine kohastumisel ühesuguste elutingimustega. Tavaliselt piirdub väliste tunnustega nt delfiinid. Organismide kuju või organite sarnasust, mille põhjuseks on ainult ühine funktsioon, nimetatakse analoogiliseks, erinevalt ühisest eellastelt päritud ja ehitusplaanilt sarnastest, homoloogilistest elunditest. Viimased võivad vägagi erinevaks divergeeruda. --- Evolutsiooniliseks progressiks ehk täiustumiseks nimetatakse uute, senisest keerukama ehituse ja eluviisiga organismitüüpide teket ja edasist arengut. Prokarüootide evolutsioonis peamised geneetiline ja metaboolne täiustumine. Suurimad geneetilise koodi väljakujunemine, fotosünteesi ja aeroobse metabolismi teke. Suureks täiustumiseks elu evolutsioonis oli eukarüootse rakutüübi kujunemine
6. Mis on konvergents? Tooge näiteid loomariigist! Konvergents on erineva evolutsioonilise päritoluga organismide mõnede tunnuste sarnastumine kohastumisel ühesuguste elutingimustega. Nt. delfiin, kalasisalik, hai 7. Millised tunnused on homoloogilised, millised analoogilised? Organismide kuju või organite sarnasust, mille põhjuseks on ainult ühine funktsioon, nimetatakse analoogiliseks, erinevalt ühiselt eellaselt päritud ja ehitusplaanilt sarnasest, homoloogilistest elunditest. 8. Mida tähendab evolutsiooniline progress? Evolutsiooniline progress on evolutsiooniline täiustumine, senisest keerukama ehituse ja talitlusega organismitüüpide teke ja edasine areng. Õpik lk. 98 1. Kuidas määratles J. Ray liiki? Ühte liiki kuuluvad sarnase ehitusega isendid, kes ei erine üksteisest rohkem, kui ühe vanempaari järglased. 2. Milliseid uuendusi tõi K. Linné süstemaatikasse?
Kuni 5% seemnerakkudest sisaldavad samuti ebanormaalset kromosoomide komplekti. Meioosi evolutsiooniline tähtsus: Isalt ja emalt saadud homoloogiliste kromosoomide juhuslik lahknemine sugurakkudesse. Esimeses meioosis toimub homoloogiliste kromosoomide juhuslik lahknemine tütarrakkudesse. Kromosoomide võimalike kombinatsioonide arv on 223 (~1000000 kombinatsiooni). Ristsiirde toimumine meioos I profaasis suurendab veelgi geneetilist muutlikkust. 1 homoloogilistest kromosoomidest on pärit isalt ja teine emalt. - Suurem võimalus positiivsete mutatsioonide tekkeks ja kinnitumiseks. Kiirem kohastumisvõime. Kuigi toimub munarakkudes 4 jagunemist, saadakse ikkagi korraga 1 munarakk. Tekib 1 munarakk ja 3 polaarkeha. 7. Mendeli avastatud pärilikkuse üldprintsiibid monohübriidsel ja dihübriidsel ristamisel. 1865 – Mendel summeerib pärilikkuse üldprintsiibid. 1900 Mendeli seadused taasavastati 3 sõltumatu teadlase poolt.
4. Sotsiaalne evolutsioon inimühiskonna areng EVOLUTSIOONI TÕENDID, ELU ARENG MAAL lk 167-176 I Evolutsiooni tõendid 1. Paleontoloogilised leiud maakoore kivististes e fossiilides leidub möödunud aegadel elanud organismide jäänuseid. Mida sügavamal, seda lihtsama ehitusega ja erinevamad praegustest organismidest. 2. Organite homoloogsus st elundite põhiehituse sarnasust. N: Selgroogsete jäsemed koosnevad homoloogilistest luudest. Erinevused on tekkinud vastavalt funktsiooni muutumisele. 3. Rudimendid ehk jäänukelundid mida pole enam vaja. N: inimesel tarkusehambad, kõrvalihased, ussripik, õndraluu. 4. Biogeneetiline reegel isendi arengu etappidel korduvad liigi ajaloolised arengujärgud N: loote areng inimesel. 5. Molekulaarbioloogiline võrdlus mida sarnasemad on organismid oma ehituselt ja eluviisilt, seda suurem on sarnasus ka molekulaartasemel DNA ja kehavalkude ehituses. II Elu areng Maal
moodustuvad aneuploidsed gameedid. Kui sellised gameedid ühinevad viljastumisel, ei arene sügootidest elujõulisi järglasi. Näiteks triploidse taime gameetide moodustumisel paarduvad meioosi alguses kaks homoloogilist kromosoomi, kolmas jääb aga üksinda. On ka võimalus, et kõik 3 homoloogi ühinevad. Homoloogiliste kromosoomide lahknemisel anafaasis on variante palju: mõned homoloogilistest kromosoomidest liiguvad kõik ühele poolusele, mõned kahekaupa, mõned üksikult. Kuna triploidsed taimed on steriilsed, paljundatakse neid vegetatiivselt (banaanid, teatud õunapuu sordid, tulbid). Polüploidsed taimed võivad looduslikult paljuneda apomiksise teel (näit. võilill). Sel juhul arenevad seemned modifitseeritud meioosi läbinud munarakkudest, kus kromosoomide arv ei ole vähenenud. Viljakad polüploidid Enamis tetraploide on samuti steriilsed, kuid on ka erandeid
genoomi ühest osast teise. Tsütogeneetikas eristatakse kahte tüüpi inversioone: peritsentrilised inversioonid kaasavad tsentromeeri, paratsentrilised aga mitte. Peritsentrilise inversiooni tagajärjel võivad muutuda kromosoomi õlgade pikkused, nii võib akrotsentrilisest kromosoomist tekkida peritsentriline kromosoom. Seetõttu on peritsentrilisi inversioone lihtsam tuvastada kui paratsentrilisi. Juhul, kui üks homoloogilistest kromosoomidest sisaldab inversiooni, teine aga mitte, toimub nende paardumine sel viisil, et inversiooni sisaldav regioon on teisel kromosoomil sama orientatsiooni saavutamiseks linguna ümber pööratud. Inversiooni sisaldava ala otstes on kromatiidid pinge all ja see võib viia neis kohtades sünapsi katkestamisele. Enamasti on meioosi käigus inversioonidest põhjustatud linge tsütoloogiliselt praktiliselt võimatu jälgida. Siin tulevad
genoomi ühest osast teise. Tsütogeneetikas eristatakse kahte tüüpi inversioone: peritsentrilised inversioonid kaasavad tsentromeeri, paratsentrilised aga mitte. Peritsentrilise inversiooni tagajärjel võivad muutuda kromosoomi õlgade pikkused, nii võib akrotsentrilisest kromosoomist tekkida peritsentriline kromosoom. Seetõttu on peritsentrilisi inversioone lihtsam tuvastada kui paratsentrilisi. Juhul, kui üks homoloogilistest kromosoomidest sisaldab inversiooni, teine aga mitte, toimub nende paardumine sel viisil, et inversiooni sisaldav regioon on teisel kromosoomil sama orientatsiooni saavutamiseks linguna ümber pööratud. Inversiooni sisaldava ala otstes on kromatiidid pinge all ja see võib viia neis kohtades sünapsi katkestamisele. Enamasti on meioosi käigus inversioonidest põhjustatud linge tsütoloogiliselt praktiliselt võimatu jälgida. Siin tulevad
tulemusena moodustuvad aneuploidsed gameedid. Kui sellised gameedid ühinevad viljastumisel, ei arene sügootidest elujõulisi järglasi. Näiteks triploidse taime gameetide moodustumisel paarduvad meioosi alguses kaks homoloogilist kromosoomi, kolmas jääb aga üksinda. On ka võimalus, et kõik 3 homoloogi ühinevad. Homoloogiliste kromosoomide lahknemisel anafaasis on variante palju: mõned homoloogilistest kromosoomidest liiguvad kõik ühele poolusele, mõned kahekaupa, mõned üksikult. Kuna triploidsed taimed on steriilsed, paljundatakse neid vegetatiivselt (banaanid, teatud õunapuu sordid, tulbid). Polüploidsed taimed võivad looduslikult paljuneda apomiksise teel (näit. võilill). Sel juhul arenevad seemned modifitseeritud meioosi läbinud munarakkudest, kus kromosoomide arv ei ole vähenenud. Viljakad polüploidid Enamis tetraploide on samuti steriilsed, kuid on ka erandeid
tulemusena moodustuvad aneuploidsed gameedid. Kui sellised gameedid ühinevad viljastumisel, ei arene sügootidest elujõulisi järglasi. Näiteks triploidse taime gameetide moodustumisel paarduvad meioosi alguses kaks homoloogilist kromosoomi, kolmas jääb aga üksinda. On ka võimalus, et kõik 3 homoloogi ühinevad. Homoloogiliste kromosoomide lahknemisel anafaasis on variante palju: mõned homoloogilistest kromosoomidest liiguvad kõik ühele poolusele, mõned kahekaupa, mõned üksikult. Kuna triploidsed taimed on steriilsed, paljundatakse neid vegetatiivselt (banaanid, teatud õunapuu sordid, tulbid). Polüploidsed taimed võivad looduslikult paljuneda apomiksise teel (näit. võilill). Sel juhul arenevad seemned modifitseeritud meioosi läbinud munarakkudest, kus kromosoomide arv ei ole vähenenud. Viljakad polüploidid Enamis tetraploide on samuti steriilsed, kuid on ka erandeid
7. Geeni geneetiline definitsioon Selleks, et testida, kas erinevad mutatsioonid paiknevad samas või erinevates geenides, rakendatakse komplementatsiooni teste. Kui kaks mutatsiooni asuvad samas kromosoomis, on nad cis-konfiguratsioonis (cis-asendis). Vastavat heterosügooti, kellel on ühes kromosoomis kaks mutatsiooni ja sellele homoloogilises kromosoomis metsiktüüpi DNA järjestused, nimetatakse cis-heterosügoodiks. Juhul, kui kaks uuritavat mutatsiooni asuvad üks ühes ja teine teises homoloogilistest kromosoomidest, on nad transkonfiguratsioonis ning vastavat heterosügooti nimetatakse trans-heterosügoodiks. 11.8. Komplementatsioonitest Selleks, et selgitada, kas kaks mutatsiooni, mis põhjustavad sarnast fenotüüpi, asuvad ühes või erinevates geenides, kasutatakse trans komplementatsiooniteste. Selline test töötab ainult retsessiivsete mutatsioonide testimisel Komplementatsioonitest näitab, kas mutatsioonid paiknevad samas geenis e. kas nad
annaabi.ee 
