Pärilikkus ja tunnuste kujunemine (11)

Organismi tunnuste kujunemine, pärilikkuse molekulaargeneetilised alused. Lk 130-136
Pärilikkus – seaduspärasus, kus järglased sarnanevad vanematega.
Geneetika – teadus, mis uurib organismide pärilikkuse ja muutlikkuse seaduspärasusi.
Kromosoomid – pärilikkuse kandjad , asuvad tuumas (eukarüootidel)
Geen – pärilikkustegur - DNA lõik , mis määrab ära RNA molekuli sünteesi.
Genotüüp – ühe isendi kromosoomistikus paiknev geenide kogum.
Fenotüüp – ühe isendi tunnuste kogum.
Keskkond kas soodustab või pidurdab geenide poolt määratud tunnuste väljakujunemist, avaldumist.
Molekulaargeneetika – uurib pärilikkuse seaduspärasusi molekulaarsel tasemel.
3 olulist protsessi:
1. DNA replikatsioon e DNA süntees – eelneb raku jagunemisele
2. Transkriptsioon e RNA süntees – DNA lõigu kopeerimine
3. Translatsioon e valgu süntees
Pärilikud tunnused avalduvad erinevate valkude talitluse tulemusena!
DNA REPLIKATSIOON
I: Toimumiskoht:
* Eeltuumsetel tsütoplasmas
* Päristuumsetel tuumas, mitokondrites, kloroplastides.
II. Aeg:
*Eeltuumsetel mõni aeg enne jagunemist
*Päristuumsetel rakutsükli S- faasis
III. Eeldused:
1. üksikahelaline DNA kui info kandja kogu molekuli ulatuses
2.vajalikud ensüümid (DNA-polümeraas)
3.energeetilised faktorid (ATP)
4.kõik nukleotiidid mis kuuluvad DNA koostisesse
5.protsessi kontrollivad ja reguleerivad valgud
IV. Olemus:
DNA replikatsioon on kopeerimistüüpi matriitsreaktsioon pool konservatiivse iseloomuga st sünteesitud molekuli üks ahel pärineb vanalt molekulilt, teine ahel sünteesitakse.
V. Komplementaarsus :
DNA lähteahel
A
T
G
C
DNA uus sünt. ahel
T
A
C
G
Transkriptsioon

• Toimub tuumas.
  
• Seda viib läbi ensüüm RNA polümeraas.
  
• Ensüüm kinnitub promootorile -DNA nukleotiidne järjestus.
  
• Kinnitumiseks vajalik aktivaatorvalgu eelnev kinnitumine.
  
• DNA kaksikahel keeratakse lahti
  
• Sünteesitakse ühe ahelaga komplementaarne RNA molekul .
  
• Süntees lõppeb kui DNA jõuab terminaatorini(nukl. järjestus)
  
• Repressorvalgud võivad takistada ensüümi seostumist promootoriga.
  

Kui geenilt toimub transkriptsioon, nim seda geeni avaldumiseks.
Avaldumise järgi jaotatakse geenid 4 gruppi:

Samaaegselt kõigis rakkudes avalduvad geenid- rRNA, tRNA.

Kindla koe rakkudes avalduvad geenid- insuliini geen kõhunäärmerakkudes.

Rakkude mingil kindlal elutegevuse etapil avalduvad geenid. N: loote elundkondade väljaarenemine.

Geenid, mis ei avaldu mitte kunagi – evolutsioonis kaotanud oma tähtsuse.
Geenide aktiivsust reguleerivad :

struktuurgeenid – määravad raku ehituses ja ainevahetuses osalevate valkude, tRNA ja rRNA sünteesi.

regulaatorgeenid – kontrollivad struktuurgeenide avaldumist.
TRANSKRPITSIOON
I. Koht:

• Eeltuumsed - tsütoplasmas
  
• Päristuumsed – tuumas, mitokondrites, kloroplastides.
  

II. Aeg:

• Eeltuumsetel - kogu raku eluea jooksul
  
• Päristuumsetel – enamuse rakutsükli ajast va mitoos ja meioos (siis ei toimu)
  

III. Eeldused:
1. Üksikahelaline DNA lõik – seda nimetatakse pluss ahelaks „+” ahel.
2. Ensüümid: RNA polümeraas
3. Energeetilised faktorid – ATP
4. Nukleotiidid RNA koostises
5. Protsessi kontrollivad ja reguleerivad valgud
IV: Olemus:
Kopeerimistüüpi matriitsreaktsioon
V: Komplementaarsus
DNA lähteahel
G
C
T
A
Sünteesitav RNA ahel
C
G
A
U
VI: Tulemus:

Transkriptsioonil moodustuvad kõik 3 tüüpi RNA molekulid

Tekivad RNA eelmolekulid, mis vajavad täiendavat töötlust:

• eelmolekulist kas eemaldatakse teatud lõigud
  
• jaguneb teatud fragmentideks
  
• lisatakse teatud järjestused
  
• muudetakse keemilist koostist (N-aluseid)
  

GENEETILINE KOOD JA VALGU SÜNTEES
lk 99-103
Geneetiline kood- koosneb kolmest mRNA molekulis asuvast nukleotiidist, mis määravad ära ühe aminohappejäägi (AH) valgus.
Koodon – mRNA molekuli nukleotiidikolmik N: AUG
Geneetilise koodi omadused:

3-nukleotiidne

sünonüümne – ühele AH vastab mitu koodonit.

ühetähenduslik – üks koodon määrab ära ühe AH.

universaalne – koodonite ja AH vastavus on sama peaaegu kõigis organismides.
Translatsioon e valgu süntees.

Toimub ribosoomides.

mRNA ühineb ribosoomiga.

tRNA molekul seostub mRNA initsiaatorkoodoniga AUG , seda molekuli nimetatakse initsiaator -tRNA-ks.
Ühinemine toimub komplementaarsusprintsiibil

tRNA-ga ühineb kindel AH.

Siseneb järgmine tRNA mille otsas AH.

AH vahele sünteesitakse peptiidside.

AH vabaneb initsiaator tRNA st ja see väljub ribosoomist.

tRNA, mis jäi ribosoomi, nihkub edasi ja siseneb uus tRNA, mille otsas olev AH ühendatakse teistega .

Protsess kestab kuni jõutakse stoppkoodonini.

Stoppkoodoniga ühineb ensüüm, mis lahutab translatsioonis osalenud komponendid: tRNA, mRNA ja valgu, mis selles protsessis sünteesiti.
Mis on antikoodon ?
MENDELI ÜHETAOLISUSE SEADUS JA LAHKNEMISSEADUS LK 149-152
Mõisted:
Hübriid- erinevate tunnustega organismide järeltulija.
Genotüüp – ühe isendi geenide kogum.
Alleel – ühe geeni erivorm
Fenotüüp – ühe isendi feenide (tunnuste) kogum.
Homosügoot – isend , kellel on mõlemas kromosoomis ühesugused alleelid (nt AA, aa, AA bb)
Heterosügoot - isend, kellel on mõlemas kromosoomis geeni erinevad alleelid (nt Aa, AA Bb, AABb).
Monohübriidne ristamine – on niisugune ristamine, kus ristatavad isendid erinevad ainult ühe tunnuse poolest.
Dominantsus – alleel, mille poolt määratud tunnus heterosügootses olekus avaldub.
Retsessiivsus – alleel, mille poolt määratud tunnus heterosügootses olekus ei avaldu.
Aa
⁄ \
dominantne retsessiivne
Mendeli katseobjektideks olid hernetaimed. Miks?

Looduslikud isetolmlejad – õisi lihtne tolmeldada

Selgelt eristuvad tunnuste paarid – seemne kuju ja värvus.

Suhteliselt väike mittepärilik muutlikkus

Optimaalne kromosoomide arv.

Vaadeldavaid tunnuseid määravad geenid olid erinevates kromosoomides.
I Mendeli seadus – monohübriidne ristamine.
Vaadeldakse ühe tunnusepaari kujunemist järglaspõlvkonnas.
N: Seemnete värvusgeen esineb kahe alleelina:
Dominantne alleel – A (kollane)
Retsessiivne alleel – a (roheline)
Vanemad: P: AA x aa
⁄ \ ⁄ \
A A a a Sugurakkudes erinevad alleelid.
Esimene järglaspõlvkond: F1: Aa
I seadus: Homosügootsete vanemate ristamisel saadakse esimeses põlvkonnas genotüübilt identsed ja fenotüübilt sarnased järglased.
P: AA x aa
F1 Aa Aa Aa Aa
II Mendeli seadus: Homosügootsete vanemate monohübriidsel ristamisel toimub teises hübriidpõlvkonnas genotüüpide lahknemine (1:2:1) ja fenotüüpide lahknemine (3:1) seaduspärastes suhetes. Lahknemissuhe sõltub alleelide koostoimest.
P: Aa x Aa
sugurakud
A
a
A
AA
Aa
a
Aa
aa
F1: AA/Aa/Aa/aa
LAHKNEMISSEADUSE RAKENDAMISVÕIMALUSED lk 152-158
1.Analüüsiv ristamine – kasutatakse katseloomade või
–taimede homosügootsuse või heterosügootsuse kindlaksmääramisel. D x r – kui tunnuste lahknemist ei esine on D organism homosügootne.
P: AA x aa
F1: Aa Aa Aa Aa
2. Genealoogiline meetod – indiviidi genotüübi väljaselgitamine tema sugupuu abil. Kasutatakse inimeste puhul, et selgitada homosügootsust või heterosügootsust mingi tunnuse suhtes. Vt. tabel lk 152
Alleelidevahelise koostoime erijuhtumid :
1. Intermediaarsus: domineerimisnähtuse puudumine. Tekib vahepealne tunnus. Retsessiivne alleel mõjutab dominantse alleeli avaldumist.
N: I: ÃÃ x aa
lokkis juuksed x sirged juuksed
II: Ãa
lainelised juuksed
N: P: punane x valge
F1: roosa
2. Polüalleelsus (kodominantsus )– nähtus, kus ühe fenotüübilise tunnuse määramisel osaleb rohkem kui 2 alleeli.
Üheaegselt avalduvad mõlema vanema alleelid
N: inimese vererühmad: A- IA IA ja ii - 35,3% (IAi, IAIA)
B – IB IBja ii - 23,2% (IBi, IB IB)
AB – IA IB - 7,2%
O - ii - 34,3%
N: Farmi naaritsad: must x valge = mustavalgekirju
SÕLTUMATU LAHKNEMISE SEADUS
lk 159-162
Dihübriidne ristamine – ristamine, kus vanemvormid erinevad kahe tunnusepaari poolest.
N: 1. kollane ja sileda seemnega hernes .
2.roheline ja krobelise seemnega hernes.
Hübriidid olid F1 põlvkonnas kollased sileda seemnega.
k s r kr
P: AABB x aabb
F1: AaBb
F1: AaBb x AaBb
F2: A_B_ -9osa: kollane ja sile
A_bb -3osa: kollane ja krobeline
aa B_ - 3osa: roheline ja sile
aa bb - 1osa: roheline ja krobeline
Mendeli III seadus:Homosügootsete vanemate dihübriidsel ristamisel lahknevad mõlemad tunnusepaarid teises hübriidpõlvkonnas teineteisest sõltumatult ja kombineeruvad vabalt
Fenotüübiline lahknemissuhe 9:3:3:1
T. H.Morgan – USA teadlane , geneetik. Uuris äädikakärbseid.
Leidis, et ühes kromosoomis paiknevad geenid päranduvad edasi koos – ühes aheldusrühmas.
*kromosoomis (ühes DNA ahelas) paiknevad geenid on aheldunud ning ei ole võimelised meioosis sõltumatult lahknema.
*Mida väiksem on geenide vahemaa kromosoomis, seda sagedamini nad koos päranduvad.
* Ristsiire võib aheldatust muuta.
SUGUKROMOSOOMID JA SUGULIITELISED PUUDED: lk 163-166
* Inimesel on 46 kromosoomi.
* Need jagunevad paaridesse – 23 paari.
* Üks paar on mehel ja naisel erinevad – sugukromosoomid.
* Ülejäänud 22 paari on autosoomid.
* sugukromosoomid on inimestel XX - naistel ja XY- meestel. Lindudel Z Z isaslinnul ja ZW emaslinnul.
Uue organismi sugu määratakse viljastamisel:
*Meioosi tagajärjel saavad pooled spermidest X kromosoomi ja pooled Y. Sugu oleneb sellest, millise kromosoomiga sperm munaraku viljastab.
*********************************************
Y- kromosoom määrab meessoo tunnuste arenemise, kontrollib hiljem spermatogeneesi.
X- kromosoom määrab: ainevahetuslikke-, arengulisi- ja vaimseid tunnuseid.
X-kromosoomi geene nimetatakse suguliitelisteks, kuna neil esineb geene mis põhjustavad pärilikke haigusi ja defekte.
Näiteks: daltonism e värvipimedus, hemofiilia jt.
Suguliitelised puuded tulenevad retsessiivsetest alleelidest X kromosoomis:
*Meestel on üks X kromosoom – seega haigus avaldub kui seal on vastav alleel.
*Naistel on kaks X kromosoomi – kui ühes on vastav alleel, siis haigus veel ei avaldu.
Geneetika ülesanded:
1. Blond mees on abielus punapäise naisega. Perekonnas on kaksikud pojad – mõlemad blondide juustega. Millist värvi juustega lapsi võivad pojad saada, kui üks neist abuellub blondi, teine punapäise naisega?
2. Nudipäist veisetõugu ristati sarvilise tõuga. Hübriidid olid kõik nudid. Neid ristati omavahel ja teises hübriidpõlvkonnas saadi 52 vasikat. Milline on oodatav arvuline lahknemine nende hulgas genotüüpide ja fenotüüpide järgi?
3. Punaseviljalise aedmaasika ristamisel valgeviljalise sordiga on F1 hübriidid roosaviljalised. Hübriidtaimede omavahelisel ristamisel saadakse F2 põlvkonnas lahknemine punase-, roosa- ja valgeviljalisteks taimedeks sagedussuhetes 1:2:1. Koostage ristamise genotüübiline skeem. Missugust lahknemist on oodata roosaviljaliste hübriidmaasikate taandristamisel kummagi lähtesordiga?
4. Kahe lõvilõuasordi ristamisel saadi F2 põlvkonnas 42 punaseõelist, 76 roosaõielist ja 38 valgeõielist taime. Missugused olid F1 ja P-põlvkonna taimed? Koostage ristamise genotüübiline skeem.
5. Ristati halli hiireliini pruuni hiireliiniga. F1 põlvkonnas olid kõik järglaseed hallid . F1 põlvkonna korduval omavahelisel ristamisel saadi 35 halli, 11 musta,14 helepruuni ja 4 pruuni hiirt . Millised on kõikide põlvkondade genotüübid?
6. Sünnitusmajas aeti juhuslikult segi kolm ühel ööl sündinud last, kelle veregrupid olid O, AB, ja B. Vanemate paarid olid selliste veregruppidega:
1. O ja AB
2. A ja B
3. B ja B
Leidke iga lapse vanemad!
7.Kahe äädikakärbseliini-normaaltiivalise ja könttiivalise ristamisel saadi F2 põlvkonnas 131 noormaaltiivalist ja 37 könttiivalist isendit. Missugused olid F1 põlvkonna kärbsed? Koostage ristamise genotüübiline skeem.
8. Pärilikku kurtust põhjustab retsessiivne alleel. Kurt mees on abielus naisega, kellel on normaalne kuulmine. Nende pojal on samuti pärlik kurtus . Milline on tõenäosus, et sellesse perekonda sünnib järgmisena normaalse kuulmisega tütar?
9. Daltoonikust mees on abielus naisega , kellel punarohepimedust ei esine. Perekonnas on kaks last: poeg, kes on daltoonik, ning normaalse nägemisega tütar. Milline on tõenäosus, et tütrel sünnib värvipime poeg, kui tütre mehel daltonismi ei esine?
10.Perekonnas on kolm last: kaks poega vererühmadega A ja O ning tütar, kellel on B vererühm. Leidke laste ema vererühm kui on teade, et isal on A-rühm.
11. Musti lühisabalisi hiiri ristati pruunide pikasabalistega. Esimeses põlvkonnas saadi ainult musti pika sabaga järglasi. Milliseid tulemusi oleks oodata, kui F1 põlvkonna hiiri paaritada
pruunide pikasabaliste isenditega?
12.A-vererühmaga naine on abielus mehega. Kellel on O-rühma veri . Nende tütar vererühmaga O on abielus AB-vererühma omava mehega. Tütre perekonnas on A-vererühmaga poeg. Leidke kõigi mainitud isikute genotüübid.
13. Hemofiiliahaige naine on abielus terve mehega, kellel vere hüübimatust ei esine. Milline on tõenäosus hemofiiliahaigete laste sündimiseks selles perekonnas, kui on teada , et pärilik hemofiilia tuleneb suguliitelisest retsessiivsest alleelist?
PÄRILIK MUUTLIKKUS lk 125-129
Muutlikkus – organismide võime muutuda ja seetõttu üksteisest erineda.
MUUTLIKKUS
⁄ \
pärilik e geneetiline mittepärilik e modifikatsiooniline
⁄ \
mutatsiooniline kombinatiivne (Mendeli seadused)
I MUTATSIOONILINE MUUTLIKKUS
Selle muutlikkuse kandjateks on mutatsioonid – juhuslikud muutused raku geneetilises materjalis . Esineb 3 tüüpi mutatsioone :
MUTATSIOON
⁄ │ \
geenmutatsioon kromosoommut genoommutatsioon
Mutatsioone kutsuvad esile mutageenid , need jagunevad 3-ks:

bioloogilised – * iseeneselikud vead DNA kordistumisel
* viiruste tekitatud
* toksiinid
* alkaloidid (kofeiin jt)
2. keemilised - * O2 kui tugev oksüdeerija
* tugevad happed , alused
* olmekeemia
3. füüsikalised - * erinevad kiirgused (radioaktiivne gammakiirgus, röntgenkiirgus, UV-kiirgus, kõrge elektromagnetkiirgus – kõrgepingeliinide ristumiskohad)
Supermutageen – mutageen , mis 100% tõenäosusega põhjustab mutatsiooni tekke (putukamürgid, keemilised relvad.
Kantserogeen – mutageenide eritüüp, mis põhjustab halvaloomulisi kasvajaid (keskkonna saastumine +lisaained toitudes)
Mutant – pärilike muutuse kandja kellel esineb mutatsioon.
1. Geenmutatsioonid - muutused DNA primaarstruktuuris (nukleotiidides replikatsioonil) - tekivad uued alleelid:

• Nukleotiidipaar langeb välja.
  
• Nukleotiidipaar kahekordistub.
  
• Nukleotiidipaar paikneb ümber
  
• Nukleotiidipaar asendub teisega
  
• Nukleotiidipaar muutub keemiliselt (N-alus muutub).
  

Tulemus:

80% neist mutatsioonidest nõrgalt kahjuliku toimega.

10% neutraalse toimega

10% surmavad

Alla 1% kasulikud (bakterite vastupidavus antibiootikumidele , piimasuhkru omastamisvõime säilimine)
Näited: Pruun hambaemail (X) , kõrvade karvasus ( Y) , autosoomides:fenüülketonuuria, lühisõrmsus, ihtüoos.
2. Kromosoommutatsioonid
1. Kromosoomide pikkuses ja struktuuris toimuvad muutused:kromosoomilõik võib kaduda ehk deletsioon või mitmekordistuda ehk duplikatsioon.
Näited: kassikisa sündroom
3. Genoommutatsioonid – kromosoomide arvu muutus.
Genoommutatsioonide põhjused:

• Viljastumisel osaleb sugurakk , milles on muutunud arv kromosoome.
  
• Munarakk viljastatakse korraga 2 või enama spermiga.
  
• Indutseeritud – kunstlikult esile kutsustud – selektsioon . Uute mikroobitüvede saamine, sordiaretus jm.
  

Sugurakkudes tekkinud mutatsioonid – generatiivsed mutatsioonid.Päranduvad järglastele sugulisel paljunemisel.
Keharakkudes tekkinud mutatsioonid – somaatilised mutatsioonid. Kanduvad järglastele vegetatiivsel paljunemisel.
II KOMBINARIIVNE MUUTLIKKUS – vanemate geenialleelid kombineeruvad ümber järglaste genotüüpideks Ei muutu nende struktuur!
3 võimalust:
1. Kromosoomide ristsiire (meioosi 1. profaasis )
2. Homoloogiliste kromosoomide sõltumatu lahknemine
3. Viljastumisel genoomide ühinemine.
Sugukromosoomide arvu muutus:
Turneri sündroom: naistel puudub üks X-kromosoom (X).
Tunnused: täiskasvanuna need naised lühikest kasvu, väljaarenemata rindade ja munasarjadega – viljatud.
XXX-sündroom: kolm X kromosoomi (XXX)
Tunnused: enamasti normaalsed naised, võib esineda viljakuse häireid ja intelligentsi langust.
Klinefelteri sündroom: mehel (XXY)
Tunnused: mehed on viljatud, kehaehitus naiselikku tüüpi, 1/3 juhtudel esineb rindade areng.
XYY-sündroom: meestel kaks Y-kromosoomi.
Tunnused: välimuselt normaalsed, viljakad, võib esineda käitumisprobleeme kuni puberteedini ( agressiivsed, hüperaktiivsed)
Autosoomide arvu muutus.
Downi sündroom: üleliigne 21. kromosoom ( trisoomia )
Tunnused: omapärane nägu, tugev vaimne alaareng, elavad ~40 aastaseks.
Edwardsi sündroom: üleliigne 18. kromosoom (trisoomia)
Tunnused: rasked hulgi väärarengud, elavad mõned kuud.
Patau sündroom: üleliigne 13. kromosoom
Tunnused: hulgi väärarengud, elavad mõned kuud.
MITTEPÄRILIK MUUTLIKKUS lk 174-176
Modifikatsiooniline muutlikkus – järglaste erinevused on kujunenud välja keskkonnategurite mõjul.
Sellised elu jooksul omandatud tunnused ei pärandu järglastele!
Näited:* lihaste kasv treenimise tulemusena.
* taimede lopsakam kasv tänu valgusele ja toitainetele jne.
Reaktsiooninorm – modif muutlikkuse piirid.
REAKTSIOONINORM
⁄ \
KITSAS LAI
N: juuksekarva läbimõõt N: kehakaal
Reaktsiooninorm tuleneb liigi geenifondist.
Geenifond – liigi või populatsiooni kõigi geenide ja nende erivormide (alleelide) kogum.
Ühe isendi reaktsiooninorm on määratud tema enda genotüübi poolt.
Variatsioonirida – mõõdetavate tunnuste ja nende esinemissageduste kasvav või kahanev jada, mis iseloomustab modif muutlikkust (annab ülevaate ka geneetilisest muutlikkusest).
Variatsioonikõver – variatsioonirea graafiline kujutis.
Raske on osade muutuste tekkepõhjusi seletada – on need
tingitud pärilikust või modifikatsioonilisest muutlikkusest?
( intelligentsus , kehakaal jne)
Modifikatsioonilise ja geneetilise muutlikkuse vahekorda saab uurida kaksikute meetodiga. Uuritakse ühemunaraku kaksikuid – neil on identne genotüüp! Neil esinevad erinevused on modifikatsioonilised.
Tunnuste jaotus:

Laia ja kitsa reaktsiooninormiga tunnused:

laiad : lehma aastane väljalüps

kitsas: piima rasvasusprotsent

Kasulikud ja kahjulikud tunnused.

kasulikud: varjevärvus, tingitud refleksid (elu jooksul omandataud kogemused).

kahjulikud: arenguhäired, jäävad vigastused.

Pöörduvad ja pöördumatud tunnused.

pöörduvad: päevitus, mälu, treenitus .

pöördumatu: omandatud lihasvilumus – käimine
püsivigastustused ( luumurrud )
plombeeritud hambad
BIOLOOGIA JA MEDITSIIN lk 176-179
Haigused jagunevad tekkepõhjustelt kolme rühma :
1.Pärilikud haigused – määratakse viljastatud munaraku genotüübi poolt.
Genotüüp tekib:

• kombinatiivse muutlikkuse tagajärjel – lapse vanematel esinevaid haigusi põhjustavad retsessiivsed alleelid võivad lapsel genotüübis kokku sattuda (aa) ja määravad päriliku haiguse tekke.
  
• mutatsioonilise muutlikkuse tagajärjel – vanemate sugurakkude arenemisel võivad toimuda erinevad mutatsioonid (geen- kromosoom-, genoommutatsioonid). Tekib muteerunud genotüüp, mis võib esile kutsuda pärilikke haigusi. N: Downi sündroom.
  

Mittepärilikud haigused – tekivad keskkonnategurite mõjul või last ootava ema haigustest . N: punetised rasedal , alkohol jne.

Päriliku eelsoodumusega haigused – kujunevad keskkonnategurite ja pärilikkuse koostoimes.
N: rasvtõbi, alkoholism , suhkruhaigus, kopsuvähk jt.
Keskkonnatingimuste mõju:

• kiirendav
  
• pidurdav
  

Nende haiguste ärahoidmiseks on oluline oma eluviiside tervislikumaks muutmine.
Vähkkasvajaid põhjustavad:

• geeniregulatsiooni häired – valede geenide avaldumine (RNA süntees neilt). Tingitud keskkonnast, pärilikkusest või mõlemast korraga.
  

ORGANISMIDE KOOSEKSISTEERIMINE
ÖKOLOOGILISED TEGURID lk 138-141
Ökoloogilised tegurid
(organismidele mõju avaldavad tegurid)
⁄ \
Biootilised tegurid Abiootilised tegurid
⁄ \
Kliimategurid Elukeskkond
(valgus, temp, tuul, niiskus) (õhk, vesi, muld )
Abiootilised tegurid – meid ümbritsev anorgaaniline maailm.
Kliimale ja elukeskkonnale lisaks veel kiirgus, pH, raskemetallide ühendid.
Biootilised tegurid – organismide vastastikused suhted.

Valguskiirguse mõju – (joonis)

• nähtav valgus 380nm – 750 nm
  
• UV- ultraviolettkiirgus – alla 380 nm (geenmutatsioonid)
  
• Infrapunane kiirgus – üle 750 nm ( soojuskiirgus )
  
• Fotosüntees kõige intensiivsem – 440-680 nm
  

Valgusnõudluse järgi jagunevad organismid:

• valguslembesed
  
• varjutaluvad
  
• varjulembesed
  

Fotoperiodism – organismide reaktsioon ööpäevase valgus- ja pimedusperioodile. Taimed jagunevad vastavalt sellele:

• lühipäevataimed - vajavad valgust alla 12 tunni (kanep, daalia)
  
• pikapäevataimed - valgust rohkem kui 12 tundi( nisu)
  
• päevapikkusest sõltumatud taimed (tomat)
  

Temperatuuri mõju

• kõigusoojased organismid – sõltuvad välistemperatuurist
  
• taimedel külmaga puhkeperiood, loomadel talveuni.
  

Ökoloogiliste tegurite toimet organismidele iseloomustatakse:

minimaalne intensiivus – alumine taluvuslävi

maksimaalne intensiivsus – ülemine taluvuslävi

vahemik min ja max vahel – ökoloogiline amplituud
ORGANISMIDEVAHELISED SUHTED.
LK 141-148
Sümbioos – erinevate organismide vastastikku kasulik kooselu. + +
Kommensialism – erinevat liiki organismide kooselu vorm, mis ühele kasulik, teisele neutraalne. + 0
Parasitism – erinevat liiki organismide kooselu vorm, mis ühele kasulik, teisele kahjulik. + -
Kisklus – röövlooma ja saaklooma toitumissuhe. + -
Konkurents – sama või eri liiki organismide vastastikku piirav kooselu vorm. - -
Herbivooria e taimtoidulisus – taime ja taimtoidulise looma toitumissuhe. + -
Antopogeensed tegurid – inimtegevusest tulenev mõju.
Areaal – ühe liigi levila.
Populatsioon – ühel territooriumil samal ajal elavad ühe liigi isendid.
Populatsiooni arvukus – ühte populatsiooni kuukuvate isendite arv.
Populatsiooni tihedus – isendite arv/ pindala.
BIOSFÄÄR (Maad ümbritsev elu sisaldav kiht)
BIOOMID (samatüübiliste ökosüsteemide kogum)
ÖKOSÜSTEEMID
⁄ \
eluskooslus
ökotoop – eluta osa
(taime-, seene-, loomakooslused, ( vee-, õhk-,muldkeskkond)
mikroorganismid)
Ökosüsteemi kuuluvate populatsioonide omavahelised suhted avalduvad toitumisseostena – toiduahel .
Põimunud toiduaheld moodustavad toiduvõrgu.
Iga toiduahel lüli e troofiline tase reguleerib eelneva lüli arvukust ja sõltub sellest!

lüli: produtsendid – orgaanilise aine tootjad.

lüli: konsumendid e tarbijad jagunevad:

• I astme tarbijad -kasutavad toiduks orgaanilist ainet.
  
• II astme tarbijad – kõigesööjad
  
• III astme tarbijad – lihasööjad
  

Destruendid e lagundajad – tarbivad eelnevate tasemete surnud orgaanilist ainet, lagundavad selle mineraalaineks.
Toitumissuhted koos destruentidega moodustavad ökosüsteemis tsükli e aineringe .
Ökosüsteemi troofilised tasemed moodustavad ökoloogilise püramiidi.
Biomass – ühel troofilisel tasemel olevate organismide kogumass ja energia vähenevad ökoloogilises püramiidis kõrgemate troofiliste tasemete suunas.
Produktiivsus e biomassi juurdekasv väheneb samuti kõrgematel tasemetel. Iga järgneva troofilise taseme biomass on ligikaudu 10% eelneva taseme biomassist.
Toiduahelate erivormid:

• Kiskahel – kiskjad ise osutuvad saakloomadeks. Viimane lüli on tippkiskja.
  
• Nugiahel – parasiittoiduahel – iga järgmine lüli parasiteerib eelneval lülil. N: õunapuuleht → lehetäi → entomofiilsed seened →mükoviirused.
  
• Laguahel – algab eluta orgaanilisest ainest. Koosneb esmastest tarbijatest ja lagundajatest. Lõpeb destruendiga.
  

N: kõdunenud lehed → . vihmaussid → lestad → bakterid ja mikroseened
Iseregulatsioon toimub kõigi järjestikuste troofiliste tasemete vahel.
Pikemat aega tasakaalus püsinud populatsioonide arvukust nimetatakse ökoloogiliseks tasakaaluks.
ÖKOSÜSTEEMIDES TOIMUVAD MUUTUSED
lk 148-152
Ökosüsteemi iseregulatsioon hoiab süsteemi tasakaalus!
Kui see lakkab, muutub ökosüsteemi kuuluvate populatsioonide arvukus.
Stabiilne populatsioon – suremus ja sündimus on enam-vähem võrdsed. Populatsiooni arvukus püsiv.
Kasvav populatsioon – sündimus ületab suremuse. Populatsiooni arvukus suureneb.
Kahanev populatsioon – suremus on suurem kui sündivus. Populatsiooni arvukus langeb (joon lk 149).
Populatsioonide arvukuse muutumise põhjused:

Kliimategurid – maavärin, põud, temperatuuri suured muutused jne.

Teiste organismide mõju – parasiitide arvukuse kasv.

Antropogeenne (inimtegevus) tegur – lageraie , kuivendamine jne. Üks kooslus asendub teisega või hävib.
Ökosüsteemi troofilised tasemed (produtsendid, konsumendid)
Moodustavad ökoloogilise püramiidi.
Tertsiaarsed
KONSUMENDID
sekundaarsed
KONSUMENDID
primaarsed
KONSUMENDID
PRODUTSENDID
Ökoloogilise püramiidi reegel: Iga järgmise troofilise taseme biomass on ~10% eelneva taseme biomassist.
Biomass ja eneriga vähenevad kõrgemate troofiliste tasemete suunas.
EVOLUTSIOONITEOORIA KUJUNEMINE
Elu ajaloolist arengut liikide üksteisest põlvnemise ja muutumise kaudu nim elu evolutsiooniks e bioloogiliseks evolutsiooniks. Muutused on kindlasuunalised ja pöördumatud. Elu tekkis Maal u 3,7-4 miljardit a tagasi.
Füüsikaline evolutsioon
Keemiline evolutsioon
Bioloogiline evolutsioon
Sotsialne evolutsioon
Arenemislugu: elu algus VEES!

nn ürgpuljongis isepaljunevad biomolekulid (geenide esivanemad )

biomolekulid koondusid pikemateks ahelateks (viirused ja praeguste kromosoomide esivanemad)

need koondusid bakteriteks

bakterite sümbioosi tulemusena eukarüootsed ainuraksed (u 2 miljardit a tagasi).

need ühinesid kolooniateks ja hulkrakseteks organismideks ( vetikad 1 miljard a tagasi)

hulkraksed koondusid kolooniateks või lausa eusotsiaalseteks ühiskondadeks

hulkraksete eri liigist organismide vaheline sümbioos ( samblikud )
EÜ-tüübi eelised:
Vanimad elusolendid seega prokarüoodid (ainuraksed, ilma tuumata - bakterid). Eukarüootide ehitus ja sellega seoses paljunemine võimaldas suuremat geneetilist muutlikkust ja hulkrakse organismi tekke.
Hulkraksuse eelised:
Võimaldas uute organismitüüpide arengut
Georges Cuvier (1769- 1832 ) Prantsuse loodusteadlane – paleontoloogia rajaja. Liigid on algselt loodud ja muutumatud.
Jean Baptiste Lamarck (1744-1829) Prantsuse loodusteadlane. „ Zooloogia filosoofia” –esimene terviklik evolutsiooni käsitlus. Elu jooksul omandatud tunnused päranduvad järglastele. Tema teooriat ei tunnustatud.
Charles Darwin (1809-1882) Inglise loodusteadlane. „Liikide põlvnemisest” Liigitekke mehhanism-looduslik valik (muutlikkus ja olelusvõitlus). Loodusliku valiku Liigid ei ole loodud, vaid põlvnevad varem elanud liikidest. See teooria leidis tunnustust.
3,7-4 miljardit a tagasi
ainuraksed prokarüoodid
2 miljardit a tagasi
esimesed eukarüoodid
TAIMED
LOOMAD
700 MAT
hulkraksed vetikad
pehmekehalised selgrootud
500 MAT
kujunesid peamised ehitustüübid: ainuõõssed, ussid , molluskid, lülijalgsed, keelikloomad
410-440 MAT
veest→ maale
samblad , sõnajalgtaimed
lülijalgsed
280-360 MAT
hiidsõnajalgade metsad
kahepaiksed
↓
300-350 MAT
paljasseemnetaimed
roomajad
↓
260 MAT
imetajad
150 MAT
linnud
100-130 MAT
katteseemnetaimed
2 MAT
inimene
Tasakaal organismi ja teda ümbritseva vahel. Kuidas organismid kohanesid keskkonnamuutuste ja väga erinevate keskkondadega Maal?
Tingimused Maal
500-250 MAT
Suur manner- kliima jahe kuiv. Maismaa kõrbestunud (hiidsõnajalad hävisid). Moodustus pruun- ja kivisüsi.
250-65 MAT
Hiidmanner lagunes. 65 mat surid välja roomajad, paljud paljasseemnetaimed
30 MAT
Mandrijäätumine
11000-12000AT
Jää taandus lõplikult
EVOLUTSIOONI MÕISTE JA VORMID. Lk 164-167
Evolutsioon e bioloogiline evolutsioon - kujutab elu ajaloolist arengut liikide üksteisest põlvnemise ja muutumise kaudu.
Need muutused on kindlasuunalised ja pöördumatud.
Kuidas kõik algas?
3 seisukohta:
1. On toimunud elu algne loomine.
2. Elualged on Maale saabunud teistelt taevakehadelt.
3. Elu on tekkinud Maal elutu aine arengu tulemusena 3,7-4 miljardit a tagasi – tänapäeva teaduses valitsev seisukoht.
„suur pauk ”→elementaarosakesed → aatomid →makromolekulid→
füüsikaline evolutsioon │keemiline evolutsioon
mikrokera→prokarüoot→eukarüoot→hulkrakne→ inimene→
│ bioloogiline evolutsioon │sotsiaalne evoluts
1. Füüsikaline evolutsioon
„Suure paugu” hüpotees: 15 miljardit aastat tagasi toimus üliväikese ja tiheda mateeriakogumiku plahvatuslik laialipaiskumine:

• Temperatuuri langedes tekkisid mateeriaosakestest lihtsad aatomid ja molekulid. Moodustusid kerged elemendid: H, He – hiljem raskemad elemendid.
  
• 6 miljardit a tagasi tekkis Päike.
  
• 4,5-5 miljardit a tagasi moodustusid Päikesesüsteemi planeedid.
  

2.Keemiline evolutsioon

• atmosfääris puudus vaba hapnik
  
• atmosfäärigaaside omavaheliste reaktsioonide tulemusel moodustusid orgaanilised ühendid ( aminohapped , nukleotiidid, monosahhariidid)
  
• Monomeersed orgaanilised ained liitusid - tekkisid polümeerid, mis organiseerusid püsivateks kogumikeks.
  
• Reaktsioonideks vajalik energia saadi UV-kiirgusest, soojuskiirgusest ja õhuelektrist
  
• Tekkisid eeldused elu tekkeks.
  

3.Bioloogiline evolutsioon
* Elu tekkis vees.
* Protobiondid olid esimesed elukandjad, neist arenesid prokarüootsed rakud .
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
Eluvormid
Eelised
PROKARÜOODID( ~3 miljard a tagasi)
Ilma tuumata!

• Esmased heterotroofid said energia orgaanilistest ühenditest
  
• Esmased kemosünteesijad said energia anorgaanilistest ühenditsest
  

EUKARÜOODID (~2 miljard a tagasi)
Päristuumsed

• tekkisid organellid , kujunes rakusisene tööjaotus
  
• pärilikkusaine koondus kromosoomidesse
  
• arenesid välja raku jagunemisviisid
  
• tekkis suguline paljunemine
  
• suurem geneetiline muutlikkus annab uued võimalused evolutsioonilisteks muutusteks
  

Fotosünteesivad PROKARÜOODID
hapniku moodustumine keskkonda
HULKRAKSUS (~1 miljard a tagasi)
Kujunes rakukolooniatest

• toimus rakkude eristumine
  
• kujunes organismisisene tööjaotus
  
• püsiv keskkond
  
• arenesid regulatsioonisüsteemid
  
• uute organismitüüpide areng (vetikad, selgrootud)
  

Taimeriigi evolutsioon maismaal
Loomariigi evolutsioon maismaal
ÜRGRAIKAD(sõnajalgtaimed)
410-440 milj a tagasi

• esinevad varred, risoomid
  
• puudusid tõelised lehed ja juured
  

LÜLIJALGSED
400 milj a tagasi
HIIGLASLIKUD SÕNAJALGTAIMED
280-360 milj a tagasi
* paljunevad eostega
* tõelised lehed – fotosüntees
* mulla teke taimejäänuste lagunemisest
ja kivimite murenemisest
KAHEPAIKSED
395-345milj a tagasi
* paljunemine vees
* elavad maismaal
PALJASSEEMNETAIMED
300-350 milj a tagasi
* paljunemine seemnetega
ROOMAJAD
280-300 milj a tagasi
* kehasisene viljastumine
KATTESEEMNETAIMED
100-130 milj a tagasi
IMETAJAD - 200 milj a tagasi

• püsisoojasus
  
• areng emaüsas
  

LINNUD – 150 milj a tagasi

• lennuvõime
  
• püsisoojasus
  

INIMENE- ~2milj a tagasi

• Elu on alguse saanud lihtsa ehituse ja talitusega olestest
  
• Evolutsiooni vältel on ilmunud Maa elukonda üha keerukama ja täiuslikuma ehitusega organismid
  
• Kõrvuti uute liikide tekkega toimub paljude liikide väljasuremine
  
• Eri organismirühmade vahel on olnud vahepealsete tunnustega üleminekuvorme
  
• Keskkonna on hõivanud järjest rohkem organisme
  

EVOLUTSIOONI GENEETILISED ALUSED
Mõisted:
Populatsioon – väikseim evolutsioonivõimeline organismirühm. Ühte liiki kuuluvad isendid mingis kohas mingil ajal, ühise genofondiga isendite kogum. N: Haugid Saadjärves
Populatsiooni geenifond –selle moodustavad populatsiooni isendite kõik geenid ja nende alleelid.
Geneetiline struktuur – erinevate alleelide ja genotüüpide arvuline suhe (sagedus)
Mutatsioon – muutus raku geneetilises materjalis - geneetilise muutlikkuse allikas (kasulikud ja kahjulikud) – tekivad uued geenid või alleelid. Vastavalt muutuste ulatusele jaotatakse:
* geenmutatsioonid – väikesed muutused DNA primaarstruktuuris.
* kromosoommutatsioonid – muutused kromosoomi pikkuses ja struktuuris
* genoommutatsioonid- muutub kromosoomide kordsus (Downi sündroom 21 kromosoom kolmekordne ))
Geenisiire – erinevatesse populatsioonidesse kuuluvate isendite ristumine
Geenitriiv – juhuslikud muutused populatsiooni geneetilises struktuuris (muutub geneetiline struktuur).
Individuaalne muutlikkus – tekib geenide muteerumise, geenisiirde ja geenide kombineerumise tagajärjel kui geenifondi lisanduvad uued geenid või alleelid ja tekivad erisugused genotüübid.
PÕHIMÕISTED:
Geen – kromosoomi kindlas lookuses paiknev pärivustegur, mis määrab otse või kaudselt ühe või mitme tunnuse arengu.
Feen – geneetiliselt kontrollitav fenotüübi väikseim osis , mis võib individuaalselt muutuda geenmutatsiooni tagajärjel ja kombineeruda teiste feenidega
Alleel – geeni teisend, mis asub ühe liigi isenditel homoloogiliste kromosoomide samas lookuses. Alleelid tekivad mutatsioonide tagajärjel.
Populatsiooni isendid ristuvad omavahel. Ristumise tulemusel võib sündida homosügootseid (retsessiivsed või dominantsed alleelid) ja heterosügootseid isendeid. Vt geneetiline struktuur!
Homosügoot – isend, kellel on lookuses (mõlemas kromosoomis) identsed alleelid: AA, aa, AA bb.
Heterosügoot – isend kellel on lookuses geeni erinevad alleelid: Aa, AA Bb, Aa Bb.
Geneetilise muutlikkuse allikaks on:

mutatsioonid st tekivad uued geenid või alleelid.
* Kahjulikud mutatsioonid (avalduvad fenotüübis)
* Neutraalsed mutatsioonid
* Kasulikud mutatsioonid ( vastupidavus haigustele jne)
Mutatsioonid tekivad harva. Paraku geene on väga palju ja isendeid ka, nii et mutatsioonid avaldavad muutlikkusele peamist mõju.

kombinatiivne muutlikkus – alleelide kombineerumine sugulisel paljunemisel. Erinevate alleelidega gameetide kombineerimisel võib populatsioonis tekkida palju uusi genotüüpe ja fenotüüpe.
NB! Muutlikus seisneb olemasolevate geenide ümberkombineerumises, uusi geene ja alleele ei teki!
Geenisiire suurendab kombinatiivset muutlikkust. Geenisiire toimub näiteks loomade rändel ühest populatsioonist teise. Nii võivad geenifondi sattuda uued alleelid.

geenitriiv – Juhuslik muutus populatsiooni geneetilise struktuuris - avaldab rohkem mõju väikestes populatsioonides. Uues põlvkonnas ei kujune sama alleelide vahekord mis vanas. Mingi alleeli sageduse juhuslik tõus või langus (katastroofid). Mida väiksem on valim, seda suurem kõrvalekalle! (hernekott)
Kokkuvõte:
1.Geenide muteerumise ja geenisiirde tulemusel tekivad uued geenid või alleelid.
2. Geenide kombineerumisel tekivad erinevad genotüübid.
Kõik see kokku tekitab populatsioonides individuaalse muutlikkuse.
Individuaalne muutlikkus on loodusliku valiku aluseks.
LOODUSLIK VALIK (LV)
(loodus valib välja parimad!)
Mõisted
Olelusvõitlus – ellu jäävad ainult need, kes antud keskkonda kõige paremini sobivad.
Looduslik valik – sama liigi siseselt teatud isendite suurem edukus seetõttu, et neil on mingid eelised antud looduslikus keskkonnas.
Stabiliseeriv valik – paljunemisel on eelistatud keskmiste tunnustega isendid.
Suunav valik – paljunemisel on eelistatud keskmisest teatud suunas kõige rohkem kohastunud isendid.
Lõhestav valik – valiku puhul saavad eelise äärmuslike tunnuste kandjad.
(joonis)
ST valik toimib siis kui keskkonatingimused on püsivad. Toimib kõikides liikides pidevalt. Kujunevad välja nn keskmised tunnused.Paljunemise käigus kõrvaldatakse keskmisest oluliselt erinevate tunnustega isendid. Liigitunnused on püsivad – muutuvad vähe (hõlmikpuu)
SU valik toimib kui elutingimused muutuvad mingis suunas või asutakse elama uude keskkonda. Seal on edukad eelmistes tingimustes vähem edukad isendid. (kasekedrikvaksik Inglismaal)
LÕ valik toimib siis kui liigi levimisala jaotub elutingimustelt erinevateks piirkondadeks. Ühes piirkonnas on eelistatud ühed tunnused, teises teistsugused .
Mikroevolutsioon – liigisisesed evolutsioonilised muutused
Makroevolutsioon – muutused mille tõttu tekivad liigist kõrgemad organismi rühmad.
KOHASTUMINE
Omadusi mis soodustavad liigi isendite ellujäämist ja paljunemist vastavas keskkonnas nimetatkse kohastumusteks.
Evolutsiooni uurimine on püüe aru saada kuidas aegade jooksul, kui elutingimused muutusid, eluvormid nende muutustega kohanesid. Tegemist on põhjuslik-tagajärgse seosega. Kohastumused avalduvad nii sise- ja välisehituses, füsioloogias, paljunemises, käitumises jne. Kohastumuslike muudatuste otsimisel tuleb arvesse võtta mitmeid tegureid nt liigi eellaste morfoloogiat jne. ( Hiire karva värvuse maapinna toonist tingitud kohanemine ).
Kohastumise eri mehhanismid :
1.Geneetiliselt määratletud kohastumine – varjevärvus ( talvine valge kasukas jänesel), varjekuju, hoiatusvärvus, mimikri (sarnasus teise liigiga ), käitumuslik kohastumine (lindude ränne).
2.Füsioloogiline muutlikkus – higistamine soojas, värisemine külmas.
3.Arenguliselt paendlik – raske kehalise töö vajadus tagatakse lihaste tugevnemisega.
Mitte igat muutust mis on tingitud vastusena keskkonna tingimustele ei saa kutsuda kohastumiseks! Tegemist võib olla prooviga kohaneda.
Kohastumuse tekke eelduseks on individuaalsed pärilikud muutused! LV tagajärjel kujunevad sobivatest individuaalsetest muutustest välja tervele populatsioonile või liigile kasulikud muutused.
Kohastumine on bioevolutsiooni peamine ilming. Kohastumused on organismidele vaid suhteliselt kasulikud omadused. Vaid teatud tingimustes! Kohastumine toimub ajalise nihkega.
KOHASTUMUSED
Kohastumused on pikaajalised evolutsioonilised muutused, mis aitavad organismidel sobituda konkreetsesse elukeskkonda.
Kohastumusi iseloomustab 3 süsteemi:

Sobivus konkreetsesse keskkonda.
Näiteks: a) Taimede kohastumine kõrgete temperatuuridega:

• sügav juurestik
  
• lehtede muundumine ogadeks
  
• õhulõhede avatus öösel
  
• vahaga kaetud pind
  

b) Loomade kohastumine vähese vee tarbimisega

• suviuinak (stepikilpkonn)
  
• rasva lagundamine ainevahetusliku vee saamiseks (kõrbeloomad)
  
• uriini kontsentreerimine ( kass )
  
• vee tagasikondenseerimine hingamissüsteemis
  
• hüdrostaatilist šokki taluvad vererakud – kaamel võib juua 100 l vedelikku – vererakud taluvad osmootse rõhu muutust, nad ei lähe puruks.
  

Iga kohastumus esineb paljude variatsioonidena ehk igal isendil on sama kohastumus väikeste erinevustega – see tagab edukuse.
Näiteks: varjevärvus – erinev laikude suurus, tumedus või paigutus .

Kohastumuste suhtelisus

Üks ja sama keskkonnategur tingib erinevaid kohastumusstrateegiaid.
Näiteks – talvitumine :

• ränded, siirded
  
• talveuni, talveuinak
  
• varude kogumine
  
• nahaalune rasvakiht , karvade vahetus
  
• aktiivne tegutsemine
  

Kohastumus, mis on kasulik organismi rühmale, on kahjulik üksikisendile.
Näiteks:

• mesilaste ründamine – üksik mesilane sureb , aga pesa on kaitstud.
  
• kanaliste käitumine ohu korral (metsis) – emalind teeskleb vigast, et meelitada kiskja poegadest eemale.
  

Kunagi ei saavuta kohastumus täiuslikkust, kuna keskkond muutub kiiremini kui organismid.

Kasulikud muutused ühes plaanis, tingivad järelandmisi teises plaanis
Näiteks: antiloobid – kiire start on kohastumus (kerge kehakaal – vastavad lihased), samas vastupidavus aga vilets.
LIIGITEKE I
On vaja:
a)tegureid, mis põhjustavad päriliku muutlikkuse
N: mutatsioonid, kombinatiivne muutlikkus, hübriidide suremine
b)tegureid, mis fikseerivad neid muutusi: LV, isolatsioon , sümbioos.
Eristatakse järgmisi variante:

füleetiline liigiteke – keskkonna aeglasel muutumisel toimub ka liigi isendite muutus, nii et pikaajalisedistantsi möödumisel on liik teisenenud uueks liigiks.

Divergentne liigiteke – liigiteke lähtuvalt lahknemisest.

Hübriidne liigiteke – uus liik tekib hübridiseerumisel (eriti taimedel)

Sümbiontne liigiteke – samblikud (seeneriigis)
I Divergentne liigiteke põhineb ruumilisel eraldatusel:

• See on kõige levinum liigitekke vorm.
  
• Seda tunnistavad nii botaanikud, zooloogid, kui ka mükoloogid.
  
• See vorm on looduses selgelt jälgitav.
  

Eristatakse järgmised etapid:
1) Isolaadi kujunemine ruumilise eraldatuse baasil:

• levila liigendus
  
• isendite väljaränne
  
• tahtlik isendite introdutseerimine (sisse toomine)
  

Peab kujunema piisava arvukusega isolaat!
2) Päriliku muutlikkuse kujunemine isolaadis. Selle aluseks on:

• mutatsioonid
  
• kombinatiivne muutlikkus
  
• geenitriiv
  

3) Muutuste fikseerumine – muutused peavad jääma püsima. Sellele aitavad kaasa:

• isolaadi isendite vähene hulk ja sugulusristumine
  
• LV (looduslik valik) – tingimused on teised kui lähte populatsioonis.
  

4)Ristumisbarjäär – omadused mis takistavad ristumist võõra liigi isenditega. Kujuneb välja väga pika aja jooksul järk-järgult. Põhineb väikeste erinevuste kuhjumisel.
Hetkel, mil ristumisbarjäär on kujunenud, on tekkinud ka uus liik!
Vajalik on ka ökonišš – selleks saabki isolaadi isendite reaalne elukeskkond.
II Bioloogiline isolatsioon
a)Takistused hübriidide tekkeks
1. Isolatsioon eluaseme alusel (erinev pinnas, vee soolsus )
2. Aastaajaline isolatsioon (õitsemine eri ajal)
3. Vastassooliste isendite vahelise „külgetõmbejõu” puudumine (isalinnu laul)
4. Mehhaaniline isolatsioon suguelundite mittesobivuse tõttu või taimede vastavate osade ehitusest tingituna (orhideed ja mesilased )
5. Takistused viljastumiseks (spermi ja munaraku biokeemilised omadused – sperm ei tungi munarakku.
b) Hübriidide elujõuetus
Esimeses põlvkonnas küll tekivad hübriidid, kuid nad pole sugu- ja konkurentsivõimelised.
c) Hübriidide väljasuremine
Esimese põlvkonna hübriidid viljastuvad kuid järgmised põlvkonnad kaotavad järjest seda võimet (muul).
LIIGITEKE II
Liigi moodustavad reaalselt ristuvate populatsioonide esindajad e omavahel sarnased isendid kes annavad enda sarnaseid järglasi. Neil on oma levila j a teistest liikidest erinev geenifond.
Liigiteke – peamisteks teguriteks on : mutatsioonid, geenitriiv ja looduslik valik.
Võimalus uue liigi tekkeks võib avaneda kui väike organismirühm eraldub lähteliigist (geograafiline isolatsioon – keskkonna muutused, ränne).
Millest sõltub uue liigi püsimajäämine? Arvukuse tõus, levila laienemine, kohastumine, ristumisbarjäär.
Ristumisbarjäär – omadused mis takistavad ristumist võõra liigi isenditega:
I Geograafilis – ruumiline isolatsioon
II Bioloogiline isolatsioon
a)Takistused hübriidide tekkeks
1. Isolatsioon eluaseme alusel (erinev pinnas, vee soolsus)
2. Aastaajaline isolatsioon (õitsemine eri ajal)
3. Vastassooliste isendite vahelise „külgetõmbejõu” puudumine (isalinnu laul)
4. Mehhaaniline isolatsioon suguelundite mittesobivuse tõttu või taimede vastavate osade ehitusest tingituna (orhideed ja mesilased)
5. Takistused viljastumiseks (spermi ja munaraku biokeemilised omadused – sperm ei tungi munarakku.
b) Hübriidide elujõuetus
Esimeses põlvkonnas küll tekivad hübriidid, kuid nad pole sugu- ja konkurentsivõimelised.
c) Hübriidide väljasuremine
Esimese põlvkonna hübriidid viljastuvad kuid järgmised põlvkonnad kaotavad järjest seda võimet (muul).
MAKROEVOLUTSIOON (MaE)
MaE – liigist kõrgemate organismiüksuste teke ja areng.
MaE iseloomustab:

organismide täiustumine – lihtsamast keerukamaks.

mitmekesistumine – algtüübid lahknevad uuteks liikideks.

väljasuremine - ~90% Maal elanud liikidest on väljasurnud (keskkonna mõjud + organismi omadused)
*Evolutsioonilist mitmekesistumist nim divergentsiks.
N: õistaimede erinevad liigid
*Erineva päritoluga organismide sarnastumist tänu samasugustele elutingimustele nim konvergentsiks.
N: vaal- imetajate omadused aga kala keha.
MaE muutused:

Saavad alguse isendi geneetilisest muutumisest.

MaE muutuste peamiseks suunavaks teguriks on looduslik valik (LV). Muutused toimuvad läbi kohastumuste ja vahevormide kaudu.
Põlvnemisseoseid kujutatakse organismirühmade sugupuul e fülogeneesipuul.
Mikroevolutsioon – muutused saavad alguse uute alleelide tekkest.
Makroevolutsioon – muutused seoses uute geenide tekkega.
Mikro - ja makroevolutsiooni tagajärjeks on Maa eluskoosluse e biosfääri kujunemine.
Mi ja Ma evolutsiooni sarnasused:

• Toimuvad samad protsessid: olelusvõitlus, LV, väljasuremine
  
• Aluseks on geneetiline muutlikkus
  
• Divergentne iseloom – mitmekesistumine
  

Mi ja Ma evolutsiooni erinevused:

• MiE on kiirem
  
• MiE hõlmab vähem isendeid
  
• MiE Tugineb geenialleelide muutumisel ühest vormist teise, MaE eeldab uut tüüpi geenide teket.
  

Lk. 194-201, küsimused lk. 202
INIMESE EVOLUTSIOON lk 202-206
Inimese eellased elasid Aafrikas.
4–4,5 MAT Australopithecus e lõunaahvid - käisid kahel jalal. 1,5 MAT surid välja.
2,3–2,5 MAT Homo habilis e osav inimene - valmistasid lihtsamaid kivist tööriistu.
1,5 MAT Homo erectus e püstine inimene - ajumaht ligines praeguse inimese omale, kandis rõivaid ja kasutas tuld . Rändas Aafrikast välja.
300 000 at Homo sapiens e tark inimene – temast pärinevad kõik praegu elavad rahvad ja rassid . ~100 000 at tema väljaränne Aafrikast. Neandertallased esimesed väljarändajad, hiljem kromanjoonlased.
Miks inimese evolutsioon toimus?
1. Loomariigi eelnev evolutsioon.
2. Keskkonna tingimused muutusid – metsad taandusid ja inimahvide ning inimeste eellased olid sunnitud puu otsast alla tulema . Ellu jäid osavamad, taibukamad (pärilik muutlikkus, geenitriiv, geenisiire,LV, kohastumine).
Kas inimese evolutsioon toimub ka praegu?
*Pärilik muutlikkus toimib.
*Inimene on evolutsiooni peamise suunava teguri LV alla surunud. Ta ei allu enam loodusele (toit, riided jne).
*Kõik rassid saavad omavahel ristuda ja järglasi anda.
*Toimub inimkonna geneetiline ühtlustamine.
*Inimese tegevus on algatanud sotsiaalse evolutsiooni.
*Inimene on muutunud evolutsiooniteguriks teistele liikidele – hävitab liike, aretab ja levitab neid.
RISTSÕNA
1.Valk mis takistab RNA polümeraasi seostumist promootoriga.
2. Nähtus kus ühe fenotüübilise tunnuse määramisel osaleb rohkem kui 2 alleeli.
3. Väikseim evolutsioonivõimeline organismirühm.
4. DNA süntees e .......................
5. Erinevat liiki organismide kooselu vorm, mis on ühele osapoolele kasulik, teisele
kahjutu .
6. Valgu süntees e ......................
7. Liigist kõrgemate organismiüksuste teke.
8. Ühe isendi kromosoomistikus paiknev geenide kogum e ......................
9. .........................muutlikus - seisneb vanemate erinevate geenialleelide ümberkombineerumises järglaste genotüüpides.
10. ............................evolutsioon e inimühiskonna areng.
11. Evolutsiooniline mitmekesistumine.
12. ............................21 kromosoomi esinemine 3 korduses.
13.Kaitsekohastumus mis seisneb sarnasuses teiste liikidega.
14. Evolutsiooniteooria looja.
15. Inimese varaseimad esindaja Maal ~4 MAT.
16. Alleeli mis heterosügootses olekus ei avaldu nimetatakse........................
LAHENDUS: Viirus mis põhjustab soolatüügaste teket.