Рекомбинация на наследствения материал в генотипа. комбинативна изменчивост. Основните положения на хромозомната теория на наследствеността Могат да се появят нови комбинации от гени в гамети

ВЪПРОСИ И ЗАДАЧИ ЗА ПОВТОР

Въпрос 1. Какви форми на променливост познавате?

Променливостта е появата на индивидуални различия. Въз основа на изменчивостта на организмите се появява генетично разнообразие от форми, които в резултат на действието естествен подборсе трансформират в нови подвидове и видове. Има модификационна променливост, или фенотипна, и мутационна, или генотипна.

Въпрос 2. Класифицирайте мутациите според нивото на промените в наследствения материал.

Според степента на промени в наследствения материал се разграничават следните видове мутации:

1. Геномни мутации - промени в кариотипа, множествени (3p, 4p, 8p ...) и немножествени (2n ± 1; 2n 2 ...) на хаплоидния брой хромозоми. Например при синдрома на Даун три хромозоми от 21-вата двойка присъстват в кариотипа.

2. Генни, или точкови, мутации - промени, причинени от заместване, загуба или вмъкване на един или повече нуклеотиди в рамките на един ген. Те водят до промяна в структурата на протеините, която се състои в появата на нова последователност от аминокиселини в полипептидната верига.

3. Хромозомни мутации - промяна в структурата на хромозомите. Тези мутации могат да възникнат в резултат на загуба на част от хромозомата или придобиване на ново, нехарактерно място за нея, което може да доведе до смърт на организма.

Въпрос 3. Какво е полиплоидия и какво е нейното значение?

Полиплоидия - увеличаване на броя на хромозомите, кратно на хаплоидния набор. Често подобно явление се среща при протозоите и растенията. Полиплоидията подобрява надеждността на генетичната система, намалява риска от намалена жизнеспособност в случай на мутации, повишава жизнеспособността, плодовитостта и други свойства. В растениевъдството това се използва чрез изкуствено получаване на полиплоидни сортове култивирани растения, които се отличават с висок добив и жизнеспособност.

Въпрос 4. Избройте свойствата на мутациите.

Мутациите се предават по наследство, което определя тяхната роля в еволюцията: само наследствените промени могат да станат собственост на следващите поколения, при условие че индивидите с тези мутации успешно се възпроизвеждат и оцеляват.

Мутациите се причиняват от различни външни и вътрешни фактори. ултравиолетови лъчи, температурни колебания, промяна химична реакцияв клетката поради нейното стареене, действието на различни химически веществаможе да доведе до промени в структурата на ДНК и цели хромозоми.

Мутациите възникват внезапно, внезапно, в отделни индивиди от даден вид и в повечето случаи са вредни за организма, тъй като подкопават исторически установения генотип. Едни и същи мутации могат да се появят многократно.

Мутациите не са насочени: всеки ген може да мутира, причинявайки промени както в незначителните, така и в жизнените показатели. В същото време един и същи фактор, например рентгеновите лъчи, действайки върху клетките, може да причини различни мутации, които са трудни за прогнозиране.

Въпрос 5. На какви нива възникват нови комбинации от гени?

Нови комбинации от гени възникват на различни нива:

1. рекомбинация на гени в групата на свързване поради кросинговър в профаза I на мейотичното делене;

2. разминаване на хомоложни хромозоми от бивалентни в I мейотично деление;

3. разминаване на дъщерни хромозоми в II мейотично деление. Общо 2^46 комбинации се образуват по време на мейозата.;

4. сливане на зародишни клетки, принадлежащи на различни организми (292 комбинации).

ВЪПРОСИ И ЗАДАЧИ ЗА ДИСКУСИЯ

Въпрос 1. Поради какво се формира резервът от наследствена променливост? Какво е значението му?

Постоянно протичащият процес на мутация и свободното кръстосване води до факта, че в рамките на вида и отделните му популации се натрупват голям бройвъншно неизявени наследствени промени. Създаването на такива, според академик I.I. Шмалхаузен, "резервът от наследствена променливост" възниква, защото по-голямата част от възникващите мутации са рецесивни и фенотипно не се проявяват. Хромозомите, носещи мутации, в резултат на удвояване, постепенно се разпространяват сред популацията, в която се извършва свободно кръстосване. Постепенно се наблюдава увеличаване на концентрацията на възникналата мутация, която се разпространява все по-широко, без обаче да се проявява фенотипно досега, докато остава хетерозиготна. При достигане на достатъчно висока концентрациястава възможно за индивиди, носещи рецесивни гени, да се кръстосват. В този случай ще се появят хомозиготни индивиди, в които мутацията ще се прояви фенотипно. В тези случаи мутациите попадат под контрола на естествения подбор.

Въпрос 2. Какви влияния могат да се използват за увеличаване на честотата на мутациите?

За да се увеличи честотата на мутациите, е необходимо да се действа върху клетки с различни мутагенни фактори, като:

1. Ултравиолетово лъчение;

2. Химични съединения, които не се срещат в природата (пестициди, някои лекарства и др.)

3. Органични и неорганични съединенияестествен произход (азотни оксиди, нитрати, радиоактивни съединения, алкалоиди).

Въпрос 3. Дайте примери за комбинирана променливост, произтичаща от моделите на наследяване на черти, идентифицирани от Г. Мендел.

Комбинативната изменчивост се основава на полово размножаванеорганизми, което води до огромно разнообразие от генотипове. Практически неограничени източници на генетична променливост са три процеса: независими хомоложни хромозоми, взаимен обмен на участъци от хомоложни хромозоми или кръстосване, произволна комбинация от гамети по време на оплождане.

Цветето на нощната красота има ген за червения цвят на венчелистчетата А и ген за белия цвят а. Организмът на Аа има розови венчелистчета. По този начин нощната красота няма ген за розов цвят, розовият цвят се появява при комбинация (комбинация) от червен и бял ген.

Анализът на явленията на свързаното наследство, кръстосването, сравнението на генетични и цитологични карти ни позволява да формулираме основните положения на хромозомната теория на наследствеността:

Гените са разположени върху хромозомите. При което различни хромозомисъдържат различен брой гени. В допълнение, наборът от гени за всяка от нехомоложните хромозоми е уникален.

Алелните гени заемат едни и същи локуси на хомоложни хромозоми.

Гените са разположени на хромозомата в линейна последователност.

Гените на една хромозома образуват група на свързване, т.е. те се наследяват предимно свързани (съвместно), поради което възниква свързаното наследяване на някои черти. Броят на групите на свързване е равен на хаплоидния брой хромозоми на даден вид (при хомогаметния пол) или повече с 1 (при хетерогаметния пол).

Връзката се прекъсва в резултат на кръстосване, чиято честота е правопропорционална на разстоянието между гените в хромозомата (следователно силата на връзката е обратно пропорционална на разстоянието между гените).

Всеки биологичен вид се характеризира с определен набор от хромозоми - кариотип.

Свързано наследство

Независимата комбинация от признаци (третият закон на Мендел) се осъществява при условие, че гените, които определят тези признаци, са в различни двойки хомоложни хромозоми. Следователно във всеки организъм броят на гените, които могат независимо да се комбинират в мейозата, е ограничен от броя на хромозомите. В един организъм обаче броят на гените значително надвишава броя на хромозомите. Например царевицата преди ерата молекулярна биологияса изследвани повече от 500 гена, в мухата Drosophila - повече от 1 хиляди, а при хората - около 2 хиляди гена, докато те имат съответно 10, 4 и 23 двойки хромозоми. Фактът, че броят на гените във висшите организми е няколко хиляди, е бил ясен още на W. Setton в началото на 20 век. Това даде основание да се предположи, че много гени са локализирани във всяка хромозома. Гените, разположени на една и съща хромозома, образуват група на свързване и се наследяват заедно.

Т. Морган предложи съвместното наследяване на гените да се нарича свързано наследство. Броят на групите на свързване съответства на хаплоидния брой хромозоми, тъй като групата на свързване се състои от две хомоложни хромозоми, в които са локализирани едни и същи гени. (При индивиди от хетерогаметичен пол, например при мъжки бозайници, всъщност има още една група на свързване, тъй като X и Y хромозомите съдържат различни гени и представляват две различни групи на свързване. Така жените имат 23 групи на свързване, а при мъжете - 24).

Начинът на унаследяване на свързаните гени се различава от унаследяването на гени, разположени в различни двойки хомоложни хромозоми. Така че, ако при независима комбинация дихетерозиготен индивид образува четири типа гамети (AB, Ab, aB и ab) в равни количества, тогава при свързано наследяване (при липса на кръстосване), същият дихетерозигот образува само два вида гамети гамети: (AB и ab) също в равни количества. Последните повтарят комбинацията от гени в хромозомата на родителя.

Установено е обаче, че в допълнение към обикновените (некръстосани) гамети възникват и други (кръстосани) гамети с нови генни комбинации - Ab и aB, които се различават от комбинациите от гени в хромозомите на родителя. Причината за появата на такива гамети е обмяната на участъци от хомоложни хромозоми или кръстосването.

Кросингоувърът възниква в профаза I на мейозата по време на конюгиране на хомоложни хромозоми. По това време части от две хромозоми могат да се кръстосват и да обменят своите части. В резултат на това възникват качествено нови хромозоми, съдържащи участъци (гени) както на майчините, така и на бащините хромозоми. Индивиди, които са получени от такива гамети с нова комбинация от алели, се наричат кръстосани или рекомбинантни.

Честотата (процентът) на кръстосване между два гена, разположени на една и съща хромозома, е пропорционална на разстоянието между тях. Кръстосването между два гена се случва по-рядко, колкото по-близо са те един до друг. Тъй като разстоянието между гените се увеличава, вероятността кръстосването да ги раздели на две различни хомоложни хромозоми нараства все повече и повече.

Разстоянието между гените характеризира силата на тяхната връзка. Има гени с висок процентсъединител и такива, при които съединителят почти не се засича. Въпреки това, при свързано наследяване, максималната честота на кръстосване не надвишава 50%. Ако е по-висока, значи има свободна комбинация между двойки алели, неразличима от независимо унаследяване.

биологично значениекросингоувърът е изключително голям, тъй като генетичната рекомбинация ви позволява да създавате нови, несъществуващи преди това комбинации от гени и по този начин да увеличавате наследствена изменчивост, което дава широки възможности за адаптация на организма в различни условия на околната среда. Човек специално провежда хибридизация, за да получи необходимите комбинации за използване в развъдната работа.

Преминаване.Този процес се случва в профаза I на мейозата във време, когато хомоложните хромозоми са тясно събрани в резултат на конюгация и образуват бивалентни. По време на кръстосването съответните участъци се обменят между взаимно преплитащи се хроматиди на хомоложни хромозоми (фиг. 3.72). Този процес осигурява рекомбинацията на бащините и майчините алели на гени във всяка група на свързване. В различни предшественици на гамети, кръстосването се случва в различни части на хромозомите, което води до голямо разнообразие от комбинации от родителски алели в хромозомите.

Ориз. 3.72. Кръстосването като източник на генетично разнообразие на гамети:

I - оплождане на родителските гамети a и b cобразуване на зигота V; II -гаметогенеза в организъм, развит от зигота V; Ж- кросингоувър между хомолози в профаза аз; д -клетки, образувани след 1-во мейотично делене; е в -клетки, образувани след второто делене на мейозата ( д -некръстосани гамети с оригинални родителски хромозоми; и -кръстосани гамети с рекомбинация на наследствен материал в хомоложни хромозоми)

Ясно е, че кросинговърът като механизъм на рекомбинация е ефективен само когато съответните гени на бащините и майчините хромозоми са представени от различни алели. Абсолютно идентичните групи на свързване по време на кросингоувъра не дават нови комбинации от алели.

Кръстосането се случва не само в предшествениците на зародишните клетки по време на мейозата. Наблюдава се и в соматични клетки по време на митоза. Соматично кръстосване е описано при Drosophila и при някои видове плесени. Осъществява се по време на митоза между хомоложни хромозоми, но честотата му е 10 000 пъти по-малка от честотата на мейотичния кросинговър, от чийто механизъм не се различава. В резултат на митотичен кросинговър се появяват клонове на соматични клетки, които се различават по съдържанието на отделни генни алели в тях. Ако в генотипа на зиготата този ген е представен от два различни алела, тогава в резултат на соматично кръстосване могат да се появят клетки със същите бащини или майчини алели на този ген (фиг. 3.73).

Ориз. 3.73. Кросоувър в соматичните клетки:

1 - соматична клетка, в хомоложните хромозоми на която ген А е представен от два различни алела (А и а); 2 - пресичане; 3 - резултатът от обмена на съответните участъци между хомоложни хромозоми; 4 - разположение на хомолозите в екваториалната равнина на вретеното на делене в метафазата на митозата (два варианта); 5 - образуване на дъщерни клетки; 6 - образуването на клетки, хетерозиготни за ген А, подобни на майчината клетка по отношение на набор от алели (Аа); 7 - образуването на клетки, хомозиготни за ген А, които се различават от майчината клетка в набор от алели (AA или aa)

40. Наследство. Видове наследство. Характеристики на автозомни, Х-свързани и холандски типове наследяване. полигенно наследство.

под наследственостразбират свойството на клетките или организмите в процеса на самовъзпроизвеждане да предават на ново поколение способността за определен тип метаболизъм и индивидуално развитие, по време на които образуват Общи чертии свойства на даден тип клетка и вид организъм, както и някои индивидуални характеристикиродители. На популационно-видовото ниво на организация на живота наследствеността се проявява в поддържането на постоянно съотношение на различни генетични форми в редица поколения организми от дадена популация (вид).

Наследственост - свойство на живите организми, което осигурява материалната непрекъснатост на онтогенезата при определени условия на околната среда. Гените определят последователността на полипептидната верига.

Наследство предаване на информация от едно поколение на друго. Благодарение на наследствеността стана възможно съществуването на популации, видове и други групи.

Автозомно унаследяване. Черти на характераавтозомно наследяване на признаци се дължи на факта, че съответните гени, разположени в автозоми, са представени във всички индивиди от вида в двоен набор. Това означава, че всеки организъм получава такива гени и от двамата родители. Според със закона за чистотата на гаметитепо време на гаметогенезата всички зародишни клетки получават по един ген от всяка алелна двойка (фиг. 6.6). Обосновката на този закон е разминаването на хомоложните хромозоми, в които са разположени алелни гени, към различни полюси на клетката в анафаза I на мейозата

Поради факта, че развитието на дадена черта в индивида зависи преди всичко от взаимодействието на алелни гени, нейните различни варианти, определени от различни алели на съответния ген, могат да бъдат унаследени според автозомно доминантноили автозомно рецесивентип, ако има доминиране. Междинен тип наследяване на признак е възможен и при други типове взаимодействие на алелите (виж раздел 3.6.5.2).

При господствочерта, описана от Г. Мендел в неговите експерименти върху грах, потомството от кръстосването на двама хомозиготни родители, които се различават по доминиращите и рецесивните варианти на тази черта, са еднакви и подобни на един от тях (закон за еднаквост F 1). Фенотипното разделяне 3:1, описано от Мендел във F 2, всъщност се осъществява само при пълното доминиране на един алел над другия, когато хетерозиготите са фенотипно подобни на доминантните хомозиготи (закон за разделяне във F 2).

Унаследяването на рецесивния вариант на признака се характеризира с това, че той не се проявява при хибридите F 1, а при F 2 се проявява в една четвърт от потомството.

В случаите, когато в хетерозиготите се формира нов вариант на признак в сравнение с хомозиготите, което се наблюдава при такива видове взаимодействие на алелни гени като непълно доминиране, кодоминиране, междуалелно допълване, F 1 хибридите не изглеждат като родители, а в F 2 формират се три фенотипни групи потомство (фиг. .6.7, II).

През 1908г Сетън и Пенет откриха отклонения от свободната комбинация от характеристики според третия закон на Мендел. През 1911-12г Т. Морган и др. Описано явлението генно свързване - съвместно предаване на група гени от поколение на поколение.

При Drosophila, гени за цвят на тялото (b+ - сиво тяло, b - черно тяло) и дължини на крилата (vg+ - нормални крила, vg - къси крила), са на една и съща хромозома, това са свързани гени, разположени в една и съща група на свързване. Ако се кръстосат два хомозиготни индивида с алтернативни черти, тогава в първото поколение всички хибриди ще имат един и същ фенотип с прояви на доминантни черти (сиво тяло, нормални крила).

Това не противоречи на закона за еднаквост на хибридите от първото поколение на Г. Мендел. Въпреки това, когато хибридите от първото поколение бяха допълнително кръстосани помежду си, вместо очакваното разделяне според фенотипа 9:3:3:1, със свързано наследяване, разделянето настъпи в съотношение 3:1, индивидите се появиха само с чертите на родителите и нямаше индивиди с рекомбинация на белези.

Това се дължи на факта, че при мейозата на гаметогенезата цели хромозоми се отклоняват към полюсите на клетката. Една хромозома от дадена хомоложна двойка и всички гени, които са в нея, се преместват към един полюс и впоследствие попадат в една гамета. Друга хромозома от тази двойка отива на противоположния полюс и влиза в друга гамета. Съвместното наследяване на гени, разположени на една и съща хромозома, се нарича свързано наследство.

Пример за пълна връзка на гените при хората е наследяването на Rh фактора. Наличието на Rh фактор се дължи на три гена, свързани помежду си, така че неговото наследяване се извършва според вида на монохибридното кръстосване.

Въпреки това, гените, разположени на една и съща хромозома, понякога могат да бъдат наследени отделно, в който случай те говорят за непълна връзка на гените.

Продължавайки работата си върху дихибридното кръстосване, Морган проведе два експеримента за анализиране на кръстосването и установи, че генното свързване може да бъде пълно и непълно.

Причина за непълно свързване на гени - пресичане.При мейозата, по време на конюгиране, хомоложните хромозоми могат да се пресичат и да обменят хомоложни региони. В този случай гените на една хромозома преминават в друга, хомоложна на нея.

По време на периода на растеж на гаметогенезата се извършва редупликация на ДНК, генетичната характеристика на ооцитите и сперматоцитите от първи ред е 2n4c, всяка хромозома се състои от две хроматиди, които съдържат идентичен набор от ДНК. В профазата на редукционното делене на мейозата възниква конюгация на хомоложни хромозоми и може да настъпи обмен на подобни участъци от хомоложни хромозоми - пресичане.В анафазата на редукционното делене цели хомоложни хромозоми се отклоняват към полюсите, след завършване на деленето се образуват n2c клетки - ооцити и сперматоцити от втория ред. В анафазата на еквационалното разделение хроматидите се разминават - nc, но в същото време се различават в комбинация от неалелни гени. Нови комбинации от неалелни гени - генетичният ефект на кросингоувъра.→ нови комбинации от знаци в потомците → комбинативна променливост.

Колкото по-близо един до друг са разположени гените в хромозомата, толкова по-силна е връзката между тях и толкова по-рядко се разминават по време на кросинговъра и, обратно, колкото по-отдалечени са гените, толкова по-слаба е връзката между тях и по-често нарушението му е възможно.

пълно свързване Crossover схема

Количество различни видовегамети ще зависи от честотата на кръстосване или разстоянието между анализираните гени. Разстоянието между гените се изчислява в морганиди: единица разстояние между гени, разположени на една и съща хромозома, съответства на 1% кросинговър. Такава връзка между разстоянията и честотата на пресичане може да се проследи само до 50 морганиди.

Теоретична основа Модели на свързано наследяванеса провизии Хромозомна теория на наследствеността , което е формулирано и експериментално доказано от Т. Морган и неговите сътрудници през 1911г. Същността му е следната:

Основният материален носител на наследствеността са хромозомите с локализирани в тях гени;

Гените са разположени върху хромозомите в линеен ред в определени локуси, алелните гени заемат същите локуси на хомоложни хромозоми.

Гените, разположени на една и съща хромозома, образуват група на свързване и се наследяват предимно заедно (или свързани); броят на групите на свързване е равен на хаплоидния набор от хромозоми.

По време на гаметогенезата (профаза I на мейозата), обмен на алелни

гени - кръстосване, което прекъсва връзката на гените.

Честотата на кръстосване е пропорционална на разстоянието между гените. 1 морганид е единица за разстояние, равна на 1% от кросингоувъра.

Тази теория даде обяснение на законите на Мендел, разкри цитологичните основи на наследяването на признаците.

Феноменът на генното свързване е в основата на компилацията генетични карти на хромозомите– диаграми на относителната позиция на гените в една и съща група на свързване. Методите за картографиране на хромозомите са насочени към установяване в коя хромозома и на кой локус (място) се намира даден ген, както и определяне на разстоянието между съседни гени.

Това е сегмент от права линия, на който е посочен редът на гените и е посочено разстоянието между тях в морганидите, изградено според резултатите от анализиращото кръстосване. Колкото по-често чертите се наследяват заедно, толкова по-близо до хромозомата са разположени гените, отговорни за тези черти. С други думи, местоположението на гените в хромозомата може да се съди по характеристиките на проявата на чертите във фенотипа.

При анализиране на връзката на гените при животни и растения се използва хибридологичният метод,при хората - генеалогичен метод, цитогенетичен, както и методът на хибридизация на соматичните клетки.

Цитологичната карта на хромозомата е снимка или точна рисунка на хромозома, която маркира последователността на гените. Той е изграден на базата на сравнение на резултатите от анализа на кръстосвания и хромозомни пренареждания.

1. Избройте характеристиките, които характеризират генотипите на потомството в резултат на сексуално размножаване. Защо тези нови организми имат повишена способност да се адаптират към условията на околната среда?
Генотипът на потомството възниква от комбинация от гени, принадлежащи на двамата родители. Появата на нови комбинации от гени осигурява по-голямо оцеляване на индивидите, по-успешно и бързо разпространение на вида в променящите се условия.

2. Намерете на фигурата в параграфа първия етап от образуването на зародишните клетки. Какъв процес осигурява появата на много клетки от една първична? Какво представлява "размножителният период в живота на животните и растенията"?
Първият етап е размножителният период. При него първичните зародишни клетки се делят чрез митоза. Репродуктивният период в живота на животните и растенията е периодът, в който животно или растение може да участва в половото размножаване.

3. Опишете втория етап от гаметогенезата - периодът на узряване на зародишните клетки на мъжките и женските организми. Какви са характеристиките на този период? Защо се образува променен или нов набор от гени в гаметите по време на узряването?
Етап на растеж - клетките се увеличават по размер и се превръщат в сперматоцити и овоцити от първи ред. Този етап съответства на интерфаза I на мейозата. Репликацията на ДНК молекулите се извършва с постоянен брой хромозоми.
Етапът на съзряване е третият етап от гаметогенезата. По това време се случва генна рекомбинация, хромозомна конюгация и кросинговър по време на мейозата. Следователно се формира нов, променен набор от гени.

4. Назовете нивата на образуване на нови комбинации от гени.
1. преминаване
2. независимо разминаване на хромозомите в мейозата
3. сливане на гамети по време на оплождане.

5. Използвайки рисунката в учебника, опишете промените, които настъпват в хромозомите по време на процеса на кросинговър.
Двойка конюгирани хромозоми образува бивалент или тетрада. В бъдеще се извършва кръстосване между хромозомите на двувалентните - това е феноменът на обмен на участъци от хомоложни хромозоми. Във всяка такава точка, която се нарича хиазма, две от четирите хроматиди се пресичат. В края на профазата между конюгираните хромозоми възникват сили на отблъскване. Двата хомолога остават свързани в точките, където е настъпил кросинговър между бащините и майчините хроматиди.

6. Обяснете защо мейозата е в основата на комбинираната изменчивост.
Клетките, образувани в резултат на мейоза, се различават по броя на хромозомите. Поради произволното разделяне на хромозомите по време на анафаза 1, клетките получават голямо разнообразие от комбинации от родителски хромозоми. Като се вземе предвид и обменът на хомоложни региони на хромозоми в профаза 1, всяка получена клетка е уникална и неповторима по отношение на набор от гени.

Анализът на резултатите от нарушения на свързаното наследяване на гени ви позволява да определите последователността на гените в хромозомата и да направите генетични карти. Как са свързани понятията "честота на кръстосване" и "разстояние между гените"? Какво е значението на изучаването на генетичните карти на различни обекти за еволюционните изследвания?

Обяснение.

1. Честотата (процентът) на кръстосване между два гена, разположени на една и съща хромозома, е пропорционална на разстоянието между тях. Кръстосването между два гена се случва по-рядко, колкото по-близо са те един до друг. Тъй като разстоянието между гените се увеличава, вероятността кръстосването да ги раздели на две различни хомоложни хромозоми нараства все повече и повече.

Въз основа на линейното подреждане на гените върху хромозомата и честотата на пресичане като индикатор за разстоянието между гените могат да се изградят карти на хромозомите.

2. В изследванията на еволюционния процес се сравняват генетични карти на различни видове живи организми.

Забележка.

С развитието на молекулярната генетика беше показано, че процесите на еволюцията оставят следи в геномите под формата на мутации. Например, геномите на шимпанзетата и хората са 96% еднакви и малкото региони, които се различават, ни позволяват да определим времето на съществуване на техния общ прародител.

Точно както ДНК анализът ви позволява да определите степента на родство между двама души, същият ДНК анализ (сравнение на отделни гени или цели геноми) ви позволява да откриете степента на родство между видовете и знаейки броя на натрупаните различия, изследователите определят времето на разминаване на два вида, тоест времето, когато е живял последният им общ прародител. Например, според палеонтологични данни, общият прародител на хората и шимпанзетата е живял преди около 6 милиона години (например фосилните находки на Orrorin и Sahelanthropus, форми, морфологично близки до общия прародител на хората и шимпанзетата, имат тази възраст). За да се получи наблюдаваният брой разлики между геномите, за всеки милиард нуклеотиди трябва да има средно 20 промени на поколение.

Човешката ДНК е хомоложна на ДНК на макак със 78%, на бик с 28%, на плъх с 17%, на сьомга с 8%, E. coli с 2%.

За да изградим филогенетично дърво, е достатъчно да разгледаме няколко гена, които присъстват във всички организми, които искаме да включим в това дърво (обикновено колкото повече гени, толкова по-достоверни са статистически елементите на дървото - ред на разклоняване и дължини на разклоненията).

Възможно е с помощта на генетични техники (изучаване на структурата на хромозомите, сравняване на генетични карти, установяване на алелите на гените) да се определи с достатъчна точност филогенезата на няколко свързани вида за период от време, през който те се отклоняват от общия ред. Но този подход е приложим само за много близки форми, добре генетично проучени и за предпочитане кръстосани помежду си, т.е. до много малко и много тесни систематични групи, възникнали сравнително наскоро.