|
Читайте также: |
Лекция 12-13
Изменчивость и ее виды
1. Понятие и виды изменчивости
Изменчивость - с пособность организмов приобретать новые признаки и свойства.
Модификационная изменчивость
Ненаследственная изменчивость (модификационная, фенотипическая) – это способность организмов приобретать признаки под непосредственным воздействием факторов окружающей среды.
| Свойства модификаций: | Пример: |
| 1.это изменения только фенотипа | Дерево с определенным генотипом имеет листья разного размера. |
| 2.эти изменения не наследуются | Из семян маленького одуванчика, выросшего у дороги, вырастает растение большого размера во влажной среде. |
| 3.они носят массовый характер | У всех зайцев при понижении температуры вырастает белая шерсть. |
| 4.они носят постепенный характер | Вес у человека усиливается постепенно, в зависимости от питания и подвижности. |
| 5.эти изменения соответствуют условиям среды | У одного растения стрелолист форма листа под водой одна, а над водой другая. |
| 6.они приспосабливают организмы к условиям окружающей среды | Масса мышц растет по мере увеличения физической нагрузки. |
| 7.они способствуют выживанию, повышают жизнестойкость | В условиях засушливого лета на листьях растений увеличивается восковой налет, препятствующий испарению жидкости с поверхности листа. |
Модификационная изменчивость приводит к образованию модификаций — это изменения фенотипа как реакция на изменение среды.
Модификации ограничены нормой реакции — это предел (степень, диапазон) изменчивости признака в определенных условиях среды Ее пределы определяются генотипом. Норма реакции признака может быть широкой (пластичный признак) и узкой.
Модификации образуют вариационный ряд — ряд изменчивости признака в пределах нормы реакции от наименьшей до наибольшей величины.
Графическое выражение характера изменчивости признака называется вариационной кривой. Она показывает размах модификации и частоту встречаемости признака.
Закономерности ненаследственной изменчивости
Вариационная кривая отражает закон Кетле: чаще встречаются организмы со средней выраженностью признака.
ВЫВОД:
1. 
Наследуется не признак, как таковой, а способность формировать
определенный фенотип в конкретных условиях среды, т.е. наследуется
определенная норма реакции.
2. Модификационная изменчивость дает возможность организмам приспособиться к условиям окружающей среды, а видам выжить в различных условиях.
ЗАДАНИЕ: Выберите из текста учебников («Общая биология» Мамонтов С.Г §29, стр.148-151 или «Основы экологии» Чернова Н.М.) примеры модификационных изменений и запишите их в текст лекции. Выделите признаки с широкой и узкой нормой реакции.
3. Мутационная изменчивость
Наследственная изменчивость (генотипическая) – это изменения генотипа, которые являются причиной изменения фенотипа и передаются в ряду поколений.
Причина мутаций: мутагены – это факторы, вызывающие мутации.
1. Физические мутагены – ультрафиолетовое, радиационное излучения, свет, температура и т.д.
2. Химические мутагены – колхицин, формалин, формальдегид, никотин, некоторые антибиотики, некоторые транквилизаторы, гербициды и т.д.
3. Биологические мутагены – вирусы.
| Свойства мутаций: | Пример: |
| 1.изменение генотипа | Изменение в структуре гена гемоглобина привело к возникновению серповидно-клеточной анемии. |
| 2.изменения наследуются | Хромосома с нарушенным геном передается по наследству. |
| 3.носят индивидуальный характер | При обработке семян мутагенами разные нарушения возникают не у всех растений. |
| 4.скачкообразны | Действие даже слабого мутагена может вызвать возникновение мутации. |
| 5.полезны, независимы или вредны | Польза мутаций определяется условиями среды. В местах, где встречается малярия, мутация серповидно-клеточной анемии оказалась полезной. |
| 6.могут привести к образованию новых популяций, признаков или гибели организмов | Возникновение нового вида бабочки березовой пяденицы черного цвета на загрязненных сажей стволах березы. |
| 7.изменения не приспосабливают организмы к условиям среды | Мутация альбинизма не повышает устойчивость организма к условиям среды. |
Мутационная изменчивость приводит к образованию мутаций — это наследственные изменения генотипа, происходящие под влиянием факторов среды.
Закономерности наследственной изменчивости:
Закон гомологических рядов наследственной изменчивости Н.И.Вавилова: У организмов родственных видов, родов, классов возникают сходные мутации. Пример:
1. Мутация альбинизма у многих классов позвоночных животных (млекопитающие, птицы, пресмыкающиеся).
2. Мутация черной окраски семян известна у ржи, пшеницы, ячменя, кукурузы.
Цитологические основы закона:
Гены родственных групп организмов имеют сходное строение, и при одинаковых воздействиях мутагенов у них возникают сходные мутации.
Значение закона для медицины:
Сходные мутации у человека и животных позволяют изучать их причины и способы лечения на животных. Примеры: альбинизм у человека, собак, грызунов; мышечная дистрофия у человека, грызунов, коров; наследственная глухота у человека, грызунов; гемофилия у человека, собак; «заячья губа» или «волчья пасть» у человека, собак, грызунов, свиней.
Классификация мутаций:
I. По месту возникновения:
| генеративные | соматические |
| Возникают в половых клетках | Возникают соматических клетках |
| Передаются в поколениях | Передаются только внутри организма или при вегетативном размножении |
| Пример: гемофилия, альбинизм, серповидно-клеточная анемия | Пример: опухоли, пятнистая окраска листьев |
II. По характеру проявления:
| полезные | нейтральные | вредные |
| Повышают жизнеспособность | Не изменяют жизнеспособность | Понижают жизнеспособность |
| Пример: серповидно-клеточная анемия в очагах с малярией. | Пример: группа крови. | Пример: гемофилия. |
III. По уровню возникновения:
| генные | хромосомные | геномные |
| Изменения нуклеотида в молекуле ДНК. Приводит к образованию аномального гена, а далее — признака. | Изменение структуры хромосом. 1. Делеция — потеря участка хромосомы. 2. Транслокация — перенос части хромосомы на другую. 3. Инверсия — поворот участка хромосомы на 180°. 4. Дубликация — удвоение генов в определенном участке хромосомы. | Геномные мутации — изменения числа хромосом в процессе нарушения мейоза. 1. Полиплоидия — кратное увеличение гаплоидного набора (3n, 4n и т.д.). Чаще встречается у растений. 2. Анеуплоидия (гетероплоидия) — изменение хромосомного набора на 1, 2 хромосомы: 2n +1, 2n - 1. Встречается у растений и животных. |
| Пример: гемофилия, серповидно-клеточная анемия. | Пример: Делеция в 21-ой хромосоме - тяжелое заболевание крови - миелолейкоз. | Пример: синдром Дауна – 47 хромосом (в 21-ой паре – три хромосомы). |
ВЫВОД:
1. Мутации – изменения структуры наследственного материала на разных уровнях его организации, которые передаются по наследству.
2. Мутации могут привести организм к гибели или выживанию; в дальнейшем мутации могут привести к образованию новых групп организмов и далее - видов.
ЗАДАНИЕ: Выберите из текста учебника («Общая биология» Мамонтов С.Г §28, с.144-148 и «Биология» Чебышев Н.В. с.197-204)) примеры мутационных изменений и запишите их в текст лекции. Определите какие это типы мутаций..
4. Комбинативная изменчивость
Комбинативная изменчивость - случайная перекомбинация генов в генотипах потомков. Сами гены при этом не изменяются, но генотипы родителей и потомков различны.
Комбинативная изменчивость может возникать как следствие:
- независимого расхождения хромосом в процессе мейоза;
- рекомбинации генов при кроссинговере;
- случайной встречи гамет при оплодотворении.
Комбинативная изменчивость является главным источником наблюдаемого генетического разнообразия. Пример: появление у кареглазых родителей голубоглазых детей, рождение у родителей со II и III группами крови детей с I и IV группами крови и т.д.
Если бы человек имел только при 10 генов, содержащих по два аллеля каждый, теоретическое число уникальных диплоидных генотипов составляет 5 млрд! Поскольку у человека около 10 000—12 000 генов в геноме, то только за счет рекомбинации создается неисчерпаемое генетическое разнообразие человечества.
Дата добавления: 2015-04-11; просмотров: 64 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |