close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

ИЗМЕНЧИВОСТЬ

код для вставки
краткое описание
Лекция
ИЗМЕНЧИВОСТЬ
Изменчивость – это способность организмов изменять свои признаки и
свойства, что проявляется в разнообразии особей внутри вида.
Различают 2 формы изменчивости:
1. ненаследственная (фенотипическая) или модификационная
2. наследственная (генотипическая)
Модификационная изменчивость – это изменчивость фенотипа, которая
является реакцией конкретного генотипа на изменяющиеся условия среды. Они не
передаются по наследству и возникают как реакция организма, то есть представляют
собой адаптацию.
Модификационная изменчивость характеризуется следующими особенностями:
1. носит групповой характер
2. носит обратимый характер
3. влияние среды может изменять фенотипическое проявление признака. Норма
реакции – это предел модификационной изменчивости признака,
обусловленный генотипом. Например, такие количественные признаки как
масса тела животного, размер листьев растений изменяются довольно в
широких пределах, то есть имеют широкую норму реакции. Размеры сердца и
1
мозга изменяются в узких пределах, то есть имеют узкую норму реакции. Норма
реакции выражается в виде вариационного ряда.
4. имеет переходные формы.
Вариационная кривая – это графическое выражение модификационной
изменчивости, отражающее размах вариации и частоту встречаемости отдельных
вариантов.
Генотипическая изменчивость подразделяется:
1. комбинативная
2. мутационная
Комбинативная
изменчивость
–
тип
наследственной
изменчивости,
обусловленной различными перекомбинациями уже имеющихся генов и хромосом.
Не сопровождается изменениями структуры генов и хромосом.
Ее источником служат: - рекомбинация генов в результате кроссинговера;
- рекомбинация хромосом в ходе мейоза; - комбинация хромосом в результате
слияния половых клеток при оплодотворении.
Мутационная изменчивость – это тип наследственной изменчивости,
обусловленной проявлением различных изменений в структуре генов, хромосом или
генома.
2
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ФОРМ ИЗМЕНЧИВОСТИ
характеристика Модификационная Мутационная
изменчивость
изменчивость
Объект
Фенотип в пределах Генотип
изменения
нормы реакции
Отбирающий
Изменение условий Изменение
фактор
окружающей среды условий
окружающей
среды
Наследование
Не наследуются
Наследуются
признаков
Изменения в
Нет изменений
Есть при
хромосомах
хромосомных
мутациях
Изменения в
Нет изменений
Есть при генных
молекуле ДНК
мутациях
Значение для
Повышает или
Полезные
особи
понижает
изменения прижизнеспособность, водят к победе в
3
продук-тивность,
адаптацию
Значение для
вида
Способствуют
выживанию
Роль в эволюции Приспособление
организмов к
условиям среды
Форма
Определенная
изменчивости
(групповая)
борьбе за
существование,
вредные – к
гибели
Приводят к
образованию
новых
популяций, видов
Материал для
естественного
отбора
Неопределенная
(индивидуальная)
Мутационная изменчивость
В основе мутационной изменчивости лежат мутации.
Мутации – это внезапные, естественные или искусственно вызванные
изменения генетического материала, приводящие к изменению признаков
организма. Основы учения о мутациях заложены Гуго де Фризом в 1901 году.
4
Мутации характеризуются рядом свойств:
- возникают внезапно, без переходных форм;
- это качественные изменения, не образуют непрерывных рядов и не группируются
вокруг среднего значения;
- имеют ненаправленное действие – под влиянием одного и того же мутагенного
фактора любая часть структуры, несущей генетическую информацию;
- передаются из поколения в поколение.
Мутагены – факторы, вызывающие мутации. Подразделяются на три категории:
1. физические (радиация, электромагнитное излучение, давление, температура и
т.д.).
2. химические (соли тяжелых металлов, пестициды, фенолы, спирты, ферменты,
наркотические вещества, лекарственные препараты, пищевые консерванты и
т.д.)
3. биологические (вирусы, паразитные агенты, бактерии).
КЛАССИФИКАЦИЯ МУТАЦИЙ:
1. По уровню возникновения
1. генные;
2. хромосомные;
3. геномные
5
2. По типу аллельных
взаимодействий
1. доминантные;
2. рецессивные;
3. По месту возникновения
1. генеративные (происходят в
половых клетках);
2. соматические (происходят в
соматических клетках)
3. промежуточные
4. По способу возникновения
1. спонтанные (происходят в природе
постоянно,
но
с
небольшой
частотой);
2. индуцированные (возникают под
воздействием мутагенов)
5. По влиянию на жизнеспособность особей
1. летальны (вызывают гибель организма);
2. вредные (снижают жизнеспособность организма. Выживающие особи имеют
отклонение от нормы);
3. нейтральные (не изменяют вероятность выживания особи или ее потомства при
определенных условиях внешней среды);
4. полезные (увеличивают жизнеспособность особей на 10-15%. Мутации
поддерживаются естественным отбором. Возникают новые приспособления к
окружающей среде)
6. По характеру проявления
6
1. гипоморфные – мутантные аллели действуют в том же направлении, что и нормальный
аллель, но дают ослабленный эффект. Например, окраска глаз у дрозофил при
мутациях значительно бледнее естественной);
2. аморфные – мутантные аллели неактивны в отношении нормального аллеля.
Например, ген альбинизма полностью тормозит образование пигмента у животных);
3. антиморфные – мутантные аллели оказывают противоположное действие
нормальному аллелю. Например, исходный аллель дает красную окраску, а мутантный
– бурый цвет;
4. неоморфные – действие мутантных аллелей совершенно отлично от действия
нормального аллеля. Например, образование ноги на голове дрозофилы вместо
антенн);
7. По фенотипическому проявлению
1. морфологические – изменения в строении и свойствах органов, тканей или клеток.
Например, коротконогость у овец;
2. физиологические – изменения физиологических процессов. Например, молочность у
животных;
3. биохимические - изменение синтеза определенных химических веществ в организме.
Например, мутации микроорганизмов;
4. поведенческие. Например, изменение рисунка или фигур брачного танца у дрозофил,
что приводит к «непониманию» партнерами и не оставлению потомства.
7
Генные мутации
Генные (точечные) мутации изменяют последовательность нуклеотидов в гене, то есть
структуру самого гена.
Различают следующие виды генных мутаций:
- дупликации;
- инсерции;
- делеции;
- инверсии;
- замена нуклеотидов.
Исходная последовательность: А Т Г Ц
ТАЦГ
1. Генные дупликации – удвоение пары или нескольких пар нуклеотидов.
АТГГЦ
ТАЦЦГ
2. Генные инсерции – вставка пары или нескольких пар нуклеотидов.
АГТГЦ
ТЦАЦГ
3. Генные делеции – выпадение нуклеотидов.
А_ ГЦ
Т _ЦГ
4. Генные инверсии – перестановка фрагмента гена.
8
АГТЦ
ТЦАГ
5. Замена нуклеотидов – замена пары нуклеотидов на другую, при этом общее число
нуклеотидов не меняется.
АЦГЦ
ТГЦГ
В результате генных мутаций у человека возникает большое число болезней обмена
веществ:
А. аутосомно-доминантного типа – арахнодактилия, нейрофиброматоз;
Б. аутосмно-рецессивного – альбинизм, идиотия;
В. сцепленные с полом – гемофилия, дальтонизм, некоторые формы аллергических
реакций.
Хромосомные мутации
Хромосомные мутации приводят к изменению структуры хромосом. Они видны под
световым микроскопом. Классифицируются на внутри- и межхромосомные перестройки.
Внутрихромосомные перестройки Возникают в результате перестройки в строении
хромосомы:
1. Делеции – нехватка части хромосомы, трачен внутренний участок хромосомы,
теломера не затронута.
9
2. Дупликация – удвоение участка хромосомы, один из участков хромосомы
повторяется.
3. Инверсия – изменения последовательности расположения генов в хромосоме в
результате поворота участка хромосомы на 180 градусов.
Межхромосомные перестройки возникают в результате перераспределения генного
материала между разными хромосомами:
Транслокация – возникают в случае обмена участками между негомологичными
хромосомами в мейозе.
Трансформация – состоит в переносе участка ДНК из одной клетки в другую одного
итого же вида.
Трансдукция – является переносом и рекомбинацией генов у бактерий с помощью
бактериофагов, а среди эукариот клеток с помощью вирусов.
Геномные мутации
1. Полиплоидия – увеличение диплоидного числа хромосом путем добавления целого
хромосомного набора. Это изменение хромосм в кариотипе кратное гаплоидному набору
(среди животных встречается крайне редко). Например: 2п – диплоид, 3п – триплоид, 4п –
тетраплоид и т.д.
Полиплоидия приводит к изменению признаков организма. Широко используется в
селекции.
10
А) Автополиплоидия - формы, возникающие на основе умножения геномов одного вида.
Возникают в естественных условиях. Долгое время сохранятся лишь у видов при
вегетативном размножении. Полиплоидные формы очень крупные, имеют большой запас
питательных веществ.
Б) Аллополиплоидия – формы возникают при умножении геномов разных видов.
Межвидовые гибриды часто бесплодны.
Триплоидия – одна из наиболее частых спонтанных аномалий набора хромосом в
эмбриогенезе человека (20%). Триплоидный зародыш погибает в начале второго месяца
внутриутробного развития.
Тетраплоидия у человека встречается редко (5%), сопровождается серьезными
пороками развития. Зародыш гибнет в первые два месяца эмбриогенеза.
2. Гаплоидия (1п) – одинарный набор хромосом. Жизнеспособность гаплоидов снижается,
т.к. проявляются все рецессивные гены. Для млекопитающих это летальная мутация.
3. Гетероплоидия, или анеуплоидия – изменении числа хромосом в кариотипе некратное
гаплоидному набору. Они образуются в результате нерасхождения некоторых пар
хромосом при деление клеток.
В результате возникают особи с аномальным числом хромосом:
- моносомики (2п-1)
- полисомики (2п+1-трисомики, 2п+2-тетрасомики)
- нуллисомики (2п-2).
11
Полные трисомии описаны у человека по большому числу хромосом: 8, 9, 13, 14, 18,
21, X, Y. Только трисомии по 21 и22 хромосоме обладают жизнеспособность, другие
аутосомные трисомии приводят к гибели в первые дни после рождения. Трисомия по 21
паре хромосом – синдром Дауна. Полисомия по X-хромосомам может доходить до пяти с
сохраненим жизнеспособности индивида.
12
Автор
s.kolomak2012
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
30
Размер файла
67 Кб
Теги
изменчивость
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа