Наследственная изменчивость
организмов
Изменчивость присуща всем организмам и наблюдается даже у генетически близкородственных особей, имеющих сходные или общие условия жизни и развития. например у близнецов, членов одной семьи, штаммов микроорганизмов и вегетативно размножающихся организмов.
Изменчивости подвержены любые особенности организма, будь то морфологические, физиологические или биохимические признаки. Она может затрагивать как количественные (метрические) признаки (например, число пальцев, позвонков, массу и размеры тела), так и качественные (например, цвет глаз, окраску кожных покровов)
Различают несколько типов изменчивости:
Наследственную (генотипическую) и ненаследственную (фенотипическую, паратипическую).
- Индивидуальную (различие
между отдельными особями) и групповую (между группами особей, например, различными популяциями данного вида).
Качественную и количественную.
Направленную и ненаправленную.
Наследственная и ненаследственная изменчивость
Наследственная изменчивость обусловлена возникновением разных типов мутаций и их комбинаций в последующих скрещиваниях.
В каждой достаточно длительно существующей совокупности особей спонтанно и ненаправленно возникают различные мутации, которые в дальнейшем комбинируются более или менее случайно с разными уже имеющимися в совокупности наследственными свойствами.
Комбинативная изменчивость - изменчивость, которая возникает вследствие рекомбинации генов во время слияния гамет. Основные причины:
независимое расхождение хромосом во время мейоза;
случайная встреча половых гамет, а вследствие этого и сочетания хромосом во время оплодотворения;
рекомбинация генов вследствие кроссинговера.
Мутационная изменчивость - изменчивость, вызванная действием на организм мутагенов, вследствие чего возникают мутации (реорганизация репродуктивных структур клетки). Мутагены бывают физические (радиационное излучение), химические (гербициды) и биологические (вирусы).
Индивидуальная и групповая изменчивость
Индивидуальная изменчивость - изменчивость, свойственная данному индивиду (особи), проявляющаяся одномоментно (в разных тканях и т.п.) или в процессе индивидуального развития.
Групповая изменчивость
Различия между отдельными группами в пределах одного вида (напр., между биотипами, жорда-нонами и т. д.).
Качественная и количественная изменчивость
Качественная изменчивость - изменчивость, обусловленная варьированием качественных признаков (окраска и т.п.), кодируемых, как правило, одним или несколькими генами (олигогенами)
Количественная изменчивость - изменчивость количественных (полигенных) признаков, характеризующаяся, как правило, непрерывным набором значений этих признаков.
Ненаправленная, или неопределенная, изменчивость возникает независимо от природы вызвавшего ее фактора, причем изменяющийся признак может изменяться и в сторону усиления, и в сторону ослабления. При этом она не массовая, а единичная. Различают два типа неопределенной изменчивости комбинативную и мутационную.
Спасибо за внимание!!!
Слайд 3
Формы изменчивости
- Наследственная, или генотипическая, изменчивость- изменения признаков организма, обусловленные изменением генотипа. Она, в свою очередь, подразделяется на комбинативную и мутационную. Комбинативная изменчивость возникает вследствие перекомбинации наследственного материала (генов и хромосом) во время гаметогенеза и полового размножения. Мутационная изменчивость возникает в результате изменения структуры наследственного материала.
- Ненаследственная, или фенотипическая, или модификационная, изменчивость - изменения признаков организма, не обусловленные изменением генотипа.
Слайд 5
Мутационная теория
- Мутации возникают внезапно, скачкообразно, без всяких переходов.
- Мутации наследственны, т.е. стойко передаются из поколения в поколение.
- Мутации не образуют непрерывных рядов, не группируются вокруг среднего типа (как при модификационной изменчивости), они являются качественными изменениями.
- Мутации ненаправленны - мутировать может любой локус, вызывая изменения как незначительных, так и жизненно важных признаков в любом направлении.
- Одни и те же мутации могут возникать повторно.
- Мутации индивидуальны, то есть возникают у отдельных особей.
Слайд 6
- Процесс возникновения мутаций называют мутагенезом, а факторы среды, вызывающие появление мутаций, - мутагенами.
Слайд 7
По типу клеток, в которых мутации произошли, различают
- Генеративные мутации возникают в половых клетках, не влияют на признаки данного организма, проявляются только в следующем поколении.
- Соматические мутации возникают в соматических клетках, проявляются у данного организма и не передаются потомству при половом размножении. Сохранить соматические мутации можно только путем бесполого размножения (прежде всего вегетативного).
Слайд 8
По адаптивному значению мутации бывают
- Полезные - повышают жизнеспособность.
- Летальные - вызывают гибель.
- Полулетальные - снижают жизнеспособность.
- Нейтральные - не влияют на жизнеспособность особей.
Слайд 9
По характеру проявления мутации могут быть
- Доминантными(проявляющимися чаще).
- Рецессивными(проявляющиеся реже).
- Если доминантная мутация является вредной, то она может вызвать гибель ее обладателя на ранних этапах онтогенеза.
- Рецессивные мутации не проявляются у гетерозигот, поэтому длительное время сохраняются в популяции в «скрытом» состоянии и образуют резерв наследственной изменчивости.
- При изменении условий среды обитания носители таких мутаций могут получить преимущество в борьбе за существование.
Слайд 10
По уровню наследственного материала, в котором произошла мутация, выделяют
- Генные мутации
- Хромосомные мутации
- Геномные мутации
Слайд 11
Генные мутации
- Это изменения структуры генов.
- Поскольку ген представляет собой участок молекулы ДНК, то генная мутация представляет собой изменения в нуклеотидном составе этого участка.
- Генные мутации могут происходить в результате:
1) замены одного или нескольких нуклеотидов на другие;
2) вставки нуклеотидов;
3) потери нуклеотидов;
4) удвоения нуклеотидов;
5) изменения порядка чередования нуклеотидов.
- Эти мутации приводят к изменению аминокислотного состава полипептидной цепи и, следовательно, к изменению функциональной активности белковой молекулы. Благодаря генным мутациям возникают множественные аллели одного и того же гена.
- Заболевания, причиной которых являются генные мутации, называются генными (фенилкетонурия, серповидноклеточная анемия, гемофилия и т.д.). Наследование генных болезней подчиняется законам Менделя.
Слайд 12
Хромосомные мутации
- Это изменения структуры хромосом. Перестройки могут осуществляться как в пределах одной хромосомы - внутрихромосомные мутации (делеция, инверсия, дупликация, инсерция), так и между хромосомами - межхромосомные мутации (транслокация).
Слайд 13
Внутрихромосомные мутации
- Делеция - утрата участка хромосомы
- Инверсия - поворот участка хромосомы на 180°
- Дупликация - удвоение одного и того же участка хромосомы
- Инсерция - перестановка участка
Слайд 14
Внутрихромосомные мутации
1 - пара хромосом; 2 - делеция; 3 - дупликация; 4, 5 - инверсия; 6 - инсерция.
Слайд 15
Межхромосомные мутации
- Транслокация- перенос участка одной хромосомы или целой хромосомы на другую хромосому.
- Заболевания, причиной которых являются хромосомные мутации, относятся к категории хромосомных болезней.
- К таким заболеваниям относятся синдром «крика кошки» (46, 5р-), транслокационный вариант синдрома Дауна (46, 21 t2121) и др.
Слайд 16
Геномные мутации
- Геномной мутацией называется изменение числа хромосом. Геномные мутации возникают в результате нарушения нормального хода митоза или мейоза.
- Гаплоидия - уменьшение числа полных гаплоидных наборов хромосом.
- Полиплоидия - увеличение числа полных гаплоидных наборов хромосом: триплоиды (3n), тетраплоиды (4n) и т.д.
- Гетероплоидия (анеуплоидия) - некратное увеличение или уменьшение числа хромосом. Чаще всего наблюдается уменьшение или увеличение числа хромосом на одну (реже две и более).
Слайд 17
Гетероплоидия
- Наиболее вероятной причиной гетероплоидии является нерасхождение какой-либо пары гомологичных хромосом во время мейоза у кого-то из родителей.
- В этом случае одна из образовавшихся гамет содержит на одну хромосому меньше, а другая - на одну больше.
- Слияние таких гамет с нормальной гаплоидной гаметой при оплодотворении приводит к образованию зиготы с меньшим или большим числом хромосом по сравнению с диплоидным набором, характерным для данного вида: нулесомия (2n - 2), моносомия (2n - 1), трисомия (2n + 1), тетрасомия (2n + 2) и т.д.
Слайд 18
Искусственное получение мутаций
- В природе постоянно идет спонтанный мутагенез, но спонтанные мутации - достаточно редкое явление, например, у дрозофилы мутация белых глаз образуется с частотой 1:100 000 гамет.
- Факторы, воздействие которых на организм приводит к появлению мутаций, называются мутагенами. Обычно мутагены подразделяют на три группы.
- Для искусственного получения мутаций используются физические и химические мутагены.
Слайд 19
Слайд 20
- Индуцированный мутагенез имеет большое значение, поскольку дает возможность создания ценного исходного материала для селекции, а также раскрывает пути создания средств защиты человека от действия мутагенных факторов.
Посмотреть все слайды
Загрузка...