Изменчивость

Изменчивость – способность организмов приобретать признаки, которых не было у родительских форм. В ходе изучения спинной полосы у озерной лягушки, было выявлено 56 вариантов прохождения полосы по спине.

Изменчивость Наследственная (генотипическая) Наследственная (генотипическая) Фенотипическая 2 Мутационная (наследственная, неопределенная, индивидуальная). Соотносительная. Комбинативная (изменчивость, возникающая путем скрещивания). Ненаследственная определенная, групповая

Модификационная изменчивость 3

Если посадить два семени фасоли от одного растения в разную почву, развиваться они будут по-разному. Если два черенка от одного растения посадить в разную почву, то они будут развиваться по- разному

Ненаследственная (Модификационная) изменчивость Это изменения признаков и свойств организма, обусловленные влиянием на проявление генов окружающей среды. Фенотип = генотип + окружающая среда Фенотип = генотип + окружающая среда

6

Колеус, выросший на ярком свету, имеет яркую, малиновую окраску листьев. Если переставить растение в условия меньшей освещенности, листья становятся более зелеными.

Причина изменений изменение условий среды белокочанная капуста в условиях жаркого климата не образует кочана.

Ненаследуемость Гималайский кролик с типичной окраской шерсти. К выщипанному участку шерсти прикладывается холод. На спине появляется темноокрашенная шерсть.

Групповой характер изменений У всех стрелолистов в воде будут длинные тонкие листья, а у водяного лютика – изрезанные листья.

Значение изменений адаптация – приспособление к данным условиям среды, выживание, сохранение потомства. Породы лошадей и коров, завезенных в горы, становятся низкорослыми.

Виды фенотипической изменчивости Модификации – это ненаследственные изменения генотипа, которые возникают под действием фактора среды, носят адаптивный характер и чаще всего обратимы (например: увеличение эритроцитов в крови при недостатке кислорода). Морфозы – это ненаследственные изменения фенотипа, которые возникают под действием экстремальных факторов среды, не носят адаптивный характер и необратимы (например: ожоги, шрамы). 12 Фенокопии – это ненаследственное изменение генотипа, которое напоминает наследственные заболевания (увеличение щитовидной железы на территории, где в воде или земле не хватает йода).

Обусловленность пределов изменчивости генотипом Норма реакции- степень варьирования признака от минимального до максимального значения.

Норма реакции для определенного вида растения 14

15

Построение вариационной кривой средняя величина выраженности признака где М – средняя величина, V – варианта, P – частота встречаемости вариант, n – общее число вариант вариационного ряда. 16 Вариационная кривая – это графическое изображение зависимости между размахом изменчивости признака и частотой встречаемости отдельных вариант данного признака.

Вариационный ряд Вариационный ряд представляет ряд вариант, (значений признака) расположенных в порядке убывания или возрастания 17 (например: если собрать листья с одного и того же дерева и расположить их по мере увеличения длины листовой пластинки, то получается вариационный ряд изменчивости данного признака).

Генотипическая изменчивость Комбинативная Генная Хромосомная Геномная Генная Хромосомная Геномная 18 Мутационная

Комбинативная 19

Комбинативная изменчивость изменчивость, в основе которой лежит образование рекомбинаций, т. е. таких комбинаций генов, которых не было у родителей. 20 В основе комбинативной изменчивости лежит половое размножение организмов, вследствие которого возникает огромное разнообразие генотипов.

У копытных животных длина шеи и длина ног – признаки, наследуемые вместе.

Источники генетической изменчивости Независимое расхождение гомологичных хромосом в первом мейотическом делении. Взаимный обмен участками гомологичных хромосом, или кроссинговер. Рекомбинантные хромосомы, оказавшись в зиготе, способствуют появлению признаков, нетипичных для каждого из родителей. Случайное сочетание гамет при оплодотворении. 22

Мутации это внезапные наследуемые изменения генетического материала, приводящие к изменению тех или иных признаков организма. 23 (от лат. mutatio – изменение, перемена)

Мутационная теория Мутации возникают внезапно, скачкообразно, как дискретные изменения признаков. Это качественные изменения, которые передаются из поколения в поколение. Мутации проявляются по-разному и могут быть как полезными, так и вредными. Вероятность обнаружения мутаций зависит от числа исследованных особей. Сходные мутации могут возникать повторно. Мутации ненаправленны (спонтанны), т. е. мутировать может любой участок хромосомы. 24 Г. Де Фриз в гг.

Классификация мутаций: 25 Генные (изменение структуры гена) - изменение ДНК - нарушение порядка нуклеотидов Геномные (изменение количества хромосом в кариотипе) - эуплоидия - анеуплоидия: * трисомия * моносомия Хромосомные (изменение структуры хромосом) - потеря участка хромосом -Удвоение фрагмента хромосом - поворот части хромосом на 180* Мутации 1. По характеру изменения генома

Возникают при повреждении или нарушениях в порядке или замене нуклеотидов, появлении внутренней дупликации или делеции в молекуле ДНК. Эти изменения отдельных генов часто приводят к тяжелым дегенеративным заболеваниям, в частности, многочисленным болезням обмена веществ через нарушения синтеза белков, ферментов. Генные мутации

Наследственное заболевание, приводящее к смерти детей и подростков. В эритроцитах вместо нормального гемоглобина A содержится аномальный гемоглобин S. Аномалию вызывает мутация в шестом нуклеотидном триплете ДНК гена гемоглобина, что приводит к замене в альфа-цепи белка гемоглобина глутаминовой (ГЛУ) кислоты на валин (ВАЛ). 27 Серповидноклеточная анемия (ГЛУ) (ВАЛ)

28 Наследственное заболевание обнаруживающаяся у одного из новорожденных. Заболевание характеризуется резко выраженной умственной отсталостью, развивающейся вследствие нарушения нормальных биохимических процессов в мозге из-за накопления в организме фенилаланина. фенилкетонурия Генные мутации

ГЕННЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ Д АЛЬТОНИЗМ А ЛЬБИНИЗМ Г ЕМОФИЛИЯ

Геномными называют мутации, приводящие к изменению числа хромосом.

34 Генеративные ( в половых клетках) Обнаруживаются только в следующем поколении Генеративные ( в половых клетках) Обнаруживаются только в следующем поколении Соматические ( в клетках тела) Проявляются у данного организма и не передаются потомству при половом размножении Соматические ( в клетках тела) Проявляются у данного организма и не передаются потомству при половом размножении Классификация мутаций: 2. По месту возникновения:

доминантные рецессивные 35 Классификация мутаций: 3. По характеру проявлений:

Полулетальные Летальные 36 Классификация мутаций: 4. По значению: Полезные Нейтральные

Спонтанные В естественных условиях Под действием мутагенных факторов Без вмешательства человека Являются исходным материалом для естественного отбора Индуцированные При направленном воздействии мутагенного фактора С Вмешательством человека Является исходным материалом для искусственного отбора 37 Классификация мутаций: 5. По причинам:

Факторы, вызывающие мутации (мутагенные) 38 Физические Химические Биологические Излучение Температура Формалин Лекарства Аналоги азотистых оснований Вирусы Бактерии

Откуда берется мутаген? излучение радиоактивное рентгеновское ультрафиолетовое Солнце, УЗИ, флюорография, рентгенологическое обследование, компьютер, сотовый телефон, бытовая техника (СВЧ, телевизор) клетка ДНК Поврежденная ДНК мутация

Химические мутагены 1. Соли ртути; 2. Соли свинца; 3.Формалин; 4. хлороформ; 5. Акридиновые красители. клетка ДНК ДНК делеция транслокация репликация вирус ген мутация Биологические (живые организмы)

Образование мутаций

алкоголь никотин Наркотические вещества Действие на нагаметы Замедление роста зародыша Тормозят развитие нервных клеток Функциональные расстройства мутации

Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости Виды и роды, генетически сходные, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение таких же форм у других родов и видов. Н.И. Вавилов, 1920 г.

ВАВИЛОВ НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ

Карта центров происхождения культурных растений 1 Южноазиатский 2 Восточноазиатский 6 Ц.Американский 5 Эфиопский 4 Ю- Западноазиатский 3 Средиземноморский 7 Ю- Американский

Значение закона Позволяет предсказать существование диких растений с признаками, ценными для селекционной работы. По мнению Вавилова Н. И. данный закон может быть применим и к животным.