9-10 класс
Наследственная (генотипическая, неопределенная) изменчивость затрагивает генотип и передается по наследству Выделяют – комбинативную и мутационную
Появление новых комбинаций признаков у потомства по сравнению с родительскими формами.
1. Кроссинговер и независимое расхождение гомологичных хромосом в мейозе 2. Случайное сочетание признаков негомологичных хромосом после их расхождения в анафазе первого деления мейоза 3. Случайный подбор родительских пар 4. Случайная встреча гамет при оплодотворении – невозможно заранее предсказать, какой именно сперматозоид сольется с яйцеклеткой
Text
Комбинативная изменчивость приводит к появлению многочисленных новых комбинаций признаков, что повышает генетическую разнородность популяций (в природе), а человек использует для выведения новых сортов и пород (в селекции)
Мутация – это редкие, случайно возникшие, стойкие изменения генотипа, затрагивающие генотип целиком или его определенную часть Термин был предложен в 1901 г. Гуго де Фризом
Изменения затрагивают генотип организма и наследуются Изменения носят скачкообразный характер. Последовательности в изменении свойств не наблюдается, модификации отсутствуют Изменения индивидуальны и возникают у единичных особей Изменения не адекватны условиям окружающей среды и могут быть: полезными, вредными или нейтральными Мутации могут привести к образованию новых признаков у организма или его гибели
По характеру изменения генотипа: Биохимические Физиологические Анатомо-морфологические По направленности: Прямые (ген А ген А*) Обратные (ген А* ген А) По способу возникновения: Спонтанные (происходят в природе самопроизвольно) Индуцированные – возникают при действии на организм мутагенов. Мутаген – фактор, вызывающий мутации
Алколоиды, ароматические углеводы, соли тяжелых металлов, консерванты
Они универсальны Отсутствует нижний порог мутационного действия, то есть способны вызывать мутации в любых малых дозах Впервые как мутагены были использованы рентгеновские лучи на объекте - дрозофила Благодаря мутагенам были получены новые сорта растений и штаммы микроорганизмов.
П о степени приспособленности: Полезные Вредные Нейтральные По локализации в клетке: Ядерные Цитоплазматические – нарушения ДНК хлоропластов или митохондрий. Решающим для окраски листьев является ДНК пластид, а не пыльцевого зерна. Митохондриальная ДНК регулирует синтез д ыхательных пигментов в клетке. Значение имеет только митохондрии яйцеклетки (наследование по материнской линии)
соматические Происходят в клетках тела и передаются потомству при бесполом или вегетативном размножении Пятна на шкуре овец, пигментные пятна на коже, белая прядь на голове, вкусовые качества яблок, груш генеративные Затрагивают половые клетки и передаются по наследству при половом размножении. По масштабу делятся на: Генные Хромосомные Геномные
Это изменение последовательности нуклеотидов внутри гена. Причины – выпадение, удвоение, вставка, замена или перестройка нуклеотидов. В результате изменяется порядок триплетов и синтез нормального белка невозможен Генные заболевания человека: С ерповидно-клеточная анемия, ф енилкетонурия, дальтонизм, гемофилия, альбинизм, синдром Марфана, полидактилия, болезнь Гоше, подагра, болезнь Коновалова – Вильсона, муковисцедоз и т.д. Возникают новые аллели генов, что имеет значение для появления нового признака у организма
Альбинизм (дефект синтеза клетками красящего вещества) обнаружен у европейцев, негров и индейцев; среди млекопитающих — у грызунов, хищных, приматов.
Это изменения структуры и строения хромосом Выделяют следующие виды хромосомных мутаций: АБВГДЕЖ – пример хромосомы Дупликация – удвоение участка хромосом (АББВВГЕЖ) Делеция – утрата хромосомного участка (АБЕЖ) Транслокация – перенос участка одной хромосомы на другую не гомологичную (АБВГ NMLP ) Инсерция – перенос участка одной хромосомы в другое место этой же хромосомы (ГДЕЖАБВ) Инверсия – поворот хромосомы на 180 градусов (АГВБДЕЖ)
Синдром «кошачьего крика» – делеция в коротком плече 5 хромосомы Синдром Вольфа- Хиршхорна – делеция короткого плеча 4 хромосомы Опухоль Вильмса – рак почек из-за микроделеции 13 хромосомы Ретинобластома – это злокачественная опухоль сетчатки, которая также встречается у детей из-за микроделеции 15 хромосомы
Это изменение числа хромосом 1. Полиплоидия – кратное увеличении числа хромосом. 3 n – триплоид, 4n - тетраплоид, 5n – пентаплоид и т.д. Чаще встречается у растений. 2. Анеуплоидия – это увеличение или уменьшение диплоидного набора хромосом на 1 хромосому. Синдром Дауна 47 хромосом (три 21 хромосомы)
Синдром Патау – трисомия по 13-й хромосоме, характеризуется множественными пороками развития, идиотией, часто — полидактилия, нарушения строения половых органов, глухота; практически все больные не доживают до одного года; Синдром Эдвардса — трисомия по 18-й хромосоме, нижняя челюсть и ротовое отверстие маленькие, глазные щели узкие и короткие, ушные раковины деформированы; 60% детей умирают в возрасте до 3 месяцев, до года доживают лишь 10%, основной причиной служит остановка дыхания и нарушение работы сердца.
Синдром Шерешевского — Тёрнера — отсутствие одной Х-хромосомы у женщин (45 Х0) вследствие нарушения расхождения половых хромосом; к признакам относится низкорослость, половой инфантилизм и бесплодие, различные соматические нарушения ( микрогнатия, короткая шея и др.); Синдром Клайнфельтера — полисомия по X-хромосомам у мальчиков (47, XXY), признаки: евнухоидный тип сложения, гинекомастия, слабый рост волос на лице, в подмышечных впадинах и на лобке, половой инфантилизм, бесплодие; умственное развитие отстает, однако иногда интеллект нормальный.
П олисомия по Х-хромосоме — включает трисомию (кариотип 47, XXX), тетрасомию (48, ХХХХ), пентасомию (49, ХХХХХ), отмечается незначительное снижение интеллекта, повышенная вероятность развития психозов и шизофрении с неблагоприятным типом течения; П олисомия по Y-хромосоме — как и полисомия по X-хромосоме, включает трисомию (кариотип 47, XYY), тетрасомию (48, ХYYY), пентасомию (49, ХYYYY), клинические проявления также схожи с полисомией X-хромосомы;
3. Гаплоидия – это уменьшение числа хромосом в соматических клетках до гаплоидного, т.е. вдвое. Чаще всего встречается у растений. Они характеризуются более мелкими размерами, пониженной жизнеспособностью и бесплодием
Вывел Николай Иванович Вавилов, изучая близкородственные виды злаковых культур. Установил, что у многих видов этого семейства имеются одинаковые наследственные изменения
1
2. Чем ближе генетически в общей системе расположены роды и виды, тем полнее тождество в рядах их изменчивости 3. Целые семейства растений характеризуются определенным циклом изменчивости, проходящей через все роды, составляющие семейство.
