Урок 26 8.04 Наследственная изменчивость. Лабораторная работа 7 Анализ мутаций у дрозофилы на готовых микропрепаратах
Пп 33 (повторить), 34 - учить . Лабораторная работа выполняется дома, во вторник - 9 апр - к первому уроку сдать на проверку. Учащиеся с дистанции присылают работу в понедельник 8 апреля
Биологический диктант , прислать на проверку в 9.50
1.Наука о наследственности и изменчивости называется …
2.Совокупность внешних и внутренних признаков организма…
3Совокупность всех генов, переданных от родителей потомству…
4.Свойство организма передавать признаки от родителей потомству…
5Сойство организмов приобретать новые признаки в процессе жизни…
6.Скрещивание организмов, отличающихся по одной паре признаков…
7Скрещивание организмов, отличающихся по двум парам признаков…
8.При скрещивании гетерозиготных организмов в потомстве наблюдается расщепление по фенотипу 3:2, по генотипу – 1:2:1 второй закон Менделя или закон ….
9.Организмы, имеющие одинаковые аллели одного гена…
10Организмы, имеющие разные аллели одного гена…
11 Метод скрещивания организмов, отличающихся по одной или нескольким парам признаков…
12.Взаимоисключающие, контрастные, противоположные признаки…
13Совокупность всех генов, переданных от родителей потомству…
14Участок молекула ДНК, кодирующий информацию об одной молекуле белка…
15.Местоположение гена в хромосоме…
Изменчивость в биологии - это возникновение индивидуальных различий между особями одного вида. Благодаря изменчивости популяция становится разнородной, а у вида появляется больше шансов приспособиться к меняющимся условиям окружающей среды. В такой науке, как биология, наследственность и изменчивость идут рука об руку. Существуют два вида изменчивости: Ненаследственная (модификационная, фенотипическая). Наследственная (мутационная, генотипическая).
Модификационная изменчивость в биологии - это способность единичного живого организма (фенотипа) подстраиваться под факторы внешней среды в пределах своего генотипа. Благодаря такому свойству особи приспосабливаются к изменениям климата и других условий существования. Фенотипическая изменчивость лежит в основе адаптационных процессов, протекающих в любом организме. Так, у беспородных животных при улучшении условий содержания увеличивается продуктивность: надои молока, яйценоскость и прочее. А животные, завезенные в горные районы, вырастают низкорослыми и с хорошо развитым подшерстком. Изменение факторов внешней среды и обуславливают изменчивость. Примеры этого процесса можно легко найти в повседневной жизни: кожа человека под воздействием ультрафиолетовых лучей становится темной, в результате физических нагрузок развиваются мышцы, растения, выросшие в затененных местах и на свету, имеют разную форму листьев, а зайцы меняют окрас шерсти зимой и летом.
Для ненаследственной изменчивости характерны следующие свойства:
групповой характер изменений; не наследуется потомством;
изменение признака в пределах генотипа;
соотношение степени изменения с интенсивностью воздействия внешнего фактора.
Наследственная или генотипическая изменчивость в биологии - это процесс, в результате которого изменяется геном организма. Благодаря ей особь приобретает признаки, ранее несвойственные ее виду. По Дарвину, генотипическая изменчивость является основным двигателем эволюции.
Генотип любого организма подвергается воздействию внешней среды. Иногда такие воздействия могут вызвать изменения — «ошибки» — в структуре хромосом или генов. В результате возникает новый признак — мутация.
Комбинативная изменчивость возникает в результате обмена генами при половом размножении. При этом признаки родителей по-разному комбинируются в ряду поколений, повышая разнообразие организмов в популяции. Комбинативная изменчивость подчиняется правилам наследования Менделя.
Пример такой изменчивости – инбридинг и аутбридинг (близкородственное и неродственное скрещивание). Когда черты отдельного производителя хотят закрепить в породе животных, то применяют близкородственное скрещивание. Таким образом, потомство становится более однообразным и закрепляет качества основателя линии.
Инбридинг ведет к проявлению рецессивных генов и может приводить к вырождению линии. Для повышения жизнеспособности потомства применяют аутбридинг – неродственное скрещивание. При этом нарастает гетерозиготность потомства и увеличивается разнообразие внутри популяции, и, как следствие, возрастает устойчивость особей к неблагоприятным воздействиям факторов внешней среды. -
Различают следующие виды наследственной изменчивости:
а) комбинативная - возникает в результате перекомбинации хромосом в процессе полового размножения при случайной комбинации негомологичных хромосом в мейозе, и как следствие независимое наследование признаков.
б) цитоплазматическая- возникает в результате взаимодействия генов в митохондриях цитоплазмы.
в) мутационная - возникает в результате внезапного изменения состояния генов.
Наследственная изменчивость проявляется в результате мутаций:
Мутации - внезапные, естественные или вызванные искусственно наследуемые изменения генетического материала, приводящие к изменению признаков организма.
Работа на листках Запишите определение. И основоположника учения о мутациях
Понятие Мутация введено голландским генетиком Г. Де Фризом в 1901 г. Проводя опыты с энотерой (декоративное растение), он случайно обнаружил экземпляры, отличающиеся рядом признаков от остальных (большой рост, гладкие, узкие и длинные листья красные жилки листьев и широкая красна» полоса на чашечке цветка и г. д.). Причем при семейном размножение растения из поколения в поколение стойко сохраняли эта признаки. В результате обобщения своих наблюдений
Де Фриз создал мутационную теорию, основные положения которой не утратили своего значения и по сей день:
1. Мутации возникают внезапно, скачкообразно, без всяких переходных форм;
2. Мутации - изменения качественные и, в отличие от ненаследственных изменений, не образуют непрерывных рядов и не группируются вокруг среднего значения;
3. Мутации возникают ненаправленно - под влиянием одного и того же мутагенного фактора может мутировать любая часть структуры, несущая генетическую информацию, приводя тем самым к изменению самых разнообразных признаков;
4. Сходные мутации могут возникать неоднакратно;
5. Мутации передаются их поколения в поколение
Процесс возникновения мутаций называют мутагенез, организмы, у которых произошли мутации, — мутантами, а факторы среды, вызывающие появление мутаций, — мутагенами. Пероксиды, соли тяжёлых металлов, иприт, кофеин, формальдегид, колхицин, некоторые компоненты табака, гербициды, пестициды, ГМО, старение, стрессы, нарушения метаболизма, вирусы, вакцины.
Например, в результате мутации в гене у дрозофилы не развиваются крылья и появляются бескрылые особи. Иногда под воздействием химических агентов или при механических повреждениях у растений ядро клеток начинает делиться быстрее, чем сама клетка. Вследствие этого возникают клетки с удвоенным набором хромосом, которые могут дать начало цветкам и семенам с другим генотипом. Облучение зёрен пшеницы перед посевом рентгеновскими лучами приводит либо к образованию неполноценных колосьев, либо к отсутствию сформированного колоса, а иногда — к формированию более крупного полноценного колоса. Воздействие одинаковых условий вызывает разную реакцию у организма. В результате мутаций появляются новые типы белков, которые обусловливают появление новых признаков.
1. Мутации по характеру проявления:
А) доминантные и рецессивные• (мутации, не проявляющиеся у гетерозигот, поэтому длительное время сохраняющиеся в популяции и образующие резерв наследственной изменчивости).
2. Мутации по адаптивному значению:
А) полезные — повышающие жизнеспособность особей,
Б) вредные — понижающие, нейтральные — не влияющие на жизнеспособность особей. Эта классификация весьма условна, так как одна и та же мутация в одних условиях может быть «полезной, » в других—-вредной.
3 Мутации по месту их возникновения:
А) Генеративные — возникшие в половых клетках. Они не влияют на признаки данного организма, а проявляются только в следующем поколении.
Б) Соматические — возникающие в соматических клетках. Эти мутации проявляются у данного организма и не передаются потомству при половом размножении (черное пятно на фоне коричневой окраски шерсти у каракулевых овец). Сохранить соматические мутации можно только путем бесполого размножения (прежде всего вегетативного). .
4. Мутации по характеру изменения генотипа:
А) генные- изменение последовательности расположения нуклеотидов в ДНК на определенном участке гена. Ген кодирует синтез первичной структуры белка. При нарушении последовательности аденина, Тимина, цитозина и гуанина нарушается и синтез первичной структуры белка, что можно считать генной мутацией.
б) хромосомные- мутации, вызывающие изменения структуры хромосом. Перестройки могут осуществляться внутри одной хромосомы- внутрихромосомные , так и между негомологичными хромосомами- межхромосомные.
Внутрихромосмоные мутации стр 119
Хромосомные: перестройка хромосом (карликовость), удвоение, перемещение – синдром Дауна, нехватка, поворот на 180 градуса.
В) геномные- Мутации могут вызывать различные изменения генотипа, затрагивая отдельно взятые гены, целые хромосомы или весь геном. .
Геномными называют мутации, в результате которых происходит изменение в клетке числа хромосом. Они возникают в результате нарушений митоза или мейоза, приводящих либо к неравномерному расхождению хромосом к полюсам клетки, либо к удвоению хромосом, но без деления цитоплазмы.
К геномным относятся:
Кратное увеличение числа хромосом — полиплоидия.
Изменение числа хромосом (геномная мутация) может произойти при мейозе и митозе.. Полиплоидия чаще наблюдается у простейших и у растений. Полиплоидные организмы больше и продуктивнее, и потому полиплоидия используется в селекции.
Полиплоиды получают в лабораториях с помощью колхицина, разрушающего веретено деления
1) По характеру изменения фенотипа мутации могут быть биохимическими, физиологическими, анатомо-морфологическими. При биохимических мутациях изменению подвергаются белки-ферменты, которые могут ускорить синтез структурных белков, а в некоторых случаях, наоборот, прекратить его. Например, альбинизм — мутация, связанная с отсутствием в организме фермента, ответственного за синтез пигмента меланина.
При анатомо-морфологических мутациях наблюдаются аномалии в формировании органов или систем органов, например: недоразвитие желудка у серых каракулевых овец, гомозиготных по доминантному гену серой окраски. Большое количество мутаций выявлено у дрозофилы
|