Взаимодействие генотипа и среды при формировании признака.

30 ноября

12 класс ВФО, биология, урок 13-14

Тема: ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЧИВОСТИ.

План:

1. Взаимодействие генотипа и среды при формировании признака.

2. Модификационная и наследственная изменчивость.

3. Комбинативная изменчивость.

4. Мутационная изменчивость.

5. Наследственная изменчивость человека.

6. Лечение и предупреждение некоторых наследственных болезней человека.

Среди признаков есть такие, проявление которых полностью определяется генотипом. Например, цвет глаз, количество пальцев, группа крови. На некоторые признаки значительное влияние оказывают условия окружающей среды, например, размер листовой пластинки, рост и масса организма, цвет шерсти. Признаки бывают качественные и количественные.

МОДИФИКАЦИОННАЯ (ненаследственная) изменчивость – это изменения фенотипа, обусловленные влиянием окружающей среды и не связанная с изменениями генотипа. Модификационная изменчивость обеспечивает приспосабливаемость организма к окружающей среде.

Адаптации – это приспособление организма к условиям окружающей среды

Кратковременные модификации – исчезают, когда прекращается действие фактора, который их вызвал (например, масса тела, исчезновение загара)

Долговременные модификации – это изменения, которые сохраняются на протяжении всей жизни (например, дифференциация рабочих пчел и царицы, искривленные кости вследствие перенесенного в детстве рахита)

Норма реакции – это пределы, в которых возможно изменение признаков

Вариационный ряд – это последовательность количественных показателей определенного признака, расположенная в порядке возрастания или убывания. Например, длина листовой пластинки от 7 до 20 см, количество колосков в сложном колосе от 14 до 20 ит.д. См рис 65. С. 76

Вариационная кривая – это графическое изображение количественных показателей изменчивости определенного признака. См рис 66. С.77

Наиболее узкая норма реакции характерна для признаков, определяющих жизнеспособность организмов.

Наиболее широкая норма реакции характерна для признаков, мало влияющих на жизнеспособность организма.

Наибольшее количество встречаемости характерно для среднего показателя определенного признака.

КОМБИНАТИВНАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ – это огромное разнообразие генотипов, возникающее при половом размножении организмов (у прокариотов возможна передача наследственной информации при участии вирусов бактериофагов). Источники комбинативной изменчивости: независимое расхождение негомологичных хромосом в мейозе, кроссинговер, случайная встреча гамет при оплодотворении.

МУТАЦИОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ – это результат возникновения мутаций.

Мутации – это резкое скачкообразное изменение наследственного материала. Мутации возникают спонтанно или под воздействием окружающей среды. Способность мутировать – универсальная черта всех живых организмов.

Типы мутаций:

1. Генеративные мутации – возникают в половых клетках во время мейоза (например, нерасхождение 21 пары хромосом у человека – болезнь Дауна)

2. Соматические мутации – возникают в соматических клетках и при половом размножении потомкам не передаются.

3. Летальные мутации – несовместимые с жизнью.

4. Сублетальные мутации – значительно снижают жизнеспособность организма.

5. Нейтральные мутации – не влияют на жизнеспособность организма.

6. Витальные – повышают жизнеспособность организма

7. Полиплоидия – увеличение количества хромосомных наборов.

8. Гаплоидия - появление организмов с гаплоидным набором хромосом.

9. Увеличение числа отдельных хромосом – например у человека: 44А + Х, 44А + ХХХ, 44А + ХХУ, 44А + ХУУ, 44А + ХХХХУ и т.д. см с. 70

10. Утеря отдельного локуса хромосом

11. Встраивание нового фрагмента хромосомы

12. Транслокация – две негомологичные хромосомы обмениваются участками

13. Инверсия – участок хромосомы поворачивается на 180⁰.

14. Транспозиция – перемещение участка внутри хромосомы или переход в другую хромосому.

15. Точечные мутации – стойкие изменения отдельных последовательностей в нуклеиновых кислотах. Это наиболее распространенные мутации.

16.

ПРИЧИНЫ МУТАЦИЙ.

Любые мутации – это прежде всего нарушение структуры ДНК. Но не каждое нарушение приводит к мутации, существует система исправления ошибок - репарация.

Мутагенные факторы среды:

1. Физические - ионизирующее излучение, ультрафиолетовое излучение, температура (насекомые, микроорганизмы)

2. Химические – колхицин, перекись водорода, акридиновые красители, азотистая кислота, формальдегид, отравляющий газ иприт, алкоголь и наркотики

3. Биологические – токсины бактерий, горизонтальный перенос генов вирусами.