Prezentarea variabilității și a tipurilor acesteia. Prezentare despre biologie „variație ereditară”. Prezentare pe tema: Variabilitatea. Mutații

Pentru a utiliza previzualizarea prezentărilor, creați-vă un cont Google (cont) și conectați-vă la el: https://accounts.google.com

Subtitrările diapozitivelor:

Variabilitate

Ereditatea - capacitatea organismelor vii de a-și transmite trăsăturile prin moștenire Variabilitatea - capacitatea organismelor vii de a dobândi trăsături noi

Variabilitatea modificării ereditare

Variabilitatea modificării - depinde de condițiile și condițiile de viață mediu inconjurator

Vârful de săgeată lasă diferite forme

Diferite dimensiuni la vaci

Există semne că afectează (înălțime, greutate, mărime, formă, fertilitate) Există semne că nu afectează (culoarea părului/ochilor, trăsături ale organelor interne) Variabilitatea modificării

Toate semnele apar în „viteza de reacție” Viteza de reacție - capacitatea de a manifesta un semn

Variabilitatea modificării nu este moștenită în funcție de condițiile posibile în intervalul normal de reacții

Variabilitatea ereditară - depinde de modificările genelor Există 2 tipuri:

Variabilitatea combinată (o combinație diferită de gene care au intrat) jumătate din încrucișarea tatălui peste aleatorie jumătate din fecundarea mamei a gameților Încrucișarea cromozomilor

Variabilitatea mutațională - încălcarea structurii genelor

Variabilitatea mutațională Genetică (în cadrul unei singure gene) A-T-T-A-G-Ts-A-A-Ts-G-A-A-T T-A-A-T-T-G-T-T -G-G-C-T-T-A GENĂ GREȘITĂ PROTEINĂ GREȘITĂ Tulburări metabolice (de exemplu, fenilcetonurie)

Variabilitatea mutațională 2. O parte cromozomală (în interiorul cromozomului) dispare (deleție) o parte a cromozomului este duplicată (duplicare) o parte a cromozomului este răsturnată (inversare) o parte a cromozomului sare la alt cromozom (translocare)

Ștergere Duplicare Inversie Translocare

Variabilitatea mutațională 3. Cromozom cromozom suplimentar lipsă genomic (în numărul de cromozomi) (poliploidia sindromului Down la plante +)

Variabilitatea mutațională 4. Somatic (în celulele non-sexuale după fertilizare) nu se moștenește

Variabilitatea mutațională 5. Citoplasmatică (în ADN-ul mitocondriilor sau al ribozomilor) Transmis numai prin linia maternă

Variabilitatea ereditară este moștenită în funcție de gene, orice manifestare este posibilă

Factori mutaționali: cauze care cresc frecvența mutațiilor virușilor chimiei radiațiilor

Reparație - capacitatea unei celule de a repara deteriorarea și de a restabili o moleculă de ADN. Cu ajutorul enzimelor, zonele deteriorate sunt recunoscute, separate, locul dorit este construit de-a lungul lanțului 2 și este încorporat în moleculă.

Mutații: neutru dăunător (dacă locul ADN nu a fost responsabil pentru formarea proteinei) util *

Slide 3

Forme de variabilitate

• Variabilitatea ereditară sau genotipică - modificări ale caracteristicilor unui organism cauzate de o modificare a genotipului. Acesta, la rândul său, este subdivizat în combinativ și mutațional. Variabilitatea combinațională apare datorită recombinării materialului ereditar (gene și cromozomi) în timpul gametogenezei și reproducerii sexuale. Variabilitatea mutațională apare ca urmare a modificărilor în structura materialului ereditar.
• Variabilitate neereditară sau fenotipică sau modificare - modificări ale caracteristicilor unui organism care nu sunt cauzate de o modificare a genotipului.

Slide 5

Teoria mutației

1. Mutațiile apar brusc, în salturi, fără tranziții.
2. Mutațiile sunt ereditare, adică. sunt transmise în mod constant din generație în generație.
3. Mutațiile nu formează rânduri continue, nu se grupează în jurul tipului de mijloc (ca și în cazul variabilității modificării), sunt modificări calitative.
4. Mutațiile nu sunt direcționate - orice locus poate suferi mutații, provocând modificări atât în ​​semnele minore, cât și în cele vitale în orice direcție.
5. Aceleași mutații pot apărea în mod repetat.
6. Mutațiile sunt individuale, adică apar la indivizi individuali.

Slide 6

• Procesul de apariție a mutațiilor se numește mutageneză, iar factorii de mediu care provoacă apariția mutațiilor se numesc mutageni.

Slide 7

După tipul de celule în care au apărut mutațiile, acestea se disting

• Mutațiile generative apar în celulele germinale, nu afectează caracteristicile unui anumit organism și apar doar la generația următoare.
• Mutațiile somatice apar în celulele somatice, se manifestă într-un organism dat și nu sunt transmise descendenților în timpul reproducerii sexuale. Mutațiile somatice pot fi păstrate numai prin reproducere asexuată (în primul rând vegetativă).

Slide 8

După valoarea adaptativă, mutațiile sunt

• Benefic - crește vitalitatea.
• Letal - provoacă moartea.
• Semi-letal - reduce vitalitatea.
• Neutru - nu afectează viabilitatea indivizilor.

Slide 9

Prin natura manifestării, mutațiile pot fi

• Dominant (care apare mai des).
• Recesiv (mai puțin frecvent).
• Dacă o mutație dominantă este dăunătoare, atunci poate provoca moartea proprietarului său în stadiile incipiente ale ontogenezei.
• Mutațiile recesive nu se manifestă la heterozigoți; prin urmare, ele rămân în populație în stare „latentă” mult timp și formează o rezervă de variabilitate ereditară.
• Când condițiile de mediu se schimbă, purtătorii unor astfel de mutații pot câștiga un avantaj în lupta pentru existență.

Slide 10

În funcție de nivelul materialului ereditar în care a avut loc mutația,

• Mutații genetice
• Mutații cromozomiale
• Mutații genomice

Slide 11

Mutații genetice

• Acestea sunt modificări în structura genelor.
• Deoarece o genă este o regiune a unei molecule de ADN, o mutație a genei este o modificare a compoziției nucleotidice a acestei regiuni.
• Mutațiile genelor pot rezulta din:

1) înlocuirea uneia sau mai multor nucleotide cu altele;

2) inserarea de nucleotide;

3) pierderea de nucleotide;

4) dublarea nucleotidelor;

5) modificarea ordinii de alternare a nucleotidelor.

• Aceste mutații conduc la o modificare a compoziției de aminoacizi a lanțului polipeptidic și, în consecință, la o modificare a activității funcționale a moleculei proteice. Datorită mutațiilor genelor, apar mai multe alele ale aceleiași gene.
• Bolile cauzate de mutațiile genice se numesc gene (fenilcetonurie, drepanocită, hemofilie etc.). Moștenirea bolilor genetice respectă legile lui Mendel.

Slide 12

Mutații cromozomiale

• Acestea sunt modificări ale structurii cromozomilor. Rearanjamentele pot fi efectuate atât în ​​cadrul unui cromozom - mutații intracromozomiale (deleție, inversare, duplicare, inserție), cât și între cromozomi - mutații intercromozomiale (translocare).

Slide 13

Mutații intracromozomiale

• Deleția - pierderea unei porțiuni a unui cromozom
• Inversare - rotația unei porțiuni a cromozomului cu 180 °
• Duplicare - duplicarea aceleiași secțiuni a unui cromozom
• Inserție – permutare a unui site

Slide 14

Mutații intracromozomiale

1 - o pereche de cromozomi; 2 - ștergere; 3 - duplicare; 4, 5 - inversare; 6 - inserare.

Slide 15

Mutații intercromozomiale

• Translocarea este transferul unei secțiuni a unui cromozom sau a unui cromozom întreg la un alt cromozom.
• Bolile cauzate de mutații cromozomiale sunt clasificate ca boli cromozomiale.
• Astfel de boli includ sindromul „strigătul unei pisici” (46, 5p-), o variantă de translocare a sindromului Down (46, 21 t2121) etc.

Slide 16

Mutații genomice

• O mutație genomică este o modificare a numărului de cromozomi. Mutațiile genomice rezultă din perturbarea cursului normal al mitozei sau meiozei.
• Haploidie - o scădere a numărului de seturi haploide complete de cromozomi.
• Poliploidie - o creștere a numărului de seturi haploide complete de cromozomi: triploizi (3n), tetraploizi (4n) etc.
• Heteroploidia (aneuploidia) este o creștere sau o scădere non-multiple a numărului de cromozomi. Cel mai adesea, există o scădere sau o creștere a numărului de cromozomi cu unul (mai rar doi sau mai mulți).

Slide 17

Heteroploidie

• Cea mai probabilă cauză a heteroploidiei este nedisjuncția oricărei perechi de cromozomi omologi în timpul meiozei la unul dintre părinți.
• În acest caz, unul dintre gameții formați conține un cromozom mai puțin, iar celălalt mai mult.
• Fuziunea unor astfel de gameți cu un gamet haploid normal în timpul fertilizării duce la formarea unui zigot cu mai puțini sau mai mulți cromozomi în comparație cu setul diploid caracteristic acestei specii: nulsomie (2n - 2), monosomie (2n - 1), trisomie. (2n + 1), tetrasomie (2n + 2), etc.

Slide 18

Producerea artificială de mutații

• În natură, mutageneza spontană are loc în mod constant, dar mutațiile spontane sunt un fenomen destul de rar, de exemplu, la Drosophila, se formează o mutație de ochi alb cu o frecvență de 1: 100.000 de gameți.
• Factorii, al căror efect asupra organismului duce la apariția mutațiilor, se numesc mutageni. Mutagenii sunt de obicei clasificați în trei grupe.
• Pentru producție artificială mutațiile folosesc mutageni fizici și chimici.

Slide 19

Slide 20

• Mutageneza indusă este de mare importanță, deoarece face posibilă crearea unui material de pornire valoros pentru reproducere și, de asemenea, dezvăluie modalități de a crea mijloace de protejare a unei persoane de acțiunea factorilor mutageni.

Vizualizați toate diapozitivele

Descrierea prezentării pentru diapozitive individuale:

1 tobogan

Descriere diapozitiv:

Subiect: „Variabilitatea modificării” Koshedova Anna Ivanovna Sarcini: Caracterizarea variabilității neereditare

2 tobogan

Descriere diapozitiv:

Variabilitatea Genetica studiază nu numai ereditatea, ci și variabilitatea organismelor. Variabilitatea este capacitatea organismelor vii de a dobândi semne și proprietăți noi. Prin variabilitate, organismele se pot adapta la condițiile de mediu în schimbare. Există două tipuri de variabilitate: neereditară, sau fenotipică, - variabilitate în care nu apar modificări ale genotipului. Se mai numește grup, specific, modificare. Ereditar, sau genotipic, individual, nedefinit - modificări ale caracteristicilor unui organism cauzate de o modificare a genotipului; poate fi: combinativ - rezultat din recombinarea cromozomilor în procesul de reproducere sexuală și secțiuni de cromozomi în procesul de încrucișare; mutațională - rezultată dintr-o schimbare bruscă a stării genelor;

3 slide

Descriere diapozitiv:

4 slide

Descriere diapozitiv:

5 slide

Descriere diapozitiv:

Iepurele alb vara si iarna. Variabilitate? Modificare, genotipul nu se schimbă. Iepurele de hermină rămâne albă la temperaturi ridicate. Variabilitate? Modificare, genotipul nu se schimbă.

6 slide

Descriere diapozitiv:

7 slide

Descriere diapozitiv:

Variabilitatea modificării Un rol important în formarea caracteristicilor organismelor îl joacă habitatul acestuia. Fiecare organism se dezvoltă și trăiește într-un anumit mediu, experimentând efectul factorilor săi capabili să modifice proprietățile morfologice și fiziologice ale organismelor, i.e. fenotipul acestora. Un exemplu clasic de variabilitate a trăsăturilor sub influența factorilor de mediu este variația în vârf de săgeată: frunzele scufundate în apă au o formă de panglică, frunzele care plutesc la suprafața apei sunt rotunjite, iar cele din aer sunt săgeți- în formă. Dacă întreaga plantă este complet scufundată în apă, frunzele ei sunt doar ca o panglică.

8 slide

Descriere diapozitiv:

Variabilitatea modificării Sub influența razelor ultraviolete la oameni (dacă nu sunt albinos), bronzarea apare ca urmare a acumulării de melanină în piele, iar intensitatea colorării pielii este diferită pentru diferite persoane. Astfel, modificările unui număr de caracteristici ale organismelor sunt cauzate de acțiunea factorilor de mediu. În plus, aceste modificări nu sunt moștenite. Deci, dacă obțineți descendenți din tritoni cultivați pe pământ întunecat și îi așezați pe unul deschis, atunci toți vor avea o culoare deschisă și nu întunecată ca părinții lor. Adică, acest tip de variație nu afectează genotipul și, prin urmare, nu se transmite descendenților.

9 slide

Descriere diapozitiv:

10 diapozitive

Descriere diapozitiv:

Variabilitatea modificării Variabilitatea organismelor care apare sub influența factorilor de mediu și nu afectează genotipul se numește modificare. Variabilitatea modificării este de natură de grup, adică toți indivizii aceleiași specii, plasați în aceleași condiții, dobândesc caracteristici similare. De exemplu, dacă un vas cu euglenă verde este plasat în întuneric, atunci toate își vor pierde culoarea verde, dar dacă sunt expuse din nou la lumină, totul va deveni din nou verde. Variabilitatea modificării este certă, adică corespunde întotdeauna factorilor care o cauzează. Deci, razele ultraviolete schimbă culoarea pielii umane, creșterea activității fizice afectează gradul de dezvoltare musculară.

11 diapozitiv

Descriere diapozitiv:

Variabilitatea modificării Modificări neadaptative: morfoze și fenocopii. Morfozele sunt modificări neereditare cauzate de factori de mediu extremi sau neobișnuiți (morfoze cu raze X, chemomorfoze) care alterează celulele somatice. Morfozele sunt privite ca „deformări” care nu sunt moștenite și nu sunt adaptative. De exemplu, la iradierea larvelor de Drosophila, adulții cu butași părți diferite aripi, care sunt o consecință a morții unei părți din celulele discurilor imaginare ale aripii din cauza iradierii. Fenocopiile sunt modificări neereditare similare cu mutațiile cunoscute. Fenocopiile sunt rezultatul acțiunii agenților fizici și chimici asupra unui organism normal din punct de vedere genetic. De exemplu, atunci când se folosește talidomidă, copiii s-au născut adesea cu fekomelia - mâini scurte asemănătoare flipper-ului, care pot fi cauzate și de alelele mutante.

12 slide

Descriere diapozitiv:

Variabilitatea modificării În ciuda faptului că trăsăturile se pot schimba sub influența condițiilor de mediu, această variabilitate nu este nelimitată. Deci, într-un câmp de grâu, puteți găsi plante cu spice mari (20 cm sau mai mult) și foarte mici (3-4 cm). Acest lucru se datorează faptului că genotipul definește anumite limite în interiorul cărora poate apărea o schimbare a unei trăsături. Gradul de variație al unei trăsături sau limitele variabilității modificării se numește viteza de reacție.

13 diapozitiv

Descriere diapozitiv:

14 slide

Descriere diapozitiv:

Variabilitatea modificării De regulă, trăsăturile cantitative (înălțimea plantei, randamentul, mărimea frunzelor, producția de lapte a vacilor, producția de ouă a găinilor) au o rată de reacție mai mare, adică pot varia mult decât trăsăturile calitative (culoarea blanii, conținutul de grăsime din lapte). , structura florii, grup de sânge). Cunoașterea vitezei de reacție este de mare importanță pentru practică. Agricultură Astfel, variabilitatea modificării se caracterizează prin următoarele proprietăți de bază: 1. Neheritabilitatea; 2. Natura de grup a schimbărilor; 3. Corespondența modificărilor la acțiunea factorului de mediu.

15 slide

Descriere diapozitiv:

Variabilitatea modificării Pentru a aprecia severitatea trăsăturii studiate se utilizează conceptul: EXPRESIVITATE - gradul de manifestare fenotipică a unei gene. Acest indicator depinde de interacțiunea genei cu alte gene sau de impactul condițiilor externe. Prezența acestei gene nu înseamnă întotdeauna că se va manifesta în fenotip. Pentru a evalua numărul de indivizi la care această trăsătură se manifestă fenotipic, se folosește termenul PENTRUȚIE. Penetranța este frecvența manifestării fenotipice a unei trăsături la indivizii cu același genotip pentru această genă. Penetranța luxației congenitale de șold este, de exemplu, de 20%, în diabetul zaharat - 65%.

16 diapozitiv

Descriere diapozitiv:

Variabilitatea modificării Modele statistice ale variabilității modificării. Variabilitatea modificării multor trăsături ale plantelor, animalelor și oamenilor se supune legilor generale. Aceste tipare sunt relevate pe baza analizei manifestării unei trăsături la un grup de indivizi (n). Severitatea trăsăturii studiate în rândul membrilor populației eșantionului este diferită. Fiecare valoare specifică a trăsăturii studiate se numește variantă și este notă cu litera v. Când se studiază variabilitatea unei trăsături într-o populație eșantion, se alcătuiește o serie de variații, în care indivizii sunt aranjați în ordinea crescătoare a indicatorului trăsăturii studiate.

17 diapozitiv

Descriere diapozitiv:

Variabilitatea modificării Pe baza seriei de variații se construiește o curbă de variație - o afișare grafică a frecvenței de apariție a fiecărei variante.Frecvența de apariție a variantelor individuale este notă cu litera p. De exemplu, dacă luați 100 de spice de grâu (n) și numărați numărul de spice dintr-un spic, atunci acest număr va fi de la 14 la 20 - aceasta este valoarea numerică a opțiunii (v). Serii variaționale: v = 14 15 16 17 18 19 20 Frecvența de apariție a fiecărei variante p = 2 7 22 32 24 8 5 Valoarea medie a unei trăsături apare mai des, iar variațiile care diferă semnificativ de aceasta sunt mult mai puțin frecvente. Aceasta se numește distribuție normală. Curba de pe grafic este de obicei simetrică. Variațiile, atât mai mari decât media, cât și mai mici, sunt la fel de frecvente.

18 slide

Descriere diapozitiv:

Variabilitatea modificării Este ușor de calculat valoarea medie a unei trăsături date. Pentru a face acest lucru, utilizați formula:  (v ּ p) M = n unde M este valoarea medie a trăsăturii, la numărător este suma lucrărilor variantei după frecvența lor de apariție, la numitor este numarul de variante. Pentru această caracteristică, valoarea medie este 17,13. Cunoașterea tiparelor de variabilitate a modificării este de mare importanță practică, deoarece permite anticiparea și planificarea în avans a severității multor caracteristici ale organismelor, în funcție de condițiile de mediu.

19 diapozitiv

Descriere diapozitiv:

Repetiție Modificare variabilitate Caracteristică Poate fi considerată o anumită variabilitate? Poate fi considerată variabilitatea grupului? Influență asupra genotipului? Efect asupra fenotipului? Moștenirea modificărilor primite? Semnificație pentru organism: Semnificație pentru evoluție.

Variabilitate

Slide 2

Variabilitatea este capacitatea organismelor vii de a dobândi semne și proprietăți noi. Prin variabilitate, organismele se pot adapta la condițiile de mediu în schimbare.

Slide 3

Slide 4

Există două tipuri de variabilitate: neereditară, sau fenotipică, - variabilitate în care nu apar modificări ale genotipului. Se mai numește grup, specific, modificare. Ereditar, sau genotipic, individual, nedefinit - modificări ale caracteristicilor unui organism cauzate de o modificare a genotipului; poate fi: combinativ - rezultat din recombinarea cromozomilor în procesul de reproducere sexuală și secțiuni de cromozomi în procesul de încrucișare; mutațională - rezultată dintr-o schimbare bruscă a stării genelor;

Slide 5: Variabilitatea modificării - variabilitatea organismelor care apare sub influența factorilor de mediu și nu afectează genotipul

Modele de variabilitate Variabilitatea modificării este variabilitatea organismelor care apare sub influența factorilor de mediu și nu afectează genotipul. Schimbarea care nu este ereditară este imaterială pentru noi. Charles Darwin

Slide 6: Semne ale unui organism

de înaltă calitate (pot fi descrise): culoare (culoare); formă; Grupa de sange; conținutul de grăsime al laptelui etc. cantitative (se pot măsura): lungimea (înălțimea); greutate; volum; numărul de semințe etc.

Slide 7

Ce trăsături (calitative sau cantitative) sunt mai supuse variabilității? Aceste schimbări vor apărea în generațiile viitoare? De ce? Gradul de variabilitate al trăsăturii este același pentru toți indivizii unei anumite specii? De ce?

Slide 8: Trăsături calitative și cantitative: calitative - stabilite descriptiv: - culoarea animalelor, culoarea semințelor, creșterea. Sunt mai puțin influențați de mediu. Cantitativ determinat prin măsurare: - randamentul culturilor agricole, randamentul laptelui vacilor, producția de ouă a găinilor. Mai susceptibil la influențele mediului

Slide 9

Limitele variabilității modificării unei trăsături se numesc normă de reacție; norma de reacție este o trăsătură moștenită.

10

Slide 10: Un obiect ciudat crește pe râu, apa va reînvia frunzele inferioare, cea din mijloc o va pune pe apă ca pe o plută, cea de sus va aluneca spre cer ca o săgeată

11

Slide 11

Regularități ale variabilității Unul și același genotip poate da valori diferite ale unei trăsături în condiții diferite. Unele semne au o rată de reacție largă, altele mult mai îngustă. Arrowhead are două tipuri de frunze: - sub apă deasupra apei Principalul factor responsabil pentru dezvoltarea formei frunzelor este gradul de iluminare. ! Dați exemple de semne cu o viteză de reacție îngustă și largă.

12

Slide 12

Variabilitatea modificării De regulă, trăsăturile cantitative (înălțimea plantei, randamentul, mărimea frunzelor, producția de lapte a vacilor, producția de ouă a găinilor) au o rată de reacție mai mare, adică pot varia mult decât trăsăturile calitative (culoarea blanii, conținutul de grăsime din lapte). , structura florii, grup de sânge). Cunoașterea vitezei de reacție este de mare importanță pentru practica agricolă.Astfel, variabilitatea modificării se caracterizează prin următoarele proprietăți principale: 1. Neheritabilitatea; 2. Natura de grup a schimbărilor; 3. Corespondența modificărilor la acțiunea factorului de mediu.

13

Slide 13

Modele statistice ale variabilității modificării. Variabilitatea modificării multor trăsături ale plantelor, animalelor și oamenilor se supune legilor generale. Aceste tipare sunt relevate pe baza analizei manifestării unei trăsături la un grup de indivizi (n). Severitatea trăsăturii studiate în rândul membrilor populației eșantionului este diferită. Fiecare valoare specifică a trăsăturii studiate se numește variantă și este notă cu litera v. Când se studiază variabilitatea unei trăsături într-o populație eșantion, se alcătuiește o serie de variații, în care indivizii sunt aranjați în ordinea crescătoare a indicatorului trăsăturii studiate.

14

Slide 14

Pe baza seriei de variații, se construiește o curbă de variație - o afișare grafică a frecvenței de apariție a fiecărei variante.Frecvența de apariție a variantelor individuale este notă cu litera p. De exemplu, dacă luați 100 de spice de grâu (n) și numărați numărul de spice dintr-un spic, atunci acest număr va fi de la 14 la 20 - aceasta este valoarea numerică a opțiunii (v). Serii variaționale: v = 14 15 16 17 18 19 20 Frecvența de apariție a fiecărei variante p = 2 7 22 32 24 8 5 Valoarea medie a unei trăsături apare mai des, iar variațiile care diferă semnificativ de aceasta sunt mult mai puțin frecvente. Aceasta se numește distribuție normală. Curba de pe grafic este de obicei simetrică. Variațiile, atât mai mari decât media, cât și mai mici, sunt la fel de frecvente.

15

Slide 15

Este ușor de calculat valoarea medie a acestei caracteristici. Pentru a face acest lucru, utilizați formula:  (v ּ p) M = n unde M este valoarea medie a trăsăturii, la numărător este suma lucrărilor variantei după frecvența lor de apariție, la numitor este numarul de variante. Pentru această caracteristică, valoarea medie este 17,13. Cunoașterea tiparelor de variabilitate a modificării este de mare importanță practică, deoarece permite anticiparea și planificarea în avans a severității multor caracteristici ale organismelor, în funcție de condițiile de mediu.

16

Slide 16: Modele de variabilitate

Ereditar Neereditar Modificare a genotipului Modificare a fenotipului Moștenit Nemoștenit Individ Masă Independent, nociv sau util Adaptiv Neadecvat mediului Adecvat mediului Conduce la formarea de combinații și mutații Conduce la formarea de modificări Cauze - radiații ionizante, toxice substanţe etc. Cauze - schimbări climatice, alimentare etc

17

Slide 17: Variație ereditară combinată

Posibilitati de aparitie a combinatiilor: Profaza I a meiozei - crossing over; Anafaza I - divergenta independenta a cromozomilor omologi; Anafaza II - divergenta independenta a cromatidelor Fuziunea accidentala a gametilor

18

Slide 18: CONCLUZII:

Modele de variabilitate CONCLUZII: Variabilitatea se manifestă la toate organismele și este proprietatea acestora. Distingeți variabilitatea ereditară și neereditară (modificare). Limitele variabilității modificării unei trăsături se numesc viteza de reacție. Modificările (modificările de modificare) nu afectează genotipul; nu sunt moștenite; apar sub influența factorilor de mediu; apar în mod similar la mulți indivizi ai speciei; poate dispărea în timp. Posibil numai în intervalul normal de reacții, de ex. determinat de genotip. Nu trăsătura în sine este moștenită, ci capacitatea de a manifesta această trăsătură în anumite condiții, de ex. se moşteneşte norma de reacţie a organismului la condiţiile externe.

1 din 24

Prezentare pe tema: Variabilitate. Mutații

Slide nr. 1

Descriere diapozitiv:

Slide nr. 2

Descriere diapozitiv:

Slide nr. 3

Descriere diapozitiv:

Slide nr. 4

Descriere diapozitiv:

Variabilitatea neereditară Variabilitatea fenotipică (modificarea) este o modificare a organismelor sub influența factorilor de mediu și aceste modificări nu sunt moștenite. Această variabilitate nu afectează genele organismului, materialul ereditar nu se modifică. Variabilitatea modificării unei trăsături poate fi foarte mare, dar este întotdeauna controlată de genotipul organismului. Limitele variabilitatii fenotipice, controlate de genotipul organismului, se numesc viteza de reactie.

Slide nr. 5

Descriere diapozitiv:

Viteza de reacție În unele trăsături, viteza de reacție este foarte largă (de exemplu, tunderea lânii de la oi, lăptositatea vacilor), în timp ce alte trăsături se caracterizează printr-o viteză de reacție îngustă (culoarea blanii la iepuri). O rată largă de răspuns duce la o supraviețuire îmbunătățită. Intensitatea variabilității modificării poate fi ajustată. Variabilitatea modificării este direcționată.

Slide nr. 6

Descriere diapozitiv:

Seria de variație a variabilității unei trăsături și a unei curbe de variație O serie de variații reprezintă o serie de variante (există valori ale unei trăsături) dispuse în ordine descrescătoare sau crescătoare (de exemplu: dacă colectezi frunze din același arbore și le aranjezi). pe măsură ce lungimea limbului frunzei crește, atunci obțineți o serie de variabilitate a acestei trăsături). O curbă de variație este o reprezentare grafică a relației dintre intervalul de variabilitate a unei trăsături și frecvența de apariție a variantelor individuale ale acestei trăsături. Cel mai tipic indicator al unei caracteristici este valoarea medie a acesteia, adică media aritmetică a seriei de variații.

Slide nr. 7

Descriere diapozitiv:

Tipuri de variabilitate fenotipică Modificările sunt modificări neereditare ale genotipului care apar sub influența factorilor de mediu, sunt de natură adaptivă și sunt cel mai adesea reversibile (de exemplu: o creștere a globulelor roșii din sânge cu o lipsă de oxigen) . Morfozele sunt modificări neereditare ale fenotipului care apar sub influența factorilor de mediu extremi, nu sunt adaptative și ireversibile (de exemplu: arsuri, cicatrici). Fenocopia este o modificare neereditară a genotipului care seamănă cu boli ereditare (mărirea glandei tiroide într-o zonă în care nu există suficient iod în apă sau pământ).

Slide nr. 8

Descriere diapozitiv:

Slide nr. 9

Descriere diapozitiv:

Variabilitatea ereditară combinativă Variabilitatea combinativă se numește variabilitate, care se bazează pe formarea recombinărilor, adică astfel de combinații de gene pe care părinții nu le-au avut. În centrul variabilității combinative se află reproducerea sexuală a organismelor, în urma căreia ia naștere o mare varietate de genotipuri. Trei procese sunt surse practic nelimitate de variație genetică: Divergența independentă a cromozomilor omologi în prima diviziune meiotică. Combinația independentă de cromozomi din timpul meiozei este baza celei de-a treia legi a lui Mendel. Apariția semințelor de mazăre verzi netede și galbene încrețite în a doua generație de la încrucișarea plantelor cu semințe netede galbene și verzi ridate este un exemplu de variație combinativă. Schimb reciproc de regiuni ale cromozomilor omologi sau încrucișare. Creează noi grupuri de legătură, adică servește ca o sursă importantă de recombinare genetică a alelelor. Ajunși în zigot, cromozomii recombinanți contribuie la apariția unor trăsături atipice pentru fiecare dintre părinți. Combinație aleatorie de gameți în timpul fertilizării.

Slide nr. 10

Descriere diapozitiv:

Slide nr. 11

Descriere diapozitiv:

Principalele prevederi ale teoriei mutaționale a lui G. De Vries Mutațiile apar brusc, cu salturi și limite, ca modificări discrete ale trăsăturilor. Spre deosebire de schimbările neereditare, mutațiile sunt schimbări calitative care se transmit din generație în generație. Mutațiile se manifestă în moduri diferite și pot fi atât benefice, cât și dăunătoare, atât dominante, cât și recesive. Probabilitatea de a detecta mutații depinde de numărul de indivizi examinați. Mutații similare pot recidiva. Mutațiile sunt nedirecționale (spontane), adică orice parte a cromozomului poate suferi mutații, provocând modificări atât în ​​semnele minore, cât și în cele vitale.

Slide nr. 12

Descriere diapozitiv:

Slide nr. 13

Descriere diapozitiv:

Mutații genetice Există diferite tipuri de mutații genetice asociate cu adăugarea, pierderea sau rearanjarea nucleotidelor într-o genă. Acestea sunt dublări (repetarea unei secțiuni de gene), inserții (apariția unei perechi suplimentare de nucleotide în secvență), deleții („pierderea uneia sau a mai multor perechi de nucleotide), înlocuirea perechilor de nucleotide, inversiuni (inversarea unei secțiuni de gene). cu 180 °.) Efectele mutațiilor genetice sunt extrem de diverse, unele dintre ele nu se manifestă fenotipic, deoarece sunt recesive.Acest lucru este foarte important pentru existența speciei, deoarece majoritatea mutațiilor nou apărute se dovedesc a fi dăunătoare. .Cu toate acestea, natura lor recesivă le permite să persistă mult timp la indivizii speciei în stare heterozigotă fără a afecta organismul și să se manifeste în viitor la intrarea în stare homozigotă.

Slide nr. 14

Descriere diapozitiv:

Mutații genetice În același timp, se cunosc o serie de cazuri când o modificare a unei singure baze într-o anumită genă are un efect vizibil asupra fenotipului. Un exemplu este o anomalie genetică, cum ar fi anemia cu celule falciforme. Alela recesivă, care provoacă această boală ereditară în stare homozigotă, se exprimă prin înlocuirea unui singur reziduu de aminoacizi în (lanțul B al moleculei de hemoglobină (acid glutamic - "-> valină). Acest lucru duce la faptul că că celulele roșii din sânge cu o astfel de hemoglobină sunt deformate (de la rotunjite devin secera) și se dezintegrează rapid, cu dezvoltarea anemiei acute și scăderea cantității de oxigen transportată de sânge. Anemia provoacă slăbiciune fizică, afectarea funcției inimii și rinichilor și poate duce la moarte timpurie la persoanele homozigote pentru alela mutantă.

Slide nr. 15

Descriere diapozitiv:

Mutaţii cromozomiale Sunt cunoscute diferite tipuri de rearanjamente: lipsa, sau definiţia, - pierderea regiunilor terminale ale cromozomului; deleție - pierderea unei porțiuni a cromozomului din partea sa mijlocie; duplicare - repetiție în două sau mai multe gene localizate într-o anumită parte a cromozomului; inversare - rotația unei regiuni cromozomiale cu 180 °, ca urmare a căreia genele din această regiune sunt situate în secvența inversă față de cea obișnuită; translocare - o schimbare a poziției oricărei părți a cromozomului din setul de cromozomi. Cel mai comun tip de translocare este reciprocă, în care zonele sunt schimbate între doi cromozomi neomologi. O secțiune a unui cromozom își poate schimba poziția fără schimb reciproc, rămânând în același cromozom sau fiind inclusă în altul.

Slide nr. 16

Descriere diapozitiv:

Cu definiții, ștergeri și duplicări, cantitatea de material genetic se modifică. Gradul de modificare fenotipică depinde de cât de mari sunt regiunile cromozomiale corespunzătoare și dacă acestea conțin gene importante. Exemple de definiții sunt cunoscute în multe organisme, inclusiv în oameni. Boala ereditară severă - sindromul de „plâns de pisică” (numit astfel după natura sunetelor emise de bebelușii bolnavi), se datorează heterozigozității pentru definiții în cromozomul 5. Acest sindrom este însoțit de tulburări severe de creștere și retard mintal. De obicei, copiii cu acest sindrom mor devreme, dar unii supraviețuiesc până la vârsta adultă.

Slide nr. 17

Descriere diapozitiv:

Slide nr. 18

Descriere diapozitiv:

Poliploidie Aceasta este o creștere multiplă a setului haploid de cromozomi. Celulele cu un număr diferit de seturi haploide de cromozomi sunt numite triploid (3n), tetraploid (4n), hexanloid (6n), octaploid (8n) etc. Cel mai adesea, poliploizii se formează atunci când ordinea separării cromozomilor la polii celulari. este perturbat în timpul meiozei sau mitozei... Poate fi cauzată de factori fizici și chimici. Substanțele chimice precum colchicina suprimă formarea fusului mitotic în celulele care se divid, astfel încât cromozomii duplicați să nu divergă și celula să fie tetraploidă. Poliploidia duce la o modificare a caracteristicilor unui organism și, prin urmare, este o sursă importantă de variabilitate în evoluție și selecție, în special la plante. Acest lucru se datorează faptului că hermafroditismul (autopolenizarea), apomixisul (partenogeneza) și reproducerea vegetativă sunt foarte răspândite în organismele vegetale. Prin urmare, aproximativ o treime din speciile de plante comune pe planeta noastră sunt poliploide, iar în condițiile puternic continentale ale Pamirului înalt muntos, până la 85% dintre poliploide cresc. Aproape toate plantele cultivate sunt și poliploide, care, spre deosebire de rudele lor sălbatice, au flori, fructe și semințe mai mari, iar în organele de depozitare (tulpină, tuberculi) se acumulează mai mulți nutrienți. Poliploizii se adaptează mai ușor la condițiile de viață nefavorabile, tolerează mai ușor temperaturile scăzute și seceta. De aceea sunt răspândite în regiunile nordice și montane înalte. O creștere bruscă a productivității formelor poliploide ale plantelor cultivate se bazează pe fenomenul de polimerizare.

Slide nr. 19

Descriere diapozitiv:

Aneuploidie Sau heteroploidie, - un fenomen în care celulele corpului conțin un număr modificat de cromozomi, nu un multiplu al setului haploid. Aneuploizii apar atunci când cromozomii omologi individuali nu diverg sau se pierd în mitoză și meioză. Ca urmare a nedisjuncției cromozomilor în timpul gametogenezei, celulele germinale cu cromozomi suplimentari pot apărea și apoi, la fuziunea ulterioară cu gameți haploizi normali, formează un zigot 2n + 1 (trisomic) pentru un anumit cromozom. Dacă există un cromozom mai puțin în gamet, atunci fertilizarea ulterioară duce la formarea unui zigot 1n - 1 (monozom) pe oricare dintre cromozomi. În plus, există forme 2n - 2, sau nullisomics, deoarece nu există o pereche de cromozomi omologi, și 2n + x, sau polisomici.

Slide nr. 20

Descriere diapozitiv:

Aneuploizii se găsesc atât la plante și animale, cât și la om. Plantele aneuploide au vitalitate și fertilitate scăzute, iar la om acest fenomen duce adesea la infertilitate și în aceste cazuri nu este moștenit. La copiii născuți din mame peste 38 de ani, probabilitatea de aneuploidie este crescută (până la 2,5%). În plus, cazurile de aneuploidie la om provoacă boli cromozomiale. La animalele dioice, atât în ​​condiții naturale, cât și artificiale, poliploidia este extrem de rară. Acest lucru se datorează faptului că poliploidia, care provoacă o modificare a raportului dintre cromozomi sexuali și autozomi, duce la o încălcare a conjugării cromozomilor omologi și, prin urmare, complică determinarea sexului. Ca urmare, astfel de forme sunt sterile și neviabile.

Slide nr. 23

Descriere diapozitiv:

Legea seriei omologice în variația ereditară Cea mai mare generalizare a lucrărilor privind studiul variabilității la începutul secolului al XX-lea a devenit legea seriei omoloage în variaţia ereditară. A fost formulată de remarcabilul om de știință rus NI Vavilov în 1920. Esența legii este următoarea: speciile și genurile, apropiate genetic, legate între ele prin unitatea de origine, sunt caracterizate de serii similare de variabilitate ereditară. Știind ce forme de variație se găsesc la o specie, se poate prevedea găsirea unor forme similare la o specie înrudită. Astfel, diferite clase de vertebrate au mutații similare: albinism și lipsă de pene la păsări, albinism și lipsă de păr la mamifere, hemofilie la multe mamifere și oameni. La plante, s-a remarcat variabilitatea ereditară pentru trăsături cum ar fi boabele peliculoase sau goale, urechea înclinată sau fără coajă etc. Știința medicală a câștigat ocazia de a folosi animalele cu boli omoloage ca modele pentru studierea bolilor umane: diabetul zaharat la șobolan; surditate congenitală la șoareci, câini, cobai; cataracta ochilor la șoareci, șobolani, câini etc.

Slide nr. 24

Descriere diapozitiv:

Ereditatea citoplasmatică Rolul principal în procesele genetice revine nucleului și cromozomilor. În același timp, unele organite ale citoplasmei (mitocondrii și plastide), care conțin propriul ADN, sunt și purtătoare de informații ereditare. Această informație este transmisă cu citoplasma, motiv pentru care se numește moștenire citoplasmatică. Mai mult, această informație se transmite doar prin organismul matern, în legătură cu care se mai numește și maternă. Acest lucru se datorează faptului că atât la plante, cât și la animale, ovulul conține multă citoplasmă, iar sperma este aproape lipsită de aceasta. Datorită prezenței ADN-ului nu numai în nuclee, ci și în organelele citoplasmei, organismele vii câștigă un anumit avantaj în procesul de evoluție. Faptul este că nucleul și cromozomii se disting prin rezistența mare determinată genetic la condițiile de mediu în schimbare. În același timp, cloroplastele și mitocondriile se dezvoltă într-o oarecare măsură independent de diviziunea celulară, răspunzând direct la influențele mediului. Astfel, ele au potențialul de a oferi reacții rapide ale organismului la schimbările condițiilor externe.