9 класс. Биология. Наследственная (генотипическая) изменчивость

Комментарии преподавателя

 Наследственная (генотипическая) изменчивость

Из­мен­чи­вость – это общее свой­ство всех живых ор­га­низ­мов из­ме­нять свои при­зна­ки и свой­ства под вли­я­ни­ем окру­жа­ю­щей среды.

Раз­ли­ча­ют два типа из­мен­чи­во­сти – на­след­ствен­ная и нена­след­ствен­ная. Нена­след­ствен­ная из­мен­чи­вость – ос­но­ва раз­но­об­ра­зия всех живых ор­га­низ­мов.

На­след­ствен­ная из­мен­чи­вость со­сто­ит из ге­но­ти­пи­че­ской и ци­то­плаз­ма­ти­че­ской.

Ци­то­плаз­ма­ти­че­ская из­мен­чи­вость свя­за­на с из­ме­не­ни­я­ми в ДНК и РНК хло­ро­пла­стов и ми­то­хон­дрий.

Ге­но­ти­пи­че­ская вно­сит ос­нов­ной вклад в на­след­ствен­ную из­мен­чи­вость, она свя­за­на с из­ме­не­ни­я­ми в ге­но­ти­пе и под­раз­де­ля­ет­ся на му­та­ци­он­ную и ком­би­на­тив­ную.

Ком­би­на­тив­ная – ис­точ­ник на­след­ствен­но­го раз­но­об­ра­зия, в ее ос­но­ве лежит по­ло­вое раз­мно­же­ние. Ос­нов­ные ее ис­точ­ни­ки:

- неза­ви­си­мое рас­хож­де­ние хро­мо­сом в ходе мей­о­за;

- ре­ком­би­на­ция генов при крос­син­го­ве­ре;

- слу­чай­ная встре­ча гамет при опло­до­тво­ре­нии.

Эти ис­точ­ни­ки дей­ству­ют неза­ви­си­мо и од­но­вре­мен­но, со­зда­вая огром­ное раз­но­об­ра­зие ге­но­ти­пов.

Му­та­ци­он­ная из­мен­чи­вость – яв­ля­ет­ся вне­зап­ным из­ме­не­ни­ем в ге­но­ти­пи­че­ском ма­те­ри­а­ле ядра, то есть ре­зуль­та­том му­та­ции. Му­та­ция с ла­ты­ни пе­ре­во­дит­ся как из­ме­не­ние. Этот тер­мин ввел в био­ло­гию гол­ланд­ский уче­ный ге­не­тик Гуго де Фриз (Рис. 1) в 1901 году.

Рис. 1. Гуго де Фриз (1848–1935) (Ис­точ­ник)

Про­ве­дя ана­лиз своих экс­пе­ри­мен­тов, он сфор­му­ли­ро­вал му­та­ци­он­ную тео­рию, ос­нов­ные по­ло­же­ния ко­то­рой та­ко­вы.

1. Му­та­ции воз­ни­ка­ют вне­зап­но, скач­ко­об­раз­но.

2. Му­та­ции на­сле­ду­ют­ся, то есть стой­ко пе­ре­да­ют­ся из по­ко­ле­ния в по­ко­ле­ние.

3. Му­та­ции не на­прав­ле­ны: му­ти­ро­вать может ген в любом ло­ку­се, вы­зы­вая из­ме­не­ния как незна­чи­тель­ных, так и жиз­нен­но важ­ных при­зна­ков.

4. Одни и те же му­та­ции могут воз­ни­кать по­втор­но.

5. Му­та­ции носят ин­ди­ви­ду­аль­ный ха­рак­тер.

Эти по­ло­же­ния важны и се­год­ня.

По ха­рак­те­ру из­ме­не­ний ге­но­ти­па му­та­ции де­лят­ся на три груп­пы: ге­ном­ные, хро­мо­сом­ные и ген­ные му­та­ции.

Ге­ном­ная му­та­ция – вы­зы­ва­ю­щая из­ме­не­ние числа хро­мо­сом в ге­но­ти­пе особи, сюда от­но­сит­ся по­лип­ло­и­дия – крат­ное уве­ли­че­ние числа хро­мо­сом в клет­ке по от­но­ше­нию к обыч­но­му на­бо­ру. При­ме­ром может быть вид дикой пше­ни­цы, име­ю­щий во­семь хро­мо­сом, когда куль­тур­ные сорта пше­ни­цы имеют по шест­на­дцать и трид­цать две хро­мо­со­мы. По­лип­ло­ид­ные рас­те­ния очень пло­до­ви­ты, ре­про­дук­тив­ны, имеют круп­ные плоды, боль­шие ли­стья и об­ла­да­ют по­вы­шен­ной жиз­не­спо­соб­но­стью. Среди жи­вот­ных по­лип­ло­и­дия редка и более ха­рак­тер­на для видов, утра­тив­ших нор­маль­ный по­ло­вой про­цесс, на­при­мер зем­ля­ных чер­вей, у ко­то­рых яй­це­клет­ки раз­ви­ва­ют­ся без опло­до­тво­ре­ния.

Вто­рой тип ге­ном­ных му­та­ций:  ане­уп­ло­и­дия – из­ме­не­ние числа хро­мо­сом, не крат­ное га­п­ло­ид­но­му на­бо­ру, воз­ни­ка­ет в ре­зуль­та­те на­ру­ше­ния мей­о­за и об­ра­зо­ва­ни­ем гамет. Она при­во­дит к воз­ник­но­ве­нию осо­бей с ано­маль­ным чис­лом хро­мо­сом. Так, одна до­ба­воч­ная хро­мо­со­ма у че­ло­ве­ка вы­зы­ва­ет бо­лезнь Дауна – фи­зи­че­скую и ум­ствен­ную от­ста­лость.

Хро­мо­сом­ная му­та­ция – из­ме­не­ние в струк­ту­ре хро­мо­сом, за­тра­ги­ва­ю­щие несколь­ко генов. Вы­де­ля­ет­ся несколь­ко типов таких му­та­ций (Рис. 2): ду­пли­ка­ция – удво­е­ние участ­ков хро­мо­со­мы; де­ле­ция – вы­па­де­ние участ­ка хро­мо­со­мы; ин­вер­сия – по­во­рот участ­ка хро­мо­со­мы на 180 гра­ду­сов; кон­це­вая утра­та – по­те­ря кон­це­вых участ­ков хро­мо­со­мы; транс­ло­ка­ция – обмен участ­ка­ми между него­мо­ло­гич­ны­ми хро­мо­со­ма­ми.

Рис. 2. Воз­ник­но­ве­ние ос­нов­ных типов хро­мо­сом­ных му­та­ций (Ис­точ­ник)

Хро­мо­сом­ные му­та­ции при­во­дят к ге­не­ти­че­ско­му дис­ба­лан­су, что па­губ­но ска­зы­ва­ет­ся на нор­маль­ном раз­ви­тии ор­га­низ­ма.

Ген­ные му­та­ции свя­за­ны с из­ме­не­ни­ем нук­лео­тид­ной по­сле­до­ва­тель­но­сти внут­ри од­но­го гена, они вли­я­ют на белки, ко­то­рые син­те­зи­ру­ют­ся на ос­но­ве этого гена и ска­зы­ва­ют­ся на об­мене ве­ществ.

 Факторы возникновения мутаций

Фак­то­ры, вы­зы­ва­ю­щие му­та­ции на­зы­ва­ют­ся му­та­ге­ны и раз­ли­ча­ют­ся тремя ти­па­ми:

1. Фи­зи­че­ские му­та­ге­ны – рент­ге­нов­ские и гам­ма- лучи, ней­тро­ны, про­то­ны, тем­пе­ра­тур­ное воз­дей­ствие.

2. Хи­ми­че­ские му­та­ге­ны – соли тя­же­лых ме­тал­лов, ко­фе­ин, ве­ще­ства, со­дер­жа­щи­е­ся в та­ба­ке.

3. Био­ло­ги­че­ские му­та­ге­ны – про­цесс ста­ре­ния, внед­ре­ния чу­же­род­но­го ДНК-ви­ру­са в геном дру­го­го ор­га­низ­ма.

Каж­дый живой ор­га­низм несет в своем ге­но­ти­пе боль­шое ко­ли­че­ство из­ме­нен­ных, а сле­до­ва­тель­но, му­ти­ро­ван­ных генов. Вы­де­ля­ют­ся му­та­ции вред­ные, при­во­дя­щие к сни­же­нию жиз­не­спо­соб­но­сти; ней­траль­ные – не ока­зы­ва­ю­щие ни­ка­ко­го вли­я­ния на жиз­не­спо­соб­ность ор­га­низ­ма и по­лез­ные му­та­ции – поз­во­ля­ю­щие жи­во­му ор­га­низ­му, име­ю­ще­му этот при­знак вы­иг­рать в эво­лю­ци­он­ном про­цес­се. По мне­нию Чарль­за Дар­ви­на, имен­но по­лез­ные му­та­ции легли в ос­но­ву эво­лю­ци­он­но­го про­цес­са.

 Заключение

Мы рас­смот­ре­ли на­след­ствен­ную из­мен­чи­вость, ко­то­рая под­раз­де­ля­ет­ся на ком­би­на­тив­ную и му­та­ци­он­ную и обу­слов­ле­на воз­ник­но­ве­ни­ем раз­ных типов му­та­ций и их ком­би­на­ций.

источник конспекта - http://interneturok.ru/ru/school/biology/9-klass/osnovy-genetiki-i-selekcii/nasledstvennaya-genotipicheskaya-izmenchivost

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=CaysU5BwuqQ

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=b17qfrEBt34

источник видео  - http://www.youtube.com/watch?v=sem2N_5dyaE

источник видео - http://www.youtube.com/watch?v=dWKl_vT5ijo

источнки презентации - http://prezentacii.com/biologiya/14323-nasledstvennaya-izmenchivost-9-klass.html

Файлы