Формы изменчивости организмов Изменчивость это всеобщее

Формы изменчивости организмов.

Изменчивость – это всеобщее свойство организмов приобретать различия в пределах вида в процессе онтогенеза.

Типы изменчивости Наследственная Ненаследственная Способность к изменениям самого генетического материала. Способность организмов реагировать на условия окружающей среды, изменяться в пределах нормы реакции, заданной генотипом. изменчивость

Ненаследственная изменчивость (модификационная ) Не связана с генетическим материалом; изменения признаков затрагивают только фенотип и не передаются следующим поколениям.

Примеры ненаследственной изменчивости

Норма реакции Границы изменчивости признака, возникающей под действием факторов среды, определяются его нормой реакции. Норму реакции обусловливают гены организма, а от среды зависит, какой вариант в пределах этой нормы реакции реализуется в данном случае.

Статистические закономерности модификационной изменчивости Вариационный ряд - ряд изменчивости данного признака организма, слагающийся из отдельных вариант. Вариационная кривая – графическое выражение изменчивости признака, отражающее как размах вариации, так и частоту встречаемости отдельных вариант.

Вариационный ряд листьев лавровишни. Чем разнообразнее условия среды, тем шире модификационная изменчивость; при одинаковом генотипе.

Для описания варьирующего проявления генов Н. В. Тимофеевым-Ресовским были введены понятия экспрессивности и пенетрантности. Экспрессивность – степень проявления варьирующего признака. Пенетрантность – величина, характеризующая частоту проявления признака среди всех особей с одинаковым генотипом по изучаемому гену.

Особенности модификационных изменений Кратковременность (модификации не передаются следующему поколению и могут исчезать после прекращения действия вызывающего их фактора); Групповой характер изменений, охватывающий большинство особей в популяции (наиболее часто встречаются особи со средними значениями развития признака, и чем больше признак отклоняется от среднего значения, тем меньше особей им обладают); Соответствие изменений воздействиям среды, т. е. приспособительный характер.

Формы наследственной изменчивости Комбинативная изменчивость Связана с образованием у потомков новых сочетаний генов в генотипах, формирующихся в результате перекомбинации генов и перекомбинации хромосом в процессе полового размножения. Мутационная изменчивость Изменчивость, при которой происходит возникновение новых вариантов дискретных единиц генетического материала, прежде всего новых аллелей, в результате мутаций.

Комбинативная изменчивость Возникновение новых комбинаций генов в процессе мейоза и оплодотворения, а также передача генетического материала из клетки в клетку, например при конъюгации простейших, обусловливают комбинативную изменчивость. Это одна из причин генотипического и фенотипического разнообразия вида!

Пример комбинативной изменчивости

Лабораторная работа Тема: Закономерности модификационной изменчивости

Карточка № 1 В двух параллельных девятых классах измерили рост 83 учащихся. Результаты следующие: Группы ( в см. , с разницей в 5 см. ) Число учеников 145 -149 150 -154 155 -159 160 -164 165 -169 170 -179 180 -184 6 15 23 21 8 3 1

Используя данный цифровой материал, выполните следующие задания: 1. Составте вариационный ряд изменчивости роста учащихся. В верхнем ряду расположите варианты (ѵ) данного признака (по верхней границе) от min к max. В нижнем ряду укажите частоту встречаемости каждого варианта (р) Рост учащихся (варианта, ѵ ) Число учащихся (частота встречаемости, р )

2. Используя данные вариационного ряда, постройте вариационную кривую изменчивости данного признака

3. Ответьте на вопросы: Какие закономерности модификационной изменчивости при этом проявляются? Какое основное условие выявления этих закономерностей? Какое практическое значение имеет изучение данного признака?

4. Сделайте вывод.

Карточка № 2 Анализ крови 50 разных людей выявил у них число лейкоцитов ( в тысячах ) в 1 мм 3 : 8, 7, 6, 9, 6, 7, 8, 5, 6, 7, 7, 5, 7, 11, 9, 7, 10, 8, 5, 8, 8, 7, 6, 9, 6, 8, 6, 6, 8, 8, 6, 7, 7, 8, 6, 10, 7, 4, 6, 9, 7, 8, 7.

Используя данный цифровой материал, выполните следующие задания: 1. Составьте вариационный ряд изменчивости числа лейкоцитов. В верхнем ряду расположите варианты (v) данного признака от min к max. В нижнем ряду укажите частоту встречаемости каждой варианты (р). 4 5 6 7 8 9 10 11 Число лейкоцитов (варианта, v ) Количество людей (частота встречаемости, р ) 1 3 11 16 12 4 2 1

2. Используя данные вариационного ряда, постройте вариационную кривую изменчивости данного признака

3. Ответьте на вопросы: Какие закономерности модификационной изменчивости при этом проявляются? Каково основное условие выявления этих закономерностей? Какое практическое значение имеет изучение данного признака? 4. Сделайте вывод.

Мутационная изменчивость

Теория мутаций ГУГО ДЕ ФРИЗ ( 1901 – 1903 ) С. И. КОРЖИНСКИЙ (1899 )

Свойства мутаций 1) возникают внезапно, скачкообразно, ненаправленно – мутировать может любая часть генетической информации, приводя к изменению самых разнообразных признаков; 2) сходные мутации могут возникать неоднократно; 3) по проявлению в фенотипе могут быть доминантными и рецессивными, полезными, не затрагивающими жизнеспособность и плодовитость организма, и вредными; 4) передаются из поколения в поколение.

Классификация мутаций

А. По характеру изменения генома Геномные мутации – заключаются в изменении числа хромосом в кариотипе клеток организма. Хромосомные мутации ( хромосомные перестройки ) – характеризуются изменениями положения участков хромосом. Генные мутации ( точковые) – затрагивают, как правило, единичные гены и образуются наиболее часто.

Виды хромосомных мутаций.

Геномные мутации ПОЛИПЛОИДИЯ Характеризуется увеличением числа геномов (гаплоидных наборов генов) и может выражаться в образовании триплоидных ( 3 n), тетраплоидных (4 n) и других форм. Причины: Нарушения мейоза; Слияние соматических клеток или их ядер; Удвоение хромосом без последующего деления клеток. ГЕТЕРОПЛОИДИЯ (АНЭУПЛОИДИЯ) Возникает вследствие изменения числа хромосом, на кратного гаплоидному набору. Причины: Нерасхождение хромосом при гаметогенезе, в результате чего появляются гаметы, в которых некоторые хромосомы либо отсутствуют, либо представлены в двойном количестве.

Б. По отношению к возможности наследования Генеративные мутации – изменение наследственного материала половых клеток; Соматические мутации – изменение наследственного материала клеток тела.

В. По локализации в клетке Ядерные – мутации генов ядра; Цитоплазматические – в этом случае обычно подразумевают мутации неядерных генов.

Г. В зависимости от причин Спонтанные мутации – возникающие без видимой причины, т. е. без каких-либо индуцирующих воздействий со стороны экспериментатора; Индуцированные мутации.

Д. По проявлению Доминантные мутации; Рецессивные мутации.

Вывод: Хромосомный набор, составляющий основу кариотипа каждого вида, может варьировать кратно гаплоидному числу, а также претерпевать изменения за счет избытка или недостатка отдельных хромосом. Следовательно, изменчивость затрагивает не только фенотип, но и геномный уровень, и служит основным источником материала, за счет которого происходит эволюция кариотипа в некоторых группах организмов, в частности у растений.