Наследственная изменчивость Типы и виды изменчивости. Причины изменчивости.

Наследственная изменчивость Типы и виды изменчивости. Причины изменчивости.

Наследственность – способность организмов передавать признаки от родительских форм потомкам.

Изменчивость – способность организмов приобретать признаки, которых не было у родительских форм. В ходе изучения спинной полосы у озерной лягушки, было выявлено 56 вариантов прохождения полосы по спине.

Признаки организма l качественные (их можно описать): окраска (цвет); форма; группа крови; жирность молока и т. д. l количественные (их можно измерить): длина (рост); масса; объем; количество семян и т. д.

l Какие признаки (качественные или количественные) в большей степени подвержены изменчивости? l Будут ли эти изменения проявляться в следующих поколениях? Почему? l Одинакова ли степень изменчивости признака у всех особей данного вида? Почему?

изменчивость Ненаследственная модификационная Наследственная Генотипическая (связана с изменением генотипа) Цитоплазматическая (связана с изменениями в ДНК и РНК пластид и митохондрий) Мутационная Причины: онтогенетическая Комбинативная Причины:

Наследственная изменчивость l 1. Кроссинговер в мейозе; 2. Независимое расхождение хромосом в мейозе; 3. Случайная встреча гамет при оплодотворении. Комбинативная изменчивость

Мутационная изменчивость Генная(точковая) Хромосомная • Утрата • Делеция • Дупликация • Инверсия • Транслокация Геномная • Анеуплоидия • Полиплоидия

Мутационная наследственная изменчивость Генные (точечные) мутации – изменения последовательности нуклеотидов в гене (гемофилия, серповидноклеточная анемия) Хромосомные мутации – значительные изменения в структуре хромосом, затрагивающие несколько генов Утрата – отрыв концевой части хромосомы Делеция – потеря средней части хромосомы Дупликация – удвоение какого-либо участка хромосомы Инверсия – «выстригание» участка хромосомы, переворот на 180 о и вставление на место l Транслокация l l Геномные – изменения в кариотипе (в количестве хромосом) l l Полиплоидия – кратное увеличение генома (чаще у растений) Анеуплоидия – изменение на 1, 2 хромосомы (синдром Дауна – три 21 хромосомы)

Делеция ДУПЛИКАЦИя от лат. deletio — уничтожение — хромосомная аберрация (перестройка), при которой происходит потеря участка хромосомы. От лат. duplicatio — удвоение — структурная хромосомная мутация, заключающаяся в удвоении участка хромосомы

ТРАНСЛОКАЦИЯ Тип хромосомных мутаций. l В ходе транслокации происходит обмен участками негомологичных хромосом, но общее число генов не изменяется. l Различные транслокации приводят к развитию лимфом, сарком, заболеванию лейкемией, шизофренией. l

1. По характеру изменения генетического материала: l генные l хромосомные l геномные) 2. По характеру взаимодействия аллелей и генов l доминантные l рецессивные l комплементарные l эпистатические)

3. По эффектам проявления в клетках, организме, популяции: l Летальные l условно-летальные l дефектные l температурно-чувствительные и др. 4. Другие типы: l генеративные и соматические l прямые и обратные

искусственное получение мутаций с помощью мутагенов; иногда к мутагенезу относят появление спонтанных мутаций (естественный мутагенез)

Мутагены — вещества, вызывающие изменения ДНК, генов МУТАГЕНЫ НЕКОТОРЫЕ ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ПРЕПАРАТЫ РЕНТГЕНОВСКИЕ ЛУЧИ ЯДОВИТЫЕ ВЕЩЕСТВА (КОЛХИЦИН) КАНЦЕРОГЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА РАДИОАКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА

l Индуцированные мутации, вызванные облучением (радиацией), впервые были обнаружены советским ученым Г. А. Надсоном

l Для вызывания искусственных мутаций часто используются гамма-лучи, источником которых может быть, например, радиоактивный кобальт. l Облучение индуцирует как генные мутации, так и структурные хромосомные перестройки - нехватки, инверсии, удвоения и т. д.

Химические мутагены должны обладать тремя качествами: l высокой проникающей способностью; l свойством изменять коллоидное состояние хромосом; l определенным действием на состояние гена или хромосомы.

l Некоторые из них усиливают мутагенный эффект во много раз по сравнению со спонтанными. Они получили название супермутагенов. Иосиф Абрамович Рапопорт Шарлотта Ауэрбах (Великобритания) положили начало изучению химического мутагенеза.

СПОНТАННЫЙ (САМОПРОИЗВОЛЬНЫЙ) МУТАГЕНЕЗ Факторы Внешние (экзогенные) Внутренние (эндогенные) • Естественный радиационный фон • Высокие и низкие температуры Химические соединения, спонтанно возникающие в процессе обмена веществ ПОЛИПЛОИДНЫЕ ФОРМЫ • ОШИБКИ ПРОЦЕССОВ РЕПЛИКАЦИИ • РЕКОМБИНАЦИИ ДНК

СПОНТАННЫЙ (САМОПРОИЗВОЛЬНЫЙ) МУТАГЕНЕЗ l Постоянно протекает у всех живых организмов в соматических и половых клетках l Спонтанно возникают все возможные типы генных, хромосомных, геномных и цитоплазматических мутаций

l Вредные химические вещества из почвы переходят в съедобные части растений. С ними мы поглощаем 37% марганца, 41% — цинка, 32% — меди, 10% никеля. l Мутагены образуются и при длительном хранении продуктов в форме переокисленных соединений жиров

l. К нарушению наследственного аппарата могут привести и различные низкокалорийные диеты для похудения, однако этот риск уменьшает умеренное питание. l Копчение мяса или жарение мяса и рыбы при температуре 100 -200 градусов в течение 15 минут приводит к появлению мутагенов.

l. К нарушению наследственного аппарата могут привести и различные низкокалорийные диеты для похудения, однако этот риск уменьшает умеренное питание. l Копчение мяса или жарение мяса и рыбы при температуре 100 -200 градусов в течение 15 минут приводит к появлению мутагенов.

l Иммунная система l Кожа l Слизистая оболочка дыхательных путей l Слюна, желудочный сок, желчь

l специи — перец, горчица, имбирь. l зелень — кинза, петрушка, лук, сельдерей. l зеленый чай, яблоки, капуста, баклажаны, мята. l Натуральное красное вино l Йогурт (установили недавно итальянские ученые С. Делла-Кроче и Е. Морицетти)

l Ешьте хлеб с отрубями l Исключите из рациона консервы и копчености, газированную воду с синтетическими красителями. l Сократите количество сладостей l Принимайте лактобактерин и бифидумбактерин: они очистят желудок и нормализуют работу «полезных» бактерий, которые также способны вступить в борьбу с мутагенами.

Соприкасайтесь с моющими средствами только в резиновых перчатках! К l Как можно меньше имейте дело с бытовой химией. l При хронических заболеваниях регулярно наведывайтесь к врачу: ваш ослабленный организм — благоприятная среда для мутагенов. l Не принимайте без совета врача никаких лекарств — они тоже могут оказать неблагоприятное воздействие на наследственный аппарат. l

Мутационная теория Гуго де Фриза 1. Мутации возникают внезапно, скачкообразно; 2. Мутации наследуются, т. е. стойко передаются из поколения в поколение; 3. Мутации ненаправленны: 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.

Расчленение конечности у насекомого

Расчленение конечности у лягушки Многопалость у лягушки

Полиплоидия Дикая яблоня Большинство культурных растений на земле являются полиплоидами. Тетраплоидный гибрид Дикая земляника Октоплоид клубника

Хромосомный набор больного синдромом Дауна Анэуплоидия