Существует несколько классификаций мутаций.

Новый материал

Давайте вспомним:

- Что такое изменчивость? (Это способность организмов приобретать новые признаки и свойства).

-Какая изменчивость называется генотипической?

-Генотипическая изменчивость – это изменчивость, которая связана с генотипом и передаётся из поколения в поколение.

-Как ещё можно назвать генотипическую изменчивость?

(Генотипическая - индивидуальная, неопределённая, наследственная).

Фенотипическая (модификационная) изменчивость – это способность живых организмов приобретать новые признаки и свойства в результате воздействия факторов среды.

Посмотрите на рисунок с кроликом.

-От чего зависит окраска шерсти кролика? (от температуры)

-При какой температуре у гималайского кролика на спине может вырасти чёрная шерсть? (при низкой)

-При какой температуре шерсть кролика будет белой? (при высокой – 30 ⁰ С)

-Сделайте вывод: связана ли фенотипическая изменчивость с изменениями генов? (нет)

Дополнение: фенотипическую изменчивость называют ещё модификационной. Это слова-синонимы. А что такое синонимы? (Слова разные по звучанию, но одинаковые по значению)

Попытайтесь объясняют, почему два растения одного вида такие разные (разные условия существования: у одного растения было достаточно питательных веществ и солнечного света, а у другого – нет)

Норма реакции – это степень варьирования признака, пределы изменчивости.

 

У модификационной изменчивости есть довольно жесткие границы, или пределы проявления признака, обусловленные генотипическим свойством особи. Пределы модификационной изменчивости признака называют его нормой реак­ции. Норма реакции характеризует способность организмов данного ви­да реагировать (в пределах генотипа) на меняющиеся условия и особым об­разом проявляться в тех или иных конкретных условиях. Одни призна­ки (например, яйценоскость, молочность, жиронакопляемость, масса и рост организмов), т.е. признаки коли­чественного характера, обладают очень широкой нормой реакции, другие (окраска шерсти, семян, форма листьев, размер и форма яиц), т.е. качествен­ные, признаки — очень узкой. Пределы нормы реакции определены генотипом.

Одомашненный японский перепел откладывает яйца, средний вес которых — 1 0 г. При усиленном белковом питании вес яиц может достигать 13-15 г. Однако вес нормального перепелиного яйца никогда не бывает больше 1 6 г — это верх­ний предел нормы реакции, закрепленный в наследственной информации у всех птиц данного вида. Обычно все качества особей не выходят за рамки нормы ре­акции данного вида.

 

Норма реакции выражает возможный размах изменчивости фенотипа в условиях окружающей среды, но ее пределы обусловлены геноти­пом особи.

 

 

Выделенное синим цветом записывается в тетрадь.

Наследственная изменчивость

↙ ↘

Генотипическая Цитоплазматическая

↓ ↓

Мутационная Комбинативная

Генная

Геномная

Хромосомная

Наследственная изменчивость-основа разнообразия живых организмов и главное условие их спорсобности к эволюционному развитию.

Наследственная изменчивость проявляется в результате мутаций:

а) комбинативная - возникает в результате перекомбинации хромосом в процессе полового размноженгия при случайной комбинации негомологичных хромосом в мейозе, и как следствие независимое наследование признаков.

б) соотносительная - возникает в результате взаимодействия генов в генотипе.

в) мутационная - возникает в результате внезапного изменения состояния генов.

Мутации - внезапные, естественные или вызванные искусственно наследуемые изменения генетического материала, приводящие к изменению признаков организма.

Понятие Мутация введено голландским генетиком Г. Де Фризом в 1901 г. Проводя опыты с энотерой (декоративное растение), он случайно обнаружил экземпляры, отличающиеся рядом признаков от остальных (большой рост, гладкие, узкие и длинные листья красные жилки листьев и широкая красна» полоса на чашечке цветка и г. д.). Причем при семейном размножение растения из поколения в поколение стойко сохраняли эта признаки. В результате обобщения своих наблюдений

Де Фриз создал мутационную теорию, основные положения которой не утратили своего значения и по сей день:

1. Мутации возникают внезапно, скачкообразно, без вся­ких переходных форм;

2. Мутации - изменения качественные и, в отличие от ненаследственных изменений, не образуют непрерывных рядов и не групперуются вокруг среднего значения;

3. Мутации возникают ненаправленно - под влиянием одного и того же мутагенного фактора может мутировать любая часть структуры, несущая генетическую информацию, приводя тем самым к изменению самых разнообразных признаков;

4. Сходные мутации могут возникать неоднакратно;

5. Мутации передаются их поколения в поколение

Процесс возникновения мутаций называют мутагенез, организмы, у которых произошли мутации, — мутанта­ми, а факторы среды, вызывающие появление мутаций, — мутагенами.

Существует несколько классификаций мутаций.

1 Мутации по месту их возникновения:

А) Генеративные — возникшие в половых клетках. Они не влияют на призна­ки данного организма, а проявляются только в следую­щем поколении.

Б) Соматические — возникающие в сомати­ческих клетках. Эти мутации проявляются у данного орга­низма и не передаются потомству при половомразмножении (черное пятно на фоне коричневой окраски шерсти у каракулевых овец). Сохранить соматические мутации можно только путем бесполого размножения (прежде всего вегетативного)..

2. Мутации по адаптивному значению:

А) полезные — повы­шающие жизнеспособность особей,

Б) вредные — понижаю­щие, нейтральные — не влияющие на жизнеспособность особей. Эта классификация весьма условна, так как одна и та же мутация в одних условиях может быть «полезной, » в других—-вредной.

3. Мутации по характеру проявления:

А) доминантные и рецессивные • (мутации, не проявляющиеся у гетерозигот, поэтому длительное время сохраняющиеся в популяции и образующие резерв наследственной изменчивости).

4. Мутации по характеру их появления:

А) спонтанные —мутации, возникшие естественным путем под действием факторов среды обитания,

Б) индуцированные — мутации,искусственно вызванные действием мутагенных факторов.

5. Классификация мутаций по фенотипу:

Гипоморфные

Аморфные

Антиморфные

Неоморфные

6. Мутации по характеру изменения генотипа:

А) генные- изменение последовательности расположения нуклеотидов в ДНК на определенном участке гена. Ген кодирует синтез первичной структуры белка. При нарушении последовательности аденина, Тимина, цитозина и гуанина нарушается и синтез первичной структуры белка, что можно считать генной мутацией.

Б) хромосомные- мутации, вызывающие изменения структуры хромосом. Перестройки могут осуществляться внутри одной хромосомы-внутрихромосомные, так между негомологичными хромосомами- межхромосомные.

Внутрихромосмоные мутации:

• Перенос хромосомы или ее участка на негомологичную хро­мосому — транслокация (АВСД-АВСД 1234)

• Поворот участка хромосомы на 180° — инверсия (АВСД- АСВД)

• Исчезновение участка хромосомы — деления (АВСД- АВ)

• Дупликация- удвоение одного и того же участка (АВСД-АВСВСД)

г) Соматические мутации — мутации, происшедшие в соматиче­ских клетках.

• Изменяется признак только части тела.

• Не наследуются у животных, но могут наследоваться у рас­тений за счет вегетативного размножения.

В) геномные- Мутации могут вызывать различные изменения генотипа, затрагивая отдельно взятые гены, целые хромосомы или весь геном..

Геномными называют мутации, в результате которых происходит изменение в клетке числа хромосом. Они возникают в результате нарушений митоза или мейоза, приводящих либо к неравномерному расхождению хромосом к полюсам клетки, либо к удвоению хромосом, но без деления цитоплазмы.

К геномным относятся:

Кратное увеличение числа хромосом — полиплоидия.

Изменение числа хромосом (геномная мутация) может произойти при мейозе и митозе. Нарушения при мейозе ведут к триплоидности.

Нарушения при митозе ведут к тетраплоидности.

- полиплшдию —увеличение числа хромосом, кратное геному. Полиплоидия чаще наблюдается у простейших и у растений. В зависимости от числа гаплоидных наборов хромосом, содержащихся в клетках, различают: триплоиды (Зп), тетраплоиды (4п) и т.д. Полиплоидные организмы больше и продуктивнее, и по­тому полиплоидия используется в селекции.

Сообщение учащегося:

На клеточном уровне серповидноклеточная анемия проявляется в том, что при гипоксии (недостатке кислорода) эритроциты приобретают форму серпа и теряют способность к нормальному транспорту кислорода. ГомозиготыHbS/HbS умирают в раннем детстве. Зато гетерозиготыHbA/HbS характеризуются слабо измененными эритроцитами. При этом изменение формы эритроцитов значительно повышает устойчивость гетерозигот к малярии. Поэтому в тех регионах Земли, где свирепствует малярия (например, в Африке), отбор действовал в пользу гетерозигот. Таким образом, серповидноклеточная анемия – это пример относительности «полезности» и «вредности» мутаций.

Хромосомные перестройки (аберрации)

Значение мутаций Служат резервом наследственной изменчивости (сохраняются в популяции в скрытом-рецессивном) виде, являются материалом для эволюции.Причина многих наследственных заболеваний и уродств.Индуцированные мутации “поставляют” материал для искусственного отбора и селекции.