Мінливість Спадкова (генотипова) Спадкова (генотипічна) Фенотипічна 2 Мутаційна (спадкова, невизначена, індивідуальна). Співвідносна. Комбінативна (мінливість, що виникає шляхом схрещування). Неспадкова певна, групова
6
Види фенотипічної мінливості Модифікації – це неспадкові зміни генотипу, які виникають під дією фактора середовища, носять адаптивний характер і найчастіше оборотні (наприклад: збільшення еритроцитів у крові за нестачі кисню). Морфози – це неспадкові зміни фенотипу, що виникають під дією екстремальних факторів середовища, не носять адаптивний характер та незворотні (наприклад: опіки, шрами). 12 Фенокопії – це неспадкова зміна генотипу, що нагадує спадкові захворювання (збільшення щитовидної залози на території, де у воді чи землі не вистачає йоду).
15
Побудова варіаційної кривої середня величина вираженості ознаки де М – середня величина, V – варіанта, P – частота народження варіант, n – загальна кількість варіант варіаційного ряду. 16 Варіаційна крива – це графічне зображення залежності між розмахом мінливості ознаки та частотою народження окремих варіант даної ознаки.
Варіаційний ряд Варіаційний ряд представляє ряд варіантів, (значень ознаки) розташованих у порядку убування або зростання 17 (наприклад: якщо зібрати листя з одного і того ж дерева і розташувати їх у міру збільшення довжини листової пластинки, виходить варіаційний ряд мінливості даної ознаки).
Комбінативна мінливість, в основі якої лежить утворення рекомбінацій, тобто таких комбінацій генів, яких не було у батьків. 20 В основі комбінативної мінливості лежить статеве розмноження організмів, внаслідок якого виникає величезна різноманітність генотипів.
Джерела генетичної мінливості Незалежна розбіжність гомологічних хромосом у першому мейотичному розподілі. Взаємний обмін ділянками гомологічних хромосом, або кросинговер. Рекомбінантні хромосоми, опинившись у зиготі, сприяють появі ознак, нетипових кожному з батьків. Випадкове поєднання гамет при заплідненні. 22
Мутаційна теорія Мутації виникають раптово, стрибкоподібно, як дискретні зміни ознак. Це якісні зміни, що передаються з покоління до покоління. Мутації проявляються по-різному і можуть бути корисними, так і шкідливими. Імовірність виявлення мутацій залежить від кількості досліджених особин. Подібні мутації можуть бути повторно. Мутації ненаправленны (спонтанны), т. е. мутувати може будь-яку ділянку хромосоми. 24 Г. Де Фріз у мм.
Класифікація мутацій: 25 Генні (зміна структури гена) - зміна ДНК - порушення порядку нуклеотидів Геномні (зміна кількості хромосом в каріотипі) - еуплоїдія - анеуплоїдія: * трисомія * моносомія Хромосомні (зміна структури хромосом) - втрата ділянки хром частини хромосом на 180* Мутації 1. За характером зміни геному
Виникають при ушкодженні чи порушеннях у порядку чи заміні нуклеотидів, появі внутрішньої дуплікації чи делеції у молекулі ДНК. Ці зміни окремих генів часто призводять до тяжких дегенеративних захворювань, зокрема численних хвороб обміну речовин через порушення синтезу білків, ферментів. Генні мутації
Спадкове захворювання, що призводить до смерті дітей та підлітків. В еритроцитах замість нормального гемоглобіну A міститься аномальний гемоглобін S. Аномалію викликає мутація в шостому нуклеотидному триплеті ДНК гена гемоглобіну, що призводить до заміни в альфа-ланцюзі білка гемоглобіну глутамінової (ГЛУ) кислоти на валін (ВАЛ). 27 Серповидноклітинна анемія (ГЛП) (ВАЛ)
28 Спадкове захворювання, що виявляється в одного з новонароджених. Захворювання характеризується різко вираженою розумовою відсталістю, що розвивається внаслідок порушення нормальних біохімічних процесів у мозку через накопичення в організмі фенілаланіну. фенілкетонурія Генні мутації
34 Генеративні (в статевих клітинах) Виявляються тільки в наступному поколінні Генеративні (у статевих клітинах) Виявляються тільки в наступному поколінні Соматичні (у клітинах тіла) Проявляються у даного організму і не передаються потомству при статевому розмноженні Соматичні (у клітинах тіла) Виявляються у даного організму та не передаються потомству при статевому розмноженні Класифікація мутацій: 2. За місцем виникнення:
Спонтанні У природних умовах Під дією мутагенних факторів Без втручання людини Є вихідним матеріалом для природного відбору Індуковані При спрямованій дії мутагенного фактора З Втручанням людини Є вихідним матеріалом для штучного відбору 37 Класифікація мутацій: 5. З причин:
Закон гомологічних рядів у спадковій мінливості Види та пологи, генетично подібні, характеризуються подібними рядами спадкової мінливості з такою правильністю, що знаючи ряд форм у межах одного виду, можна передбачати знаходження таких форм у інших пологів і видів. Н.І. Вавілов, 1920 р.
Спадкова мінливість
організмів
Мінливість властива всім організмам і спостерігається навіть у генетично близьких споріднених особин, що мають подібні або загальні умови життя та розвитку. наприклад у близнюків, членів однієї сім'ї, штамів мікроорганізмів і вегетативно розмножуються організмів.
Мінливості піддаються будь-які особливості організму, чи то морфологічні, фізіологічні чи біохімічні ознаки. Вона може зачіпати як кількісні (метричні) ознаки (наприклад, кількість пальців, хребців, масу та розміри тіла), так і якісні (наприклад, колір очей, забарвлення шкірних покривів)
Розрізняють кілька типів мінливості:
Спадкову (генотипічну) та неспадкову (фенотипічну, паратипічну).
- Індивідуальну (відмінність
між окремими особинами) та групову (між групами особин, наприклад, різними популяціями даного виду).
Якісну та кількісну.
Спрямовану та неспрямовану.
Спадкова та неспадкова мінливість
Спадкова мінливість обумовлена виникненням різних типів мутацій та його комбінацій у наступних схрещуваннях.
У кожній досить тривало існуючої сукупності особин спонтанно і ненаправлено виникають різні мутації, які надалі комбінуються більш менш випадково з різними вже наявними в сукупності спадковими властивостями.
Комбінативна мінливість – мінливість, що виникає внаслідок рекомбінації генів під час злиття гамет. Основні причини:
незалежне розходження хромосом під час мейозу;
випадкова зустріч статевих гамет, а внаслідок цього та поєднання хромосом під час запліднення;
рекомбінація генів внаслідок кросинговеру.
Мутаційна мінливість – мінливість, спричинена дією на організм мутагенів, внаслідок чого виникають мутації (реорганізація репродуктивних структур клітини). Мутагени бувають фізичні (радіаційне випромінювання), хімічні (гербіциди) та біологічні (віруси).
Індивідуальна та групова мінливість
Індивідуальна мінливість - мінливість, властива цьому індивіду (особі), що виявляється одномоментно (в різних тканинах тощо) або в процесі індивідуального розвитку.
Групова мінливість
Відмінності між окремими групами в межах одного виду (напр. між біотипами, жорда-нонами і т. д.).
Якісна та кількісна мінливість
Якісна мінливість - мінливість, обумовлена варіюванням якісних ознак (забарвлення тощо), що кодуються, як правило, одним або декількома генами (олігогенами)
Кількісна мінливість – мінливість кількісних (полігенних) ознак, що характеризується, як правило, безперервним набором значень цих ознак.
Неспрямована, або невизначена, мінливість виникає незалежно від природи фактора, що викликав її, причому змінна ознака може змінюватися і в бік посилення, і в бік ослаблення. У цьому вона масова, а одинична. Розрізняють два типи невизначеної мінливості комбінативну та мутаційну.
Дякую за увагу!!!
Щоб скористатися попереднім переглядом презентацій, створіть собі обліковий запис Google і увійдіть до нього: https://accounts.google.com
Підписи до слайдів:
Мінливість
Спадковість – здатність живих організмів передавати свої ознаки у спадок Мінливість – здатність живих організмів набувати нових ознак
Мінливість модифікаційна спадкова
Модифікаційна мінливість – залежить від умов життя та умов навколишнього середовища
Різна форма листя у стрілоліста
Різний розмір у корів
Є ознаки, які вона торкається (зростання, вага, розмір, форма, плодючість) Є ознаки, які вона не торкається (колір волосся/очей, особливості внутр.органів)
Всі ознаки виявляються в межах «норми реакції» Норма реакції – здатність до прояву ознаки
Модифікаційна мінливість не передається у спадок залежить від умов можлива в межах норми реакції
Спадкова мінливість – залежить від змін у генах Буває 2 типи:
Комбінативна мінливість (різна комбінація генів, що потрапили) половина від тата кросинговер випадковість половина від мами запліднення гамет Перехрещення ділянок хромосом
Мутаційна мінливість – порушення структури генів
Мутаційна мінливість Генна (всередині одного гена) А-Т-Т-А-Г-Ц-А-А-Ц-Ц-Г-А-А-Т Т-А-А-Т-Т-Г-Т-Т -Г-Г-Ц-Т-Т-А НЕПРАВИЛЬНИЙ ГЕН НЕПРАВИЛЬНИЙ БІЛОК Порушення обміну речовин (наприклад, фенілкетонурія)
Мутаційна мінливість 2. Хромосомна (всередині хромосоми) частина хромосоми пропадає (делеція) частина хромосоми дублюється (дуплікація) частина хромосоми перевертається (інверсія) частина хромосоми перескакує на іншу хромосому (транслокація)
Делеція Дуплікація Інверсія Транслокація
Мутаційна мінливість 3. Геномна (у кількості хромосом) недостатня хромосома зайва хромосома (синдром Дауна поліплоїдія у рослин +)
Мутаційна мінливість 4. Соматична (у нестатевих клітинах вже після запліднення) не передається у спадок
Мутаційна мінливість 5. Цитоплазматична (ДНК мітохондрій або рибосом) Передається тільки по материнській лінії
Спадкова мінливість передається у спадок залежить від генів можливі будь-які прояви
Мутаційні фактори: причини, що збільшують частоту мутацій радіація хімія віруси
Репарація – здатність клітини до усунення пошкоджень та відновлення молекули ДНК. З допомогою ферментів розпізнаються пошкоджені ділянки, відокремлюються, по 2 ланцюжку будується необхідний ділянку, вбудовується в молекулу.
Мутації: шкідливі нейтральні (якщо ділянка ДНК не відповідала за утворення білка) корисні *
1 слайд
Тема: "Модифікаційна мінливість" Піменов А.В. Завдання: Дати характеристику неуспадкованої мінливості
2 слайд
Мінливість Генетика вивчає як спадковість, а й мінливість організмів. Мінливістю називають здатність живих організмів набувати нових ознак і властивостей. Завдяки мінливості, організми можуть пристосовуватися до змінних умов довкілля. Розрізняють два типи мінливості: Неспадкова, або фенотипічна, - мінливість, за якої змін генотипу не відбувається. Її також називають груповою, певною, модифікаційною. Спадкова, чи генотипічна, індивідуальна, невизначена – зміни ознак організму, зумовлені зміною генотипу; вона буває: комбінативною - що виникає в результаті перекомбінації хромосом у процесі статевого розмноження та ділянок хромосом у процесі кросинговеру; мутаційної - що виникає внаслідок раптової зміни стану генів;
3 слайд
4 слайд
5 слайд
Заєць-біляк влітку та взимку. Мінливість? Модифікаційна генотип не змінюється. Горностаєвий кролик при підвищеній температурі залишається білим. Мінливість? Модифікаційна генотип не змінюється.
6 слайд
7 слайд
Модифікаційна мінливість Велику роль формуванні ознак організмів грає середовище його проживання. Кожен організм розвивається і живе у певному середовищі, відчуваючи у собі дію її чинників, здатних змінювати морфологічні і фізіологічні властивості організмів, тобто. їхній фенотип. Класичним прикладом мінливості ознак під дією факторів зовнішнього середовища є різнолистність у стрілоліста: занурені у воду листя мають стрічковоподібну форму, листя, що плавають на поверхні води, - округлу, а що знаходяться в повітряному середовищі, - стрілоподібні. Якщо ж вся рослина виявляється повністю зануреною у воду, її листя тільки стрічкоподібне.
8 слайд
Модифікаційна мінливість Під дією ультрафіолетових променів у людей (якщо вони не альбіноси) виникає засмага в результаті накопичення в шкірі меланіну, причому у різних людей інтенсивність забарвлення шкіри різна. Отже, зміни низки ознак організмів викликається дією чинників довкілля. Причому ці зміни не успадковуються. Так, якщо отримати потомство від тритонів, вирощених на темному грунті, і помістити їх на світлий, то всі вони матимуть світле забарвлення, а не темне, як їхні батьки. Тобто цей вид мінливості не зачіпає генотип і тому не передається нащадкам.
9 слайд
10 слайд
Модифікаційна мінливість Мінливість організмів, що виникає під впливом факторів зовнішнього середовища і не торкається генотипу, називається модифікаційною. Модифікаційна мінливість носить груповий характер, тобто всі особини одного виду, поміщені в однакові умови, набувають подібних ознак. Наприклад, якщо посудину з зеленими евгленами помістити в темряву, то всі вони втратять зелене забарвлення, якщо ж знову виставити на світ - всі знову стануть зеленими. Модифікаційна мінливість є певною, тобто завжди відповідає факторам, що її викликають. Так, ультрафіолетові промені змінюють фарбування шкіри людини, посилені фізичні навантаження впливають на ступінь розвитку м'язів.
11 слайд
Модифікаційна мінливість Неадаптивні модифікації: морфози та фенокопії. Морфози – неспадкові зміни, викликані екстремальними чи незвичайними факторами середовища (ренгеноморфози, хемоморфози), що змінюють соматичні клітини. Морфози розглядають як «потворності», які не успадковуються і не мають адаптивного характеру. Наприклад, при опроміненні личинок дрозофіли отримують імаго з вирізками у різних частинах крила, які є наслідком загибелі частини клітин імагінальних дисків крила внаслідок опромінення. Фенокопії – неспадкові зміни, подібні до відомих мутацій. Фенокопії є результатом дії фізичних та хімічних агентів на генетично нормальний організм. Наприклад, при використанні талідоміду часто народжувалися діти з фекомелією – укороченими ластоподібними руками, яку можуть спричинити мутантні алелі.
12 слайд
Модифікаційна мінливість Незважаючи на те, що під впливом умов довкілля ознаки можуть змінюватися, ця мінливість не безмежна. Так, на полі пшениці можна виявити рослини з великими колоссями (20 см і більше) та дуже дрібними (3-4 см). Це тим, що генотип визначає певні межі, у яких може відбуватися зміна ознаки. Ступінь варіювання ознаки, чи межі модифікаційної мінливості, називають нормою реакції.
13 слайд
14 слайд
Модифікаційна мінливість Як правило, кількісні ознаки (висота рослин, врожайність, розмір листя, подій корів, несучість курей) мають ширшу норму реакції, тобто можуть змінюватися в широких межах, ніж якісні ознаки (колір вовни, жирність молока, будова квітки, група) крові). Знання норми реакції має велике значення для практики сільського господарства Отже, модифікаційна мінливість характеризується такими основними властивостями: 1. Неуспадкованість; 2. Груповий характер змін; 3. Відповідність змін дії фактора середовища.
15 слайд
Модифікаційна мінливість Для оцінки ступеня вираженості досліджуваної ознаки використовують поняття: ЕКСПРЕСИВНІСТЬ – ступінь фенотипного прояву гена. Цей показник залежить від взаємодії гена з іншими генами або від впливу зовнішніх умов. Наявність даного гена який завжди означає, що він виявиться у фенотипі. Для оцінки кількості особин, у яких ця ознака фенотипічно проявився, використовують термін ПЕНЕТРАНТНІСТЬ. Пенетрантність - частота фенотипного прояву ознаки у особин з однаковим генотипом цього гену. Пенетрантність уродженого вивиху стегна становить, наприклад, 20%, у цукрового діабету – 65%.
16 слайд
Модифікаційна мінливість Статистичні закономірності модифікаційної мінливості. Модифікаційна мінливість багатьох ознак рослин, тварин та людини підпорядковується загальним закономірностям. Ці закономірності виявляються виходячи з аналізу прояви ознаки в групи особин (n). Ступінь вираженості досліджуваного ознаки в членів вибіркової сукупності різна. Кожне конкретне значення ознаки, що вивчається, називають варіантом і позначають буквою v. При вивченні мінливості ознаки у вибірковій сукупності складається варіаційний ряд, в якому особини розташовуються за зростанням показника ознаки, що вивчається.
17 слайд
Модифікаційна мінливість На підставі варіаційного ряду будується варіаційна крива - графічне відображення частоти народження кожної варіанти Частота народження окремих варіант позначається буквою p. Наприклад, якщо взяти 100 колосків пшениці (n) і підрахувати кількість колосків у колосі, то ця кількість буде від 14 до 20 - це чисельне значення варіант (v). Варіаційний ряд: v = 14 15 16 17 18 19 20 Частота народження кожної варіанти p = 2 7 22 32 24 8 5 Середнє значення ознаки зустрічається частіше, а варіації, що значно відрізняються від нього, - значно рідше. Це називається нормальним розподілом. Крива на графіку буває, як правило, симетричною. Варіації, як більші, ніж середні, і менші, зустрічаються однаково часто.
18 слайд
Модифікаційна мінливість Легко порахувати середнє значення даної ознаки. Для цього використовують формулу: (v p) М = n де М - середня величина ознаки, у чисельнику сума творів варіант на їх частоту народження, в знаменнику - кількість варіант. Для цієї ознаки середнє значення дорівнює 17,13. Знання закономірностей модифікаційної мінливості має велике практичне значення, оскільки дозволяє передбачити та заздалегідь планувати ступінь виразності багатьох ознак організмів залежно від умов довкілля.
Мінливість
Слайд 2
Мінливість - здатність живих організмів набувати нових ознак і властивостей. Завдяки мінливості, організми можуть пристосовуватися до змінних умов довкілля.
Слайд 3
Слайд 4
Розрізняють два типи мінливості: Неспадкова, або фенотипічна, - мінливість, за якої змін генотипу не відбувається. Її також називають груповою, певною, модифікаційною. Спадкова, чи генотипічна, індивідуальна, невизначена – зміни ознак організму, зумовлені зміною генотипу; вона буває: комбінативною - що виникає в результаті перекомбінації хромосом у процесі статевого розмноження та ділянок хромосом у процесі кросинговеру; мутаційної - що виникає внаслідок раптової зміни стану генів;
Слайд 5: Модифікаційна мінливість-мінливість організмів, що виникає під впливом факторів зовнішнього середовища і не торкається генотипу
Закономірності мінливості Модифікаційна мінливість-мінливість організмів, що виникає під впливом факторів довкілля і не торкається генотипу. Зміна неуспадкована для нас несуттєва. Чарльз Дарвін
Слайд 6: Ознаки організму
якісні (їх можна описати): забарвлення (колір); форма; група крові; жирність молока тощо. кількісні (їх можна виміряти): довжина (зріст); маса; Об `єм; кількість насіння і т.д.
Слайд 7
Які ознаки (якісні чи кількісні) більшою мірою схильні до мінливості? Чи виявлятимуться ці зміни в наступних поколіннях? Чому? Чи однакова ступінь мінливості ознаки у всіх особин даного виду? Чому?
Слайд 8: Якісні та кількісні ознаки: якісні – встановлювані описовим шляхом: - масть тварин, забарвлення насіння, зростання. Схильні до впливу середовища менше. Кількісні обумовлені шляхом виміру: - врожайність с/г культур, удойность корів, несучість курей. Схильні до впливу середовища більше
Слайд 9
Межі модифікаційної мінливості ознаки називають його нормою реакції Норма реакції - успадкована ознака
10
Слайд 10: Дивний об'єкт на річці росте, Нижнє листя вода витягне, Середній – на воду покладе як пліт, Верхній – до неба стрілою ковзне
11
Слайд 11
Закономірності мінливості Один і той самий генотип може в різних умовах давати різне значення ознаки. Одні ознаки мають широку норму реакції, інші – набагато вужчою. Стрілолист має два типи листя: - підводні надводні Головний фактор, що відповідає за розвиток форми листя – ступінь освітленості. ! Наведіть приклади ознак із вузькою та широкою нормою реакції.
12
Слайд 12
Модифікаційна мінливість Як правило, кількісні ознаки (висота рослин, врожайність, розмір листя, подій корів, несучість курей) мають ширшу норму реакції, тобто можуть змінюватися в широких межах, ніж якісні ознаки (колір вовни, жирність молока, будова квітки, група) крові). Знання норми реакції має велике значення для практики сільського господарства Отже, модифікаційна мінливість характеризується такими основними властивостями: 1. Неуспадкованість; 2. Груповий характер змін; 3. Відповідність змін дії фактора середовища.
13
Слайд 13
Статистичні закономірності модифікаційної мінливості. Модифікаційна мінливість багатьох ознак рослин, тварин та людини підпорядковується загальним закономірностям. Ці закономірності виявляються виходячи з аналізу прояви ознаки в групи особин (n). Ступінь вираженості досліджуваного ознаки в членів вибіркової сукупності різна. Кожне конкретне значення ознаки, що вивчається, називають варіантом і позначають буквою v. При вивченні мінливості ознаки у вибірковій сукупності складається варіаційний ряд, в якому особини розташовуються за зростанням показника ознаки, що вивчається.
14
Слайд 14
На підставі варіаційного ряду будується варіаційна крива - графічне відображення частоти народження кожної варіанти Частота народження окремих варіант позначається буквою p. Наприклад, якщо взяти 100 колосків пшениці (n) і підрахувати кількість колосків у колосі, то ця кількість буде від 14 до 20 - це чисельне значення варіант (v). Варіаційний ряд: v = 14 15 16 17 18 19 20 Частота народження кожної варіанти p = 2 7 22 32 24 8 5 Середнє значення ознаки зустрічається частіше, а варіації, що значно відрізняються від нього, - значно рідше. Це називається нормальним розподілом. Крива на графіку буває, як правило, симетричною. Варіації, як більші, ніж середні, і менші, зустрічаються однаково часто.
15
Слайд 15
Легко порахувати і середнє значення цієї ознаки. І тому використовують формулу: (v ּ p) М = n де М - середня величина ознаки, у чисельнику сума творів варіант з їхньої частоту встречаемости, в знаменнику - кількість варіант. Для цієї ознаки середнє значення дорівнює 17,13. Знання закономірностей модифікаційної мінливості має велике практичне значення, оскільки дозволяє передбачити та заздалегідь планувати ступінь виразності багатьох ознак організмів залежно від умов довкілля.
16
Слайд 16: Закономірності мінливості
Спадкова Неспадкова Зміна генотипу Зміна фенотипу Спадкоємність Не успадковуються Індивідуальна Масова Незалежні, шкідливі або корисні Пристосувальні Не адекватні середовищу Адекватні середовищу Приводить до утворення комбінацій та мутацій Приводить до утворення модифікацій Причини-іонизи. та ін. зміни
17
Слайд 17: Комбінативна спадкова мінливість
Можливості виникнення комбінацій: Профаза I мейозу – кросинговер; Анафаза I – незалежна розбіжність гомологічних хромосом; Анафаза II – незалежна розбіжність хроматид Випадкове злиття гамет
18
Слайд 18: ВИСНОВКИ:
Закономірності мінливості ВИСНОВКИ: Мінливість проявляється у всіх організмів і є їхньою властивістю. Розрізняють спадкову та неспадкову (модифікаційну) мінливість. Межі модифікаційної мінливості ознаки називають нормою реакції. Модифікації (модифікаційні зміни) не торкаються генотипу; не передаються у спадок; виникають під впливом чинників довкілля; проявляються подібним чином у багатьох особин виду; можуть зникати з часом. Можливі лише межах норми реакції, тобто. визначаються генотипом. Успадковується не сама ознака, а здатність виявляти цю ознаку у певних умовах, тобто. успадковується норма реакції організму зовнішні умови.
Завантаження...
