Наследственные изменения генотипа — МегаЛекции
3. изменения, не затpагивающие генотипа
4. изменения, связанные с получением новых сочетаний генов в генотипе
5. изменения, пpисходящие вне пpямой связи с опpеделенными фактоpами внешней сpеды
77.Мутации, вызванные специальными напpавленными воздействиями, повышающими мутационный пpоцесс, называют
1.соматические 2. генеpативные 3. спонтанные 4. индуциpованные 5. генные
78.Комбинативную изменчивость обеспечивают все пpоцессы, кpоме
1. независимое pасхождение хpомосом пpи мейозе
Хpомосомные аббеpации
3. случайное сочетание хpомосом пpи оплодотвоpении
4. pекомбинации генов пpи кpоссинговеpе
5. названные под номеpами 1,3,4.
79.Для модификационной изменчивости хаpактеpно все, кpоме
1. пpоисходит под действием фактоpов сpеды
2. не выходит за пpеделы «ноpмы pеакции»
3. носит пpиспособительный хаpактеp
Совеpшенно не зависит от генотипа
5. изменения не затpагиваеют генотип
80.Закон гомологических pядов в наследственной изменчивости сфоpмулиpовал
1. Ч. Даpвин 2. Г. Мендель 3. H.И.Вавилов 4. H.К.Кольцов 5. В. Иогансен
81.Множественными будут все аллели, кpоме
1. в популяции 3 аллельных гена
2. в популяции много аллельных генов
В популяции 2 аллельных гена
4. в популяции 5 аллельных генов
5. пpавильного ответа нет
82.Число телец Баppа у мужчин с каpиотипом 49, ХХХХУ
1. 4: 2. 3:3. 2: 4. 0: 5. 1:
83.Опpеделить тип наследования, если у больного отца здоpовы дочеpи и сыновья, но дочеpи имеют сыновей как здоpовых, так и больных, а в семьях сыновей больных детей нет
1. аутосомно-pецессивный
2. сцепленный с у-хpомосомой
3. доминантный, сцепленный с Х
Pецессивный, сцепленный с Х
5. аутосомно-доминантный
84.Число гамет и их пpоцентное соотношение у дигетеpозигот, если гены лежат в pазных паpах хpомосом
1. 2,75:25. 2. 4,25:25:25:25. 3. 2,50:50. 4. 1. 5. 4. зависит от кроссинговера
85.Одна из фоpм взаимодействия генов, пpи котоpой для pазвития пpизнака необходимо наличие в генотипе двух доминантных генов из pазных аллельных паp
1. неполное доминиpование 2. свеpхдоминиpование 3. комплементаpность
4. кодоминиpование 5. полное доминиpование
86.Сходные изменения фенотипа, обусловленные мутациями pазных неаллельных генов называют
1. генокопии 2. экспpессивность 3. фенокопии
4. пенентpантность 5. длительные модификации
87.Гены, содеpжащие инфоpмацию о pасположении аминокислот в молекуле белка-феpмента называют
1. функциональные 2. стpуктуpные3. опеpон 4. гены опеpатоpы 5. цистpоны
88.Стpуктуpная пеpестpойка хpомосомы, пpи котоpой пpоисходит потеpя фpагмента
1. pедупликация 2. инвеpсия 3. дупликация 4. делеция 5. pепаpация
89.Цитологически у всех больных обнаpуживается укоpечение на тpеть коpоткого плеча одного из гомологов хpомосомы 5. Клинически этот синдpом очень полимоpфен. У детей есть лишь один специфический пpизнак, позволяющий дать точный диагноз. Этот пpизнак и синдpом:
1. умственная отсталость: синдpом Шеpешевского-Теpнеpа
2. евнухоидизм-синдpом Клайнфельтеpа
Хаpактеpный плач в виде кошачьего кpика-синдpом кошачьего кpика
4. аномалии глазного яблока и заячья губа-синдpом патау
5. плоское лицо со скошенными глазами, небольшая кpуглая голова-болезнь Дауна
90.Болезнь пpи котоpой наpушен спеpматогенез, бесплодие, евнуховидный тип телосложения
1. Шеpешевского-Теpнеpа 2. фенилкетонуpия 3. Дауна
4. Клайнфельтеpа 5. Тpипло-Х /ХХХ/
91.В опытах Менделя пpи моногибpидном скpещивании гетеpозигот наблюдается все, кpоме
1. единообpазие 1-поколения 2. независимое наследование
3. доминиpование 4. чистота гамет 5. pасщепление
92.Пpи дигибpидном скpещивании по Менделю наблюдается все, кpоме
1. доминиpование 2. взаимодействие генов3. чистота гамет
4. независимое наследование 5. единообpазие 1-поколения
93.Опpеделить тип наследование по pодословной, если болезнь наблюдается у мужчин и женщин, больные pождаются от фенотипически здоpовых pодителей, наличие больных опpеделяется «по гоpизонтали»
1. аутосомно-доминантный
Аутосомно-pецессивный
3. доминантный, сцепленый с Х
4. pецессивный, сцепленный с Х
5. сцепленный с У-хpомосомой
1. 4, 25%: 25%: 25%: 25%: 2. 1. 3. 2, 50%: 50%:
4. 4, 30%: 20%: 20%: 30% 5. 3, 25%: 50%: 25%:
95.У pодителей IV гpуппа кpови, у детей могут быть все гpуппы, кpоме
1. IY 2. I гpуппа3. II гpуппа, гомозигота 4. III гpуппа, гомозигота 5. II и III.
96.Участки стpуктуpного гена эукаpиот, несущие генетическую инфоpмацию, называют
1. экзоны 2. опероны 3. генокопии 4. фенокопии 5. интроны
97.Hаследственность с позиции молекуляpной биологии
1. это совокупность молекул ДHК оpганизма
2. ген-участок молекулы ДHК в хpомосоме
3. ген опpеделяет стpоение белка живой клетки и тем самым участвует в фоpмиpовании пpизнаков оpганизма
4. гены-элементаpные единицы наследственности
Названное под номеpом 4,2,3.
98.Hаpушения аминокислотного обмена пpиводят к pазвитию наследственного заболевания
1. болезнь Дауна 2. синдpом Патау 3. фенилкетонуpия
4. синдpом «кошачьего кpика» 5. все выше названное
99.Каpиотип болезни, пpи котоpой наблюдается умственная отсталость, маленький чеpеп, плоское, шиpокое пеpеносье, узкие глазные щели с косым pазpезом, имеется эпикант
1. 47, ХХХ 2. 45, Х0 3. 47,21+ 4. 47,13+ 5. 48, ХХХУ
100. Каpиотип болезни, пpи котоpом женщина отличается малым pостом, медленным половым созpеванием, недоpазвитием половых оpганов и бесплодием. Половой хpоматин отсутсвует
1. 47, ХХУ 2. 47, ХХХ 3. 47, 21+ 4. 45, Х0 5. 47, 13+
101.Классификация мутаций по изменениям в генотипе. Все, кpоме
1. геномные 2. генные 3. хpомосомные 4. индуциpованные 5. полиплоидия
102.Мендель изучал поведение двух паp генов, лежавших в одной хpомосоме, но получил pезультаты близкие к отношению 9:3:3:1, котоpого следует ожидать для несцепленных генов. Как часто такие гены должны вовлекаться в кpоссинговеp, чтобы их сцепление осталось незамеченным?
1. 58% 2. 18% 3. 50%4. 6% 5. 36%
103.Год, когда Уотсон и Кpик пpедложили модель макро-молекуляpной стpуктуpы ДHК, т.е. год начала синтетического пеpиода pазвития генетики
1. 1865. 2. 1900. 3. 1953. 4. 1911. 5. 1928.
104.Кариотип больного и количество телец Барра при синдроме трипло-Х
1. 45,Х0-отсутствуют 2. 47,ХХХ-3. 3. 47,21+-1. 4. 47,ХХУ-1. 5. 47, ХХХ-2.
105.Сколько типов гамет и в каком процентном соотношении дает организм гетерозиготный по двум парам генов при сцепленном наследовании
1. 4,45:5:45:5. 2. 1,100. 3. 2,50:50. 4. 2,25:75. 5. 4,25:25:25:25.
106.Взаимодействие неаллельных генов, при котором скрещивание дигибридов дает расщепление по фенотипу 1:4:6:4:1 или 15:1.
1. плейотропия 2. комплементарность 3. полимерия 4. эпистаз 5. кодоминирование
107.Множественное действие гена, способность гена определять развитие нескольких признаков
1. дискретность 2. полимерия 3. плейотропия
4. комплементарность 5. множественный аллеломорфизм
108.Взаимодействие аллельных генов у гетерозигот, при котором каждый ген себя проявляет
1. сверхдоминирование 2. неполное доминирование
3. эпистаз 4. кодоминирование 5. доминирование
109.Совокупность генов в гаплоидном наборе хромосом называют
1. генотип 2. генофонд 3. геном4. кариотип 5. фенотип
110.Участок структурного гена эукариот, который, как правило, не несет генетической информации
1. экзон 2. интрон 3. индуктор 4. сплайсинг 5. рекон
111.Если доминантный ген локализован в У-хромосоме, то произойдет
1. прямая передача признака всем дочерям
2. признак передается дочерям и сыновьям
3. передача признака только дочерям
4. в последующих поколениях признак у потомков мужского пола не проявляется
Рекомендуемые страницы:
Воспользуйтесь поиском по сайту:
megalektsii.ru
Наследственная и ненаследственная изменчивость
Изменчивость есть процесс, отражающий взаимосвязь организма со средой.
С генетической точки зрения изменчивость представляет собой результат реакции генотипа в процессе индивидуального развития организма на условия внешней среды.
Изменчивость организмов является одним из главных факторов эволюции. Она служит источником для искусственного и естественного отборов.
Биологи различают наследственную и ненаследственную изменчивость. К наследственной изменчивости относят такие изменения признаков организма, которые определяются генотипом и сохраняются в ряду поколений. К ненаследственной изменчивости, которую Дарвин назвал определенной, а теперь называют модификационной, или фенотипической, изменчивостью, относят изменения признаков организма; не сохраняющиеся при половом размножении.
Наследственная изменчивость представляет собой изменение генотипа, ненаследственная изменчивость — изменение фенотипа организма.
В течение индивидуальной жизни организма под влиянием факторов внешней среды у него могут возникать два типа изменений: в одном случае изменяется функционирование, действие генов в процессе формирования признаков, в другом — сам генотип.
Мы познакомились с наследственной изменчивостью, возникающей в результате комбинаций генов и их взаимодействия. Комбинация генов осуществляется на основе двух процессов: 1) независимого распределения хромосом в мейозе и их случайного сочетания при оплодотворении; 2) перекреста хромосом и рекомбинаций генов. Наследственную изменчивость, обусловленную комбинацией и рекомбинацией генов, принято называть
Источником для естественного отбора являются наследственные изменения — как мутации генов, так и их рекомбинации.
Модификационная изменчивость играет ограниченную роль в органической эволюции. Так, если взять вегетативные побеги от одного и того же растения, например земляники, и выращивать их в различных условиях влажности, температуры, освещенности, на разных почвах, то несмотря на одинаковый генотип, они окажутся различными. Действием разных экстремальных факторов у них можно вызвать еще большие различия. Однако семена, собранные с таких растений и высеянные в одинаковых условиях, дадут однотипное потомство, если не в первом, то в последующих поколениях. Изменения признаков организма, вызванные действием факторов среды в онтогенезе, исчезают со смертью организма.
Вместе с тем способность к подобного рода изменениям, ограниченная пределами нормы реакции генотипа организма, имеет важное эволюционное—значение. Как показали А. П. Владимирский в 20-х годах, В. С. Кирпичников и И. И. Шмальгаузен в 30-х годах, в том случае, когда модификационные изменения приспособительного значения возникают при постоянно действующих в ряду поколений факторах среды, которые способны вызывать мутации, определяющие такие же изменения, может создаться впечатление наследственного закрепления модификаций.
Мутационные изменения обязательно связаны с реорганизацией воспроизводящихся структур половых и соматических клеток. Коренное отличие мутаций от модификаций сводится к тому, что мутации могут точно воспроизводиться в длительном ряду клеточных поколений, независимо от условии среды, в которой осуществляется онтогенез. Это объясняется тем, что возникновение мутаций связано с изменением уникальных структур клетки — хромосоме.
По вопросу о роли изменчивости в эволюции шла длительная дискуссия в биологии в связи с проблемой наследования так называемых благоприобретенных признаков, выдвинутой Ж. Ламарком в 1809 г., отчасти принятой Ч. Дарвиным и поддерживаемой еще до сих пор рядом биологов. Но абсолютное большинство ученых саму постановку данной проблемы считало ненаучной. При этом необходимо сказать, что представление о том, будто наследственные изменения в организме возникают адекватно действию фактора среды, совершенно абсурдно. Мутации происходят в самых различных направлениях; они не могут быть приспособительными для самого организма, поскольку возникают в единичных клетках
И их действие реализуется только в потомстве. Не фактор, вызвавший мутацию, а только отбор оценивает приспособительное знание мутации. Поскольку направление и темп эволюции определяются естественным отбором, а последний контролируется многими факторами внутренней и внешней среды, создается ложное представление об изначальной адекватной целесообразности наследственной изменчивости.
Отбор на основе единичных мутаций «конструирует» системы генотипов, отвечающих требованиям тех постоянно действующих условий, в которых существует вид.
Термин «мутация» впервые был предложен Г. де Фризом в его классическом труде «Мутационная теория» (1901 —1903гг.). Мутацией он назвал явление скачкообразного, прерывного изменения наследственного признака. Основные положения теории де Фриза до сих пор не утратили своего значения, и поэтому их следует здесь привести:
- мутация возникает внезапно, без всяких переходов;
- новые формы вполне константны, т. е. устойчивы;
- мутации в отличие от ненаследственных изменений (флуктуаций) не образуют непрерывных рядов, не группируются вокруг среднего типа (моды). Мутации являются качественными изменениями;
- мутации идут в разных направлениях, они могут быть как полезными, так и вредными;
- выявление мутаций зависит от количества особей, проанализированных для обнаружения мутаций;
- одни и те же мутации могут возникать повторно.
Однако Г. де Фриз допустил принципиальную ошибку, противопоставив теорию мутаций теории естественного отбора. Он неправильно считал, что мутации могут сразу давать новые виды, приспособленные к внешней среде, без участия отбора. На самом деле мутации являются лишь источником наследственных изменений, служащих материалом для отбора. Как мы убедимся дальше, мутация гена оценивается отбором только в системе генотипа. Ошибка Г. де Фриза связана, отчасти с тем, что изучавшиеся им мутации у энотеры (Oenothera Lamarciana) впоследствии оказались результатом расщепления сложного гибрида.
Но нельзя не восхищаться тем научным предвидением, которое сделал Г. де Фриз в отношении формулирования основных положений мутационной теории и ее значения для селекции. Еще в 1901 г. он писал: «…мутация, само мутирование должно стать объектом исследования. И если нам когда-нибудь удастся выяснить законы мутирования, то не только наш взгляд на взаимное родство живущих ныне организмов станет гораздо глубже, но мы смеем также надеяться, что должна открыться возможность так же хорошо владеть мутабильностью, как селекционер господствует над изменяемостью, вариабильностью. Конечно, к этому мы придем постепенно, овладевая отдельными мутациями, и это также принесет много пользы сельскохозяйственной и садовой практике. Многое, что кажется теперь недостижимым, окажется в нашей власти, если только нам удастся познать законы, на которых основывается мутирование видов. Очевидно, здесь нас ждет необозримое поле настойчивой работы высокого значения как для науки, так и для практики. Это многообещающая область господства над мутациями». Как мы убедимся дальше, современное естествознание стоит на пороге познания механизма мутации генов.
Теория мутаций могла развиваться только после открытия законов Менделя и установленных в опытах школы Моргана закономерностей сцепления генов и их рекомбинации в результате кроссинговера. Только с момента установления наследственной дискретности хромосом, теория мутаций получила базу для научного исследования.
Хотя в настоящее время вопрос о природе гена выяснен не окончательно, тем не менее прочно установлен ряд общих закономерностей мутирования гена.
Мутации генов возникают у всех классов и типов животных, высших и низших растений, многоклеточных и одноклеточных организмов, у бактерий и вирусов. Мутационная изменчивость как процесс качественных скачкообразных изменений является всеобщей для всех органических форм.
Чисто условно мутационный процесс делят на спонтанный и индуцированный. В тех случаях, когда мутации возникают под влиянием обычных природных факторов внешней среды или в результате физиологических и биохимических изменений в самом организме, их относят к спонтанным мутациям. Мутации, возникающие под влиянием специальных воздействий (ионизирующей радиации, химических веществ, экстремальных условий и т. д.), называют индуцированными. Принципиальных различий между спонтанными и индуцированными мутациями нет, но изучение последних подводит биологов к овладению наследственной изменчивостью и разгадке тайны гена.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
www.activestudy.info
Наследственная изменчивость
Наследственная изменчивость затрагивает генотип и передается по наследству. Она бывает комбинативной и мутационной.
Комбинативная изменчивость — появление новых сочетаний признаков вследствие перекомбинации генов. Основой комбинативной изменчивости является половой процесс; случайная комбинация негомологичных хромосом в мейозе и, как следствие, независимое наследование признаков; рекомбинация генов в результате кроссинговера. Комбинативная изменчивость определяет разнообразие особей и необходима для вида в его приспособлении к условиям среды.
В основе комбинативной изменчивости лежит половое размножение организмов, вследствие которого возникает огромное разнообразие генотипов. Практически неограниченными источниками генетической изменчивости служат три процесса:
► Независимое расхождение гомологичных хромосом в первом мейотическом делении. Именно независимое комбинирование хромосом при мейозе является основой третьего закона Менделя. Появление зеленых гладких и желтых морщинистых семян гороха во втором поколении от скрещивания растений с желтыми гладкими и зелеными морщинистыми семенами — пример комбинативной изменчивости.
► Взаимный обмен участками гомологичных хромосом, или кроссинговер. Он создает новые группы сцепления, т. е. служит важным источником генетической рекомбинации аллелей. Рекомбинантные хромосомы, оказавшись в зиготе, способствуют появлению признаков, нетипичных для каждого из родителей.
► Случайное сочетание гамет при оплодотворении.
Эти источники комбинативной изменчивости действуют независимо и одновременно, обеспечивая при этом постоянную «перетасовку» генов, что приводит к появлению организмов с другими генотипом и фенотипом (сами гены при этом не изменяются). Однако новые комбинации генов довольно легко распадаются при передаче из поколения в поколение.
Комбинативная изменчивость является важнейшим источником всего колоссального наследственного разнообразия, характерного для живых организмов. Однако перечисленные источники изменчивости не порождают существенных для выживания стабильных изменений в генотипе, которые необходимы, согласно эволюционной теории, для возникновения новых видов. Такие изменения возникают в результате мутаций.
Мутационная изменчивость — наследственные изменения генотипического материала хромосом и генов. Мутации имеют ряд характерных особенностей.
1. Затрагивают генотип и наследуются.
2. Носят скачкообразный и индивидуальный характер. Возникают у единичных особей в популяции.
3. Неадекватны условиям среды и могут быть нейтральными, полезными, чаще вредными.
4. Могут привести к образованию новых признаков, популяций или гибели организма.
В основе любых мутаций лежит появление новых типов белков.
Почти любое изменение в структуре или количестве хромосом, при котором клетка сохраняет способность к самовоспроизведению, обусловливает наследственное изменение признаков организма. По характеру изменения генома, т. е. совокупности генов, заключенных в гаплоидном наборе хромосом, различают генные, хромосомные и геномные мутации.
Генные, или точковые, мутации— результат изменения нуклеотидной последовательности в молекуле ДНК в пределах одного гена. Такое изменение в гене воспроизводится при транскрипции в структуре иРНК; оно приводит к изменению последовательности аминокислот в полипептидной цепи, образующейся при трансляции на рибосомах. В результате синтезируется другой белок, что ведет к изменению соответствующего признака организма. Это наиболее распространенный вид мутаций и важнейший источник наследственной изменчивости организмов.
Существуют разные типы генных мутаций, связанных с добавлением, выпадением или
перестановкой нуклеотидов в гене. Это:
— дупликации (повторение участка гена),
— вставки (появление в последовательности лишней пары нуклеотидов),
— делеции («выпадение одной или более пар нуклеотидов),
— замены нуклеотидных пар,
— инверсии (переворот участка гена на 180°).
Эффекты генных мутаций чрезвычайно разнообразны. Большая часть из них фенотипически не проявляется, поскольку они рецессивны. Это очень важно для существования вида, так как в большинстве своем вновь возникающие мутации оказываются вредными. Однако их рецессивный характер позволяет им длительное время сохраняться у особей вида в гетерозиготном состоянии без вреда для организма и проявиться в будущем при переходе в гомозиготное состояние.
Хромосомные мутации (перестройки, или аберрации) — это изменения в структуре хромосом, которые можно выявить и изучить под световым микроскопом.
Известны перестройки разных типов:
— нехватка, или дефишенси, — потеря концевых участков хромосомы;
— делеция — выпадение участка хромосомы в средней ее части;
— дупликация — двух- или многократное повторение генов, локализованных в
определенном участке хромосомы;
— инверсия — поворот участка хромосомы на 180°, в результате чего в этом участке
гены расположены в последовательности, обратной по сравнению с обычной;
— транслокация — изменение положения какого-либо участка хромосомы в хромосомном
наборе. К наиболее распространенному типу транслокаций относятся реципрокные,
при которых происходит обмен участками между двумя негомологичными хромосомами.
Участок хромосомы может изменить свое положение и без реципрокного обмена,
оставаясь в той же хромосоме или включаясь в какую-то другую.
Геномные мутации — изменение числа хромосом в геноме клеток организма. Это явление происходит в двух направлениях: в сторону увеличения числа целых гаплоидных наборов (полиплоидия) и в сторону потери или включения отдельных хромосом (анеуплоидия).
Полиплоидия — кратное увеличение гаплоидного набора хромосом. Клетки с разным числом гаплоидных наборов хромосом называются триплоидными (Зn), тетраплоидными (4n), гексанло-идными (6n), октаплоидными (8n) и т. д.
Чаще всего полиплоиды образуются при нарушении порядка расхождения хромосом к полюсам клетки при мейозе или митозе. Это может быть вызвано действием физических и химических факторов. Химические вещества типа колхицина подавляют образование митотического веретена в клетках, приступивших к делению, в результате чего удвоенные хромосомы не расходятся и клетка оказывается тетрагшоидной.
Полиплоидия приводит к изменению признаков организма и поэтому является важным источником изменчивости в эволюции и селекции, особенно у растений. Это связано с тем, что у растительных организмов весьма широко распространены гермафродитизм (самоопыление), апомиксис (партеногенез) и вегетативное размножение. Поэтому около трети видов растений, распространенных на нашей планете, — полиплоиды, а в резко континентальных условиях высокогорного Памира произрастает до 85% полиплоидов. Почти все культурные растения тоже полиплоиды, у которых, в отличие от их диких сородичей, более крупные цветки, плоды и семена, а в запасающих органах (стебель, клубни) накапливается больше питательных веществ. Полиплоиды легче приспосабливаются к неблагоприятным условиям жизни, легче переносят низкие температуры и засуху. Именно поэтому они широко распространены в северных и высокогорных районах.
Анеуплоидия, или гетероплодия, — явление, при котором клетки организма содержат измененное число хромосом, не кратное гаплоидному набору. Анеуплоиды возникают тогда, когда не расходятся или теряются отдельные гомологичные хромосомы в митозе и мейозе. В результате нерасхождения хромосом при гаметогенезе могут возникать половые клетки с лишними хромосомами, и тогда при последующем слиянии с нормальными гаплоидными гаметами они образуют зиготу 2n + 1 (трисомик) по определенной хромосоме. Если в гамете оказалось меньше на одну хромосому, то последующее оплодотворение приводит к образованию зиготы 1n — 1 (моносомик) по какой-либо из хромосом. Кроме того, встречаются формы 2n — 2, или нуллисомики, так как отсутствует пара гомологичных хромосом, и 2n + х, или полисомики.
Анеуплоиды встречаются как у растений и животных, так и у человека. Анеуплоидные растения обладают низкой жизнеспособностью и плодовитостью, а у человека это явление нередко приводит к бесплодию и в этих случаях не наследуется. У детей, родившихся от матерей старше 38 лет, вероятность анеуплоидии повышена (до 2,5%). Кроме того, случаи анеуплоидии у человека вызывают хромосомные болезни.
biofile.ru
Наследственная (генотипическая) изменчивость | Генетика. Реферат, доклад, сообщение, кратко, презентация, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест
Наследственная изменчивость — это изменение признаков и свойств организма, вызванное изменениями его генетического материала.
В основе наследственной изменчивости лежит половое размножение живых организмов, которое приводит к возникновению огромного разнообразия генотипов. Поэтому наследственную изменчивость ещё называют генотипической изменчивостью.
Наследственная изменчивость организмов обычно возникает с появлением мутаций или новых комбинаций генов, образующихся в процессе мейоза при формировании половых клеток или при оплодотворении. Поэтому наследственную (генотипическую) изменчивость подразделяют на два типа: комбинативную (лат. combinatio — «объединение») и мутационную. В обоих случаях изменения структуры генов или хромосом, последовательности нуклеотидов в молекулах ДНК и числа хромосом определяются нарушениями генотипа. Всё это приводит к изменению генотипа и признаков, им контролируемых.
Комбинативная изменчивость может быть результатом рекомбинаций генов и хромосом, несущих различные аллели (т. е. перераспределения генетического материала родителей в их потомстве). Это выражается в разнообразии потомков, получивших новые, иные, чем у организмов родителей, комбинации генов. Рекомбинация обычно происходит в мейозе при развитии половых клеток организмов и при оплодотворении (в зиготе). Комбинативная изменчивость — универсальный тип наследственной изменчивости, свойственный всему живому миру на Земле. Этот тип наследственной изменчивости имеет большое значение в эволюционных преобразованиях живого мира. Материал с сайта http://doklad-referat.ru
Мутационная изменчивость является следствием внезапно возникающих стойких изменений генетического материала — мутаций. Мутационные изменения — это скачкообразные и ненаправленные изменения исходной формы генотипа, обеспечивающие возникновение у живых организмов качественно новых наследственных признаков и свойств, которых ранее в природе не существовало. Мутационная изменчивость широко распространена в природе, но она может быть вызвана и искусственно, путём специальных воздействий человека на генотип организма. Этот тип наследственной изменчивости широко используется селекционерами для получения новых форм.
Дальнейшее развитие знания о наследственной изменчивости получили в трудах крупного отечественного учёного Николая Ивановича Вавилова (1887-1943). В 1920 г. он сформулировал закон гомологических рядов наследственной изменчивости, чем заложил основы сравнительной генетики. Этот закон обобщает огромный фактический материал о параллелизме изменчивости близких родов и видов и, таким образом, связывает воедино генетику и систематику. Этот закон явился крупным шагом на пути последующего синтеза генетики и эволюционного учения.
На этой странице материал по темам:Изменчивость растений
Доклад на тему наследственная генотипическая изменчивость
Развитие знания и наследственная изменчивость
Презентация на тему наследственность и изменчивость организмов
Почему наследственную изменчивость назывпют еще и генотипической
Почему комбинативная изменчивость является универсальным типом изменчивости?
doklad-referat.ru
| Археология Архитектура Астрономия Аудит Биология Ботаника Бухгалтерский учёт Войное дело Генетика География Геология Дизайн Искусство История Кино Кулинария Культура Литература Математика Медицина Металлургия Мифология Музыка Психология Религия Спорт Строительство Техника Транспорт Туризм Усадьба Физика Фотография Химия Экология Электричество Электроника Энергетика | В основе генотипической изменчивости обычно лежат новые комбинации аллелей, образующиеся в процессе мейоза, при оплодотворении или мутации. Поэтому наследственную (генотипическую) изменчивость подразделяют на два вида: комбинативную (лат. combinatio — объединение) и мутационную. В обоих случаях нарушаются структура гена и структура хромосом, т.е. изменяется последовательность нуклеотидов в ДНК, число хромосом, а также происходит расщепление аллельных пар генов; иными словами, меняется генотип. Все это и приводит к появлению новых наследуемых признаков. Комбинативная изменчивость представляет собой результат перераспределения наследственного материала родителей среди их потомства. Перекомбинация, или рекомбинация, генов и хромосом обычно происходит при мейозе (в процессе кроссинговера, при расхождении гомологичных хромосом) и при оплодотворении. Комбинативная наследственная изменчивость является универсальным свойством всех организмов — от бактерий до высших растений и животных. Наблюдается она и у вирусов. Этот вид наследственной изменчивости имеет важное значение при эволюционных преобразованиях. Мутационная изменчивость является результатом мутаций. Мутации — это внезапные изменения наследуемого генетического материала, приводящие к появлению новых признаков организма, способных передаваться последующему потомству. Мутации могут быть естественными и искусственно вызванными. В природе они могут возникать неожиданно (спонтанно), но чаще под влиянием мутагенов (мутация греч. henes — рождающий, рожденный), т.е. факторов, порождающих мутации. Естественные мутации могут затрагивать разнообразные стороны строения и функций организма. Например, у дрозофилы описаны мутационные изменения формы крыльев, окраска тела, глаз, а также многих физиологических признаков (продолжительность жизни, плодовитость, устойчивость к повреждающим факторам и пр.). Большинство мутаций нейтральны, однако бывают мутации, вредные для организма, некоторые (летальные) даже вызывают его гибель. Очень редко возникают полезные для организма мутации, которые улучшают какие-то свойства особи, но именно они, закрепленные в потомстве, дают ей некоторые преимущества в естественном отборе перед другими. Генотипическая изменчивость присуща всем живым организмам. Она является основным источником генетического разнообразия особей внутри вида, чем обусловливает эволюцию видов в природе и отбор лучших форм в селекции. 34 Термин «мутация» восходит к латинскому слову «mutatio», что в буквальном переводе означает — изменения или перемена. Мутационная изменчивость обозначает устойчивые и явные изменения генетического материала, что выводится в наследственные признаки. Именно это является первым звеном в цепочке формирования наследственных болезней и патогенеза. Данное явление стало активно изучаться только во второй половине 20-го века, а в настоящее время всё чаще можно слышать, что мутационная изменчивость должна изучаться, так как знание и понимание данного механизма становится ключевым для преодоления проблем человечества. Существует несколько видов мутаций в клетках. Их классификация зависит от разновидности самих клеток. Генеративные мутации происходят в половых клетках, также существуют гаметические клетки. Любые изменения наследуются и зачастую обнаруживаются в клетках потомков, от поколения к поколению передаётся ряд отклонений, которые в итоге становятся причиной заболеваний. 35 Спонтанные (случайные) мутации — это мутации, возникающие при нормальных условиях жизни. Спонтанный процесс зависит от внутренних и внешних факторов Спонтанные мутации у человека могут возникать в соматических и генеративных тканях. Метод учета спонтанных доминантных мутаций основан на том, что в редких случаях у одного из детей появится доминантный признак, отсутствующий у обоих родителей. Это должно свидетельствовать о возникновении спонтанной мутации. Проведенное в Дании изучение наследственности хондродистрофии показало, что примерно одна гамета из 24000 несет доминантную мутацию. Частоту возникновения в генеративных тканях человека спонтанных рецессивных мутаций рассчитал Холдейн. Он рассуждал следующим образом: женщина обладает двумя Х-хромосомами, если в одной из них произошла рецессивная мутация, приводящая к гемофилии, она будет ее скрывать от действия отбора. Мужчины, имея одну хромосому, при получении данной мутации заболевают и, как правило, не оставляют потомства. Однако число генов гемофилии в популяции не уменьшается. Отсюда следует, что частота вновь возникающих мутаций должна быть равна количеству мужчин, больных гемофилией. Расчеты показали, что эта величина равна от 1х10^5 до 5х10^5 за поколение. Для других наследственных заболеваний были найдены как более высокие, так и более низкие частоты мутирования Курт Браун предложил, так называемый, прямой метод оценки спонтанных генных, хромосомных и геномных мутаций. Метод основан на изучении популяционной выборки новорожденных. При этом рекомендуется оценивать частоту мутаций только в тех случаях, когда признак или наследственная болезнь не обнаруживается у родственников пробанда. 36 Генные (точковые) мутации — это изменения числа и/или последовательности нуклеотидов в структуре ДНК (вставки, выпадения, перемещения, замещения нуклеотидов) в пределах отдельных генов, приводящие к изменению количества или качества соответствующих белковых продуктов. Замены оснований приводят к появлению трех типов мутантных кодонов: с измененным смыслом (миссенс-мутации), с неизмененным смыслом (нейтральные мутации) и бессмысленных, или терминирующих кодонов (нонсенс-мутации). В результате миссенс-мутании в кодируемом данным геном полипептиде одна аминокислота замещается на другую, поэтому фенотипическое проявление мутации зависит от функциональной значимости затронутого домена. Так замены аминокислот в активных центрах белков могут сопровождаться полной потерей их функциональной активности. К примеру, миссенс-мутация в 553-м кодоне гена FAC, приводящая к замене лейцина на пролин, делает продукт этого гена неспособным комплементировать функциональный дефект в клетках больных анемией Фанкони. Не всякая замена аминокислоты отразится на функциональной активности белка, вследствие чего происшедшая мутация может остаться не вьшвленной. Этим объясняется факт отмечаемого несовпадения частоты мутаций в определенном гене и встречаемости мутантов по нему. Кроме того, в силу вырожденности генетического кода, не всякая замена основания приведет к миссенс-мутации, возможно, она окажется нейтральной 37 Хромосомные аберрации — (хромосомные мутации, хромосомные перестройки) изменения структуры хромосом. Классифицируют делеции (удаление участка хромосомы), инверсии (изменение порядка генов участка хромосомы на обратный), дупликации (повторение участка хромосомы) 38 Геномные мутации — это мутации, которые приводят к добавлению либо утрате одной, нескольких или полного гаплоидного набора хромосом ( рис. 118 , Б). Разные виды геномных мутаций называют гетероплоидией и полиплоидией . Геномные мутации связаны с изменением числа хромосом. Например, у растений довольно часто обнаруживается явлениеполиплоидии — кратного изменения числа хромосом. У полиплоидных организмов гаплоидный набор хромосом n в клетках повторяется не 2, как у диплоидов, а значительно большее число раз (3n, 4п, 5п и до 12n). Полиплоидия — следствие нарушения ходамитоза или мейоза: при разрушении веретена деления удвоившиеся хромосомы не расходятся, а остаются внутри неразделившейся клетки. В результате возникают гаметы с числом хромосом 2n. При слиянии такой гаметы с нормальной (n) потомок будет иметь тройной набор хромосом. Если геномная мутация происходит не в половых, а в соматических клетках, то в организме возникают клоны (линии) полиплоидных клеток. Нередко темпы деления этих клеток опережают темпы деления нормальных диплоидных клеток (2n). В этом случае быстро делящаяся линия полиплоидных клеток образует злокачественную опухоль. Если она не будет удалена или разрушена, то за счет быстрого деления полиплоидные клетки вытеснят нормальные. Так развиваются многие формы рака. Разрушение митотического веретена может быть вызвано радиацией, действием ряда химических веществ — мутагенов . Геномные мутации в животном и растительном мире многообразны, но у человека обнаружены только 3 типа геномных мутаций:тетраплоидия , триплоидия и анеуплоидия . При этом из всех вариантов анеуплоидий встречаются только трисомии по аутосомам ,полисомии по половым хромосомам (три-, тетра- и пентасомии), а из моносомий встречаются только моносомия-Х. 39 К хромосомным относятся болезни, обусловленные геномными мутациями или структурными изменениями отдельных хромосом. Хромосомные болезни возникают в результате мутаций в половых клетках одного из родителей. Из поколения в поколение передаются не более 3—5 % из них. Хромосомными нарушениями обусловлены примерно 50 % спонтанных абортови 7 % всех мёртворождений. Все хромосомные болезни принято делить на две группы: аномалии числа хромосом и нарушения структуры хромосом. · синдром Дауна — трисомия по 21 хромосоме, к признакам относятся: слабоумие, задержка роста, характерная внешность, изменения дерматоглифики; · синдром Патау — трисомия по 13 хромосоме, характеризуется множественными пороками развития, идиотией, часто — полидактилия, нарушения строения половых органов, глухота; практически все больные не доживают до одного года; · синдром Эдвардса — трисомия по 18 хромосоме, нижняя челюсть и ротовое отверстие маленькие, глазные щели узкие и короткие, ушные раковины деформированы; 60% детей умирают в возрасте до 3-х месяцев, до года доживают лишь 10%, основной причиной служит остановка дыхания и нарушение работы сердца. 40 Соматические мутации — мутации в клетках тела (не гаметах ). Если изменяются гены в соматических клетках, то мутации проявляются у данного организма и не передаются потомству при половом размножении. Однако при бесполом размножении, если организм развивается из клетки или группы клеток, имеющих мутировавший ген, мутации могут передаваться потомству. Такие мутации называются соматическими. 41Насле́дственные заболева́ния — заболевания, возникновение и развитие которых связано с дефектами в программном аппарате клеток, передаваемыми по наследству черезгаметы. Термин употребляется в отношении полиэтиологических заболеваний, в отличие от более узкой группы — генные болезни. Наследственные заболевания обусловлены нарушениями в процессах хранения, передачи и реализации генетической информации. От наследственных заболеваний следует отличать врождённые заболевания, которые обусловлены внутриутробными повреждениями, вызванными, например, инфекцией (сифилис илитоксоплазмоз) или воздействием иных повреждающих факторов на плод во время беременности. Наследственные болезни и врождённые заболевания представляют собой два частично перекрывающихся множества. При наследственных заболеваниях могут иметь место цитогенетические нарушения различного характера и локализации. Эти болезни могут быть связаны с нарушениями ядерной (хромосомной) или митохондриальной ДНК. Они могут развиться в результате генных (точечных) мутаций (транзиции, трансверсии[1], мутации сдвига рамки считывания[2][* 1]), либо довольно грубых изменений структуры хромосом[3] или мтДНК[4] (делеции, дупликации, инверсии, транслокации, транспозиции[5]), а также вследствие геномных мутаций (изменения числа хромосом[6]). |
studopedya.ru
Генотип и фенотип, их изменчивость
Генотип — это совокупность всех генов организма, являющихся его наследственной основой.
Фенотип — совокупность всех признаков и свойств организма, которые выявляются в процессе индивидуального развития в данных условиях и являются результатом взаимодействия генотипа с комплексом факторов внутренней и внешней среды.
Каждый биологический вид имеет свойственный только ему фенотип. Он формируется в соответствии с наследственной информацией, заложенной в генах. Однако в зависимости от изменений внешней среды состояние признаков варьирует от организма к организму, в результате чего возникают индивидуальные различия — изменчивость.
На основе изменчивости организмов появляется генетическое разнообразие форм. Различают изменчивость модификационную, или фенотипическую, и генетическую, или мутационную.
Модификационная изменчивость не вызывает изменений генотипа, она связана с реакцией данного, одного и того же генотипа на изменение внешней среды: в оптимальных условиях выявляется максимум возможностей, присущих данному генотипу. Модификационная изменчивость проявляется в количественных и качественных отклонениях от исходной нормы, которые не передаются по наследству, а носят лишь приспособительный характер, например, усиление пигментации кожи человека под действием ультрафиолетовых лучей или развития мышечной системы под действием физических упражнений и т. д.
Степень варьирования признака у организма, то есть пределы модификационной изменчивости называются нормой реакции. Таким образом, фенотип формируется в результате взаимодействия генотипа и факторов среды, Фенотипические признаки не передаются от родителей к потомкам, наследуется лишь норма реакции, то есть характер реагирования на изменение окружающих условий.
Генетическая изменчивость бывает комбинативной и мутационной.
Комбинативная изменчивость возникает в результате обмена гомологичными участками гомологичных хромосом в процессе мейоза, что приводит к образованию новых объединений генов в генотипе. Возникает в результате трех процессов: 1) независимого расхождения хромосом в процессе мейоза; 2) случайного соединения их при оплодотворении; 3) обмена участками гомологичных хромосом или конъюгации. .
Мутационная изменчивость (мутации). Мутациями называют скачкообразные и устойчивые изменения единиц наследственности — генов, влекущие за собой изменения наследственных признаков. Они обязательно вызывают изменения генотипа, которые наследуются потомством и не связаны со скрещиванием и рекомбинацией генов.
Существуют хромосомные и генные мутации. Хромосомные мутации связаны с изменением структуры хромосом. Это может быть изменение числа хромосом кратное или не кратное гаплоидному набору (у растений — полиплоидия, у человека — гетероплоидия). Примером гетероплоидии у человека может быть синдром Дауна (одна лишняя хромосома и в кариотипе 47 хромосом), синдром Шерешевского — Тернера (отсутствует одна Х-хромосома, 45). Такие отклонения в кариотипе человека сопровождаются расстройством здоровья, нарушение психики и телосложения, снижением жизнеспособности и др.
Генные мутации — затрагивают структуру самого гена и влекут за собой изменение свойств организма (гемофилия, дальтонизм, альбинизм и др.). Генные мутации возникают как в соматических, так и в половых клетках.
Мутации, возникающие в половых клетках, передаются по наследству. Их называют генеративными мутациями. Изменения в соматических клетках вызывают соматические мутации, распространяющиеся на ту часть тела, которая развивается из изменившейся клетки. Для видов, размножающихся половым путем, они не имеют существенного значения, для вегетативного размножения растений они важны.
shkolo.ru
Модификационные изменения передаются по наследству Условия в завещании kladsovetov.ru
Изменчивость в биологии — это. Виды изменчивости
Изменчивость в биологии — это возникновение индивидуальных различий между особями одного вида. Благодаря изменчивости популяция становится разнородной, а у вида появляется больше шансов приспособиться к меняющимся условиям окружающей среды.
В такой науке, как биология, наследственность и изменчивость идут рука об руку. Существуют два вида изменчивости:
Ненаследственная изменчивость
Модификационная изменчивость в биологии — это способность единичного живого организма (фенотипа) подстраиваться под факторы внешней среды в пределах своего генотипа. Благодаря такому свойству особи приспосабливаются к изменениям климата и других условий существования. Фенотипическая изменчивость лежит в основе адаптационных процессов, протекающих в любом организме. Так, у беспородных животных при улучшении условий содержания увеличивается продуктивность: надои молока, яйценоскость и прочее. А животные, завезенные в горные районы, вырастают низкорослыми и с хорошо развитым подшерстком. Изменение факторов внешней среды и обуславливают изменчивость. Примеры этого процесса можно легко найти в повседневной жизни: кожа человека под воздействием ультрафиолетовых лучей становится темной, в результате физических нагрузок развиваются мышцы, растения, выросшие в затененных местах и на свету, имеют разную форму листьев, а зайцы меняют окрас шерсти зимой и летом.
Для ненаследственной изменчивости характерны следующие свойства:
Наследственная изменчивость
Наследственная или генотипическая изменчивость в биологии — это процесс, в результате которого изменяется геном организма. Благодаря ей особь приобретает признаки, ранее несвойственные ее виду. По Дарвину, генотипическая изменчивость является основным двигателем эволюции. Различают следующие виды наследственной изменчивости:
Комбинативная изменчивость возникает в результате обмена генами при половом размножении. При этом признаки родителей по-разному комбинируются в ряду поколений, повышая разнообразие организмов в популяции.
Комбинативная изменчивость подчиняется правилам наследования Менделя.
Пример такой изменчивости — инбридинг и аутбридинг (близкородственное и неродственное скрещивание). Когда черты отдельного производителя хотят закрепить в породе животных, то применяют близкородственное скрещивание. Таким образом, потомство становится более однообразным и закрепляет качества основателя линии. Инбридинг ведет к проявлению рецессивных генов и может приводить к вырождению линии. Для повышения жизнеспособности потомства применяют аутбридинг — неродственное скрещивание. При этом нарастает гетерозиготность потомства и увеличивается разнообразие внутри популяции, и, как следствие, возрастает устойчивость особей к неблагоприятным воздействиям факторов внешней среды.
Мутации, в свою очередь, разделяются на:
Изменения, затрагивающие половые клетки, передаются по наследству. Мутации в соматических клетках могут передаваться потомству, если особь размножается вегетативным способом (растения, грибы). Мутации могут быть полезными, нейтральными или вредными.
Геномные мутации
Изменчивость в биологии посредством геномных мутаций может быть двух видов:
Хромосомные мутации
Изменчивость в биологии путем хромосомных мутаций появляется при изменении структуры самих хромосом: потери концевого участка, повторение набора генов, поворот отдельного фрагмента, перенос сегмента хромосомы в другое место или к другой хромосоме. Такие мутации часто возникают под воздействием радиации и химического загрязнения окружающей среды.
Генные мутации
Значительная часть таких мутаций не проявляется внешне, так как является рецессивным признаком. Обусловлены генные мутации изменением последовательности нуклеотидов — отдельных генов — и приводят к появлению молекул белка с новыми свойствами. 
Генные мутации у человека обуславливают проявление некоторых наследственных заболеваний — серповидно-клеточная анемия, гемофилия.
Цитоплазматические мутации
Цитоплазматические мутации связаны с изменениями в структурах цитоплазмы клетки, содержащих ДНК-молекулы. Это митохондрии и пластиды. Передаются такие мутации по материнской линии, так как зигота получает всю цитоплазму от материнской яйцеклетки. Пример цитоплазматической мутации, вызвавшей изменчивость в биологии — это перистолистность растений, которая вызывается изменениями в хлоропластах.
Для всех мутаций характерны следующие свойства:
Каждая мутация вызывается определенными причинами. В большинстве случаев точно установить ее не удается. В экспериментальных условиях для получения мутаций используют направленный фактор воздействия внешней среды — радиационное облучение и тому подобное.
Что делать, если тролли в Интернете атакуют вас? Вы активны в социальных сетях? Или просто любите изредка сидеть в Интернете? Если вы были в сети некоторое время, то, вероятно, знакомы с интернет-тро.
Непростительные ошибки в фильмах, которых вы, вероятно, никогда не замечали Наверное, найдется очень мало людей, которые бы не любили смотреть фильмы. Однако даже в лучшем кино встречаются ошибки, которые могут заметить зрител.
20 фото кошек, сделанных в правильный момент Кошки — удивительные создания, и об этом, пожалуй, знает каждый. А еще они невероятно фотогеничны и всегда умеют оказаться в правильное время в правил.
Чарли Гард умер за неделю до своего первого дня рождения Чарли Гард, неизлечимо больной младенец, о котором говорит весь мир, умер 28 июля, за неделю до своего первого дня рождения.
Наши предки спали не так, как мы. Что мы делаем неправильно? В это трудно поверить, но ученые и многие историки склоняются к мнению, что современный человек спит совсем не так, как его древние предки. Изначально.
7 частей тела, которые не следует трогать руками Думайте о своем теле, как о храме: вы можете его использовать, но есть некоторые священные места, которые нельзя трогать руками. Исследования показыва.
6. Модификационная изменчивость
Мы знаем, что модификационная изменчивость – частный случай ненаследственной изменчивости.
Модификационная изменчивость – способность организмовс одинаковым генотипом развиваться по-разному в разных условиях окружающей среды. В популяции таких организмов возникает определенныйнабор фенотипов. При этом организмы должны бытьодного возраста.
Модификации — это фенотипические ненаследственные различия, возникающие под влиянием условий среды у одинаковых по генотипу организмов (Карл Нэгели, 1884 г.).
Примеры модификаций широко известны и многочисленны.
Морфология листьев у водяного лютика и стрелолиста зависит от того, в какой среде, воздушной или подводной, они развиваются.
Стрелолист (Sagittariasagittaefolia ) имеет различные листья: стреловидные (надводные), серцевидные (плавающие) и лентовидные (подводные). Следовательно, у стрелолиста наследственно детерминирована не определенная форма листа, а способность в некоторых пределах изменять эту форму в зависимости от условий существования, что является приспособительной особенностью организма.
Если надземную часть стебля картофеля искусственно лишить доступа света. на ней развиваются клубни, висящие в воздухе.
У камбалы , ведущей донный образ жизни, верхняя сторона тела темная, что делает ее незаметной для приближающейся добычи, а нижняя — светлая. Но если аквариум со стеклянным дном и освещается не сверху, а снизу, то темной становится нижняя поверхность тела.
Кролики горностаевой породы имеют белый мех на теле, кроме конца морды, лап, хвоста и ушей. Если выбрить участок, например, на спине и держать зверька при пониженной температуре (0-1 °С), то на выбритом месте отрастает черная шерсть. Если выщипать часть черных волос и поместить кролика в условия повышенной температуры, то вновь отрастает белая шерсть.
Связано это с тем, что для каждого участка тела характерны свои уровень кровообращения и соответственно температура, в зависимости от чего формируется или деградирует черный пигмент — меланин . Генотип при этом остается одинаковым.
Где тепло , там пигмент деградирует → белый цвет шерсти, где холодно (дистальные участки), там пигмент не деградирует → черная шерсть.
Свойства модификаций
С. М. Гершензон [1983] описывает следующие свойства модификаций :
1. Степень выраженности модификации пропорциональна силе и продолжительности действия на организм фактора, вызывающего модификацию. Эта закономерность коренным образом отличает модификации от мутаций, особенно генных.
2. В подавляющем большинстве случаев модификация представляет собой полезную, приспособительную реакцию организма на тот или иной внешний фактор. Это можно видеть на примере вышеперечисленных модификаций у различных организмов.
3. Приспособительное значение имеют только те модификации, которые вызываются обычными изменениями приро дных условий . с которыми данный вид сталкивался раньше множество раз. Если же организм попадает в необычные , экстремальные обстоятельства .
то возникают модификации, лишенные приспособительного значения — морфозы .
Если действовать на личинок или куколок дрозофилы рентгеновскими или ультрафиолетовыми лучами, а также предельно переносимой температурой, то у развивающихся мух наблюдаются разнообразные морфозы ( мухи с закрученными кверху крыльями, с вырезками на крыльях, с расставленными крыльями, с крыльями малых размеров, фенотипически неотличимые от мух нескольких мутантных линий дрозофилы).
4. В отличие от мутаций, модификации обратимы . т. е. возникшее изменение постепенно исчезает, если устранено вызвавшее его воздействие. Так, загар у человека проходит, когда кожа перестает подвергаться инсоляции, объем мышц уменьшается после прекращения тренировки и т. д.
5. В отличие от мутаций, модификации не передаются по наследству . Это положение наиболее остро обсуждалось на протяжении всей истории человечества. Ламарк считал, что наследоваться могут любые изменения организма, приобретенные в течение жизни (ламаркизм). Даже Дарвин признавал возможность наследования некоторых модификационных изменений.
Первый серьезный удар по представлению о наследовании приобретенных признаков нанес А. Вейсман . Он на протяжении 22 поколений отрубал белым мышам хвосты и скрещивал их между собой. В общей сложности было обследовано 1592 особи, и ни разу не было обнаружено укорочения хвоста у новорожденных мышат. Результаты эксперимента были опубликованы в 1913 г. однако в нем не было особой необходимости, поскольку преднамеренные повреждения у человека. сделанные из ритуальных или «эстетических» соображений, — обрезание, протыкание ушей, уродование ступней, черепа и т. д. как известно, также не наследуются.
В СССР в 30-50-х гг. получили широкое распространение ошибочные теории Лысенко о наследовании «приобретенных признаков», т. е. фактически модификаций. Множество опытов, проведенных на разных организмах, показало ненаследуемость модификаций, и исследования такого рода представляют теперь лишь исторический интерес. В 1956-1970 гг. Ф. Крик сформулировал так называемую «центральную догму молекулярной биологии» . согласно которой перенос информации возможен только от ДНК к белкам, но не в обратном направлении.
Наследственная изменчивость
Насле́дственная изме́нчивость (генотипи́ческая изменчивость ) обусловлена возникновением разных типов мутаций и их комбинаций, которые передаются по наследству и впоследствии проявляются у потомства. [1]
Чарльз Дарвин назвал такой тип изменчивости неопределённой. поскольку изначально невозможно определить, какие проявятся изменения, кроме того, они всегда индивидуальны.
В каждой достаточно долго существующей совокупности особей спонтанно и ненаправленно возникают различные мутации, которые в дальнейшем комбинируются более или менее случайно с разными уже имеющимися в совокупности наследственными свойствами.
Изменчивость, обусловленную возникновением мутаций. называют мутационной, а обусловленную дальнейшей рекомбинацией генов в результате скрещивания — комбинативной.
Содержание
Комбинативная изменчивость — изменчивость, которая возникает вследствие рекомбинации генов во время слияния гамет. Основные причины:
Изменчивость моллюсков Donax variabilis
Мутационная изменчивость — изменчивость, вызванная действием на организм мутагенов, вследствие чего возникают мутации (реорганизация репродуктивных структур клетки). Мутагены бывают физические, химические и биологические.
Основные положения мутационной теории в 1901—1903 годах разработал Гуго де Фриз. и написал о ней в своей работе The Mutation Theory. Эта работа отвергала бытовавшее в то время понимание наследования как основного механизма изменчивости в теории Дарвина. Взамен он ввел термин «мутация», обозначавший неожиданное появление новых признаков в фенотипе, не вызванное наследственностью. Основные положения теории:
- Мутации возникают внезапно, скачкообразно, как дискретные изменения признаков.
- В отличие от ненаследственных изменений мутации представляют собой качественные изменения, которые передаются из поколения в поколение.
- Мутации проявляются по-разному и могут быть как полезными, так и вредными, как доминантными, так и рецессивными.
- Вероятность обнаружения мутаций зависит от числа исследованных особей.
- Сходные мутации могут возникать повторно.
- Мутации ненаправленны (спонтанны), то есть мутировать может любой участок хромосомы, вызывая изменения как незначительных, так и жизненно важных признаков.
Почти любое изменение в структуре или количестве хромосом, при котором клетка сохраняет способность к самовоспроизведению, обусловливает наследственное изменение признаков организма. По характеру изменения генома, то есть совокупности генов, заключенных в гаплоидном наборе хромосом, различают генные, хромосомные и геномные мутации.
На наследственной изменчивости основано всё разнообразие индивидуальных различий, которые включают:
Все эти типы наследственных изменений составляют материал эволюционного процесса (см. Микроэволюция ). В индивидуальном развитии организма проявление наследственных признаков и свойств всегда определяется не только основными, ответственными за данные признаки и свойства генами, но и их взаимодействием со многими другими генами, составляющими генотип особи, а также условиями внешней среды, в которой протекает развитие организма.
Неоспоримо важна точность при передаче генетической информации в ряду поколений, однако чрезмерная консервация генетической информации, заключенной в отдельных генетических локусах, может быть вредной для организма и вида в целом.
Эволюционно сложившиеся отношения между точностью функционирования генетических систем и частотой ошибок, возникающих при воспроизведении генетической информации отдельных генетических локусов, четко сбалансированы между собой, и уже установлено, что в ряде случаев являются регулируемыми. Запрограммированные и случайные наследуемые изменения генома, называемые мутациями, могут сопровождаться колоссальными количественными и качественными изменениями в экспрессии генов.
Примеры нормы генетических изменений Править
Наследственность и изменчивость. Хромосомная теория наследственности
Наследственность — это важнейшая особенность живых организмов, заключающаяся в способности передавать свойства и функции родителей потомкам. Эта передача осуществляется с помощью генов.
Ген — единица хранения, передачи и реализации наследственной информации. Ген представляет собой специфический участок молекулы ДНК, в структуре которого закодирована структура определенного полипептида (белка). Вероятно, многие участки ДНК не кодируют белки, а выполняют регулирующие функции. Во всяком случае в структуре генома человека только около 2% ДНК представляют собой последовательности, на основе которых идет синтез информационной РНК (процесс транскрипции), которая затем определяет последовательность аминокислот при синтезе белков (процесс трансляции). В настоящее время полагают, что в геноме человека имеется около 30 тыс. генов.
Гены расположены на хромосомах, которые находятся в ядрах клеток и представляют собой гигантские молекулы ДНК.
Хромосомная теория наследственности была сформулирована н 1902 г. Сэттоном и Бовери. Согласно этой теории хромосомы являются носителями генетической информации, определяющей наследственные свойства организма. У человека в каждой клетке имеется 46 хромосом, разделенных на 23 пары. Хромосомы, образующие пару, называются гомологичными.
Половые клетки (гаметы) образуются с помощью особого типа деления — мейоза. В результате мейоза в каждой половой клетке остается только по одной гомологичной хромосоме из каждой пары т.е. 23 хромосомы. Такой одинарный набор хромосом называется гаплоидным. При оплодотворении, когда сливаются мужская и женская половые клетки и образуется зигота, двойной набор, который называется диплоидным, восстанавливается. В зиготе у организма который из нее развивается, одна хромосома из каждой нары получена от отцовского организма, другая — от материнского.
Генотип — это совокупность генов, полученных организмом от родителей.
Другое явление, которое изучает генетика — изменчивость. Под изменчивостью понимают способность организмов приобретать новые признаки — различия в пределах вида. Выделяют две формы изменчивости:
— наследственную
— модификационную (ненаследственную).
Наследственная изменчивость — это форма изменчивости вызванная изменениями генотипа, которые могут быть связаны с мутационной либо комбинативной изменчивостью.
Мутационная изменчивость.
Гены время от времени подвергаются изменениям, которые получили название мутаций. Эти изменения имеют случайный характер и появляются спонтанно. Причины возникновения мутаций могут быть самыми разнообразными. Имеется целый ряд факторов воздействие которых повышает вероятность возникновения мутации. Это может быть воздействие определенных химических веществ радиации, температуры и т.д. С помощью этих средств можно вызывать мутации, однако случайный характер их возникновения сохраняется, и предсказать появление той или иной мутации невозможно.
Возникшие мутации передаются потомкам, т. е. определяют наследственную изменчивость, которая связанна с тем, где произошла мутация. Если мутация произошла в половой клетке то у нее есть возможность передаться потомкам, т.е. быть унаследованной. Если же мутация произошла в соматической клетке, то она передается только тем из них, которые возникают из этой соматической клетки. Такие мутации называются соматическими, они не передаются по наследству.
Различают несколько основных типов мутаций.
— Генные мутации, при которых изменения происходят на уровне отдельных генов, т. е. участков молекулы ДНК. Это может быть у трата нуклеотидов, замена одного основания на другое, перестановка нуклеотидов или добавление новых.
— Хромосомные мутации, связанные с нарушением структуры хромосом, приводят к серьезным изменениям, которые могут быть обнаружены при помощи микроскопа. К таким мутациям относятся утраты участков хромосом (делеции), добавление участков, поворот участка хромосомы на 180°, появление повторов.
— Геномные мутации вызвываются изменением числа хромосом. Могут появляться лишние гомологичные хромосомы: в хромосом ном наборе на месте двух гомологичных хромосом оказываются три -трисомия. В случае моносомии наблюдается утрата одной хромосомы из пары. При полиплоидии происходит кратное увеличение генома. Еще один вариант геномной мутации — гаплоидия, при которой остается только одна хромосома из каждой пары.
На частоту возникновения мутаций влияют, как уже было сказано, самые разнообразные факторы. При возникновении ряда геномных мутаций большое значение имеет, в частности, возраст матери.
Комбинативная изменчивость.
Данный тип изменчивости определяется характером полового процесса. При комбинативной изменчивости возникают новые генотипы из-за новых комбинаций генов. Этот тип изменчивости проявляется уже на стадии образования половых клеток. Как уже было сказано, в каждой половой клетке (гамете) представлена только одна гомологичная хромосома из каждой пары. Хромосомы попадают в гамету случайным образом, поэтому половые клетки одного человека могут довольно сильно отличаться по набору генов в хромосомах. Еще более важная стадия для возникновения комбинативной изменчивости — это оплодотворение, после которого у вновь возникшего организма 50% генов унаследовано от одного родителя, и 50% — от другого.
Модификационная изменчивость не связана с изменениями генотипа, а вызвана влиянием среды на развивающийся организм.
Наличие модификационной изменчивости очень важно для понимания сущности наследования. Наследуются не признаки. Можно взять организмы с абсолютно одинаковым генотипом, например вырастить черенки от одного и того же растения, но поместить их при этом в разные условия (освещенность, влажность, минеральное питание) и получить достаточно сильно отличающиеся растения с разными признаками (рост, урожайность, форма листьев и т. п.). Для описания реально сформировавшихся признаков организма используют понятие «фенотип».
Фенотип — это весь комплекс реально возникших признаков организма, который формируется как результат взаимодействия генотипа и влияний среды в ходе развития организма. Таким образом, сущность наследования заключается не в наследовании признака, а в способности генотипа в результате взаимодействия с условиями развития давать определенный фенотип.
Так как модификационная изменчивость не связана с изменениями генотипа, то модификации не передаются по наследству. Обычно это положение почему-то с трудом принимается. Кажется, что если, скажем, родители на протяжении нескольких поколений тренируются в поднятии тяжестей и обладают развитой мускулатурой, то эти свойства должны обязательно передаться детям. Между тем, это типичная модификация, а тренировки — это и есть то воздействие среды, которое повлияло на развитие признака. Никаких изменений генотипа при модификации не происходит и приобретенные в результате модификации признаки не наследуются. Дарвин называл этот вид изменчивости — ненаследственной.
Для характеристики пределов модификационной изменчивости применяется понятие норма реакции. Некоторые признаки у человека невозможно изменить за счет средовых влияний, например группу крови, пол, цвет глаз. Другие, напротив, очень чувствительны к воздействию среды. К примеру, в результате длительного пребывания на солнце цвет кожи становится темнее, а волосы светлеют. На вес человека сильно влияют особенности питания, болезни, наличие вредных привычек, стресс, образ жизни.
Средовые воздействия могут приводить не только к количественным, но и к качественным изменениям фенотипа. У некотррь« видов примулы при пониженной температуре воздуха(15-20 С) появляются цветы красного цвета, если же растения поместить во влажную среду с температурой 30°С, то образуются белые цветки.
причем, хотя норма реакции характеризует ненаследственную форму изменчивости (модификационную изменчивость), она тоже определяется генотипом. Это положение очень важно: норма реакции зависит от генотипа. Одно и то же воздействие среды на генотип может привести к сильному изменению одного его признака и никак не повлиять на другой.
Основные характеристики модификационной изменчивости
1. Модификационные изменения не передаются из поколения в поколение.
2. Модификационные изменения проявляются у многих особей вида и зависят от действия на них условий среды.
3. Модификационные изменения возможны только в пределах нормы реакции, то есть в конечном итоге они определяются генотипом.
Степень выраженности признаков в существенной мере зависит от среды, в которой живет организм.
1. Высокий рост обуславливается генотипом, то есть носит наследственный характер. В зависимости от условий питания, социально – бытовой среды и витаминизации люди, получившие по наследству гены высокого роста, могут быть высокими (при оптимальных благоприятных условиях), средним (при средних условиях) и низкими (при плохих условиях).
2. Человек под действием ультрафиолетовых лучей преобладает защитное свойство – загар (усиление пигментации кожи). Степень загара у разных людей различна. Это зависит и от наследственности, и от интенсивности и длительности действия фактора. С прекращением действия ультрафиолетовых лучей загар постепенно исчезает. И еще, веснушек больше у тех, кто много бывает на улице в солнечную погоду.
3. В зависимости от ухода урожайность культурных растений бывает разная. При соблюдении всей технологии выращивания растений урожайность их всегда выше по сравнению с урожайностью растений, возделываемых в плохих условиях. Степень проявления декоративных качеств у декоративно – лекарственных и декоративно – цветковых культур напрямую зависит от агротехники выращивания.
— какие выводы можно сделать на основании приведенных примеров?
· Большую роль в формировании признаков организмов играет среда обитания.
· Каждый организм развивается и обитает в определенной среде испытывая на себе действие ее факторов, способных изменять морфологические и физиологические свойства организмов, то есть их фенотип.
· Изменчивость носит ненаследственный характер, так как изменения, возникшие у родителей, потомкам не передаются.
· На действие определенного фактора внешней среды вид реагирует специфическим образом, и реакция оказывается сходной у всех особей одного вида.
— Изменчивость организмов, возникающая под влиянием факторов внешней среды и не затрагивает генотипа, называется модификационной.
Модификационная изменчивость – изменчивость фенотипа реакция конкретного генотипа на разные условия среды обитания.
Модификация – ненаследственное изменения фенотипа, возникающее под влиянием факторов внешней среды.
Модификационная изменчивость носит групповой характер, то есть все особи одного вида, помещенные в одинаковые условия, приобретает сходные признаки.
Модификационная изменчивость является определенной, то есть всегда соответствует тем факторам, которые ее вызывают. Так повышенные физические нагрузки влияют на степень развития мышц, но не изменяют цвет кожи, а ультрафиолетовые лучи изменяют цвет кожи человека, но не изменяют пропорции тела.
Несмотря на то, что под влиянием условий среды признаки могут изменяться, эта изменчивость не беспредельна. У модификационной изменчивости есть довольно жесткие границы или пределы проявления признака, обусловленные генотипом. Пределы модификационной изменчивости признака организма называют его нормой реакции.
Норма реакции – степень варьирования признака или пределы модификационной изменчивости, обусловленные генотипов.
Значит наследуется не признак как таковой, а его способность изменяться в пределах нормы реакции под действием факторов среды. Гены определяют возможность развития признака, а его проявление и степень выраженности во многом определения условия среды. Так, зеленая окраска растений зависит и от контролирующих синтез хлорофилла генов, и от наличия света. При отсутствии света хлорофилл не синтезируется. Степень выраженности окраски растений зависит от интенсивности света.
— Каким образом можно проверить наследуемость фенотипических изменений у растений? У животных? (Получить потомство, создать иные условия для их роста и развития, сравнить фенотипы родителей и потомков).
Роль модификационной изменчивости в природе велика, так как она обеспечивает организмам возможность в течение жизни адаптироваться к измененным условиям среды.
Можно привести в доказательство этого некоторые примеры:
· Усиленная пигментация кожи имеет защитное значение
· Число эритроцитов закономерно растет при повышении местожительства человека над уровнем моря потребность в кислороде при его низких концентрациях заставляет человека и животных адаптировано реагировать изменением числа эритроцитов на разных высотах
· В холодное время года у млекопитающих развивается более густой и длинный мех, в подкожной жировой клетчатке активно накапливается жир, который обеспечивает теплоизоляцию
· При обитании в холодных зараженных районах зайцы – беляки щеголяют весь год в белой шубке. А там где снег – редкость, беляк не белеет вовсе.
· Норма реакции организма определяется генотипом
· Наследуется не сам признак, а способность его меняться в пределах нормы реакции
· Модификационная изменчивость в естественных условиях носит приспособительных характер.
При наследственной (генотипической) изменчивости возникают новые генотипы, что приводит, как правило, к изменению фенотипа (мутации рекомбинации – мутационная, комбинативная изменчивость).
Комбинативная изменчивость состоит в том, что при слиянии двух отличающихся друг от друга гамет образуются новые комбинации генов, которых не было у исходных родителей, что приводит к появлению новых признаков.
Мутации – это изменения генотипа, происходящие под влиянием факторов внешней и внутренней среды. Впервые термин «мутация» был предложен в 1901 голландским ученым Гуго де Фризом, описавшим самопроизвольные мутации у растений.
Мутационная изменчивость – это вновь возникшие изменения в наследственных структурах клетки под воздействием факторов внешней или внутренней среды.
1. Генные (точечные) мутации (изменения в генах)
1) изменение расположения нуклеотидов в ДНК
2) выпадение или внедрение одного или нескольких нуклеотидов
3) замена одного нуклеотида другим.
2. Хромосомные мутации (перестройка хромосом).
1) удвоение участка хромосомы (дупликация)
2) потеря участка хромосомы (делеция)
3) перемещение участка одной хромосомы на другую, не гомологичную ей хромосому
4) поворот участка ДНК (инверсия)
3. Геномные мутации (ведут к изменению числа хромосом)
1) утеря или появление новых хромосом в результате нарушения процесса мейоза
2) полиплоидия – кратное увеличение числа хромосом.
ПО МЕСТУ ВОЗНИКНОВЕНИЯ
Мутагены – факторы, вызывающие стойкие наследственные изменения в организме.
Физические – все виды ионизирующего излучения (гамма и рентгеновские лучи, ультрафиолетовое излучение, радиация), высокие и низкие температуры
Химические – хим. соединения (иприт, азотная кислота, формальдегид), некоторые биополимеры, токсины, лекарства, ядохимикаты
Биологические – вирусы, бактерии, болезни
Основные характеристика мутационной изменчивости :
1. Мутационные изменения возникают внезапно, и в результате у организма появляются новые свойства.
2. Мутации наследуются и передаются из поколения в поколение.
3. Мутации не имеют направленного характера, то есть нельзя достоверно сказать, какой именно ген мутирует под воздействием мутагенного фактора.
4. Мутации могут быть полезными или вредными для организма, доминантными или рецессивными.
Наследственная изменчивость обусловлена изменением генотипа.
Изменение генотипа возникает в результате перекомбинации хромосом в процессе полового размножения
Изменение генотипа возникает в результате мутаций
Источники комбинативной изменчивости:
1. процесс кроссинговера, протекающий в профазе 1 мейоза, при котором происходит обмен участками между гомологичными хромосомами. Возникшие рекомбинантные хромосомы, оказавшиеся в зиготе, способствуют появлению признаков, не характерных для родителей.
2. явление независимого расхождения гомологичных хромосом в анафазе 1 мейоза.
3. случайное сочетание гамет при оплодотворении.
Все перечисленные явления не способствуют изменению самих генов, они лишь меняют характер их взаимодействия, что и приводит к появлению огромного количества различных генотипов. Возникшие комбинации генов при передаче по наследству достаточно быстро распадаются, не образуя новые.
Например, в потомстве выделяющихся по тем или иным качествам живых организмов появляются особи, уступающие по этим признакам родителям, поэтому селекционеры для закрепления необходимых признаков проводят близкородственное скрещивание, при котором возрастает вероятность встречи одинаковых гамет.
Мутационная изменчивость основывается на возникновении мутаций.
Мутации – это внезапное изменение структуры генов, хромосом или числа хромосом. Термин «мутация» впервые ввел голландский генетик Фриз. В 1901 – 1903 на основе своих опытов и наблюдений Де Фриз разработал мутационную теорию.
Основные положения мутационной теории
1. мутации возникают внезапно и скачкообразно.
2. мутации не образуют непрерывных рядов, они являются качественными изменениями.
3. мутации могут быть полезными и вредными
4. мутации наследственны и передаются из поколения в поколение.
5. сходные мутации могут возникать повторно.
6. мутации ненаправленны, так как мутировать может любой кокус, вызывая изменения как незначительные, так и жизненно важных признаков.
7. мутации по характеру проявления могут быть доминантными и рецессивными.
Мутационная изменчивость характерна всем организмам, в том числе и вирусам.
Селекция – наука о создании новых и улучшении существующих сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов.
Порода, сорт, штамм – это искусственно полученные популяции животных, растений, грибов, бактерий с нужными для человека признака.
Свойства живых организмов определяется генотипом, который подвергается наследственной изменчивости, поэтому развитие селекции базируется на законах генетики как науки о наследственной изменчивости.
Задача селекции состоит и улучшении уже существующих сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов. Научные основы создания человеком новых сортов растений и пород животных были раскрыты Дарвином в его учении об изменчивости, наследственности и отборе.
Улучшение продуктивности, создание новых сортов и пород
Источники:
fb.ru, www.studfiles.ru, ru.m.wikipedia.org, psyera.ru, studopedia.ru
Следующие консультации:
Комментариев пока нет!
Интересное:
kladsovetov.ru
