Урок  8       НАСЛЕДСТВЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ

Задачи. Сформировать знания о наследственной изменчивости и ее основных типах. Дать характеристику комбинативной и мутационной изменчивости. Рассмотреть причины возникновения и основные типы мутаций. По­вторить материал и проконтролировать знания учащихся по теме «Модификационная изменчивость».

Оборудование. Демонстрационный материал: таблицы по общей биологии, кодограмма (приложение 1).

Ход урока:

1. Повторение:

1. Как изменение условий сказывается на количественных и качественных признаках?    

2.        Что такое норма реакции? Какова она у качествен­ных и количественных признаков?

3.        В чем проявляются закономерности модификационной изменчивости?

2. Объяснение нового материала. 

Типы наследственной изменчивости.

   Наследственная называется генотипическая, индивидуальная, мутационная. Она передается по наследству, проявляется лишь у отдельных особей, внезапно в результате мутаций.

Она бывает:

А) комбинативной- возникающей         в результате перекомбинации хромосом в процессе полового размножения и участков хромосом в процессе кроссинговера; 

Б) соотносительной- возникает в результате взаимодействия генов в генотипе.

Б) мутационной — возникающей в результате внезапного изменения состояния генов. Наследственные изменения генетического материала называют мутациями.

 Мутации — внезапные изменения генетического материала, приводящие к изменению тех или иных признаков организмов. Термин «мутация» впервые ввел в науку голландский генетик Г, Де Фриз. Проводя опыты с энотерой (декоративное растение), он случайно обнаружил экземпляры, отличающиеся рядом признаков от остальных (большой рост, гладкие, узкие и длинные листья красные жилки листьев и широкая красна» полоса на чашечке цветка и г. д.). Причем при семейном размножение растения из поколения в поколение стойко сохраняли эта признаки. В результате обобщения своих наблюдений

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

1. Мутации возникают внезапно, скачкообразно, без вся­ких переходов.

2.       Мутации наследственны, т.е. стойко передаются из по­коления в поколение.

3.       Мутации не образуют непрерывных радов, не группируют­ся вокруг среднего типа (как при кодификационной измен­чивости), они являются качественными изменениями.

4 Мутации ненаправленны — мутировать может любой локус, вызывая изменения как незначительных, так и жизненно важных признаков в любом направлении.

5.        Одни и те же мутации могут возникать повторно.

6. Мутации индивидуальны, то есть возникают у отдель­
ных  особей.
Процесс возникновения мутаций называют мутагенез,организмы, у которых произошли мутации, — мутанта­ми, а факторы среды, вызывающие появление мутаций, — мутагенами.

Существует несколько классификаций мутаций.

1.      Мутации по месту их возникновения:

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

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

 

2.              Мутации по адаптивному значению:

А) полезные — повы­шающие жизнеспособность особей,

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

3.

Мутации по характеру проявления:

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

4.  Мутации по характеру их появления:

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

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

 

4.   Мутации по характеру изменения генотипа:

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

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

Внутрихромосмоные мутации:

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

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

•   Исчезновение участка хромосомы — деления (АВСД- АВ)

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

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

•  Изменяется признак только части тела.

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

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

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

К геномным относятся:

Кратное увеличение числа хромосом — полиплоидия.

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

Нарушения при митозе ведут к тетраплоидности.

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

Полиплоиды получают в лабораториях с помощью колхи­цина, разрушающего веретено деления.