Слайд 2Изменчивость –
способность живых систем приобретать новые признаки (структурные, физиологические, биохимические)
и особенности индивидуального развития под влиянием факторов среды
Слайд 3Изменчивость
способность живых систем приобретать новые признаки (структурные, физиологические, биохимические) и
особенности индивидуального развития под влиянием факторов среды
обеспечивает разнообразие признаков и
свойств у особей и групп особей любой степени родства
присуща всем живым организмам
Слайд 5Фенотип
совокупность всех признаков и свойств организма, сформировавшихся в процессе его
индивидуального развития (онтогенеза)
формируется в результате взаимодействия наследственных свойств организма -
генотипа и условий среды обитания
Слайд 6 наследуется не готовый признак, но определенный тип реакции на
воздействие факторов внешней среды
генетическая информация определяет возможности развития свойств
и признаков организма, то есть возможности развития фенотипа в условиях среды
факторы внешней среды по отношению к генотипу могут способствовать или препятствовать фенотипическому проявлению генетической информации, усиливать или ослаблять степень реализации генетической информации
Слайд 7
Принципы взаимодействия
генотипа и окружающей среды
Формирование фенотипа
организм вне среды не
существует
генетической информация реализуется под контролем среды
генотип способен дать разные фенотипы
в процессе онтогенеза, в зависимости от условий среды, в которых генотип реализуется
в организме развивается лишь те признаки, которые обусловлены генотипом
фенотипические изменения происходят лишь в пределах «нормы реакции»
условия среды могут влиять на степень выраженности наследственного признака у организма, имеющего соответствующий ген, то есть могут влиять на экспрессивность гена
условия среды могут влиять на численность особей, у которых проявляется соответствующий наследственный признак, то есть могут влиять на пенетрантность гена в процессе онтогенеза
Слайд 8Среда
Среда 1-го порядка - совокупность внутриорганизменных факторов, влияющих на реализацию
генетической информации
Среда 2-го порядка - совокупность внешних по отношению в
организму факторов, влияющих на реализацию генетической информации
Слайд 9Экспрессивность
степень фенотипической выраженности определенного гена
результат взаимодействия
генотипа и факторов среды
обитания
взаимовлияния и взаимодействия генов в системе генотипа
Слайд 10Пенетрантность
частота проявлений гена
выражается в процентном отношении числа особей, у
которых ген проявился в признак, к числу особей, являющихся носителями
данного гена
Слайд 11Фенокопия
явление, при котором признак под действием факторов внешней среды
изменяется и копирует признаки другого генотипа, то есть ненаследственная изменчивость
копирует наследственную изменчивость
Слайд 12Генокопия
одинаковые фенотипические проявления мутаций разных генов
Слайд 13Норма реакции
специфический диапазон изменчивости признака в зависимости от условий среды
пределы
модификационной изменчивости, допустимой при данном генотипе
Слайд 14Фенотипическая изменчивость
изменения признака, которые происходят под влиянием факторов среды обитания
организма
обусловлена изменениями в степени реализации признака, не наследуется в
ряду поколений
Слайд 15Модификационная изменчивость
фенотипические изменения не выходят за пределы «нормы реакции»
и обусловлены известными факторами среды обитания
изменения в пределах нормы реакции
- модификации
Слайд 16Норма реакции
пределы модификационной изменчивости признака, которая возможна при данном генотипе
Слайд 17Норма реакции.
Кривая распределения модификаций признака в вариационном ряду
V - варианты признака
Р - частота встречаемости вариантов признака
Мо - мода или наиболее
часто встречаемое значение признака
lim - пределы модификационной изменчивости признака
(норма реакции)
Слайд 18
3ависимость интенсивности пигментации кожи у человека от количества доминантных аллелей
в системе полигенов (Р) в генотипе
Слайд 19Средний рост российских рекрутов в XYIII веке
Слайд 21Генотипическая изменчивость
изменчивость, обусловленная изменениями генотипа
изменения, возникшие в результате этого, наследуются
Слайд 22Комбинативная изменчивость
обусловлена перекомбинацией генов родителей без изменения структуры генетического материала
гены не изменяются, изменяется сочетания генов в генотипе, что
приводит к появлению организмов с новым генотипом и фенотипом
Слайд 23Механизмами комбинативной изменчивости
рекомбинация генов при кроссинговере
независимое расхождение хромосом
и хроматид при мейозе
случайное сочетание гамет при оплодотворении.
Слайд 24Комбинативная изменчивость
Наследование групп крови
от родителей, имеющих I(0) и IY(АВ) группы
крови, могут родиться дети, имеющие либо II(А), либо III(В) группы
Слайд 25Мутационная изменчивость
возникает в результате мутации
мутация – скачкообразное изменение
генетического материала, возникшее под влиянием факторов среды и передающиеся по
наследству
мутагенез – процесс образования мутаций
мутагены – факторы, вызывающие мутации
Слайд 26Классификация мутаций
по причинам
спонтанные (самопроизвольные)
индуцированные
по мутировавшим клеткам
генеративные
соматические
по исходу для организма
летальные
полулетальные
нейтральные
положительные
по изменениям
генетического материала
генные
хромосомные
геномные
Слайд 27Сдвиг рамки считывания
(неравноценный обмен при кроссинговере)
1 - выпадение 3-й
и 4-й пар нуклеотидов
2 - удвоение 3-й и 4-й пар
1
1
2
Слайд 28Транзиция
замена основания в нуклеотиде
пуриновое на пуриновое
А ↔ Г
пиримидиновое
на пиримидиновое
Ц ↔Т
изменяется кодон, в котором произошло транзиция
Слайд 29Трансверзия
замена основания в нуклеотиде
пуриновое на пиримидиновое
А ↔ Ц
пиримидиновое
на пуриновое
Г ↔Т
изменяется кодон, в котором произошло трансверзия
Слайд 30Мутации структурных генов
мисценс-мутации – изменение смысла кодонов, изменение последовательности аминокислот
и изменение структуры синтезируемых белков, синтезируются новые белки
нонсенс-мутации – образование
бессмысленных кодонов, не участвующих в синтезе
Слайд 31Мутации функциональных генов
мутации затрагивают гены-регуляторы и гены-операторы
белок-репрессор не соответствует гену-оператору
(«ключ не подходит к замочной скважине») – структурные гены работают
постоянно и белки, закодированные в данном транскриптоне, синтезируются также постоянно
белок-репрессор постоянно блокирует ген-оператор и этот блок не устраняется индуктором («ключ не выходит из замочной скважины») – структурные гены постоянно не работают и не синтезируются белки, закодированные в данном транскриптоне;
нарушение чередования репрессии и индукции – при отсутствии индуктора специфический белок синтезируется, при наличии индуктора белок не синтезируется
Слайд 32Устойчивость генетического материала
диплоидный набором хромосом
двойная спираль ДНК
вырожденность (избыточность) генетического кода
повтором
некоторых генов
репарация нарушенной структуры ДНК
Слайд 33Схема темновой репарации молекулы ДНК
1 - поврежденная молекула ДНК
2 -
эндонуклеаза разрывает поврежденную цепь ДНК
3 - экзонуклеаза вырезает поврежденный участок
4
- ДНК-полимераза синтезирует фрагмент ДНК
5 - лигаза «сшивает» новый фрагмент ДНК с основной молекулой
Слайд 34Хромосомные мутации
Внутрихромосомные мутации
делеция (нехватка) – выпадение части хромосомы
дупликация – удвоение
участка хромосомы
инверсия – отрыв участка хромосомы, поворот на 180о и
прикрепление обратно
Слайд 35Хромосомные мутации
Межхромосомные мутации перестройки между
негомологичными хромосомами
транслокации – обмен участками между
негомологичными хромосомами
реципрокные – две негомологичные хромосомы обмениваются сегментами
нереципрокные – сегменты
одной хромосомы переносятся в другую
робертсоновские – соединение двух акроцентрических хромосом центромерными участками
Слайд 36Геномные мутации
обусловлены изменениями числа хромосом
полиплоидия – кратное гаплоидному увеличение числа
хромосом: 3n, 4n, 5n и т.д.
гаплоидия – одинарный набор
хромосом
анеуплоидия – некратное увеличение или уменьшение числа хромосом : 2n±1, 2n±2 и т.д.
Слайд 37Сезонная изменчивость у бабочки пестрокрыльницы:
слева — весенняя форма, справа
— летняя
Слайд 38Рис. 4. Ненаследственная изменчивость
величины клеток у инфузорий: вариация
размеров
в каждом из последующих
клонов не зависит от размера
исходной
особи.
Слайд 39Рис. 5. Географическая изменчивость формы листа у растений
ветреницы из
различных районов Европы.