 |
ненаследственная наследственная
|
|
|
|
(модификационная) (генотипическая)
Мутационная Комбинативная
Генные Хромосомные Геномные
2. Ненаследственная или фенотипическая (модификационная) изменчивость.
Развитие фенотипа (внешнего вида) организма определяется взаимодействием его наследственной основы- генотипа с условиями внешней среды.
Ненаследственная изменчивость не связана с изменением наследственного материала и обуславливается воздействием определённых факторов среды или образа жизни. Такая изменчивость не передаётся по наследству, является приспособлением организма к среде (например, хорошо поливать растение оно будет высокое, с крупными органами, а не поливать- чахлое. Белые люди при УФ лучах становятся смуглыми, а зимой вновь белыми, удои коров зависят во многом от кормления и тд.).
Разные признаки по-разному изменяются под действием среды
-- одни сильно (урожайность, молочность…)
-- другие в меньшей степени (жирность молока…)
-- некоторые совсем мало или не изменяются (окраска коровы или группа крови...).
Границы модификационной изменчивости для разных признаков и при разных условиях могут быть различны.
Пределы ненаследственная изменчивость признака называется нормой реакции. Ненаследственная изменчивость признака колеблется в определённых границах
(например карманная собачка той-терьер весит в среднем 700 г и её нельзя раскормить до 5- 10 кг).
У человека также имеются признаки, изменяющиеся под действием среды, но далее по наследству не передаются
- пигментация кожи европейских людей,
- рост массы мышц при тренировке,
- игра на пианино, если научить.
- умственные способности, если учить ребёнка развиваются, а нет, то будет безграмотным.
|
|
|
3. Наследственна изменчивость.
Изменение признаков является результатом изменения наследственного материала (хромосом или генов). Передаётся по наследству из поколения в поколение. Бывает 2-х видов: - комбинативная - мутационная.
А) Комбинативная.
Возникает в результате комбинации родительских генов (аллелей) в генотипе ребёнка. Он может отличаться от родителей по какому-либо признаку. Например у двух кареглазых родителей может родиться голубоглазый ребёнок, если они гетерозиготны Р Аа * Аа
F1 аа (голубоглазый)
У родителей со II и III группой крови могут быть дети со всеми группами
P АО * ВО
F1 АВ АО ВО ОО
IV II III I
Комбинация генов ведёт к большому разнообразию особей. Высокий уровень комбинативной изменчивости у человека связан с большим числом генов.
Б) Мутационная
Этот вид наследственной изменчивости характеризуется изменением структуры наследственного материала, которое проявляется внешне, в изменении фенотипа.
Мутационная изменчивость заключается в изменении
· Строения генов или хромосом,
· Числа генов или хромосом.
Причиной мутационной изменчивости являются мутации (изменение, перемена) – это качественное, внезапно появляющееся изменение (какого либо признака или свойства), передаваемое по наследству.
Процесс возникновения мутаций называется мутагенез.
По причине возникновения мутации условно делят на 2 группы
· Спонтанные мутации возникают при обычных физиологических состояниях организма, без видимого воздействия условий среды (это самопроизвольные мутации). Возникают из-за внутренних причин (ошибки кроссинговера при мейозе и др.). Такие мутации редки. Большинство вновь возникающих мутаций находится обычно в рецессивном состоянии, увеличивая скрытую, потенциальную изменчивость.
· Индуцированные мутации возникают под действием условий среды.
Агенты внешней среды (факторы) вызывающие появление мутаций называются мутагенами. Под действием мутагенов количество мутаций увеличивается во много раз. Особенно опасны во время беременности для плода, могут привести к уродствам, отклонениям в физическом и умственном плане, к заболеваниям. Могут влиять на половые клетки.
|
|
|
Мутагены бывают:
# Физические. Это различные излучения, в том числе рентгеновское, ультрафиолетовое, радиоактивные элементы, температура и тд.
# Химические. Наиболее распространены. Мутагены есть во всех классах химических соединений (спирты, галогены, тяжёлые металлы…….). Они могут поступать в организм с пищей, водой, воздухом, лекарствами. Количество мутагенов постоянно возрастает. Примеры мутагенов:
---Пестициды,
---Нитраты,
---Промышленные вещества (растворители, типографские краски, красители, эпоксиды……).
---Отходы производства (формальдегид, хлоропрен, бензол, мышьяк, ртутные соединения),
---Пищевые добавки и консерванты (хлорбифенил, который добавляли в масло, АF-2 добавляли в сосиски и соевое молоко, формалин, пропиленгликоль, ароматические углеводороды, кофеин, алкоголь, никотин, наркотики),
---Лекарства (имеются тератогены): талидомид (транквилизатор, вызывает укорочение конечностей, пороки сердца), мепротан, диазипам (расщелина нёба и губы), триметадион, тетрацеклин (коричневая эмаль), акрихин, митомицин,этаперазин, нинкристин, мажетин). Лекарства обязательно проверяют на мутагенность.
# Биологические. К ним относятся простейшие, гельминты, вирусы, бактерии, токсины, гормоны, вакцины. Например, вирус краснухи (пороки сердца, слепота..) Классификация мутаций.
А) По причине возникновения
* спонтанные (самопроизвольные) * индуцирующие (под действием среды)
Б) По типам клеток, которые они затрагивают
* гаметические, т.е. в зародышевых клетках, передаются по наследству,
* соматические. т.е. мутации захватывают определённый участок тела, они не
Передаются по наследству (лейкодермические пятна, депигментированные
Пятна).
В) По изменению фенотипа (морфологические, физиологические, биохимические и т.д., которые приводят к нарушению строения организма, функций, обмена веществ).
Г) По влиянию на жизнеспособность особи. Они снихают хизнеспособность организмов в большей или меньшей степени.
|
|
|
* летальные (смерть в зародышевом состоянии, мёртворождение),
* полулетальные (смерть после рождения),
* сублетальные (до определённого возраста, например до 35 лет- б. Дауна),
* практически нейтральные (не влияют на продолжительность жизни),
* полезные.
Д) По характеру изменения генотипа (наследственности)
* генные, * геномные, * хромосомные.
5. Генные мутации.
Это истинные мутации. Они затрагивают внутреннее строение отдельных генов и очень малы. Они ведут к внезапному изменению признака или сочетания признаков. Генная мутация заключается в изменении химической структуры гена, без нарушения структуры хромосом. Как правило, вновь возникающие мутации бывают рецессивными. Такие мутации иногда приводят к генным (моногенным) заболеваниям (арахнодактилия, глухота, гемофилия, болезнь Тея- Сакса и т.д.)
Ген представляет собой последовательность нуклеотидов в цепочке ДНК, т.е. ген – это участок молекулы ДНК, содержащий информацию о первичной структуре 1 белка). Виды генных мутаций:
· Замена 1 нуклеотида.
· Выпадение 1 или нескольких нуклеотидов (Делеция).
· Перемещение оснований из одной цепи ДНК в другую (трансверсия).
· Замена одной комплементарной пары на другую (транцизия) А--Т на Г—Ц.
· Перевёртывание большого участка на 180 (инверсия).
· Удвоение или увеличение в несколько раз какого-либо участка (дупликация).
6.Хромосомные мутации.
Это изменение структуры (строения) хромосом. Можно увидеть в микроскоп.
Виды:
· укорочение хромосомы (делеция),т.е. теряется часть или короткого или длинного плеча хромосомы. Например 5р- (укорочение короткого плеча в 5 паре хромосом)- это синдром «кошачьего крика»
· увеличение размеров хромосом. Например 8q+.
· перенос части одной хромосомы на другую (транслокация).
При таких мутациях выраженность изменений зависит от того, насколько нарушен баланс генов в генотипе. Хромосомные мутации приводят к появлению наследственных болезней.
7. Геномные мутации.
Это изменение числа хромосом в кариотипе особи. Бавает 2-х видов:
|
|
|
А) гетероплоидия (или анеуплоидия) – изменение числа отдельных хромосом, т. е. уменьшение или увеличение на 1, 2, 3. Причина не расхождение хромосом в какой-то паре при делении клеток (митоз, но чаще мейоз).
46 24 + 23 22 + 23
22 24 47 хромосом 4 5 хромосом
Патологические гаметы
В обоих случаях нарушается количество хромосом, которое ведёт или к гибели зиготы или к развитию зародыша с каким-либо хромосомным заболеванием. Гетероплотдии бывают по аутосомам и по половым хромосомам. Виды:
* моносомия (2 n – 1)=45 хромосом. Это отсутствие 1 хромосомы. Обычно
бывает по половым хромосомам и по 21, 22 паре.
* трисомия (2 n + 1) = 47 хромосом, лишняя 1 хромосома, бывает и по половым
и по аутосомам (по 8, 9, 23, 18, 21, 22 парам).
* полисомии (2 n +2= 48, 2 n +3= 49 и тд, до 5) бывает и по половым и
по аутосомам.
Б) Полиплоидия – это кратное увеличение числа хромосом на n (т.е. на 23) на геном. Может быть 3 n ( 69 хромосом) это триплоидия, 4 n (92 хромосомы).
Для человека это патология, приводит к гибели плода (выкидыш, или мёртворождённый) или к смерти после рождения. У животных редко встречается (дождевые черви, мухи дрозофилы, карповые рыбы). У растений широко распространена к гибели не приводит (пшеница может иметь 14, 28, 42 хромосомы).
|
|
|
