Войти
Закрыть

Комбинационная и мутационная изменчивость

9 Клас

«Когда открыли гробницу египетского фараона Тутанхамона, то присутствующих больше взволновали не драгоценности, а букетик полевых цветов, который положила чья-то любящая рука. Среди них можно было узнать васильки, которые синеют на полях так, как и тысячелетия назад. Сохраняя постоянство форм и признаков, ни одна живая система не повторяет свою предшественницу: так в совершенстве соединила природа наследственность и изменчивость». А каково значение форм наследственной изменчивости? СОДЕРЖАНИЕ Каково значение комбинационной изменчивости? КОМБИНАЦИОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ - это форма наследственной изменчивости, возникающая благодаря перераспределению генетического материала у потомков. При комбинационной изменчивости наследуются новые сочетания генов, а сами гены не изменяются. Благодаря комбинационной изменчивости также реализуется механизм «обезвреживания» фенотипического проявления мутаций путём перевода их в гетерозиготное состояние. Причиной возникновения проявлений комбинационной изменчивости являются рекомбинации (от лат. re - префикс, указывающий на повторное действие, combinatio - сочетание) - перераспределение генетического материала. Это универсальный биологический механизм, свойственный всем живым существам. Рекомбинация у эукариотов происходит при половом размножении, у прокариотов - благодаря половым процессам (например, конъюгации). Источниками комбинационной изменчивости являются: • кроссинговер - обмен участками гомологичных хромосом, происходящий во время мейоза; • независимое расхождение гомологичных хромосом во время мейоза; • случайное слияние гамет при оплодотворении. Благодаря независимому и одновременному осуществлению этих процессов возникает большое разнообразие генотипов. Итак, комбинационная изменчивость способствует наследственному разнообразию организмов, являющемуся основой для выведения новых пород и сортов в селекции и исторического развития живой природы. Каковы свойства и значение мутационной изменчивости? МУТАЦИОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ - это форма наследственной изменчивости, связанная с изменениями генотипа в результате мутаций. Эту изменчивость обусловливают изменения генотипа особей на уровне генов, хромосом и количества хромосом, поэтому её относят к генотипической. Возникают мутационные изменения под действием внутренних и внешних факторов....
0 Переглянути

Изменчивость. Модификационная изменчивость

9 Клас

«Зима была уже над носом, и Японец Мали выставил клетку кошки на улицу, защитив её только от дождя и ветра. Он начал кормить кошку вволю жмыхом и рыбьими головами. Клетка содержалась в чистоте, и так как природа, откликаясь на холодную погоду и маслянистую пищу, делала кошачью шубку с каждым днём все роскошнее и блестящей, к середине зимы захолустная кошка превратилась в кошку редкой красоты, с прекрасной, пушистой шерстью, разрисованной прекрасными полосами ... » (Э. Сетон-Томпсон. Королевская Аналостанка). О каком свойстве живого говорится? СОДЕРЖАНИЕ Каковы формы изменчивости? ИЗМЕНЧИВОСТЬ - способность организмов приобретать новые признаки, обусловливающие различия между особями в пределах вида. Причинами изменчивости являются изменения структуры или деятельности генетического аппарата и влияние условий среды. В зависимости от природы изменчивости различают две основные её формы: наследственную и ненаследственную. Первая из них связана с изменением генотипа, вторая - фенотипа (табл. 10). Наследственная и ненаследственная изменчивость обеспечивают всё разнообразие морфологических, физиологических и этологических особенностей организмов. Роль форм изменчивости в эволюции органического мира различна. С наследственной изменчивостью связано появление новых признаков и их комбинирование у организмов, а ненаследственная - обеспечивает приспособление организмов к изменяющимся условиям среды....
0 Переглянути

Генетика пола. Наследование, сцепленное с полом

9 Клас

На материале различных видов энотеры канадские учёные доказали одну из важнейших гипотез биологии: половое размножение лучше бесполого, так как у организмов, которые размножаются половым путём, большая выносливость: со временем у их потомков не накапливаются вредные мутации. Результаты исследования представлены в журнале Molecular Biology and Evolution. СОДЕРЖАНИЕ Какие признаки определяют пол? Половые признаки могут быть морфологическими, физиологическими, биохимическими, поведенческими и т. д., но все они определяются генами. Признаки пола разделяют на первичные и вторичные. Первичными половыми признаками являются признаки, определяющие наличие и строение репродуктивных органов, участвующих в гаметогенезе и оплодотворении (например, пестик цветочных или яичники млекопитающих). Эти признаки формируются в эмбриогенезе. Вторичные половые признаки отличают один пол от другого и не участвуют в воспроизведении. Они зависят от первичных признаков, развиваются под действием гормонов и появляются у организмов в период полового созревания (например, особенности строения тела мужчин и женщин, перьевой покров самцов и самок фазанов) (ил. 102). Развитие половых признаков в онтогенезе является сложным процессом, происходящим под действием факторов среды и большого количества генов. Гены, определяющие половые признаки, расположены в половых хромосомах и аутосомах: 1) гены половых хромосом, определяющие признаки, сцепленные с полом (например, гемофилия и дальтонизм у человека, цвет глаз у дрозофилы); 2) гены аутосом, проявляющиеся только у одного из полов (например, яйценоскость птиц, размеры молочных желёз) или у представителей обоих полов (например, рост волос у человека)....
0 Переглянути

Сцепление генов. Кроссинговер

9 Клас

Впервые сцепление генов открыли в 1906 г. английские генетики В. Бэтсон и Р. Пеннет. Они изучали дигибридное скрещивание у горошка душистого (Lathyrus odoratus) и обнаружили отклонения от закона независимого наследования генов. Что же такое сцепление генов? СЦЕПЛЕНИЕ ГЕНОВ - это явление общего расположения и наследования генов, локализованных в одной хромосоме. Экспериментальное доказательство явления сцепления генов выполнил американский генетик Томас Хант Морган (1866-1945) со своими учениками с помощью опытов с плодовой мушкой дрозофила фруктовая (Drosophila melanogaster). В чём суть этих опытов? Самцов дрозофилы, гомозиготных по доминантным аллелям серого тела (А) и нормальными крыльями (В), скрестили с самками, гомозиготными по соответствующим рецессивными аллелями чёрного тела (а) и недоразвитых крыльев (b) (ил. 99). Генотипы этих особей обозначили соответственно ААВВ и ааbb. Все гибриды первого поколения имели серое тело и нормальные крылья, то есть были гетерозиготными по обеим парам аллелей (генотип АаВb). От анализирующего скрещивания дигетерозиготной особи-самца (АаВb) с рецессивной дигомозиготой (ааbb) получено лишь две группы потомков! По полученным результатам Т. Морган предположил, что гены окраски тела и формы крыльев содержатся в одной хромосоме. Поэтому образуются два типа гамет и в сочетании с гаметами одного типа самки появляются только две группы особей с такими же фенотипами, что и у родителей. То есть наблюдается сцепленное наследование с полным сцеплением генов....
0 Переглянути

Взаимодействие генов

9 Клас

В Психологической энциклопедии взаимодействие определяется как прямое или опосредствованное влияние субъектов друг на друга, характеризующееся возникновением связей и их взаимообусловленностью. Исследованиями установлено существование таких видов взаимодействия, как содружество, конкуренция и конфликт. А каковы особенности взаимодействия генов в генотипе? СОДЕРЖАНИЕ Каковы особенности взаимодействия генов? Наследование признаков не всегда является простым и понятным, как это объясняют закономерности Менделя. Вспомним, что основным постулатом менделевских скрещиваний является то, что каждый признак определяется своим геном. В действительности всё гораздо сложнее. Например, современные исследования учёных указывают на то, что в наследовании цвета глаз у человека участвуют минимум шесть генов. Их взаимодействие обусловлено наличием, количества и плотности распределения форм меланина в клетках радужной оболочки, что и определяет коричневый, зелёный и голубой - основные цвета и их оттенки. Под взаимодействием генов понимают не взаимовлияния генов на активность друг друга (эту функцию осуществляют регуляторные гены), а их совместное участие в формировании признака. Молекулярные механизмы взаимодействия генов заключаются в том, что развитие каких-либо признаков у организмов является следствием сложного взаимодействия между функциональными продуктами деятельности генов - белками и РНК. Эти соединения участвуют в одних и тех же клеточных биохимических процессах, влияющих на формирование признака. Таким образом, взаимодействие генов - это взаимодействие их продуктов деятельности в цитоплазме клеток. Генотип особей является целостной системой, хотя и состоит из отдельных генов. В этой исторически сложившейся системе выделяют два основных типа взаимодействия генов: взаимодействие аллельных и взаимодействие неаллельных генов....
0 Переглянути

Законы Менделя. Независимое наследование признаков

9 Клас

Реджинальд Пеннет (1875-1967) - английский биолог, один из основателей генетики. Учёный стал автором «решётки Пеннета» - двухмерной таблицы, её используют для определения результатов скрещивания. Для построения решётки Пеннета в клетках по горизонтали откладывают все возможные типы гамет одного из родительских организмов, а по вертикали - другого. СОДЕРЖАНИЕ Как происходит наследование двух признаков? Дигибридное скрещивание - это скрещивание родительских особей, которые отличаются проявлениями двух признаков. Для изучения того, как наследуются два признака, Г. Мендель выбрал окраску семян гороха и форму горошин (ил. 90). Цвет семян гороха, как вы знаете, имеет два проявления - доминантное жёлтое и рецессивное зелёное. Форма семян бывает гладкой (доминантное проявление) и морщинистой (рецессивное проявление). Далее Мендель скрестил между собой чистые линии, представители которых формировали жёлтые семена с гладкой поверхностью и зелёные с морщинистой. Гибриды первого поколения образовывали только семена жёлтого цвета с гладкой поверхностью. А какими будут потомки гибридов второго поколения? После серии опытов оказалось, что среди них наблюдаются четыре группы в соотношении 9 : 3 : 3 : 1....
0 Переглянути

Законы Менделя. Доминирование признаков. Расщепление признаков

9 Клас

«Почему одни цветы - красные, а другие - белые? А васильки всегда синие? Откуда семечко знает, что оно должно дать синий, а не жёлтый цветок? А котята у кошки не всегда похожи на неё по цвету шерсти. Почему? А если у одного из родителей глаза голубые, а у другого - карие, каким будет цвет глаз у их ребенка?» (Из сказки Н. Горькавого о монахе Менделе). СОДЕРЖАНИЕ Почему происходит доминирование проявлений признаков? Свои исследования Г. Мендель начал с моногибридного скрещивания, при котором родительские особи отличаются проявлениями одного признака. Были взяты растения чистых линий с жёлтым и зелёным цветом семян. Скрещивание растений происходило путём переноса пыльцы от цветов растений, выросших из жёлтых семян, к цветам растений, выросших из зелёных семян, и наоборот. В первом поколении потомков все горошины всегда были только жёлтого цвета. Явление преобладания у гибридов первого поколения проявлений признака одного из родителей Мендель назвал доминированием признаков (от лат. dominantus - господство), проявление признака у гибридов первого поколения - доминантным, а не проявившийся - рецессивным (от лат. recessus - отступление). Аналогичные результаты были обнаружены и в опытах по другим признакам. Так, в случае скрещивания растений с гладкими и морщинистыми семенами всё потомство имело гладкие семена, с пурпурными и белыми цветками - только пурпурные лепестки цветков и др. Однообразие первого гибридного поколения и выявление у гибридов только доминантного проявления признака в современной генетике называется первым законом Менделя, или законом единообразия гибридов первого поколения (ил. 88). Каковы же цитологические основы І закона Менделя? Для опытов использовались родительские растения (Р) чистых линий, то есть особи, имеющие одинаковые аллельные гены и проявления признаков. Все растения, выросшие из жёлтых семян, были доминантными гомозиготами (АА), а растения из зелёных семян - рецессивными гомозиготами (аа). При половом размножении растения из жёлтых семян образовывали гаметы (G) с аллельным геном А, а гаметы растений из зелёных семян - гаметы а. Сочетание таких гамет в зиготе давало генотип Аа, который был одинаковым у всех потомков - гибридов первого поколения (F1)....
0 Переглянути

Генетика. Методы генетических исследований

9 Клас

Грегор Иоганн Мендель (1822-1884) - австрийский естествоиспытатель, католический священник. В обычном саду провёл опыты, ставшие основой генетики. Результаты исследований Мендель опубликовал в научном труде «Эксперименты с растительными гибридами» в 1866 г., в которой ознакомил мир с законами наследственности. СОДЕРЖАНИЕ Каковы задачи современной генетики? ГЕНЕТИКА (от греч. генетис - происхождение) - наука о закономерностях наследственности и изменчивости организмов. Датой рождения генетики считается 1900 г., когда ботаники - голландский - Хуго де Фриз (1845-1935), немецкий - Карл Корренс (1864-1933) и австрийский - Эрих Чермак (1871-1962), независимо друг от друга, подтвердили закономерности наследственности, установленные Г. Менделем. Задачи современной генетики связаны с ее основными разделами: • изучение генетических основ селекции для выведения новых пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов (селекционная генетика); • изучение наследственных заболеваний человека и животных для их профилактики и лечения (медицинская генетика); • изучение влияния радиации на наследственность и изменчивость организмов для предотвращения вредных мутаций (радиационная генетика); • изучение генетической структуры и динамики популяций для выяснения закономерностей эволюции организмов (популяционная генетика); • изучение молекулярных основ наследственности для развития генетической инженерии (молекулярная генетика); • изучение особенностей наследственности и изменчивости в популяциях людей (генетика человека). Кроме названных разделов возникли и развиваются иммуногенетика, онтогенетика, психогенетика, фармакогенетика, экогенетики, цитогенетика и др. Итак, современная генетика стремительно развивается и характеризуется проникновением почти во все области человеческой деятельности, что обусловлено потребностями общества. В чём суть основных методов генетических исследований? Древнейшим из методов генетики является гибридологический метод, предложенный Г. Менделем. Гибридологический метод - скрещивание организмов и оценка проявления признаков у гибридов. Потомков, полученных от такого скрещивания, называют гибридами (от лат. hibrida - помесь). С древнейших времён используется изучение родословных. Генеалогический метод - изучение родословных организмов для определения характера наследования признаков. С его помощью устанавливают генотип особей и определяют вероятность проявления состояний признака у...
0 Переглянути

Обобщение темы 4. Сохранение и реализация наследственной информации

9 Клас

НАСЛЕДСТВЕННАЯ (ГЕНЕТИЧЕСКАЯ) ИНФОРМАЦИЯ - совокупность сведений о составе, строении белков и РНК и связанных с ними функциях, заложенных в генах и закодированных в последовательности нуклеотидов молекул ДНК или РНК. Эта информация передаётся потомству при размножении и половых процессах (конъюгации, трансдукции, трансформации), реализуется в процессе индивидуального развития особи и проявляется в виде определённых признаков и свойств организма (табл. 8)....
0 Переглянути

Периоды онтогенеза у многоклеточных организмов

9 Клас

«Взрослый человек состоит из миллионов миллионов клеток. Их в десять раз больше, чем звёзд в нашей Галактике или песчинок на небольшом пляже. Существуют сотни типов клеток, и при этом клетки каждого конкретного типа появляются и обновляются в нужном количестве и в нужное время. Вся эта сложная конструкция развивается из одной оплодотворённой яйцеклетки» (Д. Дейвис. Онтогенез). Каким образом из отдельной зиготы появляются различные по строению и функциям клетки? Как происходит развитие организма из зиготы? СОДЕРЖАНИЕ Каковы стадии эмбрионального развития? ЭМБРИОГЕНЕЗ (от греч. эмбрио - зародыш и генезис - происхождение) - это период онтогенеза от зиготы до рождения. Эмбриогенез у разных организмов протекает по-разному, но можно выделить сходные особенности. Так, общими процессами эмбриогенеза растений и животных являются митотические деления зиготы, дифференциация клеток, образование тканей (гистогенез) и органов (органогенез) и др. Все эти процессы осуществляются под контролем генов. За открытия, касающиеся генетического контроля на ранних стадиях эмбриогенеза, Э. Льюис, К. Нюсляйн-Фольгард и Э. Вишаус были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине (1995). Особенности эмбриогенеза растений и животных рассмотрим на примере покрытосеменных и хордовых. Эмбриогенез растений состоит из таких этапов: 1) образование из зиготы зародышевой образовательной ткани; 2) образование зародышевых органов - корешка и побега; 3) формирование семени. Результатом эмбриогенеза у цветковых растений является семя, содержащее зародыш и запас питательных веществ. Постоянные ткани и органы растения образуются уже после прорастания. Эмбриогенез животных происходит в яйце или внутри материнского организма и состоит из этапов дробления, гаструляции и органогенеза. Дробление - ряд последовательных митотических делений зиготы, которые заканчиваются образованием однослойной стадии - бластулы. Основной клеточный механизм развития на этом этапе - деление клеток, происходящее очень быстро. Количество клеток-бластомеров увеличивается вследствие митоза, но роста нет....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 15 16 17 18 19 20 21 22 23 ... 56
Назад

Навігація