Головна » Статті » Домашні завдання » Домашні завдання 9А

біологія

Тема: Форми мінливості

Опорний конспект уроку

Здатність організму змінюватись під впливом умов довкілля адаптує його до середовища. Мінливість — результат взаємодії генотипу та середовища. Вона буває двох видів: неспадкова (модифікаційна) і спадкова.

Спадкова мінливість — пов’язана зі зміною генотипу. Є два види мінливості: комбінативна та мутаційна. Джерелом комбінативної мінливості є статевий процес; рекомбінація генів у процесі кросинговеру.

Комбінативна мінливість пов’язана з отриманням нових поєд­нань генів у генотипі. У багатоклітинних організмів, які розмно­жуються статевим шляхом, це досягається в результаті трьох про­цесів:

• незалежного розходження хромосом під час мейозу;

• випадкового поєднання під час запліднення;

• рекомбінації генів завдяки кросинговеру.

Самі спадкові фактори (гени) при цьому не змінюються, але виникають їх нові поєднання, що призводить до появи організмів з іншими генотипом і фенотипом, Проілюструвати це можна на прикладі хромосом людини. Людина має 22 пари аутосомних генів. Половину з цих хромосом вона отримує від батька, а половину — від матері. Навіть якщо не враховувати явище кросинговеру, кіль­кість можливих комбінацій аутосом у гаметах становить 222. Це на­багато перевищує кількість усіх особин нашого виду, що жили на планеті з моменту формування виду Homo sapiens. А випадкове по­єднання гамети з гаметою іншої статі дає вже 244 комбінацій. Якщо ж додати до цього ще й статеві хромосоми і явище кросинговеру, намагання випадково отримати двох людей з абсолютно однаковим генотипом стає практично неможливим.

Комбінативна мінливість дуже поширена в природі. У мікроор­ганізмів, які розмножуються нестатевим шляхом, виникли своє­рідні механізми, які призводять до появи комбінативної мінливос­ті. Це — кон’югація, трансдукція і трансформація. Слід звернути увагу на те, що всі ці процеси не пов'язані з процесом розмножен­ня (під час них не відбувається збільшення числа особин виду), вони дозволяють лише комбінувати генетичний матеріал різних особин.

Кон’югація — це безпосередній контакт між двома бактеріаль­ними клітинами з допомогою спеціальних структур (F-пілі — по­рожнисті трубочки, які розташовані на поверхні клітини бактерії і можуть узаємодіяти з іншою клітиною), під час якого генетичний матеріал з однієї клітини переноситься в іншу через F-пілі. Таким чином бактерії, наприклад, можуть обмінюватися плазмідами, що містять гени стійкості до антибіотиків.

Трансформація — це перенесення ДНК зі зруйнованих бактері­альних клітин у живі бактеріальні клітини. Зазвичай, під час цьо­го процесу, фрагменти ДНК зі зруйнованої бактеріальної клітини потрапляють у навколишнє середовище й за певних умов погли­наються живою бактеріальною клітиною, яка ці фрагменти може вбудувати у свій геном.

Трансдукція — це перенесення бактеріальних генів з однієї клі­тини в іншу з допомогою бактеріофага. Під час розмноження фага в бактеріальній клітині до його білкових капсидів інколи можуть потрапляти не лише гени самого бактеріофага, але й гени бактерії. Заражаючи іншу бактерію, такий бактеріофаг може привносити ці гени в геном нового хазяїна.

До комбінативної мінливості примикає явище гетерозису. Ге­терозис (гр. heteroisis— видозміни, перетворення), або «гібридна сила», може спостерігатися в першому поколінні під час гібриди­зації між представниками різних видів або сортів. Виділяють три основні форми гетерозису: репродуктивний (підвищується вро­жайність), соматичний (збільшуються лінійні розміри організму) і адаптивний (підвищується стійкість до дії факторів середовища).

Модифікаціями називають фенотипові зміни, які виникають під впливом умов середовища. Розмір модифікаційної мінливості обмежений нормою реакції. Модифікаційні зміни ознаки не успад­ковуються, але її діапазон, норма реакції, генетично зумовлені й успадковуються. Модифікаційні зміни не викликають змін ге­нотипу. Модифікаційна мінливість, як правило, носить доцільний характер. Вона відповідає умовам існування, є пристосувальною. За модифікайної мінливості структура генів не змінюється — змі­нюється їх експресія.

Унаслідок цього під дією факторів навколишнього середовища на організм змінюється інтенсивність ферментативних реакцій, що обумовлюється зміною інтенсивності їх біосинтезу.

Характерні риси модифікаційної мінливості:

• оборотність — зміни зникають у разі зникнення специфічних умов середовища, що призвели до появи модифікації;

• груповий характер;

• зміни у фенотипі не успадковуються — успадковується норма реакції генотипу;

• статистична закономірність варіаційних рядів;

• модифікації диференціюють фенотип, не змінюючи генотип.

За впливом на організм розрізняють:

  • морфологічні зміни;
  • модифікації, що спричинені схожими на мутації явищами;
  • морфози (морфологічні зміни, зумовлені дією екстремальних умов навколишнього середовища).

За часом існування:

  • зберігаються лише протягом життя особини, яка зазнала змін унаслідок дії навколишнього середовища;
  • зберігаються протягом двох-трьох поколінь (лактозний оперон кишечної палички, регуляція активності бактеріофагів).

За значенням:

  • морфози;
  • адаптаційні модифікації;
  • фенокопії.

За характером:

  • морфологічні зміни;
  • зміни забарвлення;
  • гомеостаз.

Запишіть до робочого зошита речення, доповнивши їх запропонованими словами:

1. ____________ — це здатність передавати від покоління до покоління спадкові ознаки. 2. У гібридів підвищується життєдіяльність у результаті явища ___________, або гібридної сили. 3. ___________ — це здатність живих організмів набувати нових ознак. 4. Перехрест хромосом під час кон’югації називається _____________________. 5. Мінливість буває модифікаційна й ___________. 6. Процес формування кросоверних хромосом називається ___________. 7. Мінливість буває якісна й __________________. 8. Спадкова мінливість поділяється на комбінативну й ___________. 9. Мінливість буває ___________ і групова. 10. Поява нових поєднань ознак унаслідок перекомбінації генів — це ___________. 11. Однією з причин комбінативної мінливості є випадкове сполучення ____________________ під час запліднення. 12. Джерелом комбінативної мінливості є ___________ розмноження організмів.

Відповіді: 1) спадковість; 2) гетерозису; 3) мінливість; 4) кросинговер; 5) спадкова; 6) рекомбінація; 7) кількісна; 8) мутаційну; 9) індивідуальна; 10) комбінативна мінливість; 11) хромосом; 12) статеве.

Домашнє завдання за підручником стр. 132-135 (читати), пит. 3, 5, 6 (письмово)

 

Тема: Мутації: види мутацій, причини та наслідки мутацій

Опорний конспект уроку

Мутацією (лат. mutatio— зміна) називають зміну, яка зумовлена реорганізацією структур відтворення, перебудовою генетичного апарату. Цим мутації різко відрізняються від модифікацій, які не торкаються генотипу особини. Мутації виникають раптово, що іноді різко відрізняє організм від вихідної форми. Ученим такі зміни були відомі давно. Мутаційній мінливості присвятили свої роботи С. I. Коржинський (1899) і Г . де Фриз (1901). Останньому належить термін «мутація». Крім того він сформулював основні положення теорії мутацій (1901–1903):

1. Мутації виникають раптово, як дискретні зміни ознак.

2. Нові форми є стійкими.

3. На відміну від неспадкової мінливості мутації не утворюють безперервних рядів і не зосереджуються навколо якогось середнього типу. Вони є якісними змінами.

4. Мутації проявляються по-різному. Вони можуть бути і шкідливими, і корисними.

5. Вірогідність виявлення мутацій залежить від числа досліджених особин.

6. Одні й ті самі мутації можуть виникати повторно.

Тепер відомі мутації в усіх класів тварин, рослин і вірусів. Існує багато мутацій і в людини. Саме мутаціями зумовлений поліморфізм людських популяцій: різна пігментація шкіри, волосся, колір очей, форма носа, вух, підборіддя тощо. У результаті мутацій з’являються й успадковуються аномалії в будові тіла, спадковіхвороби людини. З мутаційною мінливістю пов’язана еволюція — процес утворення нових видів, сортів і порід.

Заповнення таблиці:

Нормальні й мутантні форми живих організмів

Живі організми

Нормальна форма

Мутантна форма

Ячмінь

Нормальна довжина стебла

Карликове стебло

Банан

Плоди з насінням

Плоди без насіння (культурна форма, яка розмножується вегетативно)

Сосна

Нормальна форма крони

Плакуча форма крони (отримана після дії хімічного мутагену)

Ворона

Чорне та сіре забарвлення пір’я

Біле забарвлення пір’я

Дрозофіла

Сірий колір тіла

Чорний колір тіла

Людина

П’ять пальців на руці

Шість пальців на руці

За рівнем виникнення розрізняють:

генні мутації – результат зміни нуклеотидної послідовності молекули ДНК у певній ділянці хромосоми;

хромосомні мутації — структурні зміни хромосом;

геномні — зміни кількості хромосом у клітині.

За місцем виникнення розрізняють:

генеративні мутації – виникають у гаметах і виявляються у наступних поколіннях;

соматичні мутації – виникають у соматичних клітинах, виявляються в цьому організмі, можуть передаватися нащадкам при вегетативному розмноженні.

Поліплоїдія — кратне збільшення гаплоїдного набору хромосом. Поліплоїдія призводить до зміни ознак організму, тому є важливим джерелом в процесах еволюції та селекції, особливо у рослин.

Мутації успадковуються, індивідуальні та стрибкоподібні, неадекватні до умов довкілля, ведуть до появи нових ознак або загибелі.

Мутації за фенотипом поділяються на біохімічні, фізіологічні, анатомо-морфологічні.

За впливом на життєдіяльність бувають корисні та шкідливі.

За напрямом мутації поділяються на прямі та зворотні.

Геномні мутації. Гаплоїдний набір хромосом, а також сукуп­ність генів, які знаходяться в гаплоїдному наборі хромосом, нази­вають геномом. До геномних мутацій відносять поліплоїдію й гетероплоїдію (анеуплоїдія).

Поліплоїдія — це збільшення диплоїдної кількості хромосом шляхом додавання цілих хромосомних наборів у результаті пору­шення мейозу.

Гетероплоїдія. У результаті порушення мейозу й мітозу кіль­кість хромосом може змінюватися і ставати некратною гаплоїдно­му набору. Явище, коли яка-небудь із хромосом у генотипі має не дві, а три гомологічні хромосоми, називаються трисомією. Якщо відбувається трисомія за однією парою хромосом, то такий орга­нізм називають трисоміком, і його хромосомний набір буде 2n + 1. Трисомія може бути за будь-якою з хромосом і навіть за кількома. Подвійний трисомік має набір хромосом 2n + 2, потрійний — 2n + 3 тощо.

Анеуплоїдія виражається у набутті або втраті однієї з хромосом. Її причиною є нерозходження хромосом під час мейозу. Зиготи, в яких кількість хромосом менша від норми, як правило, не розвиваються. Але зиготи із збільшеним набором хромосом здатні жити.

Хромосомні мутації виникають у результаті перебудови хромо­сом. Це наслідок розриву хромосоми з утворенням їхніх фрагмен­тів, які потім об’єднуються, але при цьому нормальна структура хромосоми не відновлюється. Розрізняють чотири основні типи хромосомних мутацій: нестача, подвоєння (дуплікація), інверсії, транслокації.

Генні мутації можуть виникнути внаслідок заміни однієї пари нуклеотидів на іншу. Внаслідок цього може статися заміна в біл­ку, який кодує цей ген, однієї амінокислоти на іншу. Саме така за­міна є причиною, наприклад, серпоподібноклітинної анемії. Через заміну однієї амінокислоти молекули гемоглобіну утворюють спе­цифічну структурну форму, яка набагато гірше переносить кисень. Випадання або додавання пари нуклеотидів призводить до зрушен­ня рамки зчитування, і ділянка гена, розташована за місцем такого порушення, або взагалі не може синтезувати продукт гена, або син­тезує інший продукт.

Мутації можуть бути отримані штучно за допомогою радіації, рентгенівських, ультрафіолетових променів, хімічних агентів у результаті теплових впливів. Мутагени - чинники, що викликають стійкі спадкові зміни - мутації. Мутагенами можуть бути різні чинники, що викликають зміни в структурі генів, змінюють структуру і кількість хромосом. За походженням мутагени класифікують на ендогенні, що утворюються в процесі життєдіяльності організму і екзогенні — всі інші фактори, в тому числі і умови навколишнього середовища.

Фізичні: · Іонізуюче випромінювання; · Радіоактивний розпад; · Ультрафіолетове випромінювання; · Надмірно висока або низька температура.

 

Хімічні: · Окисники та відновники (нітрати, нітрити, тощо); · Пестициди; · Деякі харчові добавки; · Продукти переробки нафти; · Органічні розчинники; · Лікарські препарати.

 

Біологічні: · Специфічні послідовності ДНК - мігруючі генетичні елементи; · Деякі віруси (вірус кору, краснухи, грипу); · Продукти обміну речовин (продукти окислення ліпідів); · Антигени деяких мікроорганізмів.

 

Домашнє завдання за підручником стр. 136-139 (читати), пит. 6, 7, 8 (письмово)

 

Категорія: Домашні завдання 9А | Додав: myhalchukov (06.02.2018)
Переглядів: 30 | Рейтинг: 0.0/0
Всього коментарів: 0
avatar