La variation et ses formes de présentation. Présentation "variabilité héréditaire des organismes". Signification et types de variabilité

Variabilité

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La variabilité est la capacité des organismes vivants à acquérir de nouvelles caractéristiques et propriétés. En raison de la variabilité, les organismes peuvent s'adapter aux conditions environnementales changeantes.

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Il existe deux types de variabilité : Non héréditaire, ou phénotypique, - variabilité dans laquelle aucun changement de génotype ne se produit. On l'appelle aussi groupe, spécifique, modification. Héréditaire ou génotypique, individuel, indéfini - modifications des caractéristiques d'un organisme dues à une modification du génotype; il peut être : combinatoire - résultant de la recombinaison de chromosomes en cours de reproduction sexuée et de sections de chromosomes en cours de croisement ; mutationnel - résultant d'un changement soudain de l'état des gènes;

Diapositive 5 : Variabilité de modification - variabilité des organismes qui se produit sous l'influence de facteurs environnementaux et n'affecte pas le génotype

Régularités de la variabilité Modification variabilité - variabilité organismes, apparaissant sous l'influence de facteurs environnement externe et n'affecte pas le génotype. Un changement qui n'est pas héréditaire n'est pas essentiel pour nous. Charles Darwin

Diapositive 6 : Signes du corps

qualité (elles peuvent être décrites): coloration (couleur); la forme; groupe sanguin; teneur en matière grasse du lait, etc. quantitatives (elles peuvent être mesurées) : longueur (hauteur) ; lester; le volume; nombre de graines, etc.

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Quels signes (qualitatifs ou quantitatifs) sont plus sujets à variabilité ? Ces changements se manifesteront-ils dans les prochaines générations ? Pourquoi? Le degré de variabilité d'un trait est-il le même pour tous les individus d'une espèce donnée ? Pourquoi?

Diapositive 8 : Caractéristiques qualitatives et quantitatives : qualitatives - établies de manière descriptive : - couleur des animaux, couleur des graines, croissance. Moins affecté par l'environnement. Quantitatif déterminé par mesure : - rendement des cultures agricoles, rendement laitier des vaches, production d'œufs des poules. plus touchés par l'environnement

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Les limites de la variabilité de modification d'un trait sont appelées sa norme de réaction.La norme de réaction est un trait hérité.

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Diapositive 10 : Un objet étrange pousse sur la rivière, L'eau tordra les feuilles inférieures, Celle du milieu le posera sur l'eau comme un radeau, Celle du haut glissera comme une flèche vers le ciel

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Modèles de variabilité Un même génotype peut donner une valeur différente d'un trait dans des conditions différentes. Certains signes ont un taux de réaction large, tandis que d'autres ont un taux beaucoup plus étroit. La feuille de flèche a deux types de feuilles : - surface sous-marine Le principal facteur responsable du développement de la forme des feuilles est le degré d'éclairement. ! Donnez des exemples de traits avec des normes de réaction étroites et larges.

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Variabilité de la modification En règle générale, les caractères quantitatifs (hauteur de la plante, rendement, taille des feuilles, rendement laitier des vaches, production d'œufs de poule) ont un taux de réaction plus large, c'est-à-dire qu'ils peuvent varier sur une large plage que les caractères qualitatifs (couleur de la laine, lait). teneur en matières grasses, structure florale, groupe sanguin). La connaissance de la vitesse de réaction est d'une grande importance pour la pratique Agriculture Ainsi, la variabilité de modification est caractérisée par les principales propriétés suivantes : 1. Non-héritabilité ; 2. Caractère de groupe des changements ; 3. Correspondance des changements avec l'action du facteur environnemental.

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Modèles statistiques de variabilité de modification. La variabilité de la modification de nombreux traits des plantes, des animaux et des humains suit des modèles généraux. Ces patrons sont révélés sur la base de l'analyse de la manifestation du trait dans un groupe d'individus (n). Le degré d'expression du trait étudié parmi les membres de l'échantillon est différent. Chaque valeur spécifique de l'attribut étudié est appelée une variante et est désignée par la lettre v. Lors de l'étude de la variabilité d'un trait dans un échantillon de population, une série de variations est compilée dans laquelle les individus sont classés par ordre croissant de l'indicateur du trait à l'étude.

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Sur la base de la série de variations, une courbe de variation est construite - un affichage graphique de la fréquence d'apparition de chaque variante. La fréquence d'apparition d'une variante individuelle est désignée par la lettre p. Par exemple, si vous prenez 100 épis de blé (n) et comptez le nombre d'épis dans un épi, ce nombre sera compris entre 14 et 20 - c'est la valeur numérique de l'option (v). Série de variation : v = 14 15 16 17 18 19 20 La fréquence d'apparition de chaque variante p = 2 7 22 32 24 8 5 La valeur moyenne du trait se produit plus souvent, et les variations qui s'en écartent significativement sont beaucoup moins courantes. C'est ce qu'on appelle la distribution normale. La courbe sur le graphique est généralement symétrique. Des variations, à la fois supérieures à la moyenne et moindres, se produisent avec une fréquence égale.

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Il est facile de calculer la valeur moyenne de cette caractéristique. Pour ce faire, utilisez la formule :  (v ּ p) M = n où M est la valeur moyenne de la caractéristique, le numérateur est la somme des produits de la variante par leur fréquence d'occurrence, et le dénominateur est le nombre de variante. Pour cette fonctionnalité, la valeur moyenne est de 17,13. La connaissance des modèles de variabilité de modification est d'une grande importance pratique, car elle permet de prévoir et de planifier à l'avance le degré de manifestation de nombreuses caractéristiques des organismes en fonction des conditions environnementales.

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Diapositive 16 : Modèles de variabilité

Héréditaire Non héréditaire Modification du génotype Modification du phénotype Hérité Non héréditaire Masse individuelle Indépendante, nocive ou utile Adaptative Inadaptée à l'environnement Adéquate à l'environnement Entraîne la formation de combinaisons et de mutations Entraîne la formation de modifications Causes - rayonnements ionisants , substances toxiques, etc. Causes - changements climatiques, alimentaires, etc.

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Diapositive 17 : Variabilité héréditaire combinée

Combinaisons possibles : Prophase I de la méiose - crossing over ; Anaphase I - divergence indépendante des chromosomes homologues; Anaphase II - séparation indépendante des chromatides Fusion aléatoire des gamètes

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Diapositive 18 : CONCLUSIONS :

Modèles de variabilité CONCLUSIONS : La variabilité se manifeste dans tous les organismes et est leur propriété. Il existe une variabilité héréditaire et non héréditaire (modification). Les limites de la variabilité de modification d'un trait sont appelées la norme de réaction. Les modifications (changements de modification) n'affectent pas le génotype; ne sont pas hérités ; survenir sous l'influence de facteurs environnementaux; apparaissent de manière similaire chez de nombreux individus de l'espèce ; peuvent disparaître avec le temps. Possible uniquement dans les limites de la norme de réaction, c'est-à-dire déterminé par le génotype. Ce n'est pas le trait lui-même qui est hérité, mais la capacité de manifester ce trait sous certaines conditions, c'est-à-dire la vitesse de réaction de l'organisme aux conditions extérieures est héritée.

variabilité héréditaire

organismes

La variabilité est inhérente à tous les organismes et s'observe même chez des individus génétiquement étroitement apparentés qui ont des Conditions Générales la vie et le développement. par exemple, chez les jumeaux, les membres de la même famille, les souches de micro-organismes et les organismes à reproduction végétative.

Toutes les caractéristiques de l'organisme sont sujettes à variabilité, qu'il s'agisse de signes morphologiques, physiologiques ou biochimiques. Cela peut affecter à la fois les caractéristiques quantitatives (métriques) (par exemple, le nombre de doigts, de vertèbres, le poids et la taille du corps) et qualitatives (par exemple, la couleur des yeux, la couleur de la peau)

Il existe plusieurs types de variabilité :

Héréditaire (génotypique) et non héréditaire (phénotypique, paratypique).

• Individuel (différence

entre individus) et groupe (entre groupes d'individus, par exemple, différentes populations d'une même espèce).

Qualitatif et quantitatif.

Dirigé et non directionnel.

Variabilité héréditaire et non héréditaire

La variabilité héréditaire est due à la survenue de différents types de mutations et à leurs combinaisons lors de croisements ultérieurs.

Dans chaque ensemble d'individus existant depuis suffisamment longtemps, diverses mutations surviennent spontanément et non dirigées, qui sont ensuite combinées plus ou moins au hasard avec différentes propriétés héréditaires déjà existantes dans l'ensemble.

Variabilité combinatoire - variabilité qui se produit en raison de la recombinaison des gènes lors de la fusion des gamètes. Raisons principales:

ségrégation indépendante des chromosomes pendant la méiose ;

une rencontre aléatoire de gamètes sexuels, et par conséquent, une combinaison de chromosomes lors de la fécondation ;

recombinaison de gènes par croisement.

Variabilité mutationnelle - variabilité causée par l'action des mutagènes sur le corps, entraînant des mutations (réorganisation des structures reproductrices de la cellule). Les mutagènes sont physiques (rayonnements), chimiques (herbicides) et biologiques (virus).

Variabilité individuelle et de groupe

Variabilité individuelle - variabilité inhérente à un individu donné (individu), se manifestant simultanément (dans différents tissus, etc.) ou dans le processus de développement individuel.

Variabilité de groupe

Différences entre les groupes individuels au sein de la même espèce (par exemple, entre les biotypes, jorda nonas, etc.).

Variabilité qualitative et quantitative

Variabilité qualitative - variabilité due à la variation des traits qualitatifs (couleur, etc.), codée, en règle générale, par un ou plusieurs gènes (oligogènes)

Variabilité quantitative - variabilité des traits quantitatifs (polygéniques), caractérisée, en règle générale, par un ensemble continu de valeurs pour ces traits.

La variabilité non dirigée ou indéfinie se produit quelle que soit la nature du facteur qui l'a provoquée, et la caractéristique changeante peut changer à la fois dans le sens du renforcement et dans le sens de l'affaiblissement. Cependant, il n'est pas massif, mais unique. Il existe deux types de variabilité indéterminée, combinatoire et mutationnelle.

Merci pour votre attention!!!

Description de la présentation sur des diapositives individuelles :

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Sujet : "Variabilité de modification" Koshedova Anna Ivanovna Tâches : Caractériser la variabilité non héréditaire

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Variabilité La génétique étudie non seulement l'hérédité, mais aussi la variabilité des organismes. La variabilité est la capacité des organismes vivants à acquérir de nouvelles caractéristiques et propriétés. En raison de la variabilité, les organismes peuvent s'adapter aux conditions environnementales changeantes. Il existe deux types de variabilité : Non héréditaire, ou phénotypique, - variabilité dans laquelle aucun changement de génotype ne se produit. On l'appelle aussi groupe, spécifique, modification. Héréditaire ou génotypique, individuel, indéfini - modifications des caractéristiques d'un organisme dues à une modification du génotype; il peut être : combinatoire - résultant de la recombinaison de chromosomes en cours de reproduction sexuée et de sections de chromosomes en cours de croisement ; mutationnel - résultant d'un changement soudain de l'état des gènes;

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Lièvre blanc été comme hiver. Variabilité? Modification, le génotype ne change pas. Le lapin d'hermine reste blanc à des températures élevées. Variabilité? Modification, le génotype ne change pas.

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Variabilité de modification Un rôle important dans la formation de signes d'organismes est joué par son habitat. Chaque organisme se développe et vit dans un certain environnement, subissant l'action de ses facteurs qui peuvent modifier les propriétés morphologiques et physiologiques des organismes, c'est-à-dire leur phénotype. Un exemple classique de la variabilité des traits sous l'influence des facteurs environnementaux est l'hétérogénéité de la pointe de flèche : les feuilles immergées dans l'eau sont en forme de ruban, les feuilles flottant à la surface de l'eau sont arrondies, et celles dans l'air sont en forme de flèche. -en forme de. Si la plante entière est complètement immergée dans l'eau, ses feuilles ne ressemblent qu'à des rubans.

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Variabilité de modification Sous l'influence des rayons ultraviolets chez l'homme (s'il n'est pas albinos), un bronzage se produit suite à l'accumulation de mélanine dans la peau, et dans personnes différentes l'intensité de la couleur de la peau est différente. Ainsi, les modifications d'un certain nombre de caractéristiques des organismes sont causées par l'action de facteurs environnementaux. Et ces changements ne sont pas hérités. Ainsi, si vous obtenez une progéniture de tritons cultivés sur un sol sombre et que vous les placez sur un sol léger, ils auront tous une couleur claire et non sombre, comme leurs parents. C'est-à-dire que ce type de variabilité n'affecte pas le génotype et n'est donc pas transmis aux descendants.

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Variabilité de modification La variabilité des organismes qui se produit sous l'influence de facteurs environnementaux et n'affecte pas le génotype est appelée modification. La variabilité des modifications est de nature groupale, c'est-à-dire que tous les individus d'une même espèce, placés dans les mêmes conditions, acquièrent des caractéristiques similaires. Par exemple, si un récipient avec des euglènes vertes est placé dans l'obscurité, alors tous perdront leur couleur verte, mais s'ils sont à nouveau exposés à la lumière, ils redeviendront tous verts. La variabilité de la modification est définie, c'est-à-dire qu'elle correspond toujours aux facteurs qui la provoquent. Ainsi, les rayons ultraviolets modifient la couleur de la peau humaine, une activité physique accrue affecte le degré de développement musculaire.

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Variabilité des modifications Modifications non adaptatives : morphoses et phénocopies. Les morphoses sont des modifications non héréditaires causées par des facteurs environnementaux extrêmes ou inhabituels (morphose aux rayons X, chimiomorphose) qui modifient les cellules somatiques. Les morphoses sont considérées comme des "difformités" non héréditaires et non adaptatives. Par exemple, lorsque des larves de drosophile sont irradiées, des adultes avec des coupures dans diverses parties de l'aile sont obtenus, qui sont le résultat de la mort d'une partie des cellules des disques alaires imaginaux due à l'irradiation. Les phénocopies sont des changements non héréditaires similaires aux mutations connues. Les phénocopies sont le résultat de l'action d'agents physiques et chimiques sur un organisme génétiquement normal. Par exemple, lors de l'utilisation de la thalidomide, les enfants naissent souvent avec une fécomélie - des mains raccourcies en forme de nageoires, qui peuvent également être causées par des allèles mutants.

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Variabilité des modifications Malgré le fait que sous l'influence des conditions environnementales, les signes peuvent changer, cette variabilité n'est pas illimitée. Ainsi, sur un champ de blé, on peut trouver des plants à grands épis (20 cm ou plus) et de très petits (3-4 cm). Cela s'explique par le fait que le génotype définit certaines limites à l'intérieur desquelles un changement de trait peut se produire. Le degré de variation d'un trait, ou les limites de la variabilité de modification, est appelé la norme de réaction.

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Variabilité de la modification En règle générale, les caractères quantitatifs (hauteur de la plante, rendement, taille des feuilles, rendement laitier des vaches, production d'œufs de poule) ont un taux de réaction plus large, c'est-à-dire qu'ils peuvent varier sur une large plage que les caractères qualitatifs (couleur de la laine, lait). teneur en matières grasses, structure florale, groupe sanguin). La connaissance de la vitesse de réaction est d'une grande importance pour la pratique de l'agriculture Ainsi, la variabilité de la modification est caractérisée par les principales propriétés suivantes : 1. Non-héritabilité ; 2. Caractère de groupe des changements ; 3. Correspondance des changements avec l'action du facteur environnemental.

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Variabilité de modification Pour évaluer le degré d'expression du trait étudié, le concept suivant est utilisé : EXPRESSION - le degré de manifestation phénotypique d'un gène. Cet indicateur dépend de l'interaction du gène avec d'autres gènes, ou de l'impact de conditions externes. La présence d'un gène donné ne signifie pas toujours qu'il apparaîtra dans le phénotype. Pour estimer le nombre d'individus chez lesquels ce trait se manifeste phénotypiquement, le terme PÉNÉTRATION est utilisé. La pénétrance est la fréquence de la manifestation phénotypique d'un trait chez des individus ayant le même génotype pour ce gène. La pénétrance de la luxation congénitale de la hanche est par exemple de 20 %, en Diabète – 65%.

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Variabilité de modification Modèles statistiques de variabilité de modification. La variabilité de la modification de nombreux traits des plantes, des animaux et des humains suit des modèles généraux. Ces patrons sont révélés sur la base de l'analyse de la manifestation du trait dans un groupe d'individus (n). Le degré d'expression du trait étudié parmi les membres de l'échantillon est différent. Chaque valeur spécifique de l'attribut étudié est appelée une variante et est désignée par la lettre v. Lors de l'étude de la variabilité d'un trait dans un échantillon de population, une série de variations est compilée dans laquelle les individus sont classés par ordre croissant de l'indicateur du trait à l'étude.

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Variabilité de modification Sur la base de la série de variations, une courbe de variation est construite - un affichage graphique de la fréquence d'apparition de chaque variante.La fréquence d'apparition de la variante individuelle est désignée par la lettre p. Par exemple, si vous prenez 100 épis de blé (n) et comptez le nombre d'épis dans un épi, ce nombre sera compris entre 14 et 20 - c'est la valeur numérique de l'option (v). Série de variation : v = 14 15 16 17 18 19 20 La fréquence d'apparition de chaque variante p = 2 7 22 32 24 8 5 La valeur moyenne du trait se produit plus souvent, et les variations qui s'en écartent significativement sont beaucoup moins fréquentes. C'est ce qu'on appelle la distribution normale. La courbe sur le graphique est généralement symétrique. Des variations, à la fois supérieures à la moyenne et moindres, se produisent avec une fréquence égale.

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Variabilité de modification Il est facile de calculer la valeur moyenne de ce trait. Pour cela, utilisez la formule :  (vּp) M = n où M est la valeur moyenne de la caractéristique, le numérateur est la somme des produits de la variante par leur fréquence d'occurrence, et le dénominateur est le nombre de variante . Pour cette fonctionnalité, la valeur moyenne est de 17,13. La connaissance des modèles de variabilité de modification est d'une grande importance pratique, car elle permet de prévoir et de planifier à l'avance le degré de manifestation de nombreuses caractéristiques des organismes en fonction des conditions environnementales.

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Répétition Modification variabilité Caractéristique Peut-on parler d'une certaine variabilité ? Peut-on parler de variabilité de groupe ? Impact sur le génotype ? Effet sur le phénotype ? Héritage des modifications reçues ? Signification pour l'organisme : Signification pour l'évolution.

Variabilité Héréditaire (génotypique) Héréditaire (génotypique) Phénotypique 2 Mutationnel (héréditaire, indéterminé, individuel). Corrélatif. Combinatoire (variabilité résultant du croisement). Groupe défini non héréditaire

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Types de variabilité phénotypique Les modifications sont des changements non héréditaires du génotype qui se produisent sous l'influence d'un facteur environnemental, sont de nature adaptative et le plus souvent réversibles (par exemple : une augmentation des globules rouges en l'absence d'oxygène). Les morphoses sont des modifications non héréditaires du phénotype qui se produisent sous l'influence de facteurs environnementaux extrêmes, ne sont pas de nature adaptative et sont irréversibles (par exemple : brûlures, cicatrices). 12 Les phénocopies sont une modification non héréditaire du génotype qui ressemble à des maladies héréditaires (hypertrophie de la glande thyroïde dans une zone où il n'y a pas assez d'iode dans l'eau ou la terre).

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La construction d'une courbe de variation est la valeur moyenne de la sévérité du trait où M est la valeur moyenne, V est la variante, P est la fréquence d'apparition de la variante, n est le nombre total de variantes de la série de variation. 16 La courbe de variation est une représentation graphique de la relation entre la plage de variabilité d'un trait et la fréquence d'apparition de variantes individuelles de ce trait.

Série de variation La série de variation représente une série de variantes (valeurs d'un trait) disposées par ordre décroissant ou croissant 17 (par exemple : si vous collectez des feuilles d'un même arbre et que vous les disposez au fur et à mesure que la longueur du limbe de la feuille augmente, alors vous obtenez une série de variation de la variabilité de ce trait).

La variabilité combinatoire est une variabilité basée sur la formation de recombinaisons, c'est-à-dire de telles combinaisons de gènes que les parents n'avaient pas. 20 La variabilité combinatoire est basée sur la reproduction sexuée des organismes, qui se traduit par une grande variété de génotypes.

Sources de variabilité génétique Divergence indépendante des chromosomes homologues dans la première division méiotique. Échange mutuel de sections de chromosomes homologues ou croisement. Les chromosomes recombinants, une fois dans le zygote, contribuent à l'apparition de signes atypiques pour chacun des parents. Combinaison aléatoire de gamètes lors de la fécondation. 22

Théorie des mutations Les mutations surviennent soudainement, brusquement, sous forme de changements discrets dans les traits. Ce sont des changements qualitatifs qui se transmettent de génération en génération. Les mutations se manifestent de différentes manières et peuvent être à la fois bénéfiques et nuisibles. La probabilité de détecter des mutations dépend du nombre d'individus étudiés. Des mutations similaires peuvent se produire à plusieurs reprises. Les mutations sont non dirigées (spontanées), c'est-à-dire que n'importe quelle partie du chromosome peut muter. 24 G. De Vries dans les années.

Classification des mutations: 25 Gène (modification de la structure du gène) - modification de l'ADN - violation de l'ordre des nucléotides Génomique (modification du nombre de chromosomes dans le caryotype) - euploïdie - aneuploïdie: * trisomie * monosomie Chromosomique (changement dans la structure des chromosomes) - perte d'une section de chromosomes - Doublement d'un fragment de chromosomes - rotation de parties de chromosomes par 180* Mutations 1. Par la nature de la modification du génome

Ils surviennent lorsqu'il y a altération ou perturbation de l'ordre ou du remplacement des nucléotides, apparition d'une duplication interne ou délétion dans la molécule d'ADN. Ces changements dans les gènes individuels conduisent souvent à des maladies dégénératives graves, en particulier de nombreuses maladies métaboliques dues à une altération de la synthèse des protéines et des enzymes. Mutations génétiques

Maladie héréditaire entraînant la mort d'enfants et d'adolescents. Au lieu de l'hémoglobine A normale, les érythrocytes contiennent une hémoglobine S anormale. L'anomalie est causée par une mutation du sixième triplet de nucléotides de l'ADN du gène de l'hémoglobine, qui conduit au remplacement de l'acide glutamique (GLU) dans la chaîne alpha de la protéine de l'hémoglobine par valine (VAL). 27 Anémie falciforme (KLU) (SAL)

28 Maladie héréditaire découverte chez l'un des nouveau-nés. La maladie se caractérise par un retard mental prononcé, qui se développe à la suite d'une violation des processus biochimiques normaux dans le cerveau en raison de l'accumulation de phénylalanine dans le corps. Mutations du gène de la phénylcétonurie

34 Génératif (dans les cellules germinales) Détecté uniquement dans la génération suivante Génératif (dans les cellules germinales) Détecté uniquement dans la génération suivante Somatique (dans les cellules du corps) Manifesté dans organisme donné et ne se transmettent pas à la descendance lors de la reproduction sexuée Somatique (dans les cellules de l'organisme) Se manifestent dans un organisme donné et ne se transmettent pas à la descendance lors de la reproduction sexuée Classification des mutations : 2. Selon le lieu d'occurrence :

Spontané Dans des conditions naturelles Sous l'influence de facteurs mutagènes Sans intervention humaine Sont la source de la sélection naturelle Induit Sous l'action dirigée d'un facteur mutagène Avec intervention humaine Est la source de la sélection artificielle 37 Classification des mutations : 5. Pour des raisons :

La loi des séries homologiques dans la variabilité héréditaire Les espèces et genres génétiquement proches se caractérisent par des séries similaires de variabilité héréditaire avec une telle régularité que connaissant un certain nombre de formes au sein d'une même espèce, on peut prévoir la présence des mêmes formes dans d'autres genres et espèces. . NI Vavilov, 1920