Variația și formele ei de prezentare. Prezentare „variabilitatea ereditară a organismelor”. Semnificație și tipuri de variabilitate

Variabilitate

slide 2

Variabilitatea este capacitatea organismelor vii de a dobândi noi caracteristici și proprietăți. Datorită variabilității, organismele se pot adapta la condițiile de mediu în schimbare.

slide 3

slide 4

Există două tipuri de variabilitate: neereditară, sau fenotipică, - variabilitate în care nu apar modificări ale genotipului. Se mai numește grup, specific, modificare. Ereditar, sau genotipic, individual, nedefinit - modificări ale caracteristicilor unui organism ca urmare a unei modificări a genotipului; poate fi: combinativ - rezultat din recombinarea cromozomilor în procesul de reproducere sexuală și secțiuni de cromozomi în procesul de încrucișare; mutațională - rezultată dintr-o schimbare bruscă a stării genelor;

Slide 5: Variabilitatea modificării - variabilitatea organismelor care apare sub influența factorilor de mediu și nu afectează genotipul

Regularităţi ale variabilităţii Modificare variabilitate - variabilitate organisme, apărute sub influența factorilor Mediul externși nu afectează genotipul. O schimbare care nu este ereditară nu este esențială pentru noi. Charles Darwin

Slide 6: Semne ale corpului

calitate (pot fi descrise): colorare (culoare); forma; Grupa de sange; conținutul de grăsime al laptelui etc. cantitative (se pot măsura): lungimea (înălțimea); greutate; volum; numărul de semințe etc.

Slide 7

Ce semne (calitative sau cantitative) sunt mai supuse variabilității? Aceste schimbări vor apărea în generațiile următoare? De ce? Este gradul de variabilitate al unei trăsături același pentru toți indivizii unei anumite specii? De ce?

Slide 8: Caracteristici calitative și cantitative: calitative - stabilite în mod descriptiv: - culoarea animalelor, culoarea semințelor, creșterea. Mai puțin afectat de mediu. Cantitativ determinat prin măsurare: - randamentul culturilor agricole, randamentul laptelui vacilor, producția de ouă a găinilor. mai afectate de mediu

Slide 9

Limitele variabilitatii de modificare a unei trasaturi se numesc norma de reactie a acesteia.Norma de reactie este o trasatura mostenita.

10

Slide 10: Un obiect ciudat crește pe râu, Apa va răsuci frunzele inferioare, Cel din mijloc îl va așeza pe apă ca o plută, Cel de sus va aluneca ca o săgeată spre cer

11

diapozitivul 11

Modele de variabilitate Unul și același genotip poate da o valoare diferită unei trăsături în condiții diferite. Unele semne au o rată de reacție largă, în timp ce altele au una mult mai îngustă. Frunza săgeată are două tipuri de frunze: - suprafața subacvatică Principalul factor responsabil pentru dezvoltarea formei frunzelor este gradul de iluminare. ! Dați exemple de trăsături cu norme de reacție înguste și largi.

12

slide 12

Variabilitatea modificării De regulă, trăsăturile cantitative (înălțimea plantei, randamentul, dimensiunea frunzelor, producția de lapte de vacă, producția de ouă de găină) au o rată de reacție mai mare, adică pot varia într-o gamă largă decât trăsăturile calitative (culoarea lânii, laptele). conținutul de grăsime, structura florii, grupa de sânge). Cunoașterea vitezei de reacție este de mare importanță pentru practică Agricultură Astfel, variabilitatea modificării se caracterizează prin următoarele proprietăți principale: 1. Neheritabilitatea; 2. Caracterul de grup al schimbărilor; 3. Corespondența modificărilor la acțiunea factorului de mediu.

13

diapozitivul 13

Modele statistice ale variabilității modificării. Variabilitatea modificării multor trăsături ale plantelor, animalelor și oamenilor urmează modele generale. Aceste tipare sunt relevate pe baza analizei manifestării trăsăturii la un grup de indivizi (n). Gradul de exprimare a trăsăturii studiate în rândul membrilor eșantionului este diferit. Fiecare valoare specifică a atributului studiat se numește variantă și se notează cu litera v. Când se studiază variabilitatea unei trăsături într-o populație eșantion, se alcătuiește o serie de variații în care indivizii sunt aranjați în ordinea crescătoare a indicatorului trăsăturii studiate.

14

Slide 14

Pe baza seriei de variații, se construiește o curbă de variație - o afișare grafică a frecvenței de apariție a fiecărei variante.Frecvența de apariție a variantei individuale este notă cu litera p. De exemplu, dacă luați 100 de spice de grâu (n) și numărați numărul de spice dintr-un spic, atunci acest număr va fi de la 14 la 20 - aceasta este valoarea numerică a opțiunii (v). Serii de variații: v = 14 15 16 17 18 19 20 Frecvența de apariție a fiecărei variante p = 2 7 22 32 24 8 5 Valoarea medie a trăsăturii apare mai des, iar variațiile care diferă semnificativ de aceasta sunt mult mai puțin frecvente. Aceasta se numește distribuție normală. Curba de pe grafic este de obicei simetrică. Variațiile, atât mai mari decât media, cât și mai mici, apar cu o frecvență egală.

15

diapozitivul 15

Este ușor de calculat valoarea medie a acestei caracteristici. Pentru a face acest lucru, utilizați formula:  (v ּ p) M = n unde M este valoarea medie a caracteristicii, numărătorul este suma produselor variantei după frecvența lor de apariție, iar numitorul este numărul de variantă. Pentru această caracteristică, valoarea medie este 17,13. Cunoașterea tiparelor de variabilitate a modificării are o importanță practică deosebită, deoarece face posibilă prevederea și planificarea în avans a gradului de manifestare a multor caracteristici ale organismelor în funcție de condițiile de mediu.

16

Slide 16: Modele de variabilitate

Ereditar Neereditar Modificare a genotipului Modificare a fenotipului Moștenit Nemoștenit Individ Masă Independent, nociv sau util Adaptiv Neadecvat mediului Adecvat mediului Conduce la formarea de combinații și mutații Conduce la formarea de modificări Cauze - radiații ionizante , substante toxice etc. Cauze - schimbari climatice, alimentare etc

17

Slide 17: Variabilitatea ereditară combinată

Combinații posibile: Profaza I a meiozei - crossing over; Anafaza I - divergenta independenta a cromozomilor omologi; Anafaza II - separare independentă a cromatidelor Fuziune aleatorie a gameților

18

Slide 18: CONCLUZII:

Modele de variabilitate CONCLUZII: Variabilitatea se manifestă la toate organismele și este proprietatea acestora. Există variabilitate ereditară și neereditară (modificare). Limitele variabilitatii de modificare a unei trasaturi se numesc norma de reactie. Modificările (modificările de modificare) nu afectează genotipul; nu sunt moștenite; apar sub influența factorilor de mediu; apar în mod similar la mulți indivizi ai speciei; poate dispărea în timp. Posibil numai în limitele normei de reacție, adică. determinat de genotip. Nu trăsătura în sine este moștenită, ci capacitatea de a manifesta această trăsătură în anumite condiții, de ex. se moștenește viteza de reacție a organismului la condițiile externe.

variabilitate ereditară

organisme

Variabilitatea este inerentă tuturor organismelor și se observă chiar și la indivizii strâns înrudiți genetic care au similare sau Termeni si Conditii Generale viata si dezvoltarea. de exemplu, la gemeni, membrii aceleiași familii, tulpini de microorganisme și organisme cu reproducere vegetativă.

Orice caracteristică a organismului este supusă variabilității, fie că este vorba de semne morfologice, fiziologice sau biochimice. Poate afecta atât caracteristici cantitative (metrice) (de exemplu, numărul de degete, vertebre, greutatea corporală și dimensiunea) cât și calitative (de exemplu, culoarea ochilor, culoarea pielii)

Există mai multe tipuri de variabilitate:

Ereditar (genotipic) și neereditare (fenotipic, paratipic).

• Individ (diferență

între indivizi) și grup (între grupuri de indivizi, de exemplu, diferite populații ale unei anumite specii).

Calitativ si cantitativ.

Dirijată și nedirecțională.

Variabilitatea ereditară și neereditară

Variabilitatea ereditară se datorează apariției diferitelor tipuri de mutații și combinațiilor acestora în încrucișările ulterioare.

În fiecare set de indivizi suficient de longeviv, apar diverse mutații spontan și nedirecționat, care mai târziu sunt combinate mai mult sau mai puțin aleatoriu cu diferite proprietăți ereditare deja existente în set.

Variabilitate combinativă - variabilitate care apare datorită recombinării genelor în timpul fuziunii gameților. Principalele motive:

segregarea independentă a cromozomilor în timpul meiozei;

o întâlnire aleatorie a gameților sexuali și, ca urmare, o combinație de cromozomi în timpul fertilizării;

recombinarea genelor din cauza crossing over.

Variabilitatea mutațională - variabilitate cauzată de acțiunea mutagenilor asupra organismului, având ca rezultat mutații (reorganizarea structurilor reproductive ale celulei). Mutagenii sunt fizici (radiații), chimici (erbicide) și biologici (viruși).

Variabilitatea individuală și de grup

Variabilitatea individuală - variabilitatea inerentă unui individ dat (individ), manifestându-se simultan (în diferite țesuturi etc.) sau în procesul de dezvoltare individuală.

Variabilitatea grupului

Diferențele dintre grupurile individuale din cadrul aceleiași specii (de exemplu, între biotipuri, jorda nonas etc.).

Variabilitatea calitativă și cantitativă

Variabilitate calitativă - variabilitate datorată variației trăsăturilor calitative (culoare etc.), codificată, de regulă, de una sau mai multe gene (oligogene)

Variabilitatea cantitativă - variabilitatea trăsăturilor cantitative (poligenice), caracterizată, de regulă, printr-un set continuu de valori pentru aceste trăsături.

Variabilitatea nedirecționată sau nedefinită apare indiferent de natura factorului care a cauzat-o, iar caracteristica schimbătoare se poate schimba atât în ​​direcția de întărire, cât și în direcția de slăbire. Cu toate acestea, nu este masiv, ci unic. Există două tipuri de variabilitate nedeterminată, combinativă și mutațională.

Vă mulțumim pentru atenție!!!

Descrierea prezentării pe diapozitive individuale:

1 tobogan

Descrierea diapozitivului:

Subiect: „Variabilitatea modificării” Koshedova Anna Ivanovna Sarcini: Caracterizarea variabilității neereditare

2 tobogan

Descrierea diapozitivului:

Variabilitatea Genetica studiază nu numai ereditatea, ci și variabilitatea organismelor. Variabilitatea este capacitatea organismelor vii de a dobândi noi caracteristici și proprietăți. Datorită variabilității, organismele se pot adapta la condițiile de mediu în schimbare. Există două tipuri de variabilitate: neereditară, sau fenotipică, - variabilitate în care nu apar modificări ale genotipului. Se mai numește grup, specific, modificare. Ereditar, sau genotipic, individual, nedefinit - modificări ale caracteristicilor unui organism ca urmare a unei modificări a genotipului; poate fi: combinativ - rezultat din recombinarea cromozomilor în procesul de reproducere sexuală și secțiuni de cromozomi în procesul de încrucișare; mutațională - rezultată dintr-o schimbare bruscă a stării genelor;

3 slide

Descrierea diapozitivului:

4 slide

Descrierea diapozitivului:

5 slide

Descrierea diapozitivului:

Iepurele alb vara si iarna. Variabilitate? Modificare, genotipul nu se schimbă. Iepurele de hermină rămâne albă la temperaturi ridicate. Variabilitate? Modificare, genotipul nu se schimbă.

6 slide

Descrierea diapozitivului:

7 slide

Descrierea diapozitivului:

Variabilitatea modificării Un rol important în formarea semnelor organismelor îl joacă habitatul său. Fiecare organism se dezvoltă și trăiește într-un anumit mediu, experimentând acțiunea factorilor săi care pot modifica proprietățile morfologice și fiziologice ale organismelor, i.e. fenotipul acestora. Un exemplu clasic de variabilitate a trăsăturilor sub influența factorilor de mediu este eterogenitatea vârfului de săgeată: frunzele scufundate în apă au formă de panglică, frunzele care plutesc la suprafața apei sunt rotunjite, iar cele din aer sunt săgeți. -în formă. Dacă întreaga plantă este complet scufundată în apă, frunzele ei sunt doar ca o panglică.

8 slide

Descrierea diapozitivului:

Variabilitatea modificării Sub influența razelor ultraviolete la oameni (dacă nu sunt albinos), apare un bronz ca urmare a acumulării de melanină în piele și în oameni diferiti intensitatea culorii pielii este diferită. Astfel, modificările unui număr de caracteristici ale organismelor sunt cauzate de acțiunea factorilor de mediu. Și aceste schimbări nu sunt moștenite. Deci, dacă obțineți descendenți din tritoni cultivați pe pământ întunecat și îi așezați pe pământ deschis, atunci toți vor avea o culoare deschisă, și nu întunecată, ca părinții lor. Adică, acest tip de variabilitate nu afectează genotipul și, prin urmare, nu se transmite descendenților.

9 slide

Descrierea diapozitivului:

10 diapozitive

Descrierea diapozitivului:

Variabilitatea modificării Variabilitatea organismelor care apare sub influența factorilor de mediu și nu afectează genotipul se numește modificare. Variabilitatea modificării este de natură de grup, adică toți indivizii aceleiași specii, plasați în aceleași condiții, dobândesc caracteristici similare. De exemplu, dacă un vas cu euglene verzi este plasat în întuneric, atunci toate își vor pierde culoarea verde, dar dacă sunt expuse din nou la lumină, toate vor deveni din nou verzi. Variabilitatea modificării este certă, adică corespunde întotdeauna factorilor care o cauzează. Deci, razele ultraviolete schimbă culoarea pielii umane, creșterea activității fizice afectează gradul de dezvoltare musculară.

11 diapozitiv

Descrierea diapozitivului:

Variabilitatea modificării Modificări neadaptative: morfoze și fenocopii. Morfozele sunt modificări neereditare cauzate de factori de mediu extremi sau neobișnuiți (morfoză cu raze X, chemomorfoză) care modifică celulele somatice. Morfozele sunt considerate „deformități” care nu sunt moștenite și nu sunt adaptative. De exemplu, atunci când larvele de Drosophila sunt iradiate, se obțin adulți cu tăieturi în diferite părți ale aripii, care sunt rezultatul morții unei părți din celulele discurilor aripioare imaginale din cauza iradierii. Fenocopiile sunt modificări neereditare similare cu mutațiile cunoscute. Fenocopiile sunt rezultatul acțiunii agenților fizici și chimici asupra unui organism normal din punct de vedere genetic. De exemplu, atunci când se folosește talidomidă, copiii s-au născut adesea cu fecomelie - mâini scurte în formă de napă, care pot fi cauzate și de alele mutante.

12 slide

Descrierea diapozitivului:

Variabilitatea modificării În ciuda faptului că, sub influența condițiilor de mediu, semnele se pot schimba, această variabilitate nu este nelimitată. Deci, pe un câmp de grâu, puteți găsi plante cu spice mari (20 cm sau mai mult) și foarte mici (3-4 cm). Acest lucru se explică prin faptul că genotipul definește anumite limite în interiorul cărora poate apărea o schimbare de trăsătură. Gradul de variație al unei trăsături, sau limitele variabilității modificării, se numește normă de reacție.

13 diapozitiv

Descrierea diapozitivului:

14 slide

Descrierea diapozitivului:

Variabilitatea modificării De regulă, trăsăturile cantitative (înălțimea plantei, randamentul, dimensiunea frunzelor, producția de lapte de vacă, producția de ouă de găină) au o rată de reacție mai mare, adică pot varia într-o gamă largă decât trăsăturile calitative (culoarea lânii, laptele). conținutul de grăsime, structura florii, grupa de sânge). Cunoașterea vitezei de reacție este de mare importanță pentru practica agriculturii, astfel, variabilitatea modificării se caracterizează prin următoarele proprietăți principale: 1. Neheritabilitatea; 2. Caracterul de grup al schimbărilor; 3. Corespondența modificărilor la acțiunea factorului de mediu.

15 slide

Descrierea diapozitivului:

Variabilitatea modificării Pentru aprecierea gradului de expresie a trăsăturii studiate se utilizează următorul concept: EXPRESIE - gradul de manifestare fenotipică a unei gene. Acest indicator depinde de interacțiunea genei cu alte gene sau de impactul condițiilor externe. Prezența unei anumite gene nu înseamnă întotdeauna că aceasta va apărea în fenotip. Pentru a estima numărul de indivizi la care se manifestă fenotipic această trăsătură, se folosește termenul PENTRUȚIE. Penetranța este frecvența manifestării fenotipice a unei trăsături la indivizii cu același genotip pentru această genă. Penetranța luxației congenitale de șold este, de exemplu, de 20%, în Diabet – 65%.

16 diapozitiv

Descrierea diapozitivului:

Variabilitatea modificării Modele statistice ale variabilității modificării. Variabilitatea modificării multor trăsături ale plantelor, animalelor și oamenilor urmează modele generale. Aceste tipare sunt relevate pe baza analizei manifestării trăsăturii la un grup de indivizi (n). Gradul de exprimare a trăsăturii studiate în rândul membrilor eșantionului este diferit. Fiecare valoare specifică a atributului studiat se numește variantă și se notează cu litera v. Când se studiază variabilitatea unei trăsături într-o populație eșantion, se alcătuiește o serie de variații în care indivizii sunt aranjați în ordinea crescătoare a indicatorului trăsăturii studiate.

17 diapozitiv

Descrierea diapozitivului:

Variabilitatea modificării Pe baza seriei de variații se construiește o curbă de variație - o afișare grafică a frecvenței de apariție a fiecărei variante.Frecvența de apariție a variantei individuale este notă cu litera p. De exemplu, dacă luați 100 de spice de grâu (n) și numărați numărul de spice dintr-un spic, atunci acest număr va fi de la 14 la 20 - aceasta este valoarea numerică a opțiunii (v). Serii de variații: v = 14 15 16 17 18 19 20 Frecvența de apariție a fiecărei variante p = 2 7 22 32 24 8 5 Valoarea medie a trăsăturii apare mai des, iar variațiile care diferă semnificativ de aceasta sunt mult mai puțin frecvente. Aceasta se numește distribuție normală. Curba de pe grafic este de obicei simetrică. Variațiile, atât mai mari decât media, cât și mai mici, apar cu o frecvență egală.

18 slide

Descrierea diapozitivului:

Variabilitatea modificării Este ușor de calculat valoarea medie a acestei trăsături. Pentru aceasta, utilizați formula:  (vּp) M = n unde M este valoarea medie a caracteristicii, numărătorul este suma produselor variantei după frecvența lor de apariție, iar numitorul este numărul de variante. . Pentru această caracteristică, valoarea medie este 17,13. Cunoașterea tiparelor de variabilitate a modificării are o importanță practică deosebită, deoarece face posibilă prevederea și planificarea în avans a gradului de manifestare a multor caracteristici ale organismelor în funcție de condițiile de mediu.

19 diapozitiv

Descrierea diapozitivului:

Repetiție Modificare variabilitate Caracteristică Poate fi considerată o anumită variabilitate? Poate fi considerată variabilitatea grupului? Impact asupra genotipului? Efect asupra fenotipului? Moștenirea modificărilor primite? Semnificație pentru organism: Semnificație pentru evoluție.

Variabilitate Ereditar (genotipic) Ereditar (genotipic) Fenotipic 2 Mutațional (ereditar, nedeterminat, individual). Corelativ. Combinativ (variabilitate care apare prin încrucișare). Definiție neereditară, grup

6

Tipuri de variabilitate fenotipică Modificările sunt modificări neereditare ale genotipului care apar sub influența unui factor de mediu, sunt de natură adaptativă și cel mai adesea reversibile (de exemplu: o creștere a globulelor roșii în absența oxigenului). Morfozele sunt modificări neereditare ale fenotipului care apar sub influența factorilor de mediu extremi, nu sunt de natură adaptativă și sunt ireversibile (de exemplu: arsuri, cicatrici). 12 Fenocopiile reprezintă o modificare neereditară a genotipului care seamănă cu boli ereditare (mărirea glandei tiroide într-o zonă în care nu există suficient iod în apă sau pământ).

15

Construcția unei curbe de variație este valoarea medie a severității trăsăturii unde M este valoarea medie, V este varianta, P este frecvența de apariție a variantei, n este numărul total de variante ale seriei de variații. 16 Curba de variație este o reprezentare grafică a relației dintre intervalul de variabilitate a unei trăsături și frecvența de apariție a variantelor individuale ale acestei trăsături.

Seria de variații Seria de variații reprezintă o serie de variante (valori ale unei trăsături) dispuse în ordinea descrescătoare sau crescătoare 17 (de exemplu: dacă colectezi frunze din același arbore și le aranjezi pe măsură ce lungimea limbului de frunze crește, atunci obțineți o serie de variații de variabilitate a acestei trăsături).

Variabilitatea combinativă este variabilitatea bazată pe formarea recombinărilor, adică astfel de combinații de gene pe care părinții nu le-au avut. 20 Variabilitatea combinată se bazează pe reproducerea sexuală a organismelor, care are ca rezultat o mare varietate de genotipuri.

Surse de variabilitate genetică Divergența independentă a cromozomilor omologi în prima diviziune meiotică. Schimb reciproc de secțiuni de cromozomi omologi sau încrucișare. Cromozomii recombinanți, odată ajunși în zigot, contribuie la apariția unor semne care sunt atipice pentru fiecare dintre părinți. Combinație aleatorie de gameți în timpul fertilizării. 22

Teoria mutațiilor Mutațiile apar brusc, brusc, ca modificări discrete ale trăsăturilor. Acestea sunt schimbări calitative care se transmit din generație în generație. Mutațiile se manifestă în moduri diferite și pot fi atât benefice, cât și dăunătoare. Probabilitatea de a detecta mutații depinde de numărul de indivizi studiati. Mutații similare pot apărea în mod repetat. Mutațiile sunt nedirecționate (spontane), adică orice parte a cromozomului poate suferi mutații. 24 G. De Vries în ani.

Clasificarea mutațiilor: 25 Genă (modificarea structurii genei) - modificarea ADN-ului - încălcarea ordinii nucleotidelor Genomic (modificarea numărului de cromozomi din cariotip) - euploidie - aneuploidie: * trisomie * monosomie Cromozomia (modificare în structura cromozomilor) - pierderea unei secțiuni de cromozomi - Dublarea unui fragment de cromozomi - rotația părților cromozomilor la 180* Mutații 1. După natura modificării genomului

Ele apar atunci când există leziuni sau perturbări în ordinea sau înlocuirea nucleotidelor, apariția unei duplicări interne sau deleții în molecula de ADN. Aceste modificări ale genelor individuale duc adesea la boli degenerative severe, în special, la numeroase boli metabolice din cauza sintezei afectate de proteine ​​și enzime. Mutații genetice

O boală ereditară care duce la moartea copiilor și adolescenților. În loc de hemoglobina A normală, eritrocitele conțin hemoglobină S anormală. Anomalia este cauzată de o mutație în al șaselea triplet nucleotidic al ADN-ului genei hemoglobinei, care duce la înlocuirea acidului glutamic (GLU) din lanțul alfa al proteinei hemoglobinei cu valină (VAL). 27 Anemia cu celule falciforme (KLU) (SAL)

28 Boală ereditară găsită la unul dintre nou-născuți. Boala se caracterizează printr-o întârziere mentală pronunțată, care se dezvoltă ca urmare a unei încălcări a proceselor biochimice normale din creier, datorită acumulării de fenilalanină în organism. Mutații ale genei fenilcetonuriei

34 Generativ (în celulele germinale) Detectat numai în generația următoare Generativ (în celulele germinale) Detectat numai în generația următoare Somatic (în celulele corpului) Manifestat în organismul datși nu se transmit descendenților în timpul reproducerii sexuale Somatice (în celulele corpului) Se manifestă într-un organism dat și nu se transmit descendenților în timpul reproducerii sexuale Clasificarea mutațiilor: 2. După locul de apariție:

Spontan În condiții naturale Sub influența factorilor mutageni Fără intervenția umană Sunt materialul sursă pentru selecția naturală Indus Sub acțiunea dirijată a unui factor mutagen Cu intervenția umană Este materialul sursă pentru selecția artificială 37 Clasificarea mutațiilor: 5. Din motive:

Legea seriei omologice în variabilitatea ereditară Speciile și genurile care sunt asemănătoare genetic se caracterizează prin serii similare de variabilitate ereditară cu o asemenea regularitate încât cunoscând un număr de forme în cadrul unei specii, se poate prevedea prezența acelorași forme în alte genuri și specii. . N.I. Vavilov, 1920