Практическое занятие № 7
Тема: Гентические основы эволюции.
Количество часов: 2
Основные вопросы темы:
1. Изменчивость.Типы мутаций.
2 Особенности проявления мутаций.
3.Частоты генов, генотипов и фенотипов.
4. Внутрипопуляционный полиморфизм.
Основные понятия:генотип,генотипическая изменчивость ,генетический груз ,конкуренция, соперничество,модификации ,модификационная изменчивость ,мутации,хромосомные мутации,геномные мутации,полиморфизм ,фенотип
Теоретические сведения
Эволюционные изменения признаков и свойств организмов обусловлены изменением генотипов, поэтому понимание основных генетических процессов, происходящих в популяции, необходимо для всей современной эволюционной теории. Достижениягенетики позволили классифицировать и исследовать основные формы наследственной изменчивости,,а также определить значение изменчивости разных типов для протекания эволюционного процесса. Изучение роли различных проявлений изменчивости в эволюции позволило сформулировать представление о генетических основах эволюции.
В основе изменчивости лежит конвариантное повторение как универсальное явление живой природы. Ошибки последовательности нуклеотидов в процессе матричного копирования ДНК и РНК связаны с заменой одного нуклеотида другим или смещением круга считывания. Эти процессы лежат в основе изменчивости на молекулярном уровне. Общие причины генетической изменчивости очень разнообразны.
Ч. Дарвин писал, что даже в потомстве одной пары родителей особи всегда будут различаться. «Самый опытный натуралист изумился бы многочисленности случаев изменчивости даже самых существенных частей строения». Последующее развитие генетики, раскрыв причины изменчивости, полностью подтвердило эти слова.
Паратипическая,фенотипическая,,генотипическая изменчивость Вся изменчивость, наблюдавшаяся во времена Дарвина, была разделена на наследственную и не наследственную.. В настоящее время такое разделение верно лишь в общем смысле.Ненаследственных признаков нет и быть не может: все признаки и свойства организма в той или иной степени наследственно обусловлены. В процессе размножения от поколения к поколению передаются не признаки, а код наследственной информации, определяющий лишь возможность развития будущих признаков в каком-то диапазоне. Наследуется не признак, а норма реакции развивающейся особи на действие внешней среды.
Водный лютик (Ranunculusdelphinifolius) и стрелолист (Sagittariasagittifolia) образуют различные листья под водой и в воздушной среде. Когда-то Ж. Ламарк использовал этот пример чтобы доказать изначально адекватного изменения организмов под влиянием условий внешней среды. Однако впоследствии выяснилось, что фактором, определяющим развитие «подводных» листьев, служит не водная среда, а затенение: «пусковым механизмом», определяющим развитие того или иного варианта в пределах наследственно обусловленной нормы реакций и была закреплена интенсивность света (погруженные в воду листья всегда менее освещены).
Рисунок 15 .Стрелолист обыкновенный (Sagittariasagittifolia) формирует разные по форме листья при развитии на суше (А) и в воде (Б).
Поэтому если водный лютик развивается на суше в полутемном помещении, тоего листья у него будут такими же, какими бывают под водой. Большинстворастении имеют «световые» и «теневые» листья. У ракообразных—рачка Artemiasalina с изменением солености воды меняется количествочлеников брюшка.
Во всех подобных случаях возможные пределы изменения определяются не случайностью, а определяются генотипом, его индивидуальной наследственной программой развития — нормой реакции.
Вся наблюдаемая изменчивость какого-либо признака или свойства в пределах нормы реакции называется фенотипической. Фенотип — совокупность всех внутренних и внешних структур и функций данной особи, развивающаяся в определенных условиях как один из возможных вариантов реализации нормы реакции. В общей фенотипической изменчивости популяции могут быть выделены две доли: генотипическая, или наследственная, и паратипическая, вызванная внешними условиями. На этой основе доля общей изменчивости, которая определяется генотипическими различиями между особями по данному признаку, характеризует наследуемость этого
Хромосомные мутации — структурные изменения хромосом, возникающие в результате перемещения или потери частей хромосом среди хромосомных мутаций различают инверсии (поворот на 180° участка хромосомы), транслокации (перенос участка хромосомы), нехватки и дупликации. Хромосомные мутации могут быть вызваны (как и генные) либо спонтанными, либо индуцированными внешними агентами.
Геномные мутации представляют собой изменение числа хромосом.. . В этом случае может произойти либо изменение числа наборов хромосом, например полиплоидия или гаплоидия, либо уменьшение или увеличение числа отдельных хромосом в обычном геноме (гетероплоидия).
Приведенные цифры касались частоты спонтанных мутаций. Однако как известно из генетики, что при облучении, воздействии определенных химических веществ, температуры частота индуцированных мутаций резко возрастатьи может достигать значительных величин.
Рисунок 16. Повышение частоты мутаций под воздействием радиации
1 — частота хромосомных перестроек; 2 — частота рецессивных деталей, сцепленных с полом; 3 — частота тех же мутаций, свободных от хромосомных перестроек. 4 — частота тех же мутаций, связанных хромосомными перестройками, 5 — число делеций у традесканции
Достарыңызбен бөлісу: |