СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ
Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно
Скидки до 50 % на комплекты
только до
Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой
Организационный момент
Проверка знаний
Объяснение материала
Закрепление изученного
Итоги урока
Тема урока: Наследственная изменчивость. Мутации
Цель: изучить явление наследственной изменчивости, ее закономерности и эволюционный смысл, Рассмотреть причины возникновения и основные типы мутаций.
Задачи:
Тип урока: изучение нового материала
Оборудование: компьютер, проектор, учебники
Ход урока
Приветствие; подготовка класса к работе.
Изменчивость – это свойство организмов приобретать новые признаки под воздействием различных факторов Изменчивость заключается в изменении наследственных задатков, то есть генов. Изменчивость противоположна наследственности. Если наследственность стремится закрепить признаки и свойства организма, то изменчивость обеспечивает появление новых признаков и свойств организма. Благодаря изменчивости организмы приспосабливаются к изменяющимся условиям окружающей среды.
Кроме того давайте вспомним понятия из прошлого раздела:
Фенотип — совокупность внешних и внутренних признаков организма, приобретённых в результате
Геноти́п — совокупность
Ген – это участок
Гомозигота -
Гетерозигота -
Выделяют три вида наследственной изменчивости
-мутационная
-комбинативная
-соотносительная
Эти виды имеют свои причины возникновения и значения. Давайте охарактеризуем их в форме таблицы
изменчивости |
Причина возникновения |
значение |
Пример |
мутационная |
Влияние внешних и внутренних факторов, в результате чего происходят изменения в генах и хромосомах |
Т.к. мутации имеют различное значение они служат материалом для естественного отбора |
Полиплоидные формы у растений, насекомых и рыб. |
комбинативная |
Возникает стихийно в пределах одной популяции при скрещивании, когда у потомков появляются новые наследственные изменения |
Распространение в популяции новых наследственных изменений, которые являются материалом для естественного отбора. |
Появление серого потомства при скрещивании белого и черного кроликов |
соотносительная |
Возникает в результате плейотропии (что это?) |
Обеспечивает целостность организма как системы |
Длинноногие животные имеют длинную шею |
Мутация (от лат. “mutazio” - изменение, перемена) –наследственное изменение генотипа, это изменение наследственного материала, приводящее к появлению новых признаков организма, способных передаваться последующему поколению
Термин “мутация” ввел в науку в 1901 г. Голландский генетик Г.де Фриз, описавший самопроизвольные мутации у растений
Де Фриз создал мутационную теорию (1901-1903), основные положения которой не утратили своего значения и по сей день:
1. Мутации возникают внезапно, скачкообразно, без всяких переходов.
2. Мутации наследственны, т.е. стойко передаются из поколения в поколение.
3 Мутации не образуют непрерывных рядов, не группируются вокруг среднего типа, они являются качественными изменениями.
4 Мутации ненаправленны — мутировать может любой локус, вызывая изменения как незначительных, так жизненно важных признаков в любом направлении.
5. Одни и те же мутации могут возникать повторно.
6.Мутации индивидуальны, то есть возникают у отдельных особей.
Дарвин назвал наследственную изменчивость неопределенной (индивидуальной), подчеркивая ее случайный и относительно редкий характер.
Процесс возникновения мутаций называют мутагенез. Организмы, у которых произошли мутации—мутанты. Факторы среды, вызывающие появление мутаций — мутагены.
Классификация мутаций
По характеру проявления:
рецессивные доминантные
полезные
вредные
летальные
полулетальные
нейтральные
Генеративные соматические
Точковые (генные)
хромосомные
внутрихромосомные
межхромосомные
кариотипические (геномные)
По характеру проявления мутации могут быть: доминантными (проявляющимися чаще) ирецессивными (проявляющиеся реже).
Если доминантная мутация является вредной, то она может вызвать гибель ее обладателя на ранних этапах онтогенеза.
Рецессивные мутации не проявляются у гетерозигот, поэтому длительное время сохраняются в популяции в «скрытом» состоянии и образуют резерв наследственной изменчивости.
При изменении условий среды обитания носители таких мутаций могут получить преимущество в борьбе за существование.
По адаптивному значению они бывают
Полезные - повышают жизнеспособность.
Летальные - вызывают гибель.
Полулетальные - снижают жизнеспособность.
Нейтральные - не влияют на жизнеспособность особей
По месту возникновения мутации бывают
Генеративные мутации возникают в половых клетках, не влияют на признаки данного организма, проявляются только в следующем поколении.
Соматические мутации возникают в соматических клетках, проявляются у данного организма и не передаются потомству при половом размножении. Сохранить соматические мутации можно только путем бесполого размножения (прежде всего вегетативного
По уровню возникновения выделяют
1.Генные
- Это изменения структуры генов. Поскольку ген представляет собой участок молекулы ДНК, то генная мутация представляет собой изменения в нуклеотидном составе этого участка. Генные мутации могут происходить в результате:
1) замены одного или нескольких нуклеотидов на другие;
2) вставки нуклеотидов;
3) потери нуклеотидов;
4) удвоения нуклеотидов;
5) изменения порядка чередования нуклеотидов.
Эти мутации приводят к изменению аминокислотного состава полипептидной цепи и, следовательно, к изменению функциональной активности белковой молекулы. Благодаря генным мутациям возникают множественные аллели одного и того же гена.
Заболевания, причиной которых являются генные мутации, называются генными. Это такие заболевания как:
Альбинизм
Дальтонизм
Гемофилия
2.Хромосомные Это изменения структуры хромосом. Перестройки могут осуществляться как в пределах одной хромосомы — внутрихромосомные мутации (делеция, инверсия, дупликация, инсерция)
так и между хромосомами — межхромосомные мутации (транслокация).
Особенность |
Пример |
|
Утрата |
потеря концевой части хромосомы |
Мутация в 21 хромосоме - белокровие |
Делеция |
потеря срединной части хромосомы |
|
Дупликация |
удвоение участка хромосомы |
Восьмикратно повторяющийся ген у дрозофилы |
Инверсия |
Поворот на 180° срединной части хромосомы |
|
Транслокация |
Прикрепление части от другой хромосомы |
|
Примерами хромосомных мутаций могут служить такие заболевания как:
Синдром Дауна
Синдром Клайнфельтера
Синдром Шерешевского–Тернера
3.Геномные это изменение числа хромосом. Геномные мутации возникают в результате нарушения нормального хода митоза или мейоза
Гаплоидия - уменьшение числа полных гаплоидных наборов хромосом.
Гетероплоидия (анеуплоидия) - некратное увеличение или уменьшение числа хромосом. Чаще всего наблюдается уменьшение или увеличение числа хромосом на одну (реже две и более). Наиболее вероятной причиной гетероплоидии является нерасхождение какой-либо пары гомологичных хромосом во время мейоза у кого-то из родителей. В этом случае одна из образовавшихся гамет содержит на одну хромосому меньше, а другая - на одну больше. Слияние таких гамет с нормальной гаплоидной гаметой при оплодотворении приводит к образованию зиготы с меньшим или большим числом хромосом по сравнению с диплоидным набором, характерным для данного вида: нулесомия (2n - 2), моносомия (2n - 1), трисомия (2n + 1), тетрасомия (2n + 2) и т.д.
Полиплоидия увеличение числа полных гаплоидных наборов хромосом: триплоиды (3n), тетраплоиды (4n) и т.д. Полиплоиды – растения, у которых произошло увеличение хромосомного набора, кратное гаплоидному. У растений полиплоиды обладают большей массой вегетативных органов, имеют более крупные плоды и семена. Естественные полиплоиды – пшеница, картофель и др., выведены сорта полиплоидной гречихи, сахарной свеклы. Классическим способом получения полиплоидов является обработка проростков колхицином. Колхицин разрушает веретено деления и количество хромосом в клетке удваивается.
Причины возникновения мутаций ученые до конца не выяснили, но они выделили несколько факторов, которые способствуют возникновению мутаций. Это: излучение, яды, температура и газы
Все они в разной степени способствуют появлению изменений в организме. По количеству распространенности в природе на первом месте находятся биологические- это вирусы и бактерии, затем физические -рентгеновские лучи, гамма лучи, ультрафиолетовое излучение, высокие и низкие температуры ; и химические -соли тяжелых металлов, алкалоиды, чужеродные ДНК и РНК, аналоги азотистых оснований нуклеиновых кислот, алкилирующие соединения.
Каково значение наследственной изменчивости для человека?
Здоровье нынешних будущих поколений людей в значительной степени зависит от того, какой генетический груз получен в наследство от предыдущих, какое количество мутаций накоплено человечеством. Проблема заключается в том, что ускорение частоты мутаций ведет к увеличению числа особей с врожденными дефектами и вредными отклонениями, передающимися по наследству. В связи с этим одна из важнейших задач охраны природы и обеспечение генетической безопасности человека – мониторинг окружающей среды и выявление загрязнителей, обладающей мутагенной и канцерогенной активностью.
2. Оценка работы учащихся на уроке.
© 2019, Балаева Аида Альбертовна 737