Урок по теме: "Наследственная изменчивость" 10 класс

Тема: Наследственная изменчивость.
Цель: 1. Образовательная: познакомить учащихся с различными видами мутаций;
2. Развивающая: совершенствовать умение работать с текстом, находить ответы на поставленные
вопросы;
3. Воспитательная: воспитывать чувство взаимопомощи, путем выполнения задания в группе.
Оборудование: т/бл.
Ход урока:
I. Изучение нового материала.
Мутации - это изменения, происходящие в хромосомах под влиянием факторов внешней или внутренней
среды.
Чем мутационная изменчивость отличается от комбинативной? (Сочетание родительских генов в зиготе).
Мутации совершаются в различных направлениях и не являются приспособительными, полезными для
организма. Многие из них неблагоприятны для организма, в рецессивной форме могут вызывать гибель, но в
сочетании с доминантным геном не проявляются, но могут возникать и доминантные мутации вызывающие
гибель организма. Впервые мутации были описаны в начале ХХв. голландским исследователем Т. де Фризом, он
наблюдал явление у цветковых растений. Мутации могут возникать в любой период жизни организма, затрагивая
как соматические, так и половые клетки. При скрещивании мутационных организмов с другими мутантными по
другим генам, возникают новые сочетания генов - благоприятный материал для естественного отбора и
эволюции.
Классификация мутаций:
1. по изменению генотипа:
4. по поведению мутаций в гетерозиготе:
а)
генные;
а) доминантные;
б)
рецессивные.
б) хромосомные (перестройки);
в) геномные.
5. по локализации в клетке:
2. по изменению фенотипа
а) ядерные;
а)
морфологические;
б) б/х;
в) физиологические;
г) летальные и т.д.
3. по отношению к генеративному пути:
а)
соматические;
б) генеративные.
б)
цитоплазматические.
6. по причинам возникновения:
а) спонтанные;
б)
индуцированные.
Генные мутации: изменение структуры ДНК в том участке, который соответствует определенному гену.
Происходит замена одного основания (АГГ вместо АЦГ). В результате при синтезе белка на место одной из
кислот будет включена другая. Более существенные изменения в характере синтеза белка вызывают выпадение
или добавление одного или 2х нуклеотидов.
Хромосомные (перестройки) мутации: в результате мутагенного влияния на организм, или при делении
клеток могут возникать изменения в строении хромосом или перестройка.
Типы перестройки:
1. Нехватка - хромосома теряет концевой участок, который теряется при делении ядра.
2. Делеции - потеря среднего участка фрагмента.
3. Дупликация - в хромосоме участок не выпадает, а повторяется несколько раз. Например, гены
расположены ABC, при дупликации может возникнуть последовательность АВВС, АВВВС.
4. Инверсия - оторвавшийся участок прикрепляется к ней снова, предварительно повернувшись на
180°.
5. Транслокации - связаны с обменом участков между негомологичными хромосомами или прикреплением
участка хромосомы одной пары к хромосоме из другой пары.
6. Фрагментация - распад хромосомы на части.
Соматические мутации: изменение в ДНК или хромосомах клеток тела.
Геномные мутации (полиплоидия): если хромосомы, которые разделились в процессе митоза не разойдутся
в анафазе к полюсам и останутся в том же ядре, то количество хромосом в последнем увеличится вдвое - это
явление кратного увеличения хромосом в ядре назвали полиплоидией.
Гаплоидная – x
n
Диплоидная – 2x
2n
Полиплоиды – 3x
4x
5x
3n 4n
5n
Это может быть вызвано действием низких t и некоторых химических соединений, среди которых наиболее
активными являются колхицин и аценафтен. Полиплоиды могут возникать при гибридизации.
При скрещивании 2х хромосом + 1х хромосом = Зх хромосом. Число х для разных родов отличное, но в
пределах одного рода часто имеют число хромосом кратное х и образуют полиплоидные ряды. Существуют виды
пшеницы, которые имеют 14, 28, 42 хромосомы(соответственно 2х, 4х, 6х). У свеклы описаны виды с
количеством хромосом 18, 27, 36, 54, а число х у них равно девяти.
Характерной чертой для полиплоидов обычно является увеличенный размер клеток и, как следствие,
увеличение размеров листьев, побегов, цветков и плодов. Благодаря изменению нормы реакции полиплоиды
легче приспосабливаются к неблагоприятным условиям жизни, легче переносят низкие t и засуху. Именно
поэтому они очень распространены в северных и высокогорных районах, например, 80% всех изученных видов,
произрастающих на Шпицбергене - полиплоиды, на Памире - 85%. На Алтае и альпийских лугах Кавказа заметно
меньшее число полиплоидов - 50%.
Одним из недостатков полиплоидов является их пониженная семенная плодовитость, это объясняется тем,
что в процессе мейоза чаще возникает нарушение парности конъюгации, часть хромосом не находит себе пары и
не принимает участия в конъюгации. Образуются половые клетки с несбалансированным количеством хромосом,
такие клетки приводят к снижению плодовитости или бесплодию - ау- топлоиды.
Аллополиплоиды - образуются при гибридизации 2х разных видов и объединяют в себе хромосомные
наборы этих видов. Происходит конъюгация гомологичных хромосом и у них нормальная плодовитость.
Спонтанные (случайные) мутации: возникают сравнительно редко, разные гены мутируют с различной
частотой. На 1 млн. гамет - 0 - 492р. Искусственный мутагенез позволяет увеличить частоту мутирования в 10кл
раз. Увеличивает число мутаций радиационное облучение - ЮР удваивает число мутаций. Ультрафиолетовые
лучи, химические мутагены, супермутагены вызывают у растений и животных до 100% наследственных
изменений, в 100 - 1000 раз активнее других мутагенов вызывают мутации у микроорганизмов.