Наследственность и среда презентация

Наследственность и среда Автор: Ускова И.В. К.б.н., доцент каф. МиБ

Изменчивость Изменчивость

Онтогенетическая изменчивость Связана с определенной схемой развития организма в процессе онтогенеза, при этом генотип не претерпевает изменений, а фенотип меняется в соответствии с каждым этапом развития, благодаря морфогенезу и дифференцировке клеток. Морфогенез – это возникновение новых структур на каждом этапе развития, определяемое генетическим аппаратом клеток, может осуществляться благодаря контактным и дистантным межклеточным взаимодействиям, которые контролируют этот процесс.

Онтогенетическая изменчивость Дискретная (качественная) – ограничена четко выраженными признаками, промежуточные формы отсутствуют. Признаки, для которых характерна дискретная изменчивость, контролируются одним или двумя генами, и внешние условия мало влияют на их фенотипическую экспрессию.

Онтогенетическая изменчивость Непрерывная (количественная) – можно определить как «кумулятивный эффект» варьирующих факторов среды, взаимодействующих на вариабельный генотип. Признаки, для которых характерна непрерывная изменчивость, обусловлены, как правило, совместным взаимодействием многих генов и факторов среды.

Модификационная изменчивость - Отражает изменение фенотипа под действием средовых условий, не затрагивающих генотип, но определяемый им. Интенсивность модификационных изменений пропорциональна степени, силе и продолжительности действия на организм фактора, ее вызывающего. Отрезок времени, в течении которого можно вызвать модификацию определенного признака, называют модификационным периодом.

модификационный размах – широта модификационных изменений признака или организма, характеризующаяся по крайним отклонениям от среднего проявления признака. Мерой, характеризующей роль факторов наследственности и среды в определении фенотипической вариабильности, является наследуемость. Наследуемость – обозначает ту часть общей фенотипической изменчивости, которая обусловлена генетическими различиями.

Генные мутации Изменения структурных генов 1) «Сдвиг рамки считывания» - вставка или выпадение пары или нескольких пар нуклеотидов, в зависимости от места вставки или выпадения нуклеотидов изменяется меньшее или большее число кодонов. 2) Транзиция – замена оснований пуринового на пуриновое, или пиримидинового на пиримидиновое (А˂˃Г, Ц˂˃Т), при этом изменяется тот кодон, в котором произошла транзиция. 3) Трансверзия – замена пуринового основания на пиримидиновое или пиримидинового на пуриновое (А˂˃Ц, Г˂˃Т), изменяется тот кодон, в котором произошла трансверзия.

Генные мутации Изменения структурных генов приводят к а) мисценс-мутациям – изменению смысла кодонов и образованию других белков; б) нонсенс-мутациям – образованию «бессмысленных» кодонов (УАА, УАГ, УГА), не кодирующих аминокислоты (терминаторы, определяющие окончание считывания).

Генные мутации Результаты изменений функциональных генов. 1) Белок-репрессор «не подходит» к гену-оператору («ключ не входит в замочную скважину») – структурные гены работают постоянно (белки синтезируются все время). 2) Белок-репрессор плотно «присоединяется» к гену-оператору и не снимается индуктором («ключ не выходит из замочной скважины») – структурные гены постоянно не работают и не синтезируются белки, закодированные в данном транскриптоне. 3) Нарушение чередования репрессии и индукции – при отсутствии индуктора специфический белок синтезируется, а при его наличии белок не синтезируется. Вышеназванные нарушения работы транскриптонов связаны с мутациями гена-регулятора или гена-оператора.

Хромосомные мутации

внутрихромосомные перестройки (или аберрации)

Межхромосомные перестройки (или аберрации) Инверсии – повороты участка хромосомы на 180 градусов

Межхромосомные перестройки (или аберрации) Транслокации – участок хромосомы перемещается (транслоцируется) на другое место негомологичной хромосомы, попадая при этом в другую группу сцепления. 1) реципрокные – взаимный обмен участками негомологичных хромосом. 2) нереципрокные (транспозиции или инсерции) – участок хромосомы изменяет свое положение или включается в другую хромосому без взаимного обмена. 3) дицентрические (полицентрические)- слияние двух (или более) фрагментов негомологичных хромосом, несущих участки с центромерами. 4) центрические (робертсоновские) – происходят при слиянии двух центромер негомологичных акроцентрических хромосом, с образованием одной мета- или субметацентрической хромосомы.

дицентрические

Геномные мутации