Наследственная ⚠️ изменчивость: это, характеристика, виды, примеры

Что такое наследственная изменчивость

Наследственная (неопределенная, генотипическая, индивидуальная) изменчивость помогает особи приобретать ранее не свойственные ее виду признаки. Существует два основных типа наследственной изменчивости, комбинативная и мутационная.

Основные причины

Наследственная изменчивость проявляется на уровне генотипа, поэтому не может быть управляемой и не имеет закономерности. Она является результатом либо перекомбинации генов родителей среди их потомства, либо продуктом мутаций, которые вносят изменения в генетический материал. Основные причины наследственной изменчивости включают в себя:

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

  1. Независимое расхождение хромосом в процессе мейоза.
  2. Независимая встреча гамет при оплодотворении.
  3. Рекомбинация генов.
  4. Внезапные изменения в генетическом материале ядра.
  5. Изменение структуры хромосом или их количества.

Что меняется в процессе наследственной изменчивости, примеры

Все эти формы изменений наследственности являются основой эволюционного развития. Проявление наследственных свойств связано с ответственными за них генами, их взаимодействием с генотипом и с влиянием окружающей среды.

Примеры наследственной изменчивости зачастую встречаются в повседневной жизни. Самым элементарным примером можно назвать то, что ребенок может быть похож чертами на обоих родителей. Это относится к комбинативной изменчивости. Потомство никогда не сможет быть точной копией своих родителей. К мутационной изменчивости относится, например, синдром Дауна.

В животном мире в качестве примеров наследственной изменчивости можно назвать существование животных-альбиносов, появление потомства с разным окрасом от одних и тех же родителей, одомашнивание пород. У растений наследственная изменчивость проявляется в формировании новых окрасов, в выработке ядов или сильных запахов для отпугивания хищников.

Изменчивость является главным и очень важным качеством живых организмов видоизменяться в ходе филогенеза. Без такой особенности, позволяющей сохранить уникальность генетического материала и адаптироваться к особенностям конкретной среды, организмы любого вида были бы обречены на гибель.

Библиография

1. Ламарк Ж.-Б. Аналитическое деление человеческих знаний. — Избр.
Произведения в 2-х томах. Т. 2.,с. 670..

2. Ч.Дарвин «Происхождение видов путем естественного отбора»

3. Лайель Ч. Основные начала геологии.
Спб.,1866, ч.1, с.229

Виды изменчивости

Изменчивость может быть генотипической и фенотипической. Генотипическая форма является случайной и передается по наследству, изменения могут происходить в ходе комбинирования генов родителей или в результате мутации.

Фенотипическая (ненаследственная) изменчивость формируется под влиянием окружающей среды, образа жизни и других факторов, не связанных с изменением генотипа. В качестве примеров ненаследственной изменчивости можно привести появление лишнего веса у животных с малоподвижным образом жизни, изменение пигментации кожи у человека под воздействием солнечных лучей, деформацию растений при наличии преград на пути их роста.

Закономерности наследования. изменчивость. реферат. биология. 2021-07-22

Закономерности наследования. Изменчивость

1.3аконы Менделя

Результаты своих опытов на горохе Грегор Мендель доложил в 1865 г. на научном обществе естествоиспытателей, а затем опубликовал на немецком языке в трудах этого общества под названием «Опыты над растительными гибридами». В течение 35 лет гениальное открытие «пролежало в столе», оказавшись невостребованным. Главной причиной такого положения являлась умозрительность гипотетических элементов (наследственных задатков) Менделя. Материальные носители наследственной информации в то время известны не были, хотя термин «хромосома» был предложен Вальдеером еще в 1888 г. для обозначения постоянных окрашивающихся элементов ядра, функция которых была неизвестна.

Положение постепенно менялось по мере того, как цитологи приходили к убеждению, что поведение хромосом в мейозе соответствует распределению (расщеплению) менделевских задатков. Идея «витала в воздухе», что и привело к «переоткрытию» зaконов Менделя сразу тремя учеными независимо друг от друга: Г. де Фризом (Голландия), К.Корренсом (Австрия) и Ф. Чермаком (Германия).

Почему же Менделю удалось опередить свое время и сделать открытие, признанное только через 35 лет? Успех Менделя связан с удачным выбором объекта исследования — самоопыляющегося растения (гороха), все изучаемые признаки которого оказались локализованными в разных хромосомах. В не меньшей степени способствовало успеху усовершенствование Менделем гибридологического метода исследования, заключавшегося в проведении точного количественного учета по каждой паре альтернативных признаков и статической обработке данных.

Гибридологический метод — это метод скрещиваний чистых линий для получения гибридов, которые затем скрещиваются между собой. Характер наследования признаков анализируется количественно от каждой родительской пары в каждом поколении.

В рамках гибридологического метода Мендель предложил схему записи скрещиваний. Родители обозначаются латинской буквой Р (Parenta — родители); F с цифровыми обозначениями поколения — дети (от латинского Filli — дети), х знак скрещивания. Женский организм обозначается знаком «зеркало Венеры» и находится слева, мужской — символом «щит и копье Марса» о’ и находится справа. Задатки (гены) обозначаются буквами латинского алфавита: доминантные заглавными, рецессивные — строчными. Буквой G обозначаются гаметы (женские и мужские).

Скрещивание двух генетически различных организмов называется гибридизацией, а потомство от такого скрещивания гибридным, или гибридом. Гибрид (от латинского hibrida помесь), например, ребенок, родившийся от римлянина и неримлянки.

Расщепление, касающееся одной пары — альтернативных признаков, т.е. одного локуса (от латинского locиs — место), называется моногибридным; от двух пар признаков (двух локусов) — дигибридным, а более двух пар аллелей (более двух локусов) — полигибридным.

Рефераты:  Реферат "на отлично". Общие признаки популярной студенческой работы

Если скрестить растения гороха с желтыми и зелеными семенами (моногибридное скрещивание), то у всех гибридов, полученных от скрещивания чистых линий гибридов, семена будут желтыми. То же самое наблюдается и при других моногибридных скрещиваниях, когда родители отличаются друг от друга хотя бы по одной паре аллельных признаков: по форме семян (гладкой и морщинистой) — все растения первого поколения гибридов будут иметь гладкую форму семян; по окраске цветков (пурпурные и белые) — все растения будут пурпурными и т.д.

Первый закон Менделя — закон единообразия гибридов первого поколения. При скрещивании чистых линий, различающихся по одной паре альтернативных признаков, у гибридов первого поколения проявляются признаки одного из родителей. Второй признак как бы исчезает, не проявляется. Явление преобладания признака одного из родителей Мендель назвал доминированием, а признак, проявляющийся у гибридов первого поколения и подавляющий развитие второго признака, доминантным. Признак, подавленный доминантным и не проявившийся у гибридов первого поколения, получил название рецессивного. Если в генотипе имеются два одинаковых аллеля(либо доминантных АА, либо рецессивных аа), то такой организм называется гомозиготным по данному локусу. Если в одном локусе присутствуют два разных аллеля (Аа), то такой организм является гетерозиготным в отношении данного локуса.

Закон единообразия гибридов первого поколения называется также законом доминирования, т.к. у гибридов первого поколения проявляется доминантный признак и не проявляется рецессивный признак, если доминирование полное. Если доминирование неполное, то про явление признака носит промежуточный характер, а расщепления по генотипу и фенотипу совпадают.

Второй закон Менделя вытекает из анализа скрещивания гибридов первого поколения между собой. Гибриды первого поколения с генотипом Аа в отличие от своих родителей образуют не один, а два типа гамет: А и а. Обе гаметы отцовского и материнского происхождения имеют равную вероятность слияния при оплодотворении.

Следовательно, частота различных генотипов в F2 будет следующей: 1/4 АА : 1/2 Аа : 1/4 аа, или 1 : 2 : 1. При этом генотипы АА и Аа будут иметь одинаковое фенотипическое проявление — признак будет доминантным, а при генотипе аа проявится рецессивный признак, т.е. соотношение по фенотипу будет 3: 1.

Явление, при котором скрещивание гетерозиготных особей приводит к образованию потомства, часть которого несет доминантный признак, а часть — рецессивный, называется расщеплением.

Второй закон Менделя — закон расщепления. Он гласит: при скрещивании гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление по альтернативным признакам в соотношении 3: 1 соответственно особей с доминантным и рецессивным фенотипом. Это обусловлено наличием двух типов гамет (А и а) у гибрида в одинаковых пропорциях. Соотношение по генотипу не совпадает с таковым по фенотипу и составляет(1 АА : 2 Аа : 1 аа). Такое распределение потомков по генотипу и фенотипу носит статистический характер и выполняется при наличии большого числа потомков. В то же время наличие у гибрида двух типов гамет является биологической закономерностью, связанной с распределением хромосом, несущих аллели А и а, в анафазе первого мейоза.

Проанализировать распределение потомков от скрещивания гибридов Аа х Аа по генотипу и фенотипу легче всего, воспользовавшись решеткой Пеннета, в которой по горизонтали располагают гаметы одного родителя, а по вертикали другого.

1/2А1/2 а1/2А1/4АА1/4Аа1/2 а1/4Аа1/4 аа

Как видно из таблицы, распределение потомков в F2 по генотипу следующее: 1/4 АА : 1/2 Аа : 1/4 аа, или 1 АА : 2 Аа : 1 аа. При полном доминировании генотипы АА и Аа окажутся неразличимыми; 1/4АА 1/2Аа = 3/4 от всех потомков будут нести доминантный признак и 1/4 — рецессивный, т.е. соотношение потомства с доминантным и рецессивным признакам и3 : 1 соответственно.

Цитологической основой моногибридного скрещивания является поведение хромосом в мейозе и при оплодотворении.

Скрещивая гибридные растения (Аа) с рецессивными гомозиготами ( аа), не влияющими на фенотипическое проявление задатков и выявляющими структуру генотипа гибрида, Мендель пришел к выводу о неизменности задатков, которые не исчезают, а связанные с ними признаки не смешиваются друг с другом. Это положение получило название «правило чистоты гамет». Мендель обратил внимание на то, что каждая гамета несет только по одному задатку каждого признака.

Число ожидаемых фенотипов и генотипов при скрещивании можно определить по формуле 2n и 3n, где п — гибридность.

При изучении дигибридного и полигибридного скрещиваний Г.Мендель сформулировал закон независимого наследования контролируемых неаллелъными генами признаков. Так, при дигибридном скрещивании каждая из двух пар признаков (например, цвет и форма семян гороха) наследуется независимо, расщепляясь в соотношении 3 : 1, и независимо комбинируется с другим признаком, что можно выразить формулой(3 1)n, где п — гибридность. В случае дигибридного скрещивания эта формула превратится в (3 1)2 = (3 1) х (3 1), или(3 желтых: 1 зеленому) (3 гладких: 1 морщинистому) = 9 желтых гладких: 3 желтым морщинистым: 3 зеленым гладким: 1 зеленому морщинистому..

Анализ расщепления пpи дигибридном скрещивании с помощью решетки Пеннета показывает, что каждый из признаков наследуется независимо от другого, т.к. расщепление по фенотипу для каждого из них — 3: 1, как и при моногибридном скрещивании.

Основываясь на законах Менделя, выделяют следующие типы моногенного наследования: аутосомно-доминантный, аутосомно-рецессивный, Х-сцепленный доминантный, Х-сцепленный рецессивный и У-сцепленный. В каталоге Виктора Максьюика зарегистрировано 5500 моногенных локусов, из них 1000 нормальных и 4500 патологических

Рефераты:  Роль бактерий в природе ℹ️ виды, основные функции, значение в жизнедеятельности человека, польза и вред, примеры использования микроорганизмов

. Изменчивость

Генетика занимает особое место среди фундаментальных биологических дисциплин. Она изучает универсальные для всех живых существ законы наследственности и изменчивости. Без знаний современной генетики невозможно понять сущность жизни и главные свойства живого (самообновление, самовоспроизведение и саморегуляцию) независимо от уровня его организации.

Наследственность — это свойство живых систем сохранять из поколения в поколение сходные признаки и обеспечивать специфический характер индивидуального развития в определенных условиях среды.

Изменчивость — это способность организмов приобретать новые свойства в ходе онтогенеза.

Наследственность и изменчивость — два противоположных свойства, тесно связанные с эволюционным процессом. Наследственность консервативна и обеспечивает сохранение видовых признаков. Благодаря изменчивости особи вида способны к адаптации и выживанию в изменяющихся условиях окружающей среды. Появившиеся благодаря изменчивости новые признаки, могут играть роль в эволюции только при сохранении их в последующих поколениях, т.е. при наследовании.

Наследование — это процесс передачи генетической информации через гаметы при половом размножении или через соматические клетки — при бесполом. Степень соотношения наследственности и изменчивости или мера сходства родителей и детей определяет понятие наследуемости. Чем больше доля наследственности, тем меньше проявление изменчивости и наоборот.

Выделяют изменчивость наследственную, или генотипическую, и ненаследственную, или фенотипическую. Изменчивость обусловливает многообразие жизни на Земле.

Фенотипическая изменчивость

Она возникает под воздействием факторов внешней среды и присуща большим группам индивидов. Эта изменчивость обратима, если воздействующий фактор среды перестает действовать. Разновидностями ненаследственной (фенотипической) изменчивости являются онтогенетическая и модификационная.

Онтогенетическая изменчивость

Суть онтогенетической изменчивости заключается в том, что фенотип организма меняется на протяжении всей жизни, в то время как генотип не меняется, а происходит лишь пере ключе ни е активности генов.

Модификационная изменчивость

Она возникает под влиянием средовых факторов, однако ее размах определяется генотипом, т.е. генетически обусловленной нормой реакции. Модификационная изменчивость может быть флуктуирующей, непрерывной, с переходами, и альтернативной, дискретной, качественной, без переходов. При дискретной изменчивости четко выражены фенотипы, а промежуточные формы отсутствуют.

Наследственная изменчивость

Генотипическая изменчивость связана с изменениями генотипа и может наследоваться. Она подразделяется на комбинативную (рекомбинационную) и мутационную.

Этот вид изменчивости, связанный с перекомбинацией родительских генов, лежит в основе огромного разнообразия признаков. Минимальное число возможных типов гамет у индивидуума любого пола составляет 223. Следовательно, от одной супружеской пары можно получить 246 различных генотипов потомков, что создает неповторимость (уникальность) каждого человека.

Несколько меньший вклад в комбинативную изменчивость вносит кроссинговер, приводящий к образованию групп сцепления с новой комбинацией аллелей.

Комбинативная изменчивость может являться причиной моногенной и мультифакториальной патологии (например, сегрегация в семьях).

Мутационная изменчивость

Эта изменчивость возникает в связи с мутациями. Мутации нарушения генетического материала, имеющие стойкий характер и возникающие внезапно, скачкообразно. Согласно положениям мутационной теории, предложенной де Фризом в 1901-1903 гг., мутации — это дискретные изменения наследственности, передающиеся по наследству, возникающие спонтанно (в природе) и редко встречающиеся. По своему действию могут быть полезными, вредными, нейтральными.

По способу возникновения различают мутации спонтанные и индуцированные. Спонтанный мутагенез зависит как от внутренних факторов, так и от факторов внешней среды. Спонтанные мутации — явление редкое. Они будут возникать даже в том случае, если удастся исключить влияние факторов внешней среды. Как во всякой системе, в системе генотипа заложена возможность ошибки.

Индуцированные мутации возникают под действием мутагенов: физических (например, облучения), химических (например, лекарственных препаратов), биологических (например, бактерий и вирусов).

В зависимости от типа клеток выделяют соматические и гаметические мутации. Первые не влияют на потомство, но могут приводить к новообразованиям. Вторые приводят к порокам развития плода. Возможны также зиготические мутации (в соматических клетках зародыша). Они приводят к возникновению мозаицизма, когда в одних клетках организма нормальный кариотип, а в других — аномальный; по локализации в ядре или цитоплазме выделяют ядерные и цитоплазматические мутации. В зависимости от направленности все мутации делят на прямые (от нормы к патологии) и обратные (от патологического гена к нормальному). Вновь возникшие мутации называют новыми, или мутациями de nove. По характеру изменений выделяют генные, хромосомные и геномные мутации.

. Полигенное наследование. Понятие о норме реакции

наследование изменчивость мендель

В отличие от дискретных качественных признаков, наследующихся моногенно, количественные признаки, как правило, наследуются полигенно. Критериями полигенного наследования являются сегрегация в семьях, не соответствующая менделевскому типу наследования, зависимость риска от степени родства с пробандом, числа больных родственников, тяжести болезни, пола, наследуемости заболевания. Сегрегационное отношение больных сибсов при одном больном родителе в 2,5 раза и более, выше, чем при двух здоровых родителях. Близнецовый критерий заключается в том, что конкордантность МЗ-близнецов в 4 раза и более, выше, чем Д3-близнецов.

В основе различных патологий и отклонений в развитии лежит взаимодействие наследственности и среды, при этом генотип определяет диапазон возможных фенотипов. Конкретный фенотип является лишь одним из вариантов реализации генотипа в конкретных условиях среды.

Способ реагирования организма на факторы внешней среды называется нормой реакции. Выделяют узкую и широкую нормы реакции. Признаки с узкой нормой реакции мало зависят от факторов внешней среды (например, группы крови). Напротив, признаки с широкой нормой реакции значительно варьируются в зависимости от условий среды (например, психические функции). Другими словами, наследуется не признак, а способность формировать определенный фенотип в конкретных условиях среды, а норма реакции (согласно Добжанскому) — это полный спектр различных путей развития, которые могут наблюдаться у носителей данного генотипа в любой среде. Норма реакции лежит в основе модификационной изменчивости и способности адаптироваться к той или иной среде.

Рефераты:  Профилактика осложнений беременности при экстрагенитальной патологии важнейшая задача женской консультации (обзор литературы) – тема научной статьи по клинической медицине читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

Литература

1.Асанов А.Ю.Основы генетики и наследственные нарушения развития у детей: учеб. пособие для вузов. Москва: Академия, 2003.

.Гайнутдинов И.К. Медицинская генетика. Москва: Дашков и К, 2008.

.Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика: учеб. пособие для вузов. Новосибирск: Сиб. Унив. Изд-во, 2006.

.Мастюкова Е.М., Московкина А.Г. Основы генетики (клинико-генетические основы коррекционной педагогики и специальной психологии). Москва: Владос, 2007.

.Заяц Р.Г., Рачковская И.В. и др. Общая медицинская генетика. — Ростов-на-Дону.: «Феникс», 2002.

.Клаг У.С. Основы генетики /Уильям С. Клаг, Майкл Р. Каммингс; пер. с англ. А. А. Лушниковой, С. М.Мусаткина. Москва: Техносфера, 2007.

Кафедра

Наследственность и
изменчивость.

                                                                                                  Реферат по КСЕ

Комбинативная изменчивость

Один из ключевых аспектов эволюции определенного вида и способность к выживанию. Она постоянна и встречается повсюду. Благодаря этому типу изменчивости существует такое явление, как уникальность каждой особи внутри вида. Комбинативная изменчивость возможна благодаря таким явлениям, как:

  • независимое расхождение хромосом в ходе деления клеток в мейозе;
  • слияние гамет случайным образом в процессе прямого оплодотворения;
  • обмен генетическим материалом в процессе скрещивания.

Основа комбинативной изменчивости – половой процесс, в ходе него появляются разнообразные генотипы. В организме существуют тысячи, десятки тысяч, генов, а во время оплодотворения скрещиваются гены обоих родителей.  В результате появляется уникальная комбинация генов.

Источниками комбинативной изменчивости являются рекомбинация хромосом в процессе мейоза, случайное сочетание гамет во время оплодотворения, или кроссинговер (обмен участками гомологичных хромосом при конъюгации во время мейоза). Эти источники приводят к перемешиванию генов, а не к изменению самих генов.

В результате появляются организмы с новым генотипом. Новый состав генетического материала легко распадается при переходе в следующее поколение, поэтому обычно в результате комбинативной изменчивости не возникают новые виды. Однако эта изменчивость служит причиной потомственного разнообразия, которое присуще живым организмам.

Таким образом, комбинативная изменчивость имеет основополагающее значение в создании уникального генетического набора каждой особи.

Мутационная изменчивость

Важная и неотъемлемая составляющая наследственного процесса. Может проявляться в виде уникальных полезных особенностей организма, может быть нейтральна и незаметна, может быть вредна и опасна. Для начала разберемся, что такое мутация.

Мутация – это внезапное и устойчивое изменение в генетическом материале, которое сохраняется в ряде поколений. Благодаря мутациям возможна эволюция. Мутации могут возникнуть на любом этапе развития организма, чем раньше они появляются – тем сильнее их влияние.

Мутационная изменчивость — возникновение изменений в молекулах ДНК. Мутации могут проявляться как в отдельных молекулах ДНК, так и в их количестве в организме.

Пожидаевой юлии

                                                                              Владиславовны

                                                                              Группа

                                                                              Преподаватель       

2003 год.

Разновидности мутаций, характеристики

Существует классификация мутаций по месту их происхождения:

Реферат найти наследственная изменчивость

  • Особенности и причины возникновения эпигенетической (онтогенетической) изменчивости. Механизмы контроля активации и ингибирования генов. Конформационные изменения белков-гистонов. Химическая модификация ДНК. Синдром болезни Ангельмана и Прадера-Вилли.

    реферат, добавлен 10.03.2021

  • Исследование наследственности и изменчивости. Рассмотрение цитогенетики, генной природы и ее эволюции. Анализ закономерностей, установленных Г. Менделем. Изучение мутаций, классификация болезней. Цели и задачи медико-генетического консультирования.

    курс лекций, добавлен 26.03.2021

  • Главные уровни организации наследственного материала. Особенность взаимодействия аллельных и неаллельных генов. Характеристика информационных клеточных процессов. Основной анализ этапов биосинтеза белка. Сущность причин и механизмов изменчивости.

    лекция, добавлен 23.07.2021

  • Предпосылки создания эволюционной теории Ч. Дарвина, ее основные положения. Значение наследственной изменчивости и естественного отбора как основных движущих сил эволюции. История формирования естественнонаучных представлений о пространстве и времени.

    контрольная работа, добавлен 08.12.2021

  • Совершенствование путей поддержания и восстановления после нарушений активной каталитической структуры как центральный путь эволюции всех живых систем. Переход от поддержания отдельных государств и организаций к поддержанию всей биосферы в целом.

    статья, добавлен 22.01.2021

  • История борьбы эволюционных и антиэволюционных взглядов. Додарвиновский период в биологии. Изучение проблемы самозарождения жизни и возможности неограниченной изменчивости видов. Разработка бинарной номенклатуры. Предпосылки возникновения дарвинизма.

    курс лекций, добавлен 25.09.2021

  • Хромосомная теория определения пола. Половые типы дрозофилы согласно балансовой теории. Типы интерсексуальности. Модификационная изменчивость. Сравнительная характеристика наследственной и ненаследственной изменчивости. Репликации хромосом эукариот.

    курсовая работа, добавлен 05.11.2021

  • Изучение Н.И. Вавиловым культурных и полукультурных видов и разновидностей растений в местах их возникновения. Современные исследования молекулярной эволюции генов и геномов. Сравнительный анализ аминокислотных и нуклеотидных последовательностей.

    статья, добавлен 24.11.2020

  • Принцип комплиментарности, лежащий в основе структуры ДНК. Основная роль в определении структуры синтезируемого белка. Материальные основы наследственности. Виды изменчивости. Молекулярно-генетический уровень биологических структур. Идеи редукционистов.

    реферат, добавлен 09.09.2021

  • Анализ системы биологического развития. Предпосылки зарождения теории Ч. Дарвина. Рассмотрение методов эволюционного развития. Исследование изменчивости, наследственности и приспособления. Изучение принципов естественного и искусственного отборов.

    реферат, добавлен 07.04.2021

  • Оцените статью
    Реферат Зона
    Добавить комментарий