Сегодня мы разберём важную тему — изменчивость, которая лежит в основе понимания генетических задач
Если вы ещё не изучали генетику, этот вебинар даст вам базовые знания о том, как формируются и передаются признаки, почему они могут меняться и что такое мутации.
1. Норма реакции
Признаки организмов делятся на две группы:
- Количественные – их можно измерить (масса тела, размер листьев, яйценоскость кур).
- Качественные – их нельзя измерить (цвет глаз, окраска цветков).
Норма реакции – это предел изменчивости признака, обусловленный генотипом.
- Узкая норма реакции – характерна для качественных признаков (например, цвет глаз почти не меняется в течение жизни)
- Широкая норма реакции – свойственна количественным признакам (например, вес человека может сильно колебаться).
Примеры из ЕГЭ:
- Широкая норма: масса тела, высота стебля у растений.
- Узкая норма: размер мозга, окраска цветков.
2. Виды изменчивости
Наследственная (генотипическая) изменчивость
Передаётся по наследству (связана с изменениями в ДНК).
Характеристики:
- Индивидуальный характер (проявляется у отдельных особей)
- Затрагивает генотип
- Изменения не зависят от условий среды
- Внезапный, скачкообразный характер
Виды наследственной изменчивости:
- Комбинативная – возникает из-за новых сочетаний генов.
- Мутационная – связана с изменениями в структуре ДНК.
Ненаследственная (фенотипическая) изменчивость
Не передаётся по наследству (возникает под влиянием среды)
Характеристики:
- Групповой характер (проявляется у многих особей в одинаковых условиях).
- Затрагивает только фенотип.
- Изменения зависят от условий среды.
- Происходит в пределах нормы реакции.
3. Комбинативная изменчивость
Возникает из-за новых комбинаций генов.
Причины:
1. Кроссинговер – обмен участками между гомологичными хромосомами в профазе I мейоза.
2. Независимое расхождение хромосом в анафазе I мейоза.
3. Случайное слияние гамет при оплодотворении.
4. Мутационная изменчивость
Мутация – внезапное скачкообразное изменение наследственного материала.
Классификация мутаций
1. По способу возникновения:
- Спонтанные – возникают естественным путём (например, ошибки при репликации ДНК)
- Индуцированные – вызваны мутагенами (радиация, химические вещества, вирусы)
2. По характеру изменения фенотипа:
- Биохимические (альбинизм – отсутствие меланина).
- Физиологические (гемофилия – нарушение свёртываемости крови).
- Анатомо-морфологические (недоразвитие желудка у овец).
3. По направлению действия:
- Прямые – переход нормального гена в мутантное состояние.
- Обратные – возврат мутантного гена в нормальное состояние.
4. По локализации в клетке:
- Ядерные – изменения в хромосомах ядра.
- Цитоплазматические – изменения в ДНК митохондрий и хлоропластов (передаются по материнской линии).
5. По типу клеток:
- Генеративные – в половых клетках (передаются потомству).
- Соматические – в обычных клетках (не передаются, кроме случаев вегетативного размножения у растений).
6. По характеру изменения генотипа:
- Генные (точечные) мутации - изменения в одном гене (замена, выпадение или добавление нуклеотида).
Примеры заболеваний: дальтонизм, серповидноклеточная анемия.
- Хромосомные мутации - изменения структуры хромосом (не числа!).
- Делеция – потеря участка хромосомы.
- Дупликация – удвоение участка.
- Транслокация – перенос участка на негомологичную хромосому.
- Инверсия – поворот участка на 180°.
- Транспозиция – перемещение гена в пределах хромосомы.
Пример: синдром кошачьего крика (делеция в 5-й хромосоме).
- Геномные мутации - изменение числа хромосом
- Полиплоидия – кратное увеличение наборов (3n, 4n).
- Анеуплоидия – изменение числа хромосом на 1-2 (трисомия, моносомия).
Примеры:
- Трисомия 21 пары – синдром Дауна.
- Моносомия X хромосомы – синдром Шерешевского-Тёрнера.
Изменчивость – ключевое понятие в генетике. Понимание её механизмов поможет решать задачи ЕГЭ и разбираться в наследственных заболеваниях. На следующем занятии разберём практические задания по этой теме!