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.