Изменчивость в генетике

Введение

• Лекция посвящена изменчивости в генетике.
• Изменчивость - это то, что делает нас разными друг от друга.
• Меняться можно как в течение жизни, так и по наследственным признакам.
• Основные виды изменчивости: генотипическая и фенотипическая.
  • Генотипическая изменчивость: изменение генотипа.
  • Фенотипическая изменчивость: изменение фенотипа без изменения генотипа.
  • Наследственная и ненаследственная изменчивость также допустимы.
• Виды генотипической изменчивости:
  • Комбинативная
  • Мутационная
• Виды фенотипической изменчивости:
  • Онтогенетическая (возрастная)
  • Модификационная (обратимая)

Комбинативная изменчивость

• Пример: семья с 13 детьми, все дети разные по внешности и полу.
• Причины:
  • Случайный кроссинговер - перекомбинация генов.
  • Случайное расхождение хромосом при образовании половых клеток.
  • Случайное оплодотворение.
• Все три события объединяет случайность, отсюда название комбинативная изменчивость.

Мутационная изменчивость

Что такое мутации

• Изменения в молекуле ДНК или хромосоме.
• Возможные исходы:
  • Белок не той формы.
  • Белок не вырабатывается.
• Виды мутаций:
  • Соматическая - в телесных клетках.
  • Генеративная - в половых клетках.

Мутагены

• Три типа мутагенов:
  • Физические: излучение (УФ, рентгеновское, гамма-лучи).
  • Химические: бензол, нитраты, пестициды.
  • Биологические: вирусы (например, вирус краснухи), токсины бактерий.
• Физические мутагены: спектр света.
  • Только небольшая часть видимого света не опасна.
  • Высокочастотные волны (УФ, рентген, гамма) опасны.
  • Низкочастотные волны (инфракрасное излучение, радиоволны) безопасны.

Влияние мутаций

• Мутации могут быть:
  • Вредными (например, альбинизм).
  • Нейтральными (например, разный цвет глаз).
  • Полезными (например, трёхцветное зрение у приматов).
• Эволюционная значимость полезных мутаций.

Виды мутаций по масштабу

• Генные мутации: изменения внутри одного гена.
  • Вставка нуклеотида (инсерция) - сдвиг рамки считывания.
  • Выпадение нуклеотида (делеция) - изменение последовательности триплетов.
  • Замена нуклеотида - изменение аминоислот.
• Хромосомные мутации: изменения в целых кусках хромосом.
  • Делеция - выпадение куска хромосомы.
  • Дупликация - добавление повторяющегося куска.
  • Инверсия - переворот участка хромосомы.
  • Инсерция - вставка куска хромосомы.
  • Транслокация - обмен участками между негомологичными хромосомами.
• Геномные мутации: изменение числа хромосом.
  • Пример: синдром Дауна - лишняя хромосома.
  • Полиплоидия - увеличение целого набора хромосом, позитивное для растений.

Модификационная изменчивость

• Пример: загар, изменение цвета кожи.
• Пример: количество эритроцитов в зависимости от высоты над уровнем моря.
• Пример: цвет шерсти у животных (гималайская окраска у кроликов).

Норма реакции

• Диапазон, в котором фенотипический признак может изменяться.
• Широкая и узкая норма реакции:
  • Широкая (например, способность загара).
  • Узкая (например, изменчивость цвета глаз).

Закон вариационных рядов

• Пример: измерение высоты одуванчиков в поле.
• Большинство особей имеют средние значения признака.
• Кривая нормального распределения для большинства признаков живых организмов.

Заключение

• Лекция охватывала различные виды изменчивости и их примеры.
• Важно учитывать как наследственные, так и ненаследственные факторы.
• Мутации могут быть как вредными, так и нейтральными или полезными.
• Модификационная изменчивость связана с обратимыми изменениями фенотипов.

Следующий урок будет посвящен селекции, ожидайте новые видео и домашние задания.

Спасибо за внимание!