Лекция 13 Тема: изменчивость, ее причины и значение для эволюции и селекции план лекции типы изменчивости. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости




НазваниеЛекция 13 Тема: изменчивость, ее причины и значение для эволюции и селекции план лекции типы изменчивости. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости
Дата конвертации01.05.2013
Размер445 b.
ТипЛекция


  • Лекция 13

  • Тема: ИЗМЕНЧИВОСТЬ, ЕЕ ПРИЧИНЫ И ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ЭВОЛЮЦИИ И СЕЛЕКЦИИ

  • План лекции

  • 1. ТИПЫ ИЗМЕНЧИВОСТИ. ЗАКОН ГОМОЛОГИЧЕСКИХ РЯДОВ В НАСЛЕДСТВЕННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ.

  • 2. МОДИФИКАЦИОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ.

  • 3. ОНТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ.


1. ТИПЫ ИЗМЕНЧИВОСТИ. ЗАКОН ГОМОЛОГИЧЕСКИХ РЯДОВ В НАСЛЕДСТВЕННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ.

  • 1. ТИПЫ ИЗМЕНЧИВОСТИ. ЗАКОН ГОМОЛОГИЧЕСКИХ РЯДОВ В НАСЛЕДСТВЕННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ.



  • НАСЛЕДСТВЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ – способность к изменениям генетического материала. Носит генотипический характер, передается потомкам.

  • Определяет э в о л ю ц и о н н ы е процессы в природе и м и к р о э в о л ю ц и о н н о

  • в селекции.



  • НЕНАСЛЕДСТВЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ – способность организмов в определенных пределах реагировать на условия окружающей среды в процессе роста и развития (онтогенеза).

  • Носит фенотипический характер, по наследству не передается



Крупнейшим обобщением работ по изучению изменчивости в начале ХХ века стал закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, сформулированный Н.И.Вавиловым в докладе на III Всероссийском селекционном съезде

  • Крупнейшим обобщением работ по изучению изменчивости в начале ХХ века стал закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, сформулированный Н.И.Вавиловым в докладе на III Всероссийском селекционном съезде

  • (г.Саратов 4 июля 1920 г.)



1. Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов. Чем ближе генетически расположены в общей системе роды и линеоны (виды), тем полнее сходство в рядах их изменчивости.

  • 1. Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов. Чем ближе генетически расположены в общей системе роды и линеоны (виды), тем полнее сходство в рядах их изменчивости.



2. Целые семейства растений характеризуются определенным циклом изменчивости, охватывающим все роды и виды, составляющие семейство.

  • 2. Целые семейства растений характеризуются определенным циклом изменчивости, охватывающим все роды и виды, составляющие семейство.

  • Этот закон позволяет установить общие линии развития видового разнообразия как культурных, так и диких форм, помогая селекционеру в создании новых форм культурных растений, ориентироваться в исходном материале.

  • Методологическое значение этого закона для селекции трудно переоценить.



2. МОДИФИКАЦИОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ

  • 2. МОДИФИКАЦИОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ

  • М о д и ф и к а ц и о н н о й и з м е н ч и в о с т ь ю называют разнообразие в фенотипическом проявлении одинаковых генотипов в различных условиях среды.

  • Основной характеристикой модификационной изменчивости является

  • Н О Р М А Р Е А К Ц И И –

  • пределы варьирования признака в различных условиях среды.



Норма реакции качественных признаков



  • Норма реакции количественного признака:

  • Урожайность сорта озимой мягкой пшеницы в засушливых и благоприятных условиях:

  • Степная 7 29 ц/га и 60 ц/га

  • Краснодарская 99 24 ц/га и 85 ц/га

  • Дон 93 32 ц/га и 55 ц/га



  • Одним из первых исследователей, изучавших модификационную изменчивость был К. Нэгели (1865): изменение альпийских растений при переносе на богатую почву Мюнхенского ботанического сада.

  • Отметил обратимость изменений при возвращении растений в горные условия. Но остался сторонником Ч.Дарвина: приобретенные признаки (определенная изменчивость) наследуются.



Впервые строгий количественный подход к исследованию модификационной изменчивости применил В.Иоганнсен (1903)

  • А – масса семян у сорта фасоли Принцесса изменялась от 150 до 750 мг.

  • Б, В – отобранные чистые линии семян массой

  • Б – мелкосемянные 250…350 мг.

  • В – крупносемянные 550-650 мг

  • Г – потомство этих чистых линий

  • Д –Дальнейший отбор в чистых линиях неэффективен (6 лет опытов).



  • Сорт фасоли (самоопыляющееся растение) Принцесса не был генетически однородным.

  • При самоопылении сорт был разложен на ч и с т ы е л и н и и (гомозиготы).

  • В пределах ч и с т ы х л и н и й

  • (у гомозигот) отбор не эффективен.

  • Варьирование массы семян у чистых линий определяется модификационной изменчивостью.



  • Причина модификационной изменчивости заключается в механизмах регуляции действия гена в процессе реализации генетической информации на уровне транскрипции и трансляции.



Для изучения модификационной изменчивости:

  • Для изучения модификационной изменчивости:

  • используют однородный генетический материал (гомозиготы АА или аа, гибриды F1 – Аа);

  • определяют норму реакции;

  • проводят статистическую обработку экспериментальных данных;

  • проверяют наследуемость модификаций и их обратимость в онтогенезе.

  • МОДИФИКАЦИИ НЕ НАСЛЕДУЮТСЯ



Адаптивный механизм модификаций позволяет организмам в ы ж и т ь и д а т ь п о т о м с т в о в неблагоприятных условиях среды.

  • Адаптивный механизм модификаций позволяет организмам в ы ж и т ь и д а т ь п о т о м с т в о в неблагоприятных условиях среды.

  • В условиях затенения увеличивается листовая пластинка у растений.

  • У пушных зверей при пониженной температуре густеет мех.

  • В засушливых условиях и на бедных почвах уменьшается габитус растения.

  • Загар на коже человека защищает от вредного воздействия УФ-излучения.



3. ОНТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ

  • 3. ОНТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ

  • О н т о г е н е т и ч е с к а я и з м е н ч и в о с т ь – это реализация нормы реакции организма во времени, в ходе его индивидуального развития.

  • По этому критерию она соответствует н е н а с л е д с т в е н н о й изменчивости.

  • В ходе онтогенеза может происходить п р е д о п р е д е л е н и е изменения генетического материала, что соответствует н а с л е д с т в е н н о й изменчивости.



  • К н е н а с л е д с т в е н н о й онтогенетической изменчивости относятся:

  • морфологические и функциональные изменения организма в онтогенезе (от зиготы до смерти);

  • морфозы и фенокопии.



  • Морфозы выражены в форме тех или иных отклонений (уродств) от стандартного фенотипа. Они возникают под воздействием с т р е с с о в ы х ф а к т о р о в среды (температура, излучения, химические вещества) на организм на определенном этапе органогенеза.



Степень выраженности морфоза усиливается при у в е л и ч е н и и дозы воздействия фактора среды.

  • Степень выраженности морфоза усиливается при у в е л и ч е н и и дозы воздействия фактора среды.

  • Изменение окраски листьев при недостатке элементов питания и микроэлементов.

  • Ветвление стебля у злаков.

  • Изменение типа развития (перезимовка яровых форм).



М о р ф о з ы, копирующие фенотипическое проявление мутаций, называют

  • М о р ф о з ы, копирующие фенотипическое проявление мутаций, называют

  • фенокопиями мутаций.

  • Впервые описаны в 30-40-х годах ХХ в. И.А.Рапопортом у мухи дрозофилы:

  • Соединения ртути – фенокопия Minute

  • (тонкие щетинки)

  • Соединения сурьмы – фенокопия brown

  • (коричневые глаза)

  • Соединения бора – фенокопия cyeless

  • (безглазые)

  • Соединения серебра – фенокопия yellow

  • (желтое тело)



Отличия м о р ф о з о в и

  • Отличия м о р ф о з о в и

  • ф е н о к о п и й от м у т а ц и й (наследственных изменений признака):

  • морфозы и фенокопии индуцируются с высокой частотой (до 100%), мутации редки (до 10-20%);

  • степень проявления мутантного гена не зависит от дозы мутагена, а фенокопии зависит от интенсивности воздействующего фактора;

  • морфозы и фенокопии н е н а с л е д у ю т с я,

  • мутации н а с л е д у ю ю т с я.



  • О н т о г е н е т и ч е с к а я

  • а д а п т а ц и я

  • Устойчивость организмов к стрессовым факторам среды зависит от условий их жизни до воздействия этого фактора.

  • Линия Т дрозофилы (М.М.Тихомирова) способна жить и оставлять потомство при t=32оС. Стандартная лабораторная линия Кантон-С при этих условиях стерильна.



  • При стрессовой температуре t=36оС продолжительность жизни мух линии Т зависит от температуры предшествующего развития: t=32оС и t=25оС

  • через 10 часов живых

  • при t=36оС мух

  • 82,3% 29,2%



  • Онтогенетическая адаптация

  • развивается на фоне г е н о т и п и ч е с к о й п р е д а д а п т а ц и и, которая обусловлена синтезом особых белков – белков теплового шока.

  • Через 6-8 часов прогревания белки теплового шока составляют 10% от всех белков. Они мигрируют в ядро и связываются с хромосомами, преимущественно в эухроматиновых зонах, защищая их от повреждений.



  • Гены, контролирующие синтез белков теплового шока, возникли на ранних этапах эволюции (дрожжи) и сохранились в генотипах высших животных

  • (человек, мышь) и растений (кукуруза).

  • Белки теплового шока синтезируются и при других стрессах (химический, радиоционный), оказывая защитное действие на уровне хромосом организма.



О н т о г е н е т и ч е с к а я

  • О н т о г е н е т и ч е с к а я

  • а д а п т а ц и я

  • предопределяет изменения генотипа при мутационном воздействии

  • (наследственная изменчивость)

  • Линия Т дрозофилы выращенная при

  • t=25оС t=32оС

  • Рентгеновское облучение

  • t=33оС t=33оС

  • повышение частоты без изменений

  • потерь Х-хромосомы



О н т о г е н е т и ч е с к а я

  • О н т о г е н е т и ч е с к а я

  • и з м е н ч и в о с т ь

  • является п р е д м е т о м изучения о п ы т н о й а г р о н о м и и: определение влияния на урожайность сроков сева, норм высева семян, сроков и доз внесения удобрений и т.д.

  • У количественных признаков доля изменчивости за счет взаимодействия генотип-среда может составлять более 50% от всей наблюдаемой изменчивости.

  • Управление онтогенетической изменчивостью на уровне сортов с.-х. культур – основная задача агронома.



Похожие:

Лекция 13 Тема: изменчивость, ее причины и значение для эволюции и селекции план лекции типы изменчивости. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости iconПознакомиться с формами наследственной изменчивости, их причинами и влиянием на организм. Познакомиться с формами наследственной изменчивости, их причинами и влиянием на организм
Познакомиться с формами наследственной изменчивости, их причинами и влиянием на организм
Лекция 13 Тема: изменчивость, ее причины и значение для эволюции и селекции план лекции типы изменчивости. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости iconПрактическая работа «Статистические закономерности модификационной изменчивости» Цель: выработать умение строить вариационный ряд и график изменчивости признака
Сгруппировать полученные цифры и подсчитать количество студентов, входящих в каждую группу (например, 170 см 4 человека и т д.)
Лекция 13 Тема: изменчивость, ее причины и значение для эволюции и селекции план лекции типы изменчивости. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости iconЛекция Учение о сорте и исходном материале в селекции растений. Лекция Учение о сорте и исходном материале в селекции растений. Задачи и направления в селекции
Задача селекции создание новых сортов превосходящих по урожайности и другим хозяйственно-полезным признакам и свойствам сорта уже...
Лекция 13 Тема: изменчивость, ее причины и значение для эволюции и селекции план лекции типы изменчивости. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости iconЛукьянчук Оксана 11а научный
Выявить характер и возможные причины изменчивости окраски ополовника на территории Кавказа и Закавказья
Лекция 13 Тема: изменчивость, ее причины и значение для эволюции и селекции план лекции типы изменчивости. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости iconОбразовательная программа для обучающейся 11класса вечерней школы «Основные закономерности явлений изменчивости. Генетика популяций»
Индивидуальная образовательная программа для обучающейся 11класса вечерней школы «Основные закономерности явлений изменчивости. Генетика...
Лекция 13 Тема: изменчивость, ее причины и значение для эволюции и селекции план лекции типы изменчивости. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости iconИсследование изменчивости биоэлектрической активности головного мозга
Новая возможность анализа ээг исследование изменчивости биоэлектрической активности головного мозга
Лекция 13 Тема: изменчивость, ее причины и значение для эволюции и селекции план лекции типы изменчивости. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости iconКаким образом сформировалось это колоссальное разнообразие? Каким образом сформировалось это колоссальное разнообразие?
Популяции подобно губке, впитывают рецессивные мутации, оставаясь при этом фенотипически однородными. Существование такого открытого...
Лекция 13 Тема: изменчивость, ее причины и значение для эволюции и селекции план лекции типы изменчивости. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости iconГенетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости живых организмов Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости живых организмов
В середине-конце 19-го столетия чешский учёный Г. Мендель занимался тем, что скрещивал между собой различные сорта гороха. Так были...
Лекция 13 Тема: изменчивость, ее причины и значение для эволюции и селекции план лекции типы изменчивости. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости iconЛекция для 2-ого курса Н. А. Макашевой План лекции
Деньги в чистой теории: первые «денежные» маржиналисты. У истоков двух традиций макроэкономики 20 в
Лекция 13 Тема: изменчивость, ее причины и значение для эволюции и селекции план лекции типы изменчивости. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости iconЛекция для 2-ого курса Н. А. Макашевой План лекции
Деньги в чистой теории: первые «денежные» маржиналисты. У истоков двух традиций макроэкономики 20 в
Разместите кнопку на своём сайте:
hnu.docdat.com


База данных защищена авторским правом ©hnu.docdat.com 2012
обратиться к администрации
hnu.docdat.com
Главная страница