„Ewolucja biologiczna” - Zwierzęta Czerwonej Księgi. Radzieccy naukowcy są ewolucjonistami. Degeneracja ogólna – zmiany ewolucyjne prowadzące do uproszczenia organizacji. Co to jest adaptacja? Co oznacza postępujący rozwój? Idioadaptacja. Zwiększa intensywność aktywności życiowej. Co to jest aromorfoza? Aromorfoza. Dlaczego? Co to jest idioadaptacja?
„Teorie ewolucji” - Ulepszony język botaniczny - ustalono jednolitą terminologię botaniczną. Jak K. Linneusz wyjaśnia przystosowanie gatunków? Darwin przechodzi do praktyki rolnictwo. E. Darwina. I jeszcze jeden słaby punkt teorii Lamarcka. Ale teoria nie została przyjęta. Transformizm. Karol Darwin urodził się 12 lutego 1809 roku w rodzinie lekarza.
„Ewolucja życia” – II. Pytanie: Jakie znaczenie dla koacerwatu miał wygląd błony? Powstawanie planet z pozostałych gazów i pyłu na terytorium protogwiazd. Związki organiczne atmosfery Roztwory soli Związki nieorganiczne Aminokwasy Peptydy N.K. Kompresja grawitacyjna wewnątrz protogwiazd. Teoria akademika A.I. Oparina.
„Ewolucja roślin” - Autochoria (z greckiego. Pochodzenie roślin lądowych. Ewolucja roślin. A pierwsze rośliny lądowe pojawiły się zaledwie 420 milionów lat temu. W lesie widzimy gametofity. Pojawienie się systemu transportu. Nagonasienne i kwitnące liście utworzone ze spłaszczonych końcowych gałęzi. Na rysunku ksylem jest zabarwiony na czerwono.
„Proces ewolucyjny” - kolce kaktusa. 2. Wykonuj te same funkcje. Kret (ssak). Skrzydło to zmodyfikowana kończyna. Konwergencja – (wygląd cechy wspólne w niezwiązanych ze sobą formach). W sercu procesu ewolucyjnego leży rozbieżność. Pojawienie się podobnych narządów (skrzydło motyla i skrzydło ptaka). Ssaki. Rodzina nietoperzy.
„Ewolucja biochemiczna” – atmosfera i ocean są nasycone aldehydami, alkoholami i aminokwasami. Trzeci etap. Drugi etap. Hipotezy abiogenezy: hipoteza ewolucja biochemiczna. Rodzaje żywienia proiontów. Bardziej stabilne koacerwaty z takimi RNA wytwarzały proionty. Tworzenie koacerwatów pełniących funkcję systemy otwarte. Pierwszy etap.
W sumie odbyło się 11 prezentacji
Zmienność
Slajd 2
Zmienność to zdolność organizmów żywych do nabywania nowych cech i właściwości. Dzięki zmienności organizmy potrafią przystosować się do zmieniających się warunków środowiskowych.
Slajd 3
Slajd 4
Wyróżnia się dwa rodzaje zmienności: niedziedziczna, czyli fenotypowa, - zmienność, w której nie zachodzą zmiany w genotypie. Nazywa się to także grupową, specyficzną, modyfikacją. Dziedziczne lub genotypowe, indywidualne, niepewne - zmiany cech organizmu spowodowane zmianą genotypu; może być: kombinacyjny - powstający w wyniku rekombinacji chromosomów w procesie rozmnażania płciowego i odcinków chromosomów w procesie krzyżowania; mutacyjny - powstający w wyniku nagłej zmiany stanu genów;
Slajd 5: Zmienność modyfikacji - zmienność organizmów zachodząca pod wpływem czynników środowiskowych i nie mająca wpływu na genotyp
Wzorce modyfikacji zmienności zmienność - zmienność organizmy, powstające pod wpływem czynników środowiskowych i niemające wpływu na genotyp. Zmiana, która nie jest dziedziczna, nie jest dla nas znacząca. Karola Darwina
Slajd 6: Znaki ciała
jakościowe (można je opisać): zabarwienie (kolor); formularz; grupa krwi; zawartość tłuszczu w mleku itp. ilościowe (można je zmierzyć): długość (wysokość); waga; tom; liczba nasion itp.
Slajd 7
Które cechy (jakościowe czy ilościowe) są bardziej podatne na zmienność? Czy zmiany te będą widoczne w przyszłych pokoleniach? Dlaczego? Czy stopień zmienności cechy jest taki sam u wszystkich osobników danego gatunku? Dlaczego?
Slajd 8: Charakterystyka jakościowa i ilościowa: jakościowa - ustalona opisowo: - barwa zwierząt, barwa nasion, wzrost. Mniej podatny na wpływy środowiska. Ilościowo określane poprzez pomiary: - plonów roślin rolniczych, wydajności mlecznej krów, nieśności kurcząt. Bardziej podatny na wpływy środowiska
Slajd 9
Granice zmienności modyfikacji cechy nazywane są jej normą reakcji. Norma reakcji jest cechą dziedziczną.
10
Slajd 10: Na rzece rośnie dziwny obiekt, Woda wykręci dolne liście, Środkowy będzie leżał na wodzie jak tratwa, Górny posunie się ku niebu jak strzała
11
Slajd 11
Wzorce zmienności Ten sam genotyp może dawać różne wartości cechy w różnych warunkach. Niektóre znaki mają szeroką normę reakcji, inne mają znacznie węższą. Grot strzały ma dwa rodzaje liści: - pod wodą nad wodą Głównym czynnikiem odpowiedzialnym za rozwój kształtu liścia jest stopień oświetlenia. ! Podaj przykłady cech o wąskiej i szerokiej normie reakcji.
12
Slajd 12
Zmienność modyfikacji Z reguły cechy ilościowe (wysokość rośliny, plon, wielkość liści, wydajność mleczna krów, nieśność kur) mają szerszą szybkość reakcji, to znaczy mogą się znacznie różnić niż cechy jakościowe (kolor sierści, zawartość tłuszczu w mleku) , struktura kwiatowa, krew grupowa). Znajomość normy reakcji ma ogromne znaczenie w praktyce rolniczej. Zatem zmienność modyfikacji charakteryzuje się następującymi podstawowymi właściwościami: 1. Niedziedzicznością; 2. Grupowy charakter zmian; 3. Zgodność zmian z wpływem czynników środowiskowych.
13
Slajd 13
Statystyczne wzorce zmienności modyfikacji. Modyfikacji podlega zmienność wielu cech roślin, zwierząt i człowieka ogólne wzorce. Wzorce te identyfikuje się na podstawie analizy manifestacji cechy w grupie osobników (n). Stopień ekspresji badanej cechy jest różny u poszczególnych członków populacji próbnej. Każda konkretna wartość badanej cechy nazywana jest wariantem i oznaczona literą v. Badając zmienność cechy w próbnej populacji, sporządza się serię zmian, w której osobniki są ułożone w kolejności rosnącej według wskaźnika badanej cechy.
14
Slajd 14
Na podstawie szeregu zmian budowana jest krzywa zmienności – graficzne przedstawienie częstości występowania poszczególnych wariantów. Częstotliwość występowania poszczególnych wariantów oznaczona jest literą p. Na przykład, jeśli weźmiesz 100 kłosów pszenicy (n) i policzysz liczbę kłosów w kłosie, liczba ta będzie wynosić od 14 do 20 - to wartość liczbowa opcja (v). Szereg zmian: v = 14 15 16 17 18 19 20 Częstotliwość występowania każdego wariantu p = 2 7 22 32 24 8 5 Średnia wartość cechy jest częstsza, a odmiany znacząco od niej odbiegające są znacznie rzadsze. To się nazywa rozkład normalny. Krzywa na wykresie jest zwykle symetryczna. Odchylenia, zarówno większe, jak i mniejsze, występują równie często.
15
Slajd 15
Łatwo jest obliczyć średnią wartość tej cechy. Aby to zrobić, użyj wzoru: (v ּ p) M = n gdzie M - średnia wartość charakterystyka, w liczniku suma iloczynów wariantu według częstotliwości ich występowania, w mianowniku - liczba wariantów. Dla tej cechy średnia wartość wynosi 17,13. Znajomość wzorców zmienności modyfikacji ma ogromne znaczenie znaczenie praktyczne, gdyż pozwala przewidywać i planować z wyprzedzeniem stopień ekspresji wielu cech organizmów w zależności od warunków środowiskowych.
16
Slajd 16: Wzorce zmienności
Dziedziczna Niedziedziczna Zmiana genotypu Zmiana fenotypu Dziedziczna Niedziedziczna Indywidualna Masa Niezależna, szkodliwa lub korzystna Adaptacyjna Nieadekwatna do środowiska Adekwatna do środowiska Prowadzi do powstawania kombinacji i mutacji Prowadzi do powstawania modyfikacji Przyczyny – promieniowanie jonizujące, substancje toksyczne itp. Powody: zmiany klimatyczne, żywnościowe itp
17
Slajd 17: Kombinacyjna zmienność dziedziczna
Możliwość występowania kombinacji: Profaza I mejozy – crossover; Anafaza I – niezależna rozbieżność chromosomów homologicznych; Anafaza II - niezależna separacja chromatyd Losowe połączenie gamet
18
Slajd 18: WNIOSKI:
Wzorce zmienności WNIOSKI: Zmienność objawia się we wszystkich organizmach i jest ich własnością. Wyróżnia się zmienność dziedziczną i niedziedziczną (modyfikację). Granice zmienności modyfikacji cechy nazywane są normami reakcji. Modyfikacje (zmiany modyfikacyjne) nie wpływają na genotyp; nie są dziedziczone; powstają pod wpływem czynników środowiskowych; manifestują się w podobny sposób u wielu osobników tego gatunku; może z czasem zniknąć. Możliwe tylko w normalnym zakresie reakcji, tj. zdeterminowany genotypem. Dziedziczy się nie samą cechę, ale zdolność jej wyrażania w określonych warunkach, tj. norma reakcji organizmu na warunki zewnętrzne jest dziedziczona.
Zmienność Dziedziczna (genotypowa) Dziedziczna (genotypowa) Fenotypowa 2 Mutacja (dziedziczna, nieokreślona, indywidualna). Współzależny. Kombinacyjny (odmiana powstająca w wyniku krzyżowania). Specyficzna, niedziedziczna, grupa
6
Rodzaje zmienności fenotypowej Modyfikacje to niedziedziczne zmiany genotypu, które zachodzą pod wpływem czynników środowiskowych, mają charakter adaptacyjny i najczęściej są odwracalny (przykładowo: wzrost liczby czerwonych krwinek we krwi przy braku tlenu) . Morfozy to niedziedziczne zmiany fenotypu, które zachodzą pod wpływem skrajnych czynników środowiskowych, nie mają charakteru adaptacyjnego i są nieodwracalne (np. oparzenia, blizny). 12 Fenokopie to niedziedziczna zmiana genotypu przypominająca choroby dziedziczne (powiększenie tarczycy w obszarach, gdzie w wodzie lub glebie nie ma wystarczającej ilości jodu).
15
Konstrukcja krzywej zmienności to średnia wartość nasilenia cechy, gdzie M to wartość średnia, V to wariant, P to częstotliwość występowania wariantu, n to całkowita liczba wariantów w szeregu zmian. 16 Krzywa zmienności wynosi obraz graficzny związek pomiędzy zakresem zmienności cechy a częstością występowania poszczególnych wariantów tej cechy.
Seria odmian Seria odmian reprezentuje szereg opcji (wartości znaków) ułożonych w kolejności malejącej lub rosnącej 17 (na przykład: jeśli zbierzesz liście z tego samego drzewa i ułożysz je wraz ze wzrostem długości blaszki liściowej, otrzymasz serię odmian zmienności tej cechy).
Zmienność kombinacyjna to zmienność oparta na tworzeniu rekombinacji, tj. kombinacji genów, których nie posiadali rodzice. 20 Podstawą zmienności kombinacyjnej jest rozmnażanie płciowe organizmów, w wyniku czego powstaje ogromna różnorodność genotypów.
Źródła zmienności genetycznej Niezależna dywergencja chromosomów homologicznych w pierwszym podziale mejotycznym. Wzajemna wymiana odcinków homologicznych chromosomów, czyli krzyżowanie. Rekombinowane chromosomy, gdy już znajdą się w zygocie, przyczyniają się do pojawienia się cech nietypowych dla każdego z rodziców. Losowa kombinacja gamet podczas zapłodnienia. 22
Teoria mutacji Mutacje pojawiają się nagle, spazmatycznie, jako dyskretne zmiany cech. Ten zmiany jakościowe, które przekazywane są z pokolenia na pokolenie. Mutacje objawiają się na różne sposoby i mogą być korzystne lub szkodliwe. Prawdopodobieństwo wykrycia mutacji zależy od liczby badanych osobników. Podobne mutacje mogą występować wielokrotnie. Mutacje są nieukierunkowane (spontaniczne), tj. dowolna część chromosomu może mutować. 24 G. De Vries w
Klasyfikacja mutacji: 25 Genetyczne (zmiana struktury genu) – zmiana w DNA – naruszenie kolejności nukleotydów Genomowe (zmiana liczby chromosomów w kariotypie) – euploidia – aneuploidia: * trisomia * monosomia Chromosomalna (zmiana w strukturze chromosomu ) - utrata odcinka chromosomów - Podwojenie fragmentu chromosomów - obrót części chromosomów o 180* Mutacje 1. Ze względu na charakter zmiany genomu
Występują, gdy następuje uszkodzenie lub zaburzenie kolejności lub zamiany nukleotydów lub pojawienie się wewnętrznej duplikacji lub delecji w cząsteczce DNA. Te zmiany w poszczególnych genach często prowadzą do poważnych chorób zwyrodnieniowych, w szczególności licznych chorób metabolicznych poprzez zaburzenia w syntezie białek i enzymów. Mutacje genowe
Choroba dziedziczna, która prowadzi do śmierci dzieci i młodzieży. Czerwone krwinki zawierają nieprawidłową hemoglobinę S zamiast prawidłowej hemoglobiny A. Anomalia jest spowodowana mutacją w szóstej trójce nukleotydów DNA genu hemoglobiny, co prowadzi do zastąpienia kwasu glutaminowego (GLU) waliną (VAL) w fazie alfa łańcuch białka hemoglobiny. 27 Anemia sierpowatokrwinkowa (SCL) (SAL)
28 Choroba dziedziczna występująca u jednego z noworodków. Choroba charakteryzuje się ciężkim przebiegiem upośledzenie umysłowe, który rozwija się w wyniku zakłócenia prawidłowych procesów biochemicznych w mózgu w wyniku gromadzenia się fenyloalaniny w organizmie. fenyloketonuria Mutacje genowe
34 Generatywne (w komórkach rozrodczych) Występują dopiero w następnym pokoleniu Generatywne (w komórkach rozrodczych) Występują dopiero w następnym pokoleniu Somatyczne (w komórkach organizmu) Manifestują się w danym organizmie i nie są przekazywane potomstwu podczas rozmnażania płciowego Somatyczne (w komórki organizmu) Manifestują się w danym organizmie i nie są przekazywane potomstwu podczas rozmnażania płciowego. Klasyfikacja mutacji: 2. Według miejsca występowania:
Spontaniczne W warunkach naturalnych Pod wpływem czynników mutagennych Bez interwencji człowieka Są materiałem wyjściowym selekcja naturalna Indukowany Pod ukierunkowanym wpływem czynnika mutagennego Z interwencją człowieka Jest materiałem wyjściowym do sztucznej selekcji 37 Klasyfikacja mutacji: 5. Z powodów:
Prawo szeregów homologicznych w zmienności dziedzicznej Gatunki i rodzaje genetycznie podobne charakteryzują się podobnym szeregiem dziedzicznej zmienności z taką regularnością, że znając szereg form w obrębie jednego gatunku można przewidzieć obecność tych samych form w innych rodzajach i gatunkach . NI Wawiłow, 1920
1 slajd
Temat: „Zmienność modyfikacji” Pimenov A.V. Cele: Scharakteryzowanie zmienności niedziedzicznej
2 slajd
Zmienność Genetyka bada nie tylko dziedziczność, ale także zmienność organizmów. Zmienność to zdolność organizmów żywych do nabywania nowych cech i właściwości. Dzięki zmienności organizmy potrafią przystosować się do zmieniających się warunków środowiskowych. Wyróżnia się dwa rodzaje zmienności: niedziedziczna, czyli fenotypowa, - zmienność, w której nie zachodzą zmiany w genotypie. Nazywa się to także grupową, specyficzną, modyfikacją. Dziedziczne lub genotypowe, indywidualne, niepewne - zmiany cech organizmu spowodowane zmianą genotypu; może być: kombinacyjny - powstający w wyniku rekombinacji chromosomów w procesie rozmnażania płciowego i odcinków chromosomów w procesie krzyżowania; mutacyjny - powstający w wyniku nagłej zmiany stanu genów;
3 slajd
4 slajd
5 slajdów
Biały zając latem i zimą. Zmienność? Modyfikacja, genotyp się nie zmienia. Królik gronostaj pozostaje biały w podwyższonych temperaturach. Zmienność? Modyfikacja, genotyp się nie zmienia.
6 slajdów
7 slajdów
Zmienność modyfikacji Ważną rolę w kształtowaniu cech organizmu odgrywa jego siedlisko. Każdy organizm rozwija się i żyje w określonym środowisku, doświadczając działania swoich czynników, które mogą zmieniać właściwości morfologiczne i fizjologiczne organizmów, tj. ich fenotyp. Klasycznym przykładem zmienności cech pod wpływem czynników środowiskowych jest różnorodność liści w grocie strzały: liście zanurzone w wodzie mają kształt wstęgowy, liście unoszące się na powierzchni wody są okrągłe, a te w powietrzu mają kształt strzałki. Jeśli cała roślina jest całkowicie zanurzona w wodzie, jej liście mają jedynie kształt wstążki.
8 slajdów
Modyfikowanie zmienności Pod wpływem promieni ultrafioletowych u ludzi (o ile nie są albinosami) pojawia się opalenizna w wyniku gromadzenia się melaniny w skórze, a intensywność zabarwienia skóry jest różna u różnych osób. Zatem zmiany wielu cech organizmów spowodowane są działaniem czynników środowiskowych. Co więcej, zmiany te nie są dziedziczone. Tak więc, jeśli uzyskasz potomstwo od traszek wyhodowanych na ciemnej glebie i umieścisz je na jasnej glebie, wówczas wszystkie będą miały jasny kolor, a nie ciemny jak ich rodzice. Oznacza to, że ten rodzaj zmienności nie wpływa na genotyp i dlatego nie jest przekazywany potomkom.
Slajd 9
10 slajdów
Zmienność modyfikacyjna Modyfikacją nazywa się zmianę u organizmów, która zachodzi pod wpływem czynników środowiskowych i nie ma wpływu na genotyp. Zmienność modyfikacyjna ma charakter grupowy, tzn. wszystkie osobniki tego samego gatunku umieszczone w tych samych warunkach nabywają podobnych cech. Na przykład, jeśli naczynie z zieloną eugleną zostanie umieszczone w ciemności, wszystkie stracą swój zielony kolor, ale jeśli ponownie zostaną wystawione na działanie światła, wszystkie ponownie staną się zielone. Zmienność modyfikacji jest określona, to znaczy zawsze odpowiada czynnikom, które ją powodują. Zatem promienie ultrafioletowe zmieniają kolor ludzkiej skóry, wzmożona aktywność fizyczna wpływa na stopień rozwoju mięśni.
11 slajdów
Zmienność modyfikacji Modyfikacje nieadaptacyjne: morfozy i fenokopie. Morfozy to niedziedziczne zmiany spowodowane ekstremalnymi lub nietypowymi czynnikami środowiskowymi (morfozy rentgenowskie, chemomorfozy), które zmieniają komórki somatyczne. Morfozy są uważane za „deformacje”, które nie są dziedziczone i nie mają charakteru adaptacyjnego. Przykładowo, po napromieniowaniu larw Drosophila powstają imago z wcięciami w różnych częściach skrzydła, które są konsekwencją śmierci części komórek krążków wyobrażeniowych skrzydła w wyniku napromieniowania. Fenokopie to zmiany niedziedziczne, podobne do znanych mutacji. Fenokopie są wynikiem działania czynników fizycznych i chemicznych na genetycznie prawidłowy organizm. Na przykład podczas stosowania talidomidu dzieci często rodziły się z fekomelią – skróconymi ramionami przypominającymi płetwy, które mogą być również spowodowane zmutowanymi allelami.
12 slajdów
Zmienność modyfikacji Pomimo tego, że znaki mogą zmieniać się pod wpływem warunków środowiskowych, zmienność ta nie jest nieograniczona. Tak więc na polu pszenicy można znaleźć rośliny z dużymi kłosami (20 cm i więcej) i bardzo małymi (3-4 cm). Wyjaśnia to fakt, że genotyp wyznacza pewne granice, w obrębie których może nastąpić zmiana cechy. Stopień zmienności cechy lub granice zmienności modyfikacji nazywane są normą reakcji.
Slajd 13
Slajd 14
Zmienność modyfikacji Z reguły cechy ilościowe (wysokość rośliny, plon, wielkość liści, wydajność mleczna krów, nieśność kur) mają szerszą szybkość reakcji, to znaczy mogą się znacznie różnić niż cechy jakościowe (kolor sierści, zawartość tłuszczu w mleku) , struktura kwiatowa, krew grupowa). Znajomość normy reakcji ma ogromne znaczenie w praktyce rolniczej. Zatem zmienność modyfikacji charakteryzuje się następującymi podstawowymi właściwościami: 1. Niedziedzicznością; 2. Grupowy charakter zmian; 3. Zgodność zmian z wpływem czynników środowiskowych.
15 slajdów
Modyfikowanie zmienności Do oceny stopnia ekspresji badanej cechy stosuje się pojęcie: EKSPRESJA – stopień manifestacji fenotypowej genu. Wskaźnik ten zależy od interakcji genu z innymi genami lub od efektu warunki zewnętrzne. Obecność danego genu nie zawsze oznacza, że przejawi się on w fenotypie. Aby oszacować liczbę osobników, u których cecha ta objawia się fenotypowo, stosuje się termin PENETRANCE. Penetracja to częstotliwość fenotypowej manifestacji cechy u osobników o tym samym genotypie pod względem tego genu. Penetracja wrodzonego zwichnięcia stawu biodrowego wynosi na przykład 20%, w cukrzycy 65%.
16 slajdów
Zmienność modyfikacji Statystyczne wzorce zmienności modyfikacji. Zmienność modyfikacji wielu cech roślin, zwierząt i ludzi podlega ogólnym prawom. Wzorce te identyfikuje się na podstawie analizy manifestacji cechy w grupie osobników (n). Stopień ekspresji badanej cechy jest różny u poszczególnych członków populacji próbnej. Każda konkretna wartość badanej cechy nazywana jest wariantem i oznaczona literą v. Badając zmienność cechy w próbnej populacji, sporządza się serię zmian, w której osobniki są ułożone w kolejności rosnącej według wskaźnika badanej cechy.
Slajd 17
Zmienność modyfikacji Na podstawie szeregu zmian budowana jest krzywa zmienności – graficzne przedstawienie częstości występowania poszczególnych wariantów. Częstotliwość występowania poszczególnych wariantów oznaczona jest literą p. Na przykład, jeśli weźmiesz 100 kłosów pszenicy (n) i policzysz liczbę kłosów w kłosie, liczba ta będzie wynosić od 14 do 20 - jest to wartość liczbowa opcji (v). Szereg zmian: v = 14 15 16 17 18 19 20 Częstotliwość występowania każdego wariantu p = 2 7 22 32 24 8 5 Średnia wartość cechy jest częstsza, a odmiany znacząco od niej odbiegające są znacznie rzadsze. Nazywa się to rozkładem normalnym. Krzywa na wykresie jest zwykle symetryczna. Odchylenia, zarówno większe, jak i mniejsze, występują równie często.
18 slajdów
Zmienność modyfikacji Łatwo jest obliczyć średnią wartość tej cechy. W tym celu należy skorzystać ze wzoru: (v p) M = n gdzie M jest średnią wartością cechy, licznikiem jest suma iloczynów opcji przez częstotliwość ich występowania, mianownikiem jest liczba opcji. Dla tej cechy średnia wartość wynosi 17,13. Znajomość wzorców zmienności modyfikacji ma ogromne znaczenie praktyczne, pozwala bowiem przewidzieć i zaplanować z wyprzedzeniem stopień ekspresji wielu cech organizmów w zależności od warunków środowiskowych.
