Цели урока: рассмотреть особенности комбинативной изменчивости и ее значение для живых организмов; развивать логическое мышление и навыки сравнительного анализа; воспитывать бережное отношение к природе.

Комбинативная изменчивость связана с получением новых сочетаний генов в генотипе. У многоклеточных организмов, размножающихся половым путем, это достигается в результате трех процессов:


• независимого расхождения хромосом во время мейоза;

• случайного сочетания во время оплодотворения;

• рекомбинации генов благодаря кроссинговера.

Сами наследственные факторы (гены) при этом не изменяются, но возникают их новые сочетания, что приводит к появлению организмов с другими генотипом и фенотипом. Проиллюстрировать это можно на примере хромосом человека. Человек имеет 22 пары аутосомных генов. Половину из этих хромосом она получает от отца, а половину - от матери. Даже если не учитывать явление кроссинговера, количество возможных комбинаций аутосом в гаметах составляет 222. Это намного превышает количество всех особей нашего вида, живших на планете с момента формирования вида Homo sapiens. А случайное сочетание гаметы с гаметой другого пола дает уже 244 комбинаций. Если же добавить к этому еще и половые хромосомы и явление кроссинговера, попытки случайно получить двух людей с абсолютно одинаковым генотипом становится практически невозможным.

Комбинативная изменчивость широко распространена в природе. У микроорганизмов, которые размножаются неполовым путем, возникли своеобразные механизмы, которые приводят к появлению комбинативной изменчивости. Это - конъюгация, трансдукция и трансформация. Следует обратить внимание на то, что все эти процессы не связаны с процессом размножения (при них не происходит увеличения числа особей вида), они позволяют лишь комбинировать генетический материал разных особей.

Конъюгация - это непосредственный контакт между двумя бактериальными клетками с помощью специальных структур (F-пили - полые трубочки, которые расположены на поверхности клетки бактерии и могут узаемодияты с другой клеткой), во время которого генетический материал из одной клетки переносится в другую через F -пили. Таким образом бактерии, например, могут обмениваться плазмидами, содержащими гены устойчивости к антибиотикам.

Трансформация - это перенос ДНК из разрушенных бактериальных клеток в живых бактериальные клетки. Обычно, во время этого процесса, фрагменты ДНК из разрушенной бактериальной клетки попадают в окружающую среду и при определенных условиях поглощаются живым бактериальной клеткой, которая эти фрагменты может встроить в свой геном.

Трансдукция - это перенос бактериальных генов из одной клетки в другую с помощью бактериофага. Во время размножения фага в бактериальной клетке в его белкового капсида иногда могут попадать не только гены самого бактериофага, но и гены бактерии. Заражая другую бактерию, такой бактериофаг может привносить эти гены в геном нового хозяина.

К комбинативной изменчивости примыкает явление гетерозиса. Гетерозис (гр. heteroisis-видоизменения, преобразования), или «гибридная ила», может наблюдаться в первом поколении при гибридизации между представителями разных видов или сортов. Выделяют три основные формы гетерозиса: репродуктивный (повышается урожайность), соматический (увеличиваются линейные размеры организма) и адаптивный (повышается устойчивость к действию факторов среды).

Гетерозис широко используют для получения высокопродуктивных линий культурных растений (в первую очередь, кукурузы). Однако, в последующих поколениях проявления гетерозиса уменьшаются. Существует несколько возможных объяснений этого явления. Скорее всего, проявление гетерозиса наблюдается вследствие образования уникальной комбинации доминантных и рецессивных аллелей большого количества генов.

IV. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений учащихся

Дать ответы на вопросы:

1. Как реализуется Комбинативная изменчивость у микроорганизмов?

2. Как реализуется Комбинативная изменчивость у многоклеточных организмов?

3. Какие преимущества дает живым организмам Комбинативная изменчивость?

4. Всегда Комбинативная изменчивость связана с половым размножением?


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+