Презентация на тему: Лекция 10. Наследственная изменчивость. Мутационная изменчивость. Геномные

Лекция 10. Наследственная изменчивость. Мутационная изменчивость. Геномные мутации, хромосомные аберрации.
План занятия.
Лекция 10. Наследственная изменчивость. Мутационная изменчивость. Геномные
1. Определение и виды геномных мутаций. Генетика — теоретическая основа селекции. Полиплоидия. Основные методы селекции: гибридизация и искусственный отбор.
Эуплоидия - изменение всего генома.
Лекция 10. Наследственная изменчивость. Мутационная изменчивость. Геномные
Автополиплоидия — это увеличение числа гаплоидных наборов хромосом одного вида.
Аллополиплоидия — кратное увеличение числа наборов хромосом при межвидовых или межродовых скрещиваниях.
Анеуплоидия — изменение числа отденьных хромосом.
СЕЛЕКЦИЯ - наука о методах создания новых и улучшения существующих пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.
Основные направления селекции:
Основные методы селекции
Подбор родительских пар (характерен для животных)
Искусственный отбор
Гибридизация
3) Отдалённая гибридизация — получение межвидовых и межродовых гибридов.
Отдаленная гибридизация
Отдаленная гибридизация (самец стерилен, самка фертильна).
Архамеринос — ценная порода животных,нормальный процесс гаметогенеза.
Отдаленная гибридизация в природе
И. В. Мичурин
4) Искусственный мутагенез
2. Примеры заболеваний человека, обусловленные геномными мутациями.
Синдром Шерешевского-Тернера (моносомия по Х-хромосоме)
Синдром Клайнфельтера (44+ХХY)
Синдром Патау - трисомия по 13-й паре хромосом.
Синдром Эдвардса — трисомия по 18 паре хромосом.
Синдром Дауна — трисомия по 21 паре хромосом.
Обезьянья складка
Синдром Дауна
21 марта - Международный день человека с синдромом Дауна (с 2006 г.)
Известные люди с синдромом Дауна
3. Хромосомные аберрации. Определение и виды хромосомных аберраций.
Лекция 10. Наследственная изменчивость. Мутационная изменчивость. Геномные
Внутрихромосомные мутации
Межхромосомные аберрации (транслокации) - обмен фрагментами между негомологичными хромосомами.
Синдром «кошачьего крика» (делеция короткого плеча 5-й хромосомы)
Синдром Пра́дера — Ви́лли — отсутствие отцовской копии участка хромосомы 15.
Синдром Ангельман («синдром Петрушки» или «синдром счастливой куклы») — отсутствие некоторых генов длинного плеча 15-й материнской хромосомы
Синдром Лангера – Гедиона - делеция небольшого участка материала на хромосоме 8.
Синдром Уильямса ( синдром «лица эльфа» ) - делеция участка, на котором находится около 26 генов и который расположен на длинном плече 7-й хромосомы
4. Центры многобразия и происхождения культурных растений и домашних животных. Искуственный отбор.
Географические центры происхождения культурных растений (по Вавилову).
Географические центры происхождения культурных растений (современная интерпритация)
Центры одомашнивания животных.
Вывод
1/46
Средняя оценка: 4.8/5 (всего оценок: 53)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (97913 Кб)
1

Первый слайд презентации: Лекция 10. Наследственная изменчивость. Мутационная изменчивость. Геномные мутации, хромосомные аберрации

Преподаватель Сайко Ю.О.

Изображение слайда
2

Слайд 2: План занятия

1. Определение и виды геномных мутаций. Генетика — теоретическая основа селекции. Полиплоидия. Основные методы селекции: гибридизация и искусственный отбор. 2. Примеры заболеваний человека, обусловленные геномными мутациями. 3. Хромосомные аберрации. Определение и виды хромосомных аберраций. 4. Демонстрации. Мутации. Центры многобразия и происхождения культурных растений и домашних животных. Искуственный отбор.

Изображение слайда
3

Слайд 3

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ФЕНОТИПИЧЕСКАЯ (модификационная, ненаследственная) КОМБИНАТИВНАЯ ГЕНОТИПИЧЕСКАЯ (наследственная) МУТАЦИОННАЯ ГЕННЫЕ МУТАЦИИ ГЕНОМНЫЕ МУТАЦИИ ХРОМОСОМНЫЕ АБЕРРАЦИИ

Изображение слайда
4

Слайд 4: 1. Определение и виды геномных мутаций. Генетика — теоретическая основа селекции. Полиплоидия. Основные методы селекции: гибридизация и искусственный отбор

Геномные мутации - это мутации, которые приводят к добавлению либо утрате одной, нескольких или полного гаплоидного набора хромосом. ГЕНОМНЫЕ МУТАЦИИ ЭУПЛОИДИЯ АНЕУПЛОИДИЯ ДИПЛОИДИЯ (2n - норма) ПОЛИПЛОИДИЯ (3n, 4n, 5n...) ГАПЛОИДИЯ (n) АВТОПОЛИПЛОИДИЯ (3n, 4n, 5n, 6n...) АЛЛОПОЛИПЛОИДИЯ 2(n1+n2) МОНОСОМИЯ (2n-1) НУЛЛИСОМИЯ (2n-2) ТРИСОМИЯ (2n+1)

Изображение слайда
5

Слайд 5: Эуплоидия - изменение всего генома

Основной уровень плоидности — диплоидный (2n); Полиплоидия и гаплоидия встречаются крайне редко; Гаплоидными являются половые клетки (восстановление диплоидного набора при оплодотворении. Гаплоиды спонтанно возникают в популяциях (меньшие размеры и проявление рецессивных генов, стерильны); Широкий диапазон уровней плоидности; Апомиктичность (развитие без оплодотворения) — причина широкого распространения полиплоидии. РАСТЕНИЯ ЖИВОТНЫЕ

Изображение слайда
6

Слайд 6

ПОЛИПЛОИДИЯ Коловратка Дождевой червь ГАПЛОИДИЯ Трутни у пчел ПОЛИПЛОИДИЯ Род Poa (мятлик) — основное число хромосом 7 (n=7), набор хромосом от 14 до 256 Полиплоидные ряды

Изображение слайда
7

Слайд 7: Автополиплоидия — это увеличение числа гаплоидных наборов хромосом одного вида

Первый мутант — автотетраплоид — был описан в начале ХХ в. Г. де Фризом у энотеры. У него было 14 пар хромосом вместо 7. - результат нарушения процесса клеточного деления; - широко распространена в растительном мире; - четное (тетраплоиды, гексаплоиды), либо нечетное (триплоиды, пентаплоиды) увеличение наборов хромосом; - более крупными размерами всех органов, часто стерильны из-за нарушений мейоза при созревании половых клеток.

Изображение слайда
8

Слайд 8: Аллополиплоидия — кратное увеличение числа наборов хромосом при межвидовых или межродовых скрещиваниях

Гибрид АВ — стерилен. Полиплоид ААВВ — фертилен. Культурные растения — аллополиплоиды: табак, рапс, лук, ива и др. Мягкая пшеница (2n=42) Дикая пшеница однозернянка (2n=14) Полба двузернянка (2n=28)

Изображение слайда
9

Слайд 9: Анеуплоидия — изменение числа отденьных хромосом

ЖИВОТНЫЕ Тяжелые наследственные заболеваня РАСТЕНИЯ Как правило жизнеспособны Возможны изменения в фенотипе Причина - неправильное расхождения хромосом в процессе клеточного деления. Эффект зависит от числа хромосом и генетического состава лишней или утраченной хромосомы.

Изображение слайда
10

Слайд 10: СЕЛЕКЦИЯ - наука о методах создания новых и улучшения существующих пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов

Генетика — основа селекции. Сорт, порода и штамм — устойчивая группа организмов, искусственно созданная человеком и имеющая определенные наследственные особенности. Сорт «Брянское диво» Порода «Золотистый ретривер» Штаммы грибов, бактерий, вирусов

Изображение слайда
11

Слайд 11: Основные направления селекции:

- высокая урожайность сортов растений, плодовитость и продуктивность пород животных; - улучшение качества продукции (например, вкус, внешний вид плодов и овощей, - химический состав зерна — содержание белка, клейковины, незаменимых аминокислот и т. д.); - физиологические свойства (скороспелость, засухоустойчивость, зимостойкость, устойчивость к болезням, вредителям и неблагоприятным климатическим условиям). - выведение стрессоустойчивых пород (для разведения в условиях большой скученности — на птицефабриках, фермах и т. п.); - пушное звероводство; - рыбоводство — разведение рыбы в искусственных водоемах.

Изображение слайда
12

Слайд 12: Основные методы селекции

Подбор родительских пар; Искуственный отбор; Гибридизация; Искусственный мутагенез.

Изображение слайда
13

Слайд 13: Подбор родительских пар (характерен для животных)

- Целенаправленное получение определенного экстерьера (совокупности фенотипических признаков); - Оцениваются внешние признаки и родословная.

Изображение слайда
14

Слайд 14: Искусственный отбор

- сохранение для дальнейшего размножения особей с интересующими селекционера признаками. Интуитивный (бессознательный) отбор -самая древняя форма отбора, отбор особей по фенотипу, т.е. с наиболее полезными сочетаниями признаков. Методический отбор — отбор для размножения особей с чётко определёнными признаками, согласно цели и с учетом их фенотипов и генотипов. Массовый отбор — устранение из размножения особей, не имеющих ценные признаки, либо имеющих нежелательные признаки. Недостаток: не всегда можно определить лучший генотип по фенотипу. Индивидуальный отбор — выделение отдельных особей с интересующими человека признаками и получение от них потомства. Позволяет точно оценить генотип благодаря анализу наследования признаков у потомства.

Изображение слайда
15

Слайд 15: Гибридизация

1) Инбридинг — скрещивание близкородственных форм: в качестве исходных форм используются братья и сестры или родители и потомство. Результат : получение гомозиготных организмов → разложение исходной формы на ряд чистых линий. Минусы: пониженная жизнеспособность (рецессивные гомозиготы зачастую несут наследственные заболевания). 2) Аутбридинг — неродственное скрещивание между особями одной породы или разных пород животных в пределах одного вида. Результат: получение большого количества гетерозиготных организмов → поддержание полезных качеств и усиление их выраженности в ряду следующих поколений.

Изображение слайда
16

Слайд 16: 3) Отдалённая гибридизация — получение межвидовых и межродовых гибридов

- Чаще применяется в селекции растений - Межвидовые и межродовые гибриды животных и растений чаще всего бесплодны. Г.Д. Карпеченко — преодоление бесплодия межвидовых гибридов

Изображение слайда
17

Слайд 17: Отдаленная гибридизация

Кобыла ♀ Осел ♂ Мул Лошак Ослица ♀ Конь ♂

Изображение слайда
18

Слайд 18: Отдаленная гибридизация (самец стерилен, самка фертильна)

Як Домашний бык Хорек Норка Хайнак Хонорик

Изображение слайда
19

Слайд 19: Архамеринос — ценная порода животных,нормальный процесс гаметогенеза

Архаромериносы, как архары, могут пастись высоко в горах, а как мериносы дают хорошую шерсть. Архар Меринос Архамеринос

Изображение слайда
20

Слайд 20: Отдаленная гибридизация в природе

Зебра + лошадь = зеброид Бизон + зубр = зубробизон Тетерев + куропатка = межняк Заяц-русак + заяц-беляк = тумак Соболь + лесная куница = кидус Тигр + лев = лигр

Изображение слайда
21

Слайд 21: И. В. Мичурин

Вишня+черемуха = церападус Такие сорта поддерживаются путем вегетативного размножения Тёрн+слива = тёрнослива

Изображение слайда
22

Слайд 22: 4) Искусственный мутагенез

- Используется как метод селекции растений. -Основан на применении физических и химических мутагенов (алкалоид колхицин) для получения форм растений с выраженными мутациями. - Такие формы в дальнейшем используются для гибридизации или отбора.

Изображение слайда
23

Слайд 23: 2. Примеры заболеваний человека, обусловленные геномными мутациями

Полиплоиды человека встречаются редко (обнаруживаются среди спонтанно абортированных эмбрионов или плодов и у мертворожденных); Геномные мутации по отдельным хромосомам многочисленны.

Изображение слайда
24

Слайд 24: Синдром Шерешевского-Тернера (моносомия по Х-хромосоме)

( 45 хромосом = 44 аутосомы + ХО). Частота: 0,7 на 1000 новорожденных девочек. - маленький рост; -короткая шея; - воронкообразная грудина; - бесплодие вследствие недоразвития яичников; - слабое развитие половых признаков. - 50% больных умственно отсталы; - могут быть пороки развития внутренних органов.

Изображение слайда
25

Слайд 25: Синдром Клайнфельтера (44+ХХY)

Частота: 2-2,5 на 1000 новорожденных мальчиков. - высокий рост; - длинные конечности; - нарушение сперматогенеза и бесплодие; - гинекомастия; - повышенное выделение женских гормонов; - склонность к ожирению; - разнообразные нарушения психики, снижение интеллекта; - иногда наблюдается антисоциальное поведение и алкоголизм. На сегодняшний день является наиболее частой причиной врожденного нарушения репродуктивной функции у мужчин. По статистическим данным, около половины случаев синдрома Клайнфельтера остаются нераспознанными.

Изображение слайда
26

Слайд 26: Синдром Патау - трисомия по 13-й паре хромосом

- Частота 1:5000-7000 рождений. - пороки головного мозга, лица, внутренних органов (сердца, почек, половых органов); - полидактилия; - глухота в 80-85% случаев. - ранняя смертность (в течение первого года погибает 90% детей ). Мœладенец с синдромом Патау. Аринэнцефалия с циклопией.

Изображение слайда
27

Слайд 27: Синдром Эдвардса — трисомия по 18 паре хромосом

- Частота 1:7000 среди живых младенцев. - пренатальное недоразвитие; - пороки костной системы; - пороки сердца; - задержка роста, умственная отсталость; - долихоцефалия (длинноголовость) с выступающим затылком; - обезьянья складка; - короткая грудина; - открытые швы черепа - высокие надбровные дуги, низко расположенные и деформированные уши. - 90% детей умирают на первом году жизни.

Изображение слайда
28

Слайд 28: Синдром Дауна — трисомия по 21 паре хромосом

- Частота - 1:700-800 новорожденных. - небольшой рост; - слабоумие; - небольшая голова со скошенным затылком; - косые глазные щели, эпикант; - короткий нос с широкой переносицей; - маленькие деформированные уши; - полуоткрытый рот с высунутым языком и выступающей нижней челюстью; - походка с неловкими движениями, -обезьянья складка. Часто возникают инфекционные и злокачественные заболевания, что обусловлено дефектами иммунной системы. Ожидаемая продолжительность жизни 50 - 60 лет при надлежащем медицинском обслуживании. Некоторые больные могут заниматься посильной трудовой деятельностью.

Изображение слайда
29

Слайд 29: Обезьянья складка

Изображение слайда
30

Слайд 30: Синдром Дауна

Умственная отсталость: 5 % случаев наблюдается дебильность (самая слабая степень умственной отсталости); 75 % — имбецильность (средняя степень слабоумия)» 20%— идиотия (самая глубокая степень умственной отсталости). Степень проявления задержки умственного и речевого развития зависит как от врождённых факторов, так и от занятий с ребёнком. Мозаицизм при синдроме Дауна Нерасхождение возникает в клетке зародыша на ранних стадиях его развития, в результате чего нарушение кариотипа затрагивает только некоторые ткани и органы. Является, как правило, более лёгкой (в зависимости от обширности изменённых тканей и их расположения в организме), однако более трудна для пренатальной диагностики. По данному типу синдром появляется в 1—2% случаев.

Изображение слайда
31

Слайд 31: 21 марта - Международный день человека с синдромом Дауна (с 2006 г.)

«Наличие дополнительной хромосомы обуславливает появление ряда физиологических особенностей, вследствие которых ребёнок будет медленнее развиваться и несколько позже своих ровесников проходить общие для всех детей этапы развития. Малышу будет труднее учиться, и все же большинство детей с синдромом Дауна могут научиться ходить, говорить, читать, писать, и вообще делать большую часть того, что умеют делать другие дети». — Материалы фонда «Даунсайд Ап»

Изображение слайда
32

Слайд 32: Известные люди с синдромом Дауна

Айа Ивамото — девушка с синдромом Дауна, получившая высшее образование. Пабло Пинеда - испанский актёр. В 2009 году получил «Серебряную раковину» кинофестиваля в Сан-Себастьяне за лучшую мужскую роль в фильме «Я тоже»

Изображение слайда
33

Слайд 33: 3. Хромосомные аберрации. Определение и виды хромосомных аберраций

- это непредсказуемые изменения в структуре хромосом. - чаще всего они вызываются проблемами, возникающими в процессе деления клетки; - воздействие инициирующих факторов среды – еще одна возможная причина хромосомных мутаций.

Изображение слайда
34

Слайд 34

ДЕЛЕЦИЯ ХРОМОСОМНЫЕ МУТАЦИИ ВНУТРИХРОМОСОМНЫЕ МЕЖХРОМОСОМНЫЕ ИНВЕРСИЯ ДУПЛИКАЦИЯ РЕЦИПРОКНЫЕ НЕРЕЦЕПРОКНЫЕ РОБЕРТСОНОВСКИЕ

Изображение слайда
35

Слайд 35: Внутрихромосомные мутации

Делеция — утрата одного из участков хромосомы (внутреннего или терминального). Инверсия — встраивание фрагмента хромосомы на прежнее место после поворота на 180°. В результате нарушается порядок расположения генов. Дупликация — удвоение какого-либо участка хромосомы.

Изображение слайда
36

Слайд 36: Межхромосомные аберрации (транслокации) - обмен фрагментами между негомологичными хромосомами

Реципрокные - обмен фрагментами двух хромосом; Нереципрокные - перенос фрагмента одной хромосомы на другую; Робертсоновские - соединение двух акроцентрических хромосом в районе их центромер с потерей коротких плеч, в результате образуется одна метацентрическая хромосома вместо двух акроцентрических.

Изображение слайда
37

Слайд 37: Синдром «кошачьего крика» (делеция короткого плеча 5-й хромосомы)

- Частота 1:40000 - 1:50000 новорожденных. - патологией гортани или голосовых связок (характерный плач); - умственное и физическое недоразвитие; - микроцефалия (аномально уменьшенная голова); - лунообразное лицо, микрогения (маленькие размеры верхней челюсти), эпикант (вертикальная складка кожи у внутреннего угла глазной щели), высокое небо, плоская спинка носа, косоглазие. - врожденные пороки сердца, патология костно-мышечной системы. Большинство детей умирает в раннем возрасте. Вместе с тем известны описания больных старше 50 лет.

Изображение слайда
38

Слайд 38: Синдром Пра́дера — Ви́лли — отсутствие отцовской копии участка хромосомы 15

- дисплазия тазобедренных суставов; - ожирение; склонность к перееданию; - гипотонус; - пониженная координация движений; - маленькие кисти и стопы; - низкий рост; - повышенная сонливость; - страбизм (косоглазие); - сколиоз (искривление позвоночника),пониженная плотность костей; - густая слюна; плохие зубы; - бесплодие; - речевая задержка, задержка психического развития.

Изображение слайда
39

Слайд 39: Синдром Ангельман («синдром Петрушки» или «синдром счастливой куклы») — отсутствие некоторых генов длинного плеча 15-й материнской хромосомы

- Частота 1: 10 000 - 1: 20 000 живорождённых младенцев. - задержка психического развития; - нарушения сна; - припадки; - хаотические движения (особенно рук), - частый смех или улыбки. картина Джованни Франческо Карото

Изображение слайда
40

Слайд 40: Синдром Лангера – Гедиона - делеция небольшого участка материала на хромосоме 8

- трудности в обучении; - низкий рост; - уникальные черты лица; - маленькая голова и аномалии скелета, включая костные наросты, выступающие с поверхности костей; - как правило, тонкие волосы на голове, уши, которые могут быть большими или выступающими, широкие брови, глубоко посаженные глаза, выпуклый нос, длинная узкая верхняя губа и отсутствующие зубы.

Изображение слайда
41

Слайд 41: Синдром Уильямса ( синдром «лица эльфа» ) - делеция участка, на котором находится около 26 генов и который расположен на длинном плече 7-й хромосомы

- широкий лоб, опущенные вниз полные щёки, большой рот с полными губами, своеобразная форма носа с плоским тупым концом, маленький, несколько заострённый подбородок; - умственная отсталость: IQ в среднем колеблется от 40 до 50; - большой словарный запас, очень словоохотливы, склонны к подражанию; - добродушие, приветливость, послушание, эмоциональность, стремление к общению, доверчивость; - практически всегда имеется хороший музыкальный слух. - неврозоподобные нарушения — энурез, привычная рвота, навязчивые действия, головная боль. У части детей наблюдается гиперактивность, страхи и тревога. Прогноз относительно благоприятный, возможна частичная социальная адаптация.

Изображение слайда
42

Слайд 42: 4. Центры многобразия и происхождения культурных растений и домашних животных. Искуственный отбор

Н. И. Вавилов — российский и советский учёный-генетик, ботаник и географ, разработавший учение о существовании центров происхождения культурных растений.

Изображение слайда
43

Слайд 43: Географические центры происхождения культурных растений (по Вавилову)

1. Южноазиатский тропический центр (около 33 % от общего числа видов культурных растений). 2. Восточноазиатский центр (19% культурных растений). 3. Юго-Западноазиатский центр (14% культурных растений). 4. Средиземноморский центр (примерно 11% видов культурных растений). 5. Эфиопский центр (около 4% культурных растений). 6. Центральноамериканский центр (примерно 10%). 7. Андийский (Южноамериканский) центр (около 9%).

Изображение слайда
44

Слайд 44: Географические центры происхождения культурных растений (современная интерпритация)

1. Китайский центр (Восточноазиатский) 2. Индо-малайский (Юго-восточноазиатский) центр 3. Индийский (Индостанский) центр 4. Переднеазиатский центр 5. Средиземноморский центр 6. Эфиопский (Абиссинский) центр 7. Центральноамериканский центр 8. Южноамериканский (Перуано-Эквадоро-Боливийский или Андийский) центр Дополнительно к основному Южноамериканскому центру выделено ещё два субцентра: 1) Чилоэандский субцентр 2) Бразильско-парагвайский субцентр 9. Австралийский центр 10. Североамериканский центр 11. Европейско-Сибирский центр

Изображение слайда
45

Слайд 45: Центры одомашнивания животных

1. Китайско-малайский (Вьетнам, Лаос, Кампучи, Таиланд, Восточный Китай): южнокитийская или индийская свинья, северокитайская свинья, курица, утка, китайский гусь, тутовый шелкопряд, дубовый шелкопряд, медоносная пчела, золотая рыбка, собака. 2. Индийский (Индия, Северный Пакистан, Бирма, Непал): зебу, гаял, балийский скот, буйвол, азиатский павлин, курица, индийская кошка, собака, медоносная пчела. 3. Юго-западноазиатский (северо-восток Турции, северо-восток Сирии, Иран, Ирак, Кавказ, Афганистан): крупный рогатый скот, лошадь восточного типа, овца, коза, свинья, одногорбый верблюд, голубь, пчела. 4. Средиземноморский (побережье Средиземного моря): крупный рогатый скот, лошадь западного типа, лошадь мясного типа, овца, коза, свиньи, утка, гусь нильский, антилопа, газель, кролики и др. 5. Андийский (северные Анды, Южная Америка, Эквадор, Перу, юго-запад Боливии) — одомашнены лама, альпака, мускатная утка, морская свинка, индейке. 6. Африканский (Северо-Восточная Африка): страус, цесарка, кошка, собака, осел, свинья.

Изображение слайда
46

Последний слайд презентации: Лекция 10. Наследственная изменчивость. Мутационная изменчивость. Геномные: Вывод

Изучение происхождения домашних животных позволяет не только познать особенности формообразовательного процесса в ходе эволюции, но и разработать методы управления ими в настоящее время. Используя знания о формировании ценных хозяйственно полезных признаков домашних животных в прошлом, селекционеры в наше время вырабатывают конкретные приемы совершенствования продуктивных и племенных качеств современных пород сельскохозяйственных животных. Примером может служить пушно-меховое звероводство, лосеводство, шелководство и др.

Изображение слайда