Подробное решение страница стр.299 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Захаров В.Б., Мамонтов С.Г. Углубленный уровень 2015
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ
Вопрос 1. Какие формы изменчивости вам известны?
Изменчивость — это возникновение индивидуальных различий. На основе изменчивости организмов появляется генетическое разнообразие форм, которые в результате действия естественного отбора преобразуются в новые подвиды и виды. Различают изменчивость модификационную, или фенотипическую, и мутационную, или генотипическую.
Вопрос 2. Приведите классификацию мутаций по уровню изменений наследственного материала.
По уровню изменений наследственного материала выделяют следующие виды мутаций:
1. Геномные мутации - изменения кариотипа, кратные (3п, 4п, 8п...) и некратные (2п ± 1; 2п 2...) гаплоидному числу хромосом. Например, при болезни Дауна в кариотипе присутствуют три хромосомы 21-й пары.
2. Генные, или точковые, мутации - изменения, обусловленные заменой, выпадением или вставкой одного или нескольких нуклеотидов в пределах одного гена. Они влекут за собой изменение структуры белков, заключающееся в появлении новой последовательности аминокислот в полипептидной цепи.
3. Хромосомные мутации - изменение Структуры хромосом. Эти мутации могут возникать вследствие утраты хромосомой своей части или приобретение нового, нехарактерного для нее участка, что может принести к гибели организма.
Вопрос 3. Что такое полиплоидия и каково её значение?
Полиплоидия - увеличение числа хромосом, кратное гаплоидному набору. Часто подобное явление встречается в простейших и растений. Полиплоидия позволяет повысить надежность генетической системы, уменьшает опасность снижения жизнеспособности в случае возникновения мутаций, повышает жизнеспособность, плодовитость и другие свойства. В растениеводстве этим пользуются, искусственно получая полиплоидные сорта культурных растений, которые отличаются высокой урожайностью и жизнестойкостью.
Вопрос 4. Перечислите свойства мутаций.
Мутации передаются по наследству, чем обусловлена их роль в эволюции: только наследственные изменения могут стать достоянием последующих поколений при условии успешного размножения и выживания особей с этими мутациями.
Мутации вызываются различными внешними и внутренними факторами. Ультрафиолетовые лучи, колебания температуры, изменение химических реакций в клетке в связи с ее старением, действие различных химических веществ могут привести к изменениям структуры ДНК и целых хромосом.
Возникают мутации внезапно, скачкообразно, у отдельных особей вида и в большинстве случаев вредны для организма, так как расшатывают исторически сложившийся генотип. Одни и те же мутации могут возникать повторно.
Мутации ненаправленны: мутировать может любой ген, вызывая изменения как незначительных, так и жизненно важных признаков. При этом один и тот же фактор, например рентгеновское излучение, действуя на клетки, может вызвать самые разные мутации, которые трудно предвидеть.
Вопрос 5. На каких уровнях возникают новые комбинации генов?
Новые комбинации генов возникают на различных уровнях:
1. перекомбинация генов в группе сцепления вследствие кроссинговера в профазе I мейотического деления;
2. расхождение гомологичных хромосом из бивалентов в I мейотическом делении;
3. расхождение дочерних хромосом во II мейотическом делении. Всего во время мейоза образуется 2^46 комбинаций.;
4. слияние половых клеток, принадлежащих разным организмам (292 комбинаций).
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ ОБСУЖДЕНИЯ
Вопрос 1. Благодаря чему формируется резерв наследственной изменчивости? Каково его значение?
Постоянно протекающий мутационный процесс и свободное скрещивание приводит к тому, что в пределах вида и отдельных его популяций накапливается большое количество внешне не проявляющихся наследственных изменении. Создание такого, по выражению академика И.И. Шмальгаузена, «резерва наследственной изменчивости» происходит потому, что подавляющее большинство возникающих мутаций рецессивны и фенотипически никак не проявляются. Хромосомы, несущие мутации, в результате удвоения постепенно распространяются среди популяции, в которой осуществляется свободное скрещивание. Постепенно происходит возрастание концентрации возникшей мутации, которая распространяется все более широко, не проявляясь, однако, фенотипически до сих пор, пока она остается гетерозиготной. По достижении достаточно высокой концентрации делается вероятным скрещивание особей, несущих рецессивные гены. При этом появятся гомозиготные особи, у которых мутация проявится фенотипически. В этих случаях мутации подпадают под контроль естественного отбора.
Вопрос 2. С помощью каких воздействий можно повысить частоту мутаций?
Чтобы повысить частоту мутаций необходимо воздействовать на клетки различными мутагенными факторами, такими как:
1. Ультрафиолетовое излучение;
2. Химическими соединениями не встречающимися в природе (пестициды, некоторые лекарственные препараты и др.)
3. Органическими и неорганическими соединениями естественного происхождения (окислы азота, нитраты, радиоактивные соединения, алкалоиды).
Вопрос 3. Приведите примеры комбинативной изменчивости, вытекающие из закономерностей наследования признаков, выявленных Г. Менделем.
В основе комбинативной изменчивости лежит половое размножение организмов, вследствие которого возникает огромное разнообразие генотипов. Практически неограниченными источниками генетической изменчивости служат три процесса: независимое гомологичных хромосом, Взаимный обмен участками гомологичных хромосом, или кроссинговер, Случайное сочетание гамет при оплодотворении.
У цветка ночная красавица есть ген красного цвета лепестков А, и ген белого цвета а. Организм Аа имеет розовый цвет лепестков. Таким образом, у ночной красавицы нет гена розового цвета, розовый цвет возникает при сочетании (комбинации) красного и белого гена.