Variabilité
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La variabilité est la capacité des organismes vivants à acquérir de nouvelles caractéristiques et propriétés. Grâce à la variabilité, les organismes peuvent s'adapter aux conditions environnementales changeantes.
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Il existe deux types de variabilité : Non héréditaire, ou phénotypique, - variabilité dans laquelle aucun changement dans le génotype ne se produit. On l'appelle aussi groupe, spécifique, modification. Héréditaire ou génotypique, individuel, incertain - modifications des caractéristiques d'un organisme dues à des modifications du génotype ; cela peut être : combinatoire - résultant de la recombinaison de chromosomes en cours de reproduction sexuée et de sections de chromosomes en cours de croisement ; mutationnel - résultant d'un changement soudain de l'état des gènes;
Diapositive 5 : Variabilité de modification - variabilité des organismes qui se produit sous l'influence de facteurs environnementaux et n'affecte pas le génotype
Modèles de variabilité Variabilité de modification - variabilité des organismes survenant sous l'influence de facteurs environnement externe et n'affecte pas le génotype. Un changement qui n'est pas héréditaire n'est pas significatif pour nous. Charles Darwin
Diapositive 6 : Signes du corps
qualitatif (ils peuvent être décrits) : coloration (couleur) ; formulaire; groupe sanguin; teneur en matière grasse du lait, etc. quantitatif (ils peuvent être mesurés) : longueur (hauteur) ; poids; volume; nombre de graines, etc.
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Quelles caractéristiques (qualitatives ou quantitatives) sont les plus sensibles à la variabilité ? Ces changements seront-ils évidents dans les générations futures ? Pourquoi? Le degré de variation d’un trait est-il le même chez tous les individus d’une espèce donnée ? Pourquoi?
Diapositive 8 : Caractéristiques qualitatives et quantitatives : qualitatives - établies de manière descriptive : - couleur des animaux, couleur des graines, croissance. Moins sensible aux influences environnementales. Déterminé quantitativement par mesure : - rendement des cultures agricoles, rendement laitier des vaches, production d'œufs des poules. Plus sensible aux influences environnementales
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Les limites de la variabilité de modification d'un trait sont appelées sa norme de réaction. La norme de réaction est un trait hérité.
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Diapositive 10 : Un objet étrange pousse sur la rivière, L'eau tordra les feuilles inférieures, Celle du milieu reposera sur l'eau comme un radeau, Celle du haut glissera vers le ciel comme une flèche
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Modèles de variabilité Un seul et même génotype peut produire sens différent signe. Certains signes ont une norme de réaction large, d'autres une norme beaucoup plus étroite. Arrowhead a deux types de feuilles : - sous l'eau, au-dessus de l'eau Le principal facteur responsable du développement de la forme des feuilles est le degré d'éclairage. ! Donnez des exemples de traits avec une norme de réaction étroite et large.
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Variabilité des modifications En règle générale, les caractères quantitatifs (hauteur de la plante, rendement, taille des feuilles, rendement laitier des vaches, production d'œufs des poules) ont une vitesse de réaction plus large, c'est-à-dire qu'ils peuvent varier considérablement que les caractères qualitatifs (couleur du pelage, teneur en matière grasse du lait). , structure florale, groupe sanguin). La connaissance des normes de réaction a grande valeur pour la pratique agriculture Ainsi, la variabilité des modifications est caractérisée par les propriétés de base suivantes : 1. Non-héritabilité ; 2. Nature collective des changements ; 3. Correspondance des changements avec l'influence des facteurs environnementaux.
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Modèles statistiques de variabilité des modifications. La variabilité des modifications de nombreuses caractéristiques des plantes, des animaux et des humains obéit à des lois générales. Ces modèles sont identifiés sur la base de l'analyse de la manifestation du trait dans un groupe d'individus (n). Le degré d'expression du trait étudié parmi les membres de la population échantillonnée est différent. Chaque valeur spécifique de la caractéristique étudiée est appelée variante et est désignée par la lettre v. Lors de l'étude de la variabilité d'un trait dans un échantillon de population, une série de variations est constituée dans laquelle les individus sont classés par ordre croissant de l'indicateur du trait étudié.
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Sur la base de la série de variations, une courbe de variation est construite - un affichage graphique de la fréquence d'apparition de chaque variante. La fréquence d'apparition de variantes individuelles est désignée par la lettre p. Par exemple, si vous prenez 100 épis de blé (n) et comptez le nombre d'épis dans un épi, alors ce nombre sera de 14 à 20 - c'est la valeur numérique de l'option (v). Série de variations : v = 14 15 16 17 18 19 20 Fréquence d'apparition de chaque variante p = 2 7 22 32 24 8 5 La valeur moyenne de la caractéristique est plus courante et les variations significativement différentes de celle-ci sont beaucoup moins fréquentes. C'est ce qu'on appelle une distribution normale. La courbe sur le graphique est généralement symétrique. Les variations, qu'elles soient plus grandes ou plus petites que la moyenne, se produisent également fréquemment.
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Il est facile de calculer la valeur moyenne de cette caractéristique. Pour ce faire, utilisez la formule : (v ּ p) M = n où M est la valeur moyenne de l'attribut, au numérateur est la somme des produits de l'option par leur fréquence d'apparition, au dénominateur est la nombre d'options. Pour cette caractéristique, la valeur moyenne est de 17,13. La connaissance des modèles de variabilité des modifications est d'une grande importance pratique, car elle permet d'anticiper et de planifier à l'avance le degré d'expression de nombreuses caractéristiques des organismes en fonction des conditions environnementales.
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Diapositive 16 : Modèles de variabilité
Héréditaire Non héréditaire Modification du génotype Modification du phénotype Hérité Non hérité Individuel Masse Indépendant, nocif ou bénéfique Adaptatif Inadapté à l'environnement Adapté à l'environnement Conduit à la formation de combinaisons et de mutations Conduit à la formation de modifications Causes – rayonnements ionisants, toxiques substances, etc. Causes – changements climatiques, alimentaires, etc.
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Diapositive 17 : Variabilité héréditaire combinatoire
Possibilité d'apparition de combinaisons : Prophase I de la méiose – croisement ; Anaphase I – divergence indépendante des chromosomes homologues ; Anaphase II - séparation indépendante des chromatides Fusion aléatoire des gamètes
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Diapositive 18 : CONCLUSIONS :
Modèles de variabilité CONCLUSIONS : La variabilité se manifeste dans tous les organismes et est leur propriété. Il existe une variabilité héréditaire et non héréditaire (modification). Les limites de la variabilité de modification d’un trait sont appelées normes de réaction. Les modifications (changements de modification) n'affectent pas le génotype ; ne sont pas hérités; survenir sous l'influence de facteurs environnementaux; se manifestent de manière similaire chez de nombreux individus de l'espèce ; peut disparaître avec le temps. Possible uniquement dans la plage normale de réactions, c'est-à-dire déterminé par le génotype. Ce n'est pas le trait lui-même qui est hérité, mais la capacité d'exprimer ce trait sous certaines conditions, c'est-à-dire la norme de réaction du corps aux conditions extérieures est héritée.
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Sujet : « Variabilité des modifications » Pimenov A.V. Objectifs : Caractériser la variabilité non héréditaire
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Variabilité La génétique étudie non seulement l'hérédité, mais aussi la variabilité des organismes. La variabilité est la capacité des organismes vivants à acquérir de nouvelles caractéristiques et propriétés. Grâce à la variabilité, les organismes peuvent s'adapter aux conditions environnementales changeantes. Il existe deux types de variabilité : Non héréditaire, ou phénotypique, - variabilité dans laquelle aucun changement dans le génotype ne se produit. On l'appelle aussi groupe, spécifique, modification. Héréditaire ou génotypique, individuel, incertain - modifications des caractéristiques d'un organisme dues à des modifications du génotype ; cela peut être : combinatoire - résultant de la recombinaison de chromosomes en cours de reproduction sexuée et de sections de chromosomes en cours de croisement ; mutationnel - résultant d'un changement soudain de l'état des gènes;
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Lièvre blanc en été comme en hiver. Variabilité? Modification, le génotype ne change pas. Le lapin hermine reste blanc à des températures élevées. Variabilité? Modification, le génotype ne change pas.
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Variabilité des modifications Son habitat joue un rôle important dans la formation des caractéristiques d'un organisme. Chaque organisme se développe et vit dans un certain environnement, subissant l'action de ses facteurs qui peuvent modifier les propriétés morphologiques et physiologiques des organismes, c'est-à-dire leur phénotype. Exemple classique La variabilité des caractéristiques sous l'influence de facteurs environnementaux est la variété des feuilles dans la pointe de la flèche : les feuilles immergées dans l'eau ont la forme d'un ruban, les feuilles flottant à la surface de l'eau sont rondes et celles dans l'air sont en forme de flèche. . Si la plante entière est complètement immergée dans l’eau, ses feuilles n’ont qu’une forme de ruban.
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Variabilité modificatrice Sous l'influence des rayons ultraviolets, les personnes (si elles ne sont pas albinos) développent un bronzage suite à l'accumulation de mélanine dans la peau, et en différentes personnes L'intensité de la couleur de la peau varie. Ainsi, les changements dans un certain nombre de caractéristiques des organismes sont provoqués par l'action de facteurs environnementaux. De plus, ces changements ne sont pas hérités. Ainsi, si vous obtenez une progéniture de tritons élevés sur un sol sombre et que vous les placez sur un sol clair, ils auront tous une couleur claire et non foncée comme leurs parents. Autrement dit, ce type de variabilité n’affecte pas le génotype et n’est donc pas transmis aux descendants.
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Variabilité de modification La variation dans les organismes qui se produit sous l'influence de facteurs environnementaux et n'affecte pas le génotype est appelée modification. La variabilité des modifications est de nature groupale, c'est-à-dire que tous les individus d'une même espèce placés dans les mêmes conditions acquièrent des caractéristiques similaires. Par exemple, si un récipient contenant de l'euglène verte est placé dans l'obscurité, ils perdront tous leur couleur verte, mais s'ils sont à nouveau exposés à la lumière, ils redeviendront tous verts. La variabilité des modifications est définie, c'est-à-dire qu'elle correspond toujours aux facteurs qui la provoquent. Ainsi, les rayons ultraviolets modifient la couleur de la peau humaine et une activité physique accrue affecte le degré de développement musculaire.
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Variabilité des modifications Modifications non adaptatives : morphoses et phénocopies. Les morphoses sont des changements non héréditaires provoqués par des facteurs environnementaux extrêmes ou inhabituels (morphoses aux rayons X, chimiomorphoses) qui modifient les cellules somatiques. Les morphoses sont considérées comme des « déformations » non héréditaires et non adaptatives par nature. Par exemple, lorsque les larves de drosophile sont irradiées, elles obtiennent des imagos avec des encoches dans diverses parties de l'aile, conséquence de la mort d'une partie des cellules des disques imaginaux de l'aile due à l'irradiation. Les phénocopies sont des modifications non héréditaires similaires aux mutations connues. Les phénocopies sont le résultat de l'action d'agents physiques et chimiques sur un organisme génétiquement normal. Par exemple, lors de l'utilisation de la thalidomide, les enfants naissaient souvent avec une fécomélie, des bras raccourcis ressemblant à des nageoires, qui peuvent également être causés par des allèles mutants.
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Variabilité des modifications Même si les signes peuvent changer sous l'influence des conditions environnementales, cette variabilité n'est pas illimitée. Ainsi, dans un champ de blé, on peut trouver des plantes avec de grands épis (20 cm ou plus) et de très petits (3-4 cm). Cela s'explique par le fait que le génotype détermine certaines limites à l'intérieur desquelles une modification d'un trait peut se produire. Le degré de variation d’un trait, ou les limites de la variabilité des modifications, est appelé norme de réaction.
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Variabilité des modifications En règle générale, les caractères quantitatifs (hauteur de la plante, rendement, taille des feuilles, rendement laitier des vaches, production d'œufs des poules) ont une vitesse de réaction plus large, c'est-à-dire qu'ils peuvent varier considérablement que les caractères qualitatifs (couleur du pelage, teneur en matière grasse du lait). , structure florale, groupe sanguin). La connaissance de la norme de réaction est d'une grande importance pour la pratique agricole. Ainsi, la variabilité des modifications est caractérisée par les propriétés fondamentales suivantes : 1. Non-héritabilité ; 2. Nature collective des changements ; 3. Correspondance des changements avec l'influence des facteurs environnementaux.
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Modification de la variabilité Pour évaluer le degré d'expression du trait étudié, le concept est utilisé : EXPRESSION - le degré de manifestation phénotypique du gène. Cet indicateur dépend de l'interaction du gène avec d'autres gènes ou de l'influence de conditions externes. La présence d’un gène donné ne signifie pas toujours qu’il se manifestera dans le phénotype. Pour estimer le nombre d'individus chez lesquels ce trait se manifeste phénotypiquement, le terme PÉNÉTRANCE est utilisé. La pénétrance est la fréquence de manifestation phénotypique d'un trait chez des individus possédant le même génotype pour ce gène. La pénétrance de la luxation congénitale de la hanche est, par exemple, de 20 %, dans le diabète sucré, elle est de 65 %.
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Variabilité de modification Modèles statistiques de variabilité de modification. La variabilité des modifications de nombreuses caractéristiques des plantes, des animaux et des humains obéit à des lois générales. Ces modèles sont identifiés sur la base de l'analyse de la manifestation du trait dans un groupe d'individus (n). Le degré d'expression du trait étudié parmi les membres de la population échantillonnée est différent. Chaque valeur spécifique de la caractéristique étudiée est appelée variante et est désignée par la lettre v. Lors de l'étude de la variabilité d'un trait dans un échantillon de population, une série de variations est constituée dans laquelle les individus sont classés par ordre croissant de l'indicateur du trait étudié.
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Variabilité des modifications Sur la base de la série de variations, une courbe de variation est construite - un affichage graphique de la fréquence d'apparition de chaque variante. La fréquence d'apparition des variantes individuelles est désignée par la lettre p. Par exemple, si vous prenez 100 épis de blé (n) et comptez le nombre d'épis dans un épi, alors ce nombre sera de 14 à 20 - c'est la valeur numérique de l'option (v). Série de variations : v = 14 15 16 17 18 19 20 Fréquence d'apparition de chaque variante p = 2 7 22 32 24 8 5 La valeur moyenne de la caractéristique est plus courante et les variations significativement différentes de celle-ci sont beaucoup moins fréquentes. C'est ce qu'on appelle une distribution normale. La courbe sur le graphique est généralement symétrique. Les variations, qu'elles soient plus grandes ou plus petites que la moyenne, se produisent également fréquemment.
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Variabilité de modification Il est facile de calculer la valeur moyenne de cette caractéristique. Pour ce faire, utilisez la formule : (v p) M = n où M est la valeur moyenne de la caractéristique, le numérateur est la somme des produits de l'option par leur fréquence d'occurrence, le dénominateur est le nombre d'options. Pour cette caractéristique, la valeur moyenne est de 17,13. La connaissance des modèles de variabilité des modifications est d'une grande importance pratique, car elle permet d'anticiper et de planifier à l'avance le degré d'expression de nombreuses caractéristiques des organismes en fonction des conditions environnementales.
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Légendes des diapositives :
Variabilité
L'hérédité est la capacité des organismes vivants à transmettre leurs caractéristiques par héritage. La variabilité est la capacité des organismes vivants à acquérir de nouvelles caractéristiques.
Modifier la variabilité héréditaire
Variabilité de modification - dépend des conditions de vie et des conditions environnementales
Différentes formes de feuilles de pointe de flèche
Les vaches ont des tailles différentes
Il y a des signes que cela affecte (taille, poids, taille, forme, fertilité) Il y a des signes que cela n'affecte pas (couleur des cheveux/des yeux, caractéristiques des organes internes) Modification de la variabilité
Tous les signes apparaissent dans les limites de la « norme de réaction ». La norme de réaction est la capacité de manifester un signe.
La variabilité des modifications n'est pas héritée et dépend des conditions possibles dans la plage normale de réaction
Variabilité héréditaire - dépend des modifications génétiques. Il en existe 2 types :
Variabilité combinatoire (combinaison différente de gènes) pour moitié issu du père, croisement aléatoire, pour moitié issu de la mère, fécondation des gamètes Croisement de sections de chromosomes
Variabilité mutationnelle - perturbation de la structure des gènes
Variabilité mutationnelle Gène (au sein d'un gène) A-T-T-A- G -C-A-A-C-C-G-A-A-T T-A-A-T- T -G-T-T -G-G-C-T-T-A MAUVAIS GÈNE MAUVAIS PROTÉINE Trouble métabolique (p. ex., phénylcétonurie)
Variabilité mutationnelle 2. Une partie chromosomique (au sein d'un chromosome) d'un chromosome disparaît (délétion), une partie d'un chromosome est dupliquée (duplication), une partie d'un chromosome se retourne (inversion), une partie d'un chromosome passe à un autre chromosome (translocation)
Suppression Duplication Inversion Translocation
Variabilité mutationnelle 3. Génomique (en nombre de chromosomes) chromosome supplémentaire chromosome manquant (polyploïdie du syndrome de Down chez les plantes +)
Variabilité mutationnelle 4. Le somatique (dans les cellules non reproductrices après la fécondation) n'est pas hérité
Variabilité mutationnelle 5. Cytoplasmique (dans l'ADN des mitochondries ou des ribosomes) Transmis uniquement par la lignée maternelle
La variabilité héréditaire est héréditaire, dépend des gènes, toutes les manifestations sont possibles
Facteurs de mutation : raisons qui augmentent la fréquence des mutations des virus radiochimiques
La réparation est la capacité d'une cellule à éliminer les dommages et à restaurer une molécule d'ADN. À l’aide d’enzymes, les zones endommagées sont reconnues, séparées, la zone souhaitée est construite le long de la chaîne 2 et intégrée à la molécule.
Mutations : nuisibles neutres (si la section d'ADN n'était pas responsable de la formation de la protéine) bénéfiques*
Variabilité héréditaire
organismes
La variabilité est inhérente à tous les organismes et est observée même chez des individus génétiquement étroitement apparentés qui ont des caractéristiques similaires ou similaires. conditions générales la vie et le développement. par exemple, chez les jumeaux, les membres de la même famille, les souches de micro-organismes et les organismes à reproduction végétative.
Toutes les caractéristiques d'un organisme sont sujettes à la variabilité, qu'il s'agisse de caractéristiques morphologiques, physiologiques ou biochimiques. Cela peut affecter à la fois des caractéristiques quantitatives (métriques) (par exemple, le nombre de doigts, de vertèbres, le poids et la taille du corps) et qualitatives (par exemple, la couleur des yeux, la couleur de la peau).
Il existe plusieurs types de variabilité :
Héréditaire (génotypique) et non héréditaire (phénotypique, paratypique).
- Individuel (différence
entre individus) et groupe (entre groupes d'individus, par exemple différentes populations d'une espèce donnée).
Qualitatif et quantitatif.
Dirigé et non dirigé.
Héréditaire et non variabilité héréditaire
La variabilité héréditaire est due à l'apparition de différents types de mutations et à leurs combinaisons lors de croisements ultérieurs.
Dans chaque population d'individus existant suffisamment longtemps, diverses mutations surviennent spontanément et de manière non dirigée, qui se combinent ensuite de manière plus ou moins aléatoire avec diverses propriétés héréditaires déjà existantes dans l'ensemble.
La variabilité combinatoire est une variabilité due à la recombinaison de gènes lors de la fusion des gamètes. Principales raisons :
ségrégation indépendante des chromosomes pendant la méiose ;
rencontre aléatoire des gamètes sexuels, et par conséquent, combinaison des chromosomes lors de la fécondation ;
recombinaison de gènes due au croisement.
La variabilité mutationnelle est une variabilité provoquée par l'action de mutagènes sur l'organisme, entraînant des mutations (réorganisation des structures reproductrices de la cellule). Les mutagènes sont physiques (radiations), chimiques (herbicides) et biologiques (virus).
Variabilité individuelle et de groupe
La variabilité individuelle est une variabilité caractéristique d'un individu donné (individu), qui se manifeste simultanément (dans différents tissus, etc.) ou dans le processus de développement individuel.
Variabilité de groupe
Différences entre groupes individuels au sein d'une même espèce (par exemple, entre biotypes, Jordana none, etc.).
Variabilité qualitative et quantitative
Variabilité qualitative - variabilité due à la variation des caractéristiques qualitatives (couleur, etc.), codées, en règle générale, par un ou plusieurs gènes (oligogènes)
La variabilité quantitative est la variabilité des caractéristiques quantitatives (polygéniques), caractérisée, en règle générale, par un ensemble continu de valeurs de ces caractéristiques.
Une variabilité non dirigée ou indéterminée se produit quelle que soit la nature du facteur qui l'a provoquée, et la caractéristique changeante peut changer à la fois dans le sens d'un renforcement et dans le sens d'un affaiblissement. De plus, elle n’est pas massive, mais isolée. Il existe deux types de variabilité incertaine : combinatoire et mutationnelle.
Merci de votre attention !!!
