Мутациялардың эволюциялық рөлі. Популяциялардағы генетикалық процестер. Харди-Вайнберг заңы

Күні:

Пән:Биология

Сыныбы:11б

Сабақтың тақырыбы: Мутациялардың эволюциялық рөлі. Популяциялардағы генетикалық процестер. Харди-Вайнберг заңы

Сабақтың мақсаты 1.Білімділік:Оқушыларға мутациялардың эволюциялық рөлі. Популяциялардағы генетикалық процестер. Харди-Вайнберг заңы екендігін түсіндіру.

2.Дамытушылық:Оқушылардың биология ғылымына қызығушылығын тудырып,ғылыми дүние танымын,жеке тұлғасын,коммуникативтік біліктілігін дамыту.

3.Тәрбиелік: Елбасының «Мәңгілік ел идеясының 7 құндылығы»оқушылардың мутациялардың эволюциялық рөлі. Популяциялардағы генетикалық процестер,харди-Вайнберг заңы.Ұжымшылдыққа,өз ойларын айта білуге,адамгершілікке тәрбиелеу.

Сабақтың түрі:Аралас сабақ.

Сабақтың әдісі: іздену,өздік жұмыс

Сабақтың көрнекілігі:Интерактивті тақта, үлестірмелер, мәтін,тест

П.байланыс: генетика,биология,медицина

Сабақтың барысы.

І.Ұйымдастыру.а)Сынып оқушыларын түгендеу. б)сабаққа назарларын аударту.

ІІ.Алған білімдерін пысықтау

Тақырып бойынша қайталау Тест

ІІІ.Жаңа тапсырма мәтінмен жұмыс

-Мутация дегеніміз не?

Мутация (латын тілінде мұтатіо – өзгеру) – табиғи жағдайда кенеттен болатын тұқым қуалайтын өзгергіштіктің тұрақты түрі немесе қолдан жасалатын генетикалық материалдың өзгеруі. Соның нәтижесінде ағзаның белгілері мен қасиеттері тұқым қуалайтын өзгергіштікке ұшырайды. Ғылымға мутация терминін 1901 ж. голланд ғалымы Х. де Фриз (1848 – 1935) енгізді. Генетикалық аппараттың өзгеруіне байланысты мутацияның: геномдық, хромосомалық , гендік немесе нүктелік деген түрлері бар.Бұл тосыннан, кейде сыртқы факторлардың әсерінен болуы мүмкін (Мутагендер). Генетикалық кодты анықтайтын жүйедегі бір азоттық негіздің орнын басқа біреу алмастырса немесе бір немесе одан да көп негіздер генге енгенде немесе геннен жоғалғанда гендік мутация пайда болады. Мутациялардың көбі зиянсыз; оларды үнемі қалыпты доминанттық ген (.Доминанттық) жауып тұрады.

Кейбір мутациялар айтарлықтай салдар туғызады; мысалы, ата-анасының екеуінен де тұқым қуалақшылықпен берілген белгілі бір мутация Орақ-жасушалы анемияның пайда болуына әкеп соғады. Ұрпаққа жыныстық жасушаларда (аналық жасушасы немесе аталық ұрық) пайда болған мутациялар ғана беріледі. Әдетте, бұндай мутациялар ағзаға қауіпті.

Мутация ағза үшін тиімді өзгерістерге әкеп соғатын сирек кездесетін жағдайларда осы гені бар дербес ағзалардың саны мутацияға ұшыраған ген популяцияда қалпына келмейінше арта береді. Мутациялық, яғни тұқым қуалайтын өзгергіштік кезінде организмдегі генотиптің өзгеруіне сәйкес бірнеше топқа бөлінеді:

1 Геномдық мутация

2 Хромосомалық мутация

3 Гендік мутация

4 Цитоплазмалық мутация

Геномдық мутация Геномдық мутация – клеткадағы хромосомалар санының өзгеруі. Оның бірнеше түрі бар: 1) полиплоидия – хромосома жиынтығының бірнеше еселеніп өсуі; 2) анеуплоидия – хромосома жиынтығының еселенбей өсуі; 3) гаплоидия – диплоидты (екі еселенген) хромосома жиынтығының кемуі.

Хромосомалық мутация Хромосомалық мутация түрлері: делеция, дупликация, транслокация

Хромосомалық мутация – микроскоп арқылы көрінетін хромосома құрылымындағы өзгеріс. Бұл өзгеріс хромосоманың кей бөлімінің үзіліп қалуына (делеция), қосарланып кетуіне (дупликация) немесе оның басқа бір бөліміне ауысуына (транслокация) байланысты.

Гендік мутация ДНҚ молекуласының ултрафиолет сәуленің әсерінен өзгеріске ұшырауы

Гендік немесе нүктелік мутация деп ДНҚ молекуласының белгілі бір бөлігінде нуклеотидтердің орналасу реттілігі өзгереді,яғни бір нуклеотидтердің түсіп қалуы немесе жңадан қосылуы байқалады. Ол молекулалық деңгейде өтеді, микроскоп арқылы көрінбейді. Мутация нәтижесінде ағза биохимиялық, физиологиялық, морфологиялық өзгерістерге ұшырайды. Организмдегі бұл өзгерістер бірден немесе біраз уақыттан кейін біртіндеп байқала бастайды. Полиплоидты мутанттардың клеткалары мен органдарының көлемі ұлғайып, хромосома жиынтығы жұп болса, оның ұрпақ беру қабілеті сақталады, ал тақ болса бұл қабілеті сақталмайды. Мысалы, радий сәулелерінің саңырауқұлақта тұқым қуалайтын өзгеріс тудыратындығын 1925 ж. орыс ғалымдары Г.А. Надсон (1867 – 1940) мен Г.С. Филлипов ашты. 1927 ж. АҚШ ғалымы Г.Меллер (1890 – 1967) жасанды мутацияның рентген сәулелерінің әсерінен болатынын тәжірибе жүзінде дәлелдеді. АҚШ генетигі С.Райт (1889 – 1988), орыс ғалымы С.С. Четвериков (1880 – 1959), ағылшын биологі Дж. Холдейн (1892 – 1964) қазіргі популяциялық генетиканың негізін салып, мутацияның эволюциялық мәнін ашты. Мутация көпшілік жағдайда ағза үшін зиянды болып келеді.

Харди - Вайнберг заңының әсер ету талабы табиғатта сақталмайды. Сыртқы факторлар әсерiнен  аллелдер жиiлiгi үнемi өзгерiп отырады, және онсыз қарапайым эволюциялық құбылыс мүмкiн емес. Қандай факторлар эволюцияға әсер етедi және олардың әсерi неден көрiнедi ? Негiзгi эволюциялық факторлар. Ең алдымен, эволюция үшiн популяцияға эволюциялық материал ендiретiн факторлар қажет.  Бұл рөлдi мутациялық процесс, комбинативтiк өзгергiштiк, гендер ағыны, популяция санының кездейсоқ ауытқуы, атқарады. Олардың табиғаты әртүрлi, эволюциялық сахнаға әр турлi генотиптер шығаратын кездейсоқ және бағытсыз әсер етедi.  Эволюция үшiн шағылыстыруға кедергi жасайтын факторлар маңызды -олар панмиксияны бұзатын және популяцияның әртүрлi бөлiктерiнде генотип жиынтығында кез келген өзгерiстердi бекiтетiн изоляцияның әртүрлi түрлерi.  Сонымен бiрге эволюциялық процесстi бағыттайтын фактор табиғи сұрыптаудың болуы қажет. Бұл факторлардың барлығы популяцияға қысым жасап, қарапайым эволюциялық құбылыстың түзiлуiне әкеп соқтырады. Мутациялық процестiң қысымы. Мутациялар қарапайым эволюциялық материал болып табылатындығын бiз бiлемiз. Ендi олардың пайда болу процесi, популяция генофондысына қысым жасайтын үздiксiз әсер ететiн қарапайым эволюциялық фактор туралы сөз болады. Бiрақ гендер санының көптiгiне байланысты (жоғары түрлерде он мыңдаған) тiрi организмдерде түзiлетiн барлық мутациялардың жалпы жиiлiгi өте жоғары: бiрнеше бiрлiктен бiрнеше ондаған пайыз.

 Комбинативтiк өзгергiштiк. Мутациялық процестiң қысымы комбинативтi өзгергiштiкке байланысты күшейедi. Пайда болған жеке мутациялар басқа мутациялармен көршiлес болады, жаңа генотиптер құрамына кiредi, яғни аллелдердiң көпдеген үйлесiмдерi түзiледi. Есептеулер көрсеткендей, кез келген дара генетикалық жағынан ерекше. Мысалы, егер гомологиялық хромосомалардың әр жұбында аллелдi гендердiң тек бiр жұбы болса, онда хромосомалардың гаплоидты жиынтығы 23-ке тең адамда мүмкiн генотиптердiң саны 3-тi құрайды. Генотиптердiң мұндай көп мөлшерi жер бетiндегi барлық адамдар санынан 20 есе артады. Бiрақ iс жүзiнде гомологиялық хромосомалар бiрнеше гендер бойынша ерекшеленедi және есептеуде айқастану құбылысы есептелмеген..

Мутациялар және олардың эволюциядағы комбинациясы. Қайта түзiлетiн мутациялардың басым көпшiлiгi бастапқы қалыппен салыстырғанда даралардың тiршiлiкке қабiлеттiлiгiн төмендетедi. Қалыптан ауытқығанның көпшiлiгi «зиянды» болуы керек, өйткенi күрделi механизмнiң кездейсқ өзгерiстерi оны жақсарта алмайды. Бiрақ көптеген мутациялар гетерозитоталы күйге өткенде даралардың тiршiлiкке қабiлеттiгiн төмендетпейдi, тiптi кейбiр жағдайларда оны жоғарылатады.

Популяция – (латынша. Populous тұрғындар деген мағынаны білдіреді)- бір кеңістік тіршілік етіп,бір-бірімен еркін шағылысып ұрпақ беретін,дербес генетикалық жүйе құрайтын, бір түрге жататын даралардың жиынтығы. Популяция терминін ғылымға алғаш 1903 жылы дат биологі В.Иогансен (1857-1927 жылы)енгізген. 4.Қорытынды. Табиғи сұрыпталу түрлерінің ерекшеліктерін білдіретін кесте сызып толтырыңдар.

Бекіту кезеңі. 1. Мутациялардың эволюциялық рөлі.

2.Популяциялардағы генетикалық процестер.

3.Харди-Вайнберг заңы Үй тапсырмасы: §22 ,23 88-95бет №2 сызба нұсқа 90 бет. 28-31 сурет 92-102 бет. Баяндама «Организмдердің тіршілік ортасына бейімділігі табиғи сұрыпталудың нәтижесі екендігі.»