Тема: Изменчивость.

Понятия о наследственной и ненаследственной (модификационной) изменчивости.

- Наследственная изменчивость — свойство организмов приобретать новые признаки в процессе онтогенеза и передавать их потомству.

- Модификационная (фенотипическая) изменчивость — изменения в организме, связанные с изменением фенотипа вследствие влияния окружающей среды и носящие, в большинстве случаев, адаптивный характер. Генотип при этом не изменяется.

Модификационная изменчивость.

Особенности модификационной изменчивости — не передается по наследству, так как не затрагивает гены и генотип, имеет массовый характер (проявляется одинаково у всех особей вида), обратима — изменение исчезает, если вызвавший его фактор прекращает действовать. Например, у всех растений пшеницы при внесении удобрений улучшается рост и увеличивается масса; при занятиях спортом масса мышц у человека увеличивается, а с их прекращением уменьшается.

Доказательства ненаследуемости модификационных изменений.

Убедительные доказательства того, что полученные в течение жизни признаки не передаются по наследству, представил А. Вейсман. Он просто отрезал хвосты у белых мышей, после чего скрещивал бесхвостых животных. Если следовать логике наследования приобретенных признаков, то удаление хвоста у родителей до размножения неминуемо должно отразиться на длине хвостов потомства. Однако А. Вейсман, об­следовав 1592 особи на протяжении 22 поколений и проведя тщательный статистический анализ, пришел к выводу, что длина хвоста у потомства от прижизненного удаления его у родителей (при­чем до размножения) не уменьшается. Ученый объяснил это тем, что прижизненные изменения являются соматогенными, т. е. они затрагивают лишь соматические органы, не имеющие отношения к размножению. Тогда как передающиеся по наследству бластогенные изменения меняют свойства клеток генеративных органов.

Понятие нормы реакции.

Предел проявления модификационной изменчивости организма при неизменном генотипе — норма реакции. Норма реакции обусловлена генотипом и различается у разных особей данного вида. Фактически норма реакции — спектр возможных уровней экспрессии генов, из которого выбирается уровень экспрессии, наиболее подходящий для данных условий окружающей среды. Норма реакции имеет пределы или границы для каждого биологического вида (нижний и верхний) — например, усиленное кормление приведет к увеличению массы животного, однако она будет находиться в пределах нормы реакции, характерной для данного вида или породы. Норма реакции генетически детерминирована и наследуется. Для разных признаков пределы нормы реакции сильно различаются. Например, широкие пределы нормы реакции имеют величина удоя, продуктивность злаков и многие другие количественные признаки), узкие пределы — интенсивность окраски большинства животных и многие другие качественные признаки.

Классификация типов наследственной изменчивости.

Наследственную изменчивость подразделяют на комбинативную и мутационную. Комбинативная представляет собой результат перекомбинации генов и хромосом, несущих различные аллели, и выражается в появлении разнообразия организмов – потомков, получивших новые комбинации дискретных единиц ген материала, уже существовавших у родителей. Мутационная изменчивость — внезапное, случайное возникновение стойких изменений генетического аппарата, вызывающее появление новых признаков в фенотипе. В свою очередь мутации делятся на: Также выделяют онтогенетическую изменчивость. Это реализация нормы реакции организма во времени, в ходе его индивидуального развития. По этому критерию она относится больше к ненаследственной изменчивости. Но ряд факторов указывающих на изменения генетического материала в ходе онтогенеза приближают её к наследственной изменчивости.

Комбинативная изменчивость и её значение.

Комбинативная изменчивость – это изменчивость, вызываемая расщеплением и перекомбинацией мутаций. Она обусловлена перекомбинацией генов родителей, без изменения структуры генетического материала. Для закрепления желательных признаков селекционеры используют близкородственные скрещивания. Благодаря таким скрещиваниям возрастает вероятность встречи одинаковых гамет, и могут возникнуть потомки с комбинацией генов, близкой к родительской комбинации. Таким путем созданы некоторые породы животных и сорта растений.

Механизмы, обеспечивающие этот тип изменчивости.

Механизмы ее следующие: 1) рекомбинация генов при кроссинговере; 2) независимое расхождение хромосом и хроматид при мейозе; 3) случайное сочетание гамет при оплодотворении. Например, если у родителей I и IV группы крови, то у детей могут быть либо II, либо III группы крови. Все три основных источника комбинативной изменчивости действуют независимо и одновременно, создавая огромное разнообразие генотипов. Однако новые комбинации генов не только легко возникают, но также и легко разрушаются при передаче из поколения в поколение. Именно поэтому часто в потомстве выдающихся по качествам живых организмов появляются особи, уступающие родителям.