Тема 11: Наследственная и ненаследственная изменчивость

У всех организмов различают изменчивость, передающуюся по наследству, или генотипическую ( 2q), и изменчивость, не передающуюся по наследству – паратипическую, которую можно назвать также модификациями ( 2Е).

Модификации не затрагивают генотипа и возникают под действием внешней среды, отражаясь только на внешних клетках. Генетическая программа половых клеток при модификациях остается неизменной и, следовательно, осмотические изменения не могут быть переданы потомкам по наследству, за исключением тех случаев, когда половые клетки формируются из измененных осмотических клеток.

В противоположность модификациям существует генотипическая изменчивость, при которой изменившиеся признаки передаются по наследству. Генотипические изменения могут произойти за счет перекомбинации генов в процессе мейоза и при внесении новых генов после оплодотворения. Гибридизация – один из путей комбинативной изменчивости.

Но изменить наследственную программу организма можно не только перекомбинацией генов, а также за счет биохимических перестроек в структуре самих генов под действием внешних и внутренних факторов. Такие изменения называются мутациями.

Мутации могут происходить на молекулярном уровне, так называемые генные или точечные мутации, когда цитологическими методами они не могут быть обнаружены и о перестройке структуры гена говорит только явное изменение фенотипа, передающееся из поколения в поколение. Мутации могут быть хромосомные. При этом перестройки хромосом могут наблюдаться на уровне одной хромосомы, либо же целого генома, что приводит к изменению плоидности организма.

Генетическая информация заключена не только в хромосомах, но и в цитоплазме, так как ряд структур обладает способностью к самовоспроизводству, например, митохондрии, пластиды, рибосомы. В таких случаях, наследственность передается через плазму по материнской линии. Такое явление у рыб называется – матроклиния. Она широко распространена и, чаще всего, применяется при скрещивание карпа с амурским сазаном, а также, при скрещивании карпа с карасем.

Если наследственные изменения происходят на уровне изменения органелл клетки, то у рыб можно обнаружить вид мутаций, которые называются цитоплазматическими.

Мутации могут происходить и в соматических клетках (соматические мутации). У животных соматические рецессивные мутации можно выявить только в клеточных культурах. Доминантные же мутации приводят к появлению мозаиков, отсутствие пигментации на темном фоне, часть белых и часть красных фасеток в сложных глазах и так далее.

Некоторые опухоли можно считать одним из видов соматических мутаций. У рыб существуют злокачественные опухоли по типу соматических мутаций и наследственные, получившиеся в результате определенной комбинации генов при гибридизации некоторых видов.

Генные мутации могут быть рецессивными, которые в первом поколении при встрече с доминантным геном подавляются и не проявляются в фенотипе, а во втором поколении мутации проявляются только у 1/3 потомков, при встрече двух рецессивных генов. Существуют и доминантные мутации. В этом случае мутации проявляются во втором поколении у 3/4 потомков.

Среди мутаций можно выделить обратные, которые приводят организм к прежнему состоянию.

По действию на организм мутации могут быть летальными, полулетальными, нейтральными и полезными. А по способу получения они делятся на индуцированные (экспериментальные) и на спонтанные, возникающие под влиянием факторов внешней среды, либо за счет биохимических реакций, изменившихся в организме под влиянием внутренних факторов.