Виды наследственной изменчивости

    1. Наследственная изменчивость — свойство организмов приобретать новые признаки в процессе онтогенеза и передавать их потомству. Виды наследственной изменчивости — мутационная и комби -нативная. Материальные основы наследственной изменчивости — изменение генов, генотипа; ее индивидуальный характер (проявление у отдельных особей), необратимость, передача по наследству.           2. Комбинативная изменчивость — результат перекомбинации генов при скрещивании организмов. Причины перекомбинации генов — перекрест и обмен участками гомологичных хромосом, случайный характер распределения хромосом между дочерними клетками в ходе мейоза, случайное сочетание гамет при оплодотворении, взаимодействие генов. Пример: появление дрозофил с темным телом и длинными крыльями при скрещивании серых дрозофил с длинными крыльями с темными дрозофилами с короткими крыльями.           3. Мутационная изменчивость — внезапное, случайное возникновение стойких изменений генетического аппарата, вызывающее появление новых признаков в фенотипе. Примеры: шестипалая рука, альбиносы. Виды мутаций — генные (изменение последовательности нуклеотидов в гене) и хромосомные (увеличение или уменьшение числа хромосом, потеря их части). Последствия генных и хромосомных мутаций — синтез новых белков, а значит, и появление новых признаков у организмов, которые чаще всего ведут к снижению жизнеспособности, а иногда и к смерти.           4. Полиплоидия — наследственная изменчивость, вызванная кратным увеличением числа хромосом. При этом увеличиваются размеры, масса, число семян и плодов у растения. Причины — нарушение процессов митоза или мейоза, нерасхождение хромосом в дочерние клетки. Широкое распространение в природе полиплоидии у растений. Получение полиплоидных сортов растений, их высокая урожайность.           5. Соматические мутации — изменение генов или хромосом в соматических клетках, возникновение изменений в той части организма, которая развилась из мутировавших клеток. Соматические мутации потомству не передаются, они исчезают с гибелью организма. Пример — белая прядь волос у человека.

Билет 56-57

Значение основных форм изменчивости в онтогенезе и эволюции

Ненаследственная (адаптивные модификации) Значения для особи:Повышает жизнеспособность, приспособленность к условиям окружающей среды

Значение для вида Способствует выживанию

Роль в эволюции Адаптация организмов к условиям окружающей среды

Роль в эволюции

На наследственной изменчивости основано всё разнообразие индивидуальных различий, которые включают:

• Как резкие качественные различия, не связанные друг с другом переходными формами, так и чисто количественные различия, образующие непрерывные ряды, в которых близкие члены ряда могут отличаться друг от друга сколь угодно мало;

• Как изменения отдельных признаков и свойств (независимая изменчивость), так и взаимосвязанные изменения ряда признаков (коррелятивная изменчивость);

• Как изменения, имеющие приспособительное значение (адаптивная изменчивость), так и изменения «безразличные» или даже снижающие жизнеспособность их носителей (неадаптивная изменчивость).

Все эти типы наследственных изменений составляют материал эволюционного процесса (см. Микроэволюция). В индивидуальном развитии организма проявление наследственных признаков и свойств всегда определяется не только основными, ответственными за данные признаки и свойства генами, но и их взаимодействием со многими другими генами, составляющими генотип особи, а также условиями внешней среды, в которой протекает развитие организма.

Неоспоримо важна точность при передаче генетической информации в ряду поколений, однако чрезмерная консервация генетической информации, заключенной в отдельных генетических локусах, может быть вредной для организма и вида в целом.

Эволюционно сложившиеся отношения между точностью функционирования генетических систем и частотой ошибок, возникающих при воспроизведении генетической информации отдельных генетических локусов, четко сбалансированы между собой, и уже установлено, что в ряде случаев являются регулируемыми. Запрограммированные и случайные наследуемые изменения генома, называемые мутациями, могут сопровождаться колоссальными количественными и качественными изменениями в экспрессии генов.

Наследственная

Значения для особи Полезные изменения приводят к выживанию, вредные — к гибели организма

Значение для вида Приводит к появлению новых популяций, видов в результате дивергенции

Роль в эволюции Материал для естественного отбора

Билет 58

Модификационная изменчивость. Норма реакции

Норма реакции

Одним из свойств живых организмов является их изменчивость. Если вегетативным путем (например, размножая черенками стебля) получить несколько кустов смородины из одного куста, то, естественно, генотип всех новых кустов будет одинаковым. Однако фенотипы этих кустов могут сильно отличаться друг от друга — по размерам и количеству ветвей, листьев, урожайности и т. д. Эти различия по целому ряду признаков у растений с одинаковым генотипом связаны с тем, что проявление действия отдельных генов и всего генотипа организма зависит от условий внешней среды. Например, освещенность для одного из этих кустов оказалась большей, чем для других. Или почва под одним из них лучше удобрена, или один из кустов получает больше влаги... Такие изменения организмов, которые не затрагивают его генов и потому не передаются из поколения в поколение, называются модификациями, а этот вид изменчивости — модификационной. Чаще всего модификациям подвержены количественные признаки: рост, вес, плодовитость и т. п. Для различных признаков и свойств организмов характерна большая или меньшая зависимость от условий внешней среды. Например, у человека цвет радужки и группа крови определяются только генами, и условия жизни на эти признаки влиять никак не могут. А вот рост, вес, физическая сила и выносливость сильно зависят от внешних условий, например от количества и качества питания, физической нагрузки и др. Пределы модификационной изменчивости какого-либо признака называют нормой реакции. Изменчивость признака иногда бывает очень большой, но она никогда не может выходить за пределы нормы реакции. Например, человек может пробежать 100 м за 11 с, 10 с, 9 с, а вот за 5 с не сможет никогда. У одних признаков норма реакции очень широка (например, настриг шерсти с овец, вес быков, молочность коров), а другие признаки характеризуются узкой нормой реакции (например, окраска шерсти у кроликов). Из сказанного следует очень важный вывод. Наследуется не сам признак, а способность проявлять этот признак в определенных условиях, или можно сказать, что наследуется норма реакции организма на внешние условия. Итак, можно перечислить следующие основные характеристики модификационной изменчивости: 1. Модификационные изменения не передаются из поколения в поколение. 2. Модификационные изменения проявляются у многих особей вида и зависят от действия на них условий среды. 3. Модификационные изменения возможны только в пределах нормы реакции, т. е. в конечном счете они определяются генотипом.

Билет 59