Изменчивость признаков у организмов
Изменчивость – это всеобщее свойство живых систем, связанное с изменениями феноти-
па и генотипа, возникающими под влиянием внешней среды или в результате изменений наслед-
ственного материала. Изменчивость бывает:
- наследственная (генотипическая) изменчивость - связана с изме-
нением генотипа. Генотип — совокупность всех генов одного орга-
низма, взаимодействующих между собой и передающихся по наследству
(это генетическая основа признаков).
- ненаследственная (модификационная) изменчивость связана с
изменением фенотипа. Фенотип — совокупность всех внешних
наблюдаемых нами признаков организма (морфологических, физиологи-
ческих, биохимических, гистологических, анатомических, поведенческих
и др.).
Ненаследственная (модификационная, фенотипическая) измен-
чивость — это изменение признаков и свойств организма, формирова-
ние фенотипа индивидуальной особи под влиянием ее генотипа и
условий среды, в которых протекает развитие. Она подразделяется на:
модификации — ненаследственные изменения фенотипа, которые
возникают под действием факторов среды, носят адаптивный характер,
чаще всего обратимы (например, повышение эритроцитов в крови при
недостатке кислорода)
морфозы — ненаследственные изменения фенотипа, которые воз-
никают под действием экстремальных факторов среды, не носят адап-
тивный характер, и как правило, необратимы (например, ожоги, шрамы)
фенокопии — ненаследственные изменения , которые фенотипа
напоминают наследственное заболевание (например, увеличение щито-
видной железы у жителей территорий, где наблюдается недостаток йо-
да).
v
Проявление гена зависит от других генов генотипа, регуляторных
влияний со стороны эндокринной системы. При одинаковом генотипе в
разных условиях среды изменения в могут быть различ фенотипе ными.
Наследуется не сам признак, а способность формировать определенный
фенотип в конкретных условиях среды (наследуется определенная нор-
ма реакции).
Норма реакции признака — пределы, степень, диапазон изменяе-
мости признака в зависимости от условий среды. Широта нормы реак-
ции обусловлена генотипом и зависит от важности признака в жизнеде-
ятельности организма. Разные признаки одного организма имеют не-
одинаковую норму реакции. Качественные признаки обладают узкой
нормой реакции, допускающей единственный вариант реализации
(например, обеспечение постоянного для организмов данного вида
строения, размеров органов; рост человека, цвет глаз). Количествен-
ные признаки обычно имеют широкую норму реакции (удойность ко-
ров, яйценоскость кур).
Наличие нормы реакции позволяет организмам приспосабливаться
к изменяющимся условиям среды и оставлять потомство. Чем шире
норма реакции, тем пластичнее признак, тем больше вероятность выжи-
вания вида в изменяющихся условиях среды. Человек использует знания
о нормах реакции для получения более высокой продуктивности рас-
тений и животных, создавая оптимальные условия их выращивания и
содержания.
Таким образом, характеризуется модификационная изменчивость
рядом особенностей:
- она затрагивает только особи фенотип (генотип не изменяется, соответственно эта форма
изменчивости не наследуется);
- она определяется условиями существования;
- она имеет групповой характер сходных изменений, происходящих в соответствии с действием
факторов среды и нормой реакции;
- она обычно имеет приспособительный характер к условиям среды; изменения носят постепен-
ный характер;
- она способствует выживанию особей, повышает жизнестойкость, приводит к образованию мо-
дификаций.
Модификации вариационный ряд из- образуют
менчивости признака в пределах нормы реакции от
наименьшей до наибольшей величины. Причина
связана с воздействием различных условий
на развитие признака. Для определения предела из-
меняемости признака рассчитывают
каждой варианты и строят
.
— графическое выраже-
ние характера изменчивости признака. Средние чле-
ны вариационного ряда встречаются чаще, что соот-
ветствует среднему значению признака.
Наследственная (генотипическая) изменчивость
представлена следующими формами:
А) комбинативная изменчивость — изменчивость,
обусловленная генетической рекомбинацией, происходя-
щей во время мейоза, и приводящей к появлению у по-
томков новых комбинаций генов и признаков.
Источником рекомбинаций является половой про-
цесс, где возможны:
- перекомбинация генов, унаследованных от родите-
лей (кроссинговер);
- случайное расхождение хромосом во время мейоза
(ошибки мейоза).
- случайное сочетание хромосом при оплодотворении
(ошибки оплодотворения);
Б) мутационная изменчивость — изменчивость,
обусловленная мутациями — качественными или коли-
чественными изменениями генотипа.
Мутации — скачкообразные стойкие наследствен-
ные изменения структуры (качества) или количества ДНК данного организма, возникающие внезап-
но и затрагивающие различные признаки, свойства и функции организма.
Таким образом, мутационная изменчивость характеризуется следующими особенностями:
• затрагивает генотип и наследуется;
• носит индивидуальный, скачкообразный характер;
• неадекватна условиям среды;
• может привести к образованию новых признаков, популяций, либо гибели организма.
Существуют различные подходы к классификации мутаций:
А. По отношению к типу клеток (генеративному пути):
- Соматические мутации, возникающие в соматических клетках,
не наследуются (за исключением организмов, размножающихся вегета-
тивно). Они распространяются на ту часть тела, которая развилась из
измененной клетки. Для видов, размножающихся половым путем,
они не имеют существенного значения, но для вегетативно размно-
жающихся растений важны.
- Генеративные мутации, возникающие в половых клетках, насле-
дуются (передаются по наследству в ряду поколений).
Б. По причинам возникновения:
- Спонтанные (естественные) мутации, возникающие в природе
без вмешательства человека.
- Индуцированные (искусственные) мутации, вызываемые специ-
альным воздействием искусственных источников (химических, ради-
ационных).
