3.6 Закономерности изменчивости. Ненаследственная и наследственная изменчивость

Видеоурок 1: Наследственная изменчивость. Комбинативная и мутационная изменчивость

Лекция: Закономерности изменчивости. Ненаследственная и наследственная изменчивость

К изменчивости также относится и совокупность всего разнообразия признаков, характерных для представителей одного вида или популяции.

Все проявления изменчивости подразделяются на две большие группы, исследователи выделяют наследственную изменчивость и ненаследственную.

Ненаследственная изменчивость

Она не отражается на генотипе, приобретенные в ходе индивидуального приспособления признаки не наследуются.

Эта норма определяется ранее накопленными предыдущими поколениями изменениями и вписана в генотип. Так, например, если высадить растение в непривычные для него условия – оно может расти мелким, чахлым, изменить размер листьев или наоборот пышно разрастаться. Но его потомки, высаженные в нормальные условия – будут обладать средними, нормальными для своего вида размерами и видом. 

Другой пример модификационной изменчивости – удойность коров. При хорошем кормлении и содержании удойность увеличивается, но она не закрепляется генетически. Это проявления нормы реакции. Широкий диапазон нормы реакции позволяет организмам выживать в разных или изменяющихся условиях среды. В трудных для выживания условиях, например, при недостатке питания – они становятся мелкими, экономя энергию, при недостатке влаги – расходуют ее экономно, при пониженном давлении – не образуют плодов. Как правило, качественные изменения имеют очень узкую норму реакции или не имеют ее вовсе ( жирность молока, цвет глаз, форма рогов и копыт), а количественные – широкую (размеры растений, яйценоскость, удойность).

Фенотипические проявления модификационной изменчивости определяются одним из качеств генотипа – нормой реакции.

Наследственная изменчивость

Наследственная изменчивость бывает двух видов:

• Комбинативная – возникает в ходе полового процесса, ее причиной становятся такие явления, как кроссинговер, конъюгация, оплодотворение – процессы, при которых происходит перераспределение генов и возникают новые их комбинации. Она приводит к появлению особей, обладающих уникальным геномом, отличающимся от родительского, а также своим индивидуальным фенотипом. Иногда, комбинативная изменчивость обуславливает проявление признаков, вредных для конкретной особи, но для вида она полезна, потому что обеспечивает фенотипическое и генотипическое разнообразие.

• Мутационная. Этот вид изменчивости появляется при воздействии каких-либо факторов внешней среды (мутагенов) на организм, результатом этого влияния становится изменение структур ДНК, передающееся по наследству.
  
  

Мутационные изменения можно разделить на два типа: спонтанные и индуцированные. Появление спонтанных мутаций происходит постоянно в ходе естественных процессов репликации ДНК, транскрипции, кроссинговера и прочих. Индуцированные мутации вызываются мутагенами – воздействием токсинов вирусов, химических веществ, лекарств, ионизирующих излучений.

Виды мутаций, их причины

В начале ХХ века были сформулированы основные положения мутационной теории:

• Мутационные изменения происходят внезапно;

• Это качественные изменения, передающиеся по наследству;

• Мутационные изменения могут быть доминантными и рецессивными, а также негативными, позитивными или нейтральными для организма;

• Вероятность обнаружения мутаций тем выше, чем большее количество особей исследуется;

• Мутации могут происходить многократно;

• Мутационные изменения ненаправленны, они могут произойти на любом из участков хромосомы и вызвать небольшие изменения или затронуть жизненно важные признаки.

Наиболее опасными являются хромосомные мутации, наиболее часто встречающимися – генные.

Возникновение мутаций в соматических клетках затрагивает индивидуальные признаки организма, во многих случаях вызывая уничтожение отдельных клеток или смерть всей особи. Мутации в гаметах – передаются потомкам.

Значение изменчивости в эволюционном процессе очень велико – наследственная изменчивость обеспечивает разнообразный генетический материал для естественного отбора, а модификационная – позволяет организмам выживать в трудных условиях.