Сравнительная характеристика форм изменчивости

Виды изменчивости

Изменчивость: генотипическая (наследственная) – ко

Изменчивость: генотипическая (наследственная) – комбинативная и мутационная; негенотипическая (модификационная) – адаптивные модификации и неадаптивные модификации

Изменчивость является одним из важнейших свойств живых организмов. Изменчивость бывает ядерной (хромосомы в ядре) и внеядерной (кольцевая ДНК митохондрий и пластид), наследственной и ненаследственной.

Ненаследственная или модификационная изменчивость (фенотипическая) – это изменения фенотипа в связи с изменениями условий среды, не связанные с изменениями генотипа.

Наследственная изменчивость (генотипическая) – это изменения фенотипа, связанные с изменениями в генотипе. Различают комбинативную и мутационную.

Комбинативная наследственная изменчивость. Связана с возникновением разных комбинаций аллельных генов, конъюгацией хромосом, случайным объединением аллельных генов при слиянии гамет.

Мутационная наследственная изменчивость. В зависимости от места возникновения мутация бывает генной (изменения генов), хромосомной (изменения в хромосомах) и геномной (изменения в наборе хромосом).

Видео

Ненаследственная (модификационная) изменчивость

Модификационная изменчивость — изменчивость, характеризуется изменением фенотипа под воздействием условий окружающей среды. Изменения в большинстве случаев носят адаптивный характер. Модификационная изменчивость обусловлена ​​реакцией генотипа на окружающую среду — нормой реакции. В результате происходит изменение интенсивности ферментативных реакций (усиливается биосинтез определенных белков), что обусловливает формирование определенных адаптаций к окружающей среде (пример: загар). Норма реакции генетически детерминирована, а следовательно, если под действием окружающей среды она расширяется, изменения в пределах нормы реакции наследуются. Сами изменения в фенотипе НЕ наследуются. Норма реакции определяется неполным доминированием аллелей в онтогенезе и возможным спектром экспрессии этих аллелей в зависимости от условий окружающей среды. Каждый вид имеет пределы нормы реакции — например, особь определенного вида нельзя выкормить к массе, во много раз превосходящую среднестатистического массу для данного вида.

Модификационная изменчивость принимается эпигенетической теории эволюции как основа естественного отбора.

Существует Эпигенетическая теория эволюции, согласно которой естественный отбор является следствием морфозы, то есть, модификационная изменчивость — субстрат к естественному отбору. При этом, при нарушении целостности онтогенеза вследствие морфозы возникает его дестабилизация. Это обусловливает определенную поведенческую или морфологической адаптации к морфозы. Формируется креод (Эпигенетическая система), приспособленный к морфозы. Возникает целесообразный фенотип. Иногда в результате этого происходит генокопиювання модификаций — Эпигенетическое ремоделирования участков хроматина, приводит к наследования изменений в фенотипе. Если образована мутация целесообразна относительно условий окружающей среды, то особь оставляет потомство, и таким образом всереднини образуются группировки с певниы адаптациями.

Закономерности ненаследственной изменчивости

Модификационной изменчивостью обусловленные индивидуальные особенности особей вида, возникающих в процессе их постэмбрионального развития. Особенностью модификационной изменчивости является статистическая закономерность вариационных рядов — ранжированного отображения проявления ненаследственной изменчивости, которое состоит из отдельных значений видоизменений, расположенных в порядке увеличения или уменьшения количественного выражения признака. Графическое отражение проявления модификационной изменчивости, вариационная кривая отражает и количественный показатель, и частоту случаев с количественным показателем. Всего с вариационной кривой видно, что чаще всего встречаются особи со средней нормой реакции.

Классификация модификационной изменчивости

  • по влиянию на организм
    • морфологические изменения;
    • вызванные похожими на мутации явлениями)
    • морфозы (морфологические изменения, обусловленные действием экстремальных условий окружающей среды)
  • по времени
    • сохраняются только в особи, которая изменилась в результате воздействия окружающей среды;
    • сохраняются в течение двух-трех поколений (лактазной оперон кишечной палочки, регуляция активности бактериофагов).
  • По значению
    • Морфозы
    • Адаптационные модификации
    • Фенокопии
  • По характеру
    • Морфологические изменения
    • Изменения окраски
    • Гомеостаз

Генотипическая изменчивость

Генотипическая изменчивость — изменение фенотипа вследствие изменения генотипа (т.е. наследственные изменения признаков организма, определяемые генотипом и сохраняемые в ряду поколений).

♦Свойства генотипической изменчивости. Изменения:

■ возникают случайно и внезапно (скачкообразно); ■ носят индивидуальный характер (наблюдаются у отдельных особей); ■ передаются по наследству; ■ неадекватны условиям среды (могут быть нейтральными, вредными или полезными); ■ могут привести к образованию новых популяций или гибели отдельных особей.

♦ Виды генотипической изменчивости:

■ комбинативная; ■ мутационная.

Комбинативная изменчивость — изменчивость, обусловленная получением потомками новых комбинаций (сочетаний) родительских генов.

❖ Причины комбинативной изменчивости: ■ перекомбинация генов при кроссинговере; ■ независимое расхождение хромосом и хроматид в мейозе при созревании половых клеток; ■ случайное сочетание генов материнской и отцовской гамет при оплодотворении.

Мутационная изменчивость — изменчивость, вызванная мутациями, т.е. внезапными изменениями генетического материала организма, передающимися по наследству.

Подробней о мутациях, их причинах и свойствах см. ниже.

❖ Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости (закон Н.И. Вавилова): виды и роды, близкие генетически, связанные единством происхождения, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости.

■ Зная формы изменчивости одного вида, можно предположить существование (или предвидеть появление) сходных форм у родственных видов и родов.

■ Закон позволяет моделировать наследственные болезни человека в экспериментах на животных.

Норма реакции

Нормой реакции именуют диапазон изменения признака. Ее обуславливает генотип и она различна у разных особей. Норма реакции каждого вида имеет свой предел. На генетическом уровне она наследуется и отличается строго детерменированными признаками фенотипа. 

Разным изменениям свойственны разные диапазоны нормы реакции. Так, широкий (количественный) предел изменчивости проявляется на:

  • массе тела;
  • величине удоев;
  • размерах листьев;
  • продуктивности злаковых.

Узкая (качественная) норма реакции проявляется в интенсивности окраски животных.

Примеры модификационной изменчивости

У человека

  • увеличение уровня эритроцитов при подъеме в горы
  • увеличение пигментации кожи при интенсивном воздействии ультрафиолетовых лучей
  • развитие костно-мышечной системы в результате тренировок
  • шрамы (пример морфоза)

У насекомых и других животных

  • изменение окраски у колорадского жука вследствие длительного влияния на их куколки высоких или низких температур
  • смена окраски шерсти у некоторых млекопитающих при изменении погодных условий (например, у зайца)
  • различная окраска бабочек-нимфалид (например, Araschnia levana), развивавшихся при разной температуре

] У растений

  • различное строение подводных и надводных листьев у водяного лютика, стрелолиста и др.
  • развитие низкорослых форм из семян равнинных растений, выращенных в горах

] У бактерий

  • работа генов лактозного оперона кишечной палочки (при отсутствии глюкозы и при присутствии лактозы они синтезируют ферменты для переработки этого углевода)

Теги

Adblock
detector