Модификационная и комбинативная изменчивость
План
Типы изменчивости
Модификационная изменчивость
Вариационный ряд
Комбинативная изменчивость
Изменчивость – общее свойство организма приобретать новые признаки. Изменчивость, характерная для всех живых организмов, бывает двух типов: наследственная и ненаследственная. Наследственная изменчивость связана с изменением самих генов или возникновением их новых комбинаций. Наследственная изменчивость – основа биологического разнообразия и главное условие эволюции видов.
Типы изменчивости
Изменчивость
Ненаследственная
(модификационная) Наследственная
(фенотипическая)
(генотипическая) цитоплазматическая
- модификации
- морфозы - комбинативная
- фенокопии - мутационная
а) генные
б) хромосомные
в) геномные
Модификационная изменчивость
Модификационная (фенотипическая) изменчивость – это изменчивость организма под действием факторов среды, не затрагивает гены организма, следовательно, не передается в поколениях.
Модификации возникают под действием благоприятных факторов среды, носят адаптивный характер и чаще всего обратимы. Например, увеличение эритроцитов в крови, при недостатке кислорода, под действием ультрафиолетовых лучей.
Морфозы возникают под действием экстремальных факторов среды, носят адаптивный характер и необратимы. Например, ожоги, травмы.
Фенокопии ( изменения фенотипа под влиянием неблагоприятных факторов среды, по проявлению похожие на мутации. В медицине фенокопии — ненаследственные болезни, сходные с наследственными) напоминает наследственные изменения, определяемые генотипом. Чаще обратимы. Например, окраска волос, форма волос, эндемический зоб при недостатке йода в почве и в воде.
Модификационная изменчивость может быть разнообразной. Примером ее у человека может быть загар – усиление пигментации кожи, под влиянием ультрафиолетовый лучей, развитие костной и мышечной системы в результате физической нагрузки.
Границы модификационной изменчивости, контролируемые генотипом, называют нормой реакции (пределы, в которых возможны изменения признака). Она может быть широкой и узкой. Широкая норма реакции для количественных признаков, устанавливаемых путем измерения - массы тела, роста, размера одежды; у птиц - яйценоскости, у КРС – молочности.
Узкая норма реакции характерна для качественных признаков, устанавливаемых описательным путем: окраска, форма волос, глаз, количество жира в молоке.
Статистическая закономерность модификационной изменчивости позволяет провести ее количественный анализ. К статистическим показателям модификационной изменчивости относятся: средняя величина, вариационный ряд, вариационная кривая.
Вариационный ряд
Модификационная изменчивость признаков может варьировать в широких пределах, что обусловлено разными условиями их развития. (Так, если взять листья с одного дерева и расположить в порядке нарастания, например, длины, то получится ряд изменчивость данного признака, который носит название вариационный ряд).
Вариационный ряд - это двойной ряд чисел, состоящий из обозначения вариантов признаков и соответствующих им частот.
| Варианты (см) | Отдельное значение признаков (3,4,5,7,7,8) |
| Частота | Сколько развивается (2,3,4,6,4,3) |
Его анализ показывает, что средние члены вариационного ряда встречаются наиболее часто, а к обоим концам частота встречаемости снижается.
Вариационный график, который строится на основании вариационного ряда. Для этого на оси ОХ откладывают среднее значение варианта, на оси ОУ откладывают их частоты.
Чем однообразнее условия развития, тем меньше выражена модификационная изменчивость и тем короче будет вариационный ряд. Чем разнообразнее условия среды, тем шире модификационная изменчивость и длиннее вариационный ряд.
Вариационная кривая
частоты
варианты
Среднюю величину признаков определяют, как среднее арифметическое число.
Комбинативная изменчивость
Комбинативная изменчивость: в основе ее лежит половое размножение организма, вследствие которого возникает большое разнообразие генотипов и фенотипов. У любого ребенка можно обнаружить признаки матери и отца, даже среди близких родственников нельзя найти двух абсолютно одинаковых людей. Исключением являются однояйцовые близнецы. Причины этого разнообразия лежат в явлении комбинативной изменчивости. Источники ее:
1Независимое расхождение гомологичных хромосом в первом мейотическом делении – первая и важнейшая основа комбинативной изменчивости (появление зеленых гладких и желтых морщинистых семян во втором поколении от скрещивания растений с желтыми гладкими и зелеными морщинистыми семенами).
2 Рекомбинация генов, основанная на явлении кроссинговера – второй и очень важный источник комбинативной изменчивости. (Рекомбинантные хромосомы, попав в зиготу, вызывают появление комбинаций признаков, нетипичных для родителей).
3 Случайная встреча гамет при оплодотворении – третий источник комбинативной изменчивости. (В моногибридном скрещивании возможны три генотипа: АА, Аа и аа. Каким именно генотипом будет обладать данная зигота, зависит от случайной комбинации гамет).
Все три источника комбинативной изменчивости действуют независимо и одновременно, создавая огромное разнообразие генотипов. Однако новые комбинации генов не только легко возникают, но также и легко разрушаются при передаче из поколения в поколение. Поэтому в потомстве выдающихся по качествам живых организмов появляются особи, уступающие родителям.