Изменчивость – это общее свойство живых организмов. Способность отличаться от своих родителей, приобретая новые признаки или утрачивая прежние.
Виды изменчивости.
А. Генотипическая (наследственная) изменчивость. Затрагивает генотипы, наследуется из поколения в поколение. Бывает мутационная и комбинативная изменчивость.
Мутационная изменчивость - это изменения ДНК клетки (изменение строения и количества хромосом). Возникают под действием ультрафиолета, радиации (рентгеновских лучей) и т.п. Передаются по наследству, служат материалом для естественного отбора (мутационный процесс – одна из движущих сил эволюции). Мутационный процесс – первоисточник наследственной изменчивости. В результате мутации у потомков возникают свойства и признаки, которых нет у их предков. Различная окраска меха, у норок и лисиц, полиморфизм белков и ферментов – это примеры мутационной изменчивости.
Комбинативная изменчивость - это изменчивость, которая возникает при перекомбинации (перемешивании) генов отца и матери. При скрещивании образуются гаплотипы, нет никаких мутации, т.е. возникает в потомстве в результате новых сочетаний признаков и свойств при скрещиваниях. Наблюдается обычно в потомстве, полученном в результате скрещивания различных парод и растений или межвидовом скрещивании (гибридизация).
Источники:
1. Кроссинговер при мейозе (гомологичные хромосомы тесно сближаются и меняются участками).
2. Независимое расхождение хромосом при мейозе.
3. Случайное слияние гамет при оплодотворении.
Пример: у цветка ночная красавица есть ген красного цвета лепестков А, и ген белого цвета а. Организм Аа имеет розовый цвет лепестков, этот признак возникает при сочетании (комбинации) красного и белого гена.
Комбинативная изменчивость имеет огромное значение в селекции. Благодаря ей выведено много парод животных сортов растений.
Б. Ненаследственная изменчивость. Не затрагивает генотип и не передается по наследству.
Разделяют онтогенетическую и модификационную.
Онтогенетическая (возрастная) изменчивость заключается в том, что в процессе индивидуального развития происходит изменение признаков с течением времени, но генотип при этом неизменен.
Модификационная изменчивость – это изменчивость у генетипически одинаковых организмов одинакового возраста под влиянием внешней среды, объясняется тем, что наследуются не сами признаки, а гены, которые обуславливают развитие того или иного признака и свойства, но необходимо взаимодействие среды и гена. Тогда генотип проявляется в фенотипе. Пределы признака могут варьировать от минимальных к максимальным значениям. Изменения несут приспособительный характер.
Коррелятивная изменчивость – это изменчивость, которая ограничивает возможности комбинативной изменчивости при создании новых парод и сортов. Организм развивается как единое целое под влиянием наследственности и условии среды. Изменение одних развитие одних органов и тканей ведет за собой изменение других. Нельзя создать пароду коров с хорошими молочными и мясными качествами одновременно, так как мясные качества связаны с пониженным обменов веществ, а молочные наоборот, поэтому необходимо учитывать коррелятивную изменчивость.
Реализационная изменчивость – это изменчивость, вызванная несовершенством фенотипической реализацией генотипа. Носит индивидуальный невероятный характер. Различия проявляются между отдельными членами в популяции.
Причины изменчивости.
В результате репликации происходят ошибки последовательности расположения нуклеотидов, связанные с заменой одного нуклеотида другим. Это причины на молекулярном уровне, а общие причины весьма разнообразны и могут носить приспособительный характер.
2.Современные представления о формах изменчивости:
А) Причины и механизм мутаций, их значение для эволюции.
Мутации – стойкие наследственные изменения, возникшие внезапно и носят скачкообразный характер.
1880 год Гюго-Де-Фриз разработал основные положения мутационной теории и предложил термин «мутации».
Мутационная теория:
1.Мутации возникают внезапно, без всяких переходов.
2.Новая форма устойчива.
3.Мутации представляют собой качественные изменения.
4.Мутации могут быть полезными и вредными.
Вероятность выявления мутации зависти от количества исследуемых особей. Одни и те же мутации могут возникать повторно.
Вавилов в 1920 разрабатывает теорию гомологических рядов в наследственной изменчивости.
Генетически близкие виды и рода (особи обладающие родством, имеющие одинаковые гены) характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что зная ряд форм в пределах одного вида можно предвидеть нахождение аналогичных форм у других видов и родов.
Мутации:
Индивидуальные мутации – возникают под влиянием специальных воздействии.
Спонтанные мутации – возникают без воздействия человека.
Мутагенные факторы: лучистая энергия, химические соединения и другие.
Мутации по характеру изменения ядерного генетического материала
1.Генные. Изменяется структура самого гена. Нельзя обнаружить в микроскопе и другими цитогенетическими методами. Могут затрагивать любые признаки организма.
2.Геномные. Изменяется число наборов хромосом (полиплоидия- имеет огромное значение в эволюции растений, или гаплоидия), либо уменьшение или увеличение числа хромосом.
3.Хромосомные. Происходит структурное изменение хромосом.
Внеядерные мутации – мутации возникающие во внеядерных редуплицирующихся цитоплазматических структурах клетки, например пластиды. Роль их пока не изучена досконально, но можно сказать, что их значение не столь велико.
Однако мутации разных типов вызывают изменения любых наследственных признаков и свойств.