ИЗМЕНЧИВОСТЬ
- это способность организмов приобретать в процессе жизни новые признаки и свойства. Именно из-за способности к изменчивости организмы приспосабливаются к новым изменяющимся условиям среды
Сравнительная характеристика ненаследственной (фенотипической, модификационной) изменчивости и наследственной (генотипической)
| Признак | Фенотипическая | Генотипическая |
| Как возникают | Под действием условий среды | Под действием мутаций |
| Частота появления | Носит групповой характер (влияет на всех особей в группе) | Носит индивидуальный характер (проявляется только у некоторых особей в группе) |
| направленность | Направленный характер | Ненаправленный характер |
| значение | Полезны. Возникают для приспособления к условиям среды | Могут быть полезными, нейтральными и вредными |
| Характер наследования | НЕ наследуются | Наследуются |
| На что влияет | Влияет непосредственно на фенотип (например, под действием УФ-лучей кожа человека становится темнее) | Влияет на генотип (гены, хромосомы) |
| Характер изменений | нестойкие | стойкие |
Мутационная (генотипическая, наследственная) изменчивость
Возникает под действием мутаций. Мутации – ВНЕЗАПНЫЕ изменения генотипа, приводящие к изменению признаков организма
Характеристика мутаций:
1) Возникают внезапно, скачкообразно
2) Всегда наследуются из поколения в поколение
3) Мутации НЕнаправлены – могут возникнуть в любом участке гена или хромосомы и способны вызвать любые изменения признаков и свойств организма
4) Возникают у отдельных особей – индивидуально
5) Одни и те же мутации могут возникать повторно
Классификация мутаций:
· По месту возникновения
Генеративные – возникают в ПОЛОВЫХ клетках. Такие мутации не вызывают изменения признаков и свойств у этого организма. Изменения возникают только у его потомков в следующем поколении
Соматические – возникают в СОМАТИЧЕСКИХ клетках. Такие мутации вызывают изменения у данного организма и НЕ передаются потомкам ПРИ ПОЛОВОМ РАЗМНОЖЕНИИ. Если размножение бесполое (вегетативное, деление надвое итд) – то соматические мутации передаются по наследству.
· По значению
Полезные – повышают жизнеспособность
Нейтральные – не влияют на жизнеспособность
Вредные – либо вызывают смерть особи, либо сильно снижают ее жизнеспособность
· По характеру пРоявления
Доминантные – возникают в доминантных аллелях
Рецессивные – не проявляются у гетерозигот, длительно сохраняются в генотипе
· По характеру появления
Спонтанные – возникают естественным путем под действием факторов среды
Индуцированные – искусственно вызваны мутагенами – веществами, вызывающими мутации
· По характеру изменения генотипа
Генные
Хромосомные
Геномные
Генные мутации
Возникают в нуклеотидах молекулы ДНК.
Нуклеотид в молекуле ДНК может
1) Удвоиться
2) Замениться на другой
3) Исчезнуть
4) Поменяться местами с другим нуклеотидом
Генные мутации приводят к изменению структуры молекулы ДНК и в результате меняется и полипептидная цепочка (цепочка аминокислот, которая синтезируется в процессе трансляции)
Пример генной мутации:
ДНК норм: ААА-ТТТ-ГГГ-ЦЦЦ
ДНК мут: ААТ – ТТГ – ГГЦ – ЦЦ
Видно, что в первом триплете нуклеотид А – исчез.
Хромосомные мутации
Это мутации, которые приводят к изменению УЧАСТКА хромосомы
Что может произойти с учатском?
1) Удвоение – дупликация (АГ Т ЦА – АГ ТТ ЦА)
2) Утрата – делеция (А ГТ ЦА – АЦА)
3) Поворот участка на 180 градусов – инверсия (АГТ – ТГА)
4) Перемещение участка на другую хромосому – транслокация
Геномные мутации
Приводят к изменению КОЛИЧЕСТВА хромосом в кариотипе.
Виды геномных мутаций:
1) Полиплоидия – КРАТНОЕ увеличение числа хромосом в кариотипе. Например, количество хромосом человека – 46. То есть 2n=46. При полиплоидии набор 2n увеличивается в несколько раз и становится 3n (92 хромосомы) 4n (184), 5n итд.
Метод полиплоидии используют в основном у растений для преодоления их стерильности (бесплодия), а также для повышения урожайности
2) Анеуплоидия – НЕ кратное увеличение или уменьшение числа хромосом. Тот же человека – 46 хромосом. В результате анеуплоидии у человека будет 44, 45 или же 47, 48 хромосом
Примером такой мутации может служить синдром Дауна, когда в кариотипе у человека становится 47 хромосом (в результате того, что в 21 паре произошла трисомия)
Цитоплазматические мутации – связаны с изменением ДНК митохондрий и хлоропластов. Наследуются только по материнской линии, так как зигота при оплодотворении всю цитоплазму получает от яйцеклетки, от сперматозоида она получает лишь генетический материал (ДНК)
Комбинативная изменчивость – вид наследственной изменчивости, обусловленный генетической рекомбинацией, происходящей во время мейоза, и приводящий к появлению у потомков новых комбинаций генов и признаков.
Источники комбинации:
1) Случайное сочетание хромосом при оплодотворении
2) Кроссинговер в профазе мейоза 1
3) Случайное расхождение хромосом в мейозе
Закон гомологичных рядов Вавилова
Вавилов изучал наследственную изменчивость у пшеницы, ржи, ячменя и других злаковых растений. И обнаружил, что изменения характерные для пшеницы, также проявляются и у ржи, и у ячменя, и у других
Сформулировал закон: «Виды и роды, которые являются генетически близкими, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости. И зная ряд форм в пределах одного вида, можно предугадать появление этих форм у другого вида»
Например, знал Вавилов, что у пшеницы плоды (зерновки) могут быть длинные, красные, белые, серобурмалиновые итд. А у ржи таких зерен не наблюдалось. Но Вавилов знал, что рожь и пшеница – близкие друг другу виды, и в результате многочисленных скрещиваний ему удалось получить красные, белые, длинные зерновки и у ржи.
Закон гомологических рядов наследственной изменчивости имеет огромное значение для селекционной практики. Он позволяет предугадать наличие форм, не обнаруженных у данного вида, но характерного для близкородственных видов, то есть закон указывает направление поисков.