Тема. Изменчивость.
План:
1. Основные виды изменчивости.
2. Модификационная изменчивость.
3. Генотипическая изменчивость.
4. Мутагенез и мутагенные факторы.
I. Основные виды изменчивости.
Изменчивость – способность организмов изменять свои признаки и свойства в процессе онтогенеза.
ИЗМЕНЧИВОСТЬ
 |  |
модификационная генотипическая
(ненаследственная)(наследственная)
 |  |  | |||
модификации мутационная комбинативная
морфозы
фенокопии
генные хромосомные геномные
Модификационная изменчивость.
Модификационная изменчивость – это изменения признаков организма (его фенотипа), вызванные факторами внешней среды и не связанные с изменениями генотипа.
Модификация – изменение фенотипа в обычных для существования данного вида организмов факторах внешней среды, носят адаптивный и обратимый характер.
Например, УФ-лучи вызывают у человека усиление пигментации кожи – загар (причем у разных людей в разной степени). После прекращения действия лучей загар постепенно исчезает. Обычно модификации не передаются следующим поколениям, однако существуют так называемые длительные модификации, которые после прекращения действия вызывающего их фактора исчезают постепенно, в течение нескольких поколений.
Морфозы – изменения, вызванные необычными для вида факторами внешней среды. Носят необратимый характер, это могут быть различные «уродства».
Например, если облучать личинок дрозофилы, то у имаго на крыльях возникают вырезки из-за гибели части клеток личинки, вырезки сохраняются всю жизнь, но по наследству не передаются. Или другой пример: у некоторых народов обряд посвящения связан с нанесением специфических повреждений: протыкание носовой перегородки и губ, удаление клыков, обрезание крайней плоти и т.д.. Такие изменения так же по наследству не передаются.
Фенокопии – изменения, развившиеся под действием внешней среды, но лишь копирующие наследственно обусловленный признак.
Например, существуют гены глухонемоты. Но дети, имеющие нормальный генотип могут родиться глухонемыми, если мать их во время беременности болела краснухой. Волчья пасть и заячья губа бывают наследственными, но могут возникнуть и из-за осложнений беременности.
Модификационная изменчивость может происходить в определенных пределах, которые называются нормой реакции, она контролируется генотипом. Норма реакции может быть широкой и узкой. Признаки, имеющие широкую норму реакции (вес тела, рост, пигментация кожи, молочность у коров и др.), могут широко изменяться в зависимости от условий. Признаки с узкой нормой реакции (кровь системы АВО, цвет волос, размеры сердца и головного мозга, жирность молока у коров и др.) практически не зависят от условий среды.
Благодаря модификационной изменчивости организмы адаптируются к изменяющимся условиям внешней среды.
Генотипическая изменчивость.
Генотипическая изменчивость отличается от модификационной тем, что она передается по наследству.
Генотипическая изменчивость подразделяется на мутационную и комбинативную.
Комбинативная изменчивость – это изменение, развившееся в результате перегруппировки родительских генов и хромосом.
Она обеспечивается:
- кроссинговером в профазе мейоза;
- свободным комбинированием хромосом и генов в метафазе мейоза;
- случайным сочетанием гамет при оплодотворении.
Комбинативная изменчивость приводит к генотипически неоднородному потомству, и в результате нее каждая особь индивидуальна.
Мутационная изменчивость ( мутации) – это стойкие изменения генетического материала.
Классификация мутаций:
I. По характеру происхождения мутации делятся на:
1). Спонтанные – возникающие в природе без видимых причин.
2). Индуцированные – вызваны экспериментально.
II. По типу клеток, в которых они происходят, мутации делятся на:
1). Соматические – затрагивают только соматические клетки и не передаются по наследству при половом размножении. Например, разный цвет глаз.
2). Генеративные – происходят в половых клетках, передаются по наследству при половом размножении.
III. По исходу для организма:
1). Летальные – смертельные. Смерть наступает на ранних этапах индивидуального развития, в эмбриональный период.
2). Полулетальные – снижающие жизнеспособность организма. Человек, как правило, не доживает до репродуктивного возраста, например: синдром Дауна, гемофилия.
3). Нейтральные – не влияющие на процессы жизнедеятельности. Например, цвет радужной оболочки, пигментация кожи.
4). Положительные – повышающие жизнеспособность. Возникают очень редко, но имеют большое значение для прогрессивной эволюции.
IV. По изменению генетического материала мутации подразделяют на:
1). Генные – изменения внутри гена.
2). Хромосомные - это структурные изменения хромосом.
3). Геномные мутации – это изменения числа хромосом.