Изменчивость

Изменчивость — свойство живых организмов суще­ствовать в различных формах (вариантах). Благодаря из­менчивости отдельных особей популяция оказывается разнородной.

- Ненаследственная изменчивость возникает в процессе индивидуального развития организмов под влиянием кон­кретных условий среды, вызывающих у всех особей одного вида сходные изменения, поэтому Дарвин назвал эту из­менчивость определенной. Однако степень таких измене­ний у отдельных индивидуумов может быть различной. Ненаследственная, или модификационная, изменчивость не связана с изменением генов. Но способность к модификации — признак наследственный. Например, антилопа гну зимой в заповеднике Аскания-Нова отращивает густой подшерсток, а антилопа канна к такой модификации не способна и зимовать может только в отапливаемых поме­щениях.

Изучение модификационной изменчивости позволяет сформулировать несколько общих правил. Направленность модификации выражается в максимальном или минималь­ном проявлении определенных свойств организма.

Интенсивность модификационных изменений про­порциональна продолжительности действия на организм фактора, ее вызывающего. Степень развития мускулатуры зависит от тренировок — убедительный пример тому.

В некоторых случаях может появиться аномалия. На­пример, обработка личинок и куколок насекомых высоки­ми температурами приводит к появлению большого коли­чества насекомых с измененной формой туловища и крыльев. В природе эти насекомые не выживут.

Наследственная изменчивость — основа разнообразия живых организмов и главное условие их способности к эволюционному развитию.

Наследственная изменчивость состоит из генотипической изменчивости и цитоплазматической изменчивости (изменения в митохондриях, рибосомах и т.д.). Генотипическая изменчивость в свою очередь слагается из мутаци­онной и комбинативной изменчивости. В основе комбинативной изменчивости лежит половое размножение живых организмов, вследствие которого возникает огромное раз­нообразие генотипов.

Мутационная изменчивость дает самый большой ва­риант изменения в организме, она затрагивает целые хро­мосомы, их части, отдельные гены. Изменения могут быть полезные, вредные, нейтральные для организма.

Геномные мутации приводят к изменению числа хро­мосом. Наиболее распространенным типом геномных му­таций является полиплоидия — кратное изменение числа хромосом. Возникновение полиплоидов связано с наруше­нием мейоза, и у организмов возникает аномалия. Напри­мер, чрезмерное разрастание листьев у растений, увеличе­ние размеров плода. Полиплоидные гибриды используют в сельском хозяйстве, и наблюдается полиплоидия только у растений, у животных она затруднительна.

Хромосомные мутации — это перестройки хромосом. Они вызываются радиацией, загрязнением окружающей среды.

Внутрихромосомные изменения:

а) делеция — потеря того или иного участка хромосом разной величины. Например, если исходная хромосома имеет ряд генов (1,2,3,4,5,6,7...), то делеция может
иметь — 1,2,4,5,6,7... или другие варианты.

б)    дупликация — удвоение отдельного участка хромосомы путем добавления. Например, 1,2,3,2,3,4,5,6...

в)    инверсии — поворот участка хромосом на 180°, например, 1,2,3,4,8,7,6,5 и т.д.

К межхромосомным мутациям относят транслокации, то есть обмен участками между двумя хромосомами. Так, если исходные хромосомы имеют:

Происходит перегруппировка генов в хромосомах или между, что в любом случае приводит к изменениям биохи­мическим и физиологическим.

Генные мутации, или точковые — наиболее часто встречающиеся изменения. Генные мутации связаны с изменением последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК. Они приводят к тому, что мутантный ген либо перестает работать и тогда не образуются соответствующие РНК и белок, либо синтезируется белок с измененными свойствами, что проявляется в изменении каких-либо при­знаков организма. Генные мутации следует рассматривать как результат ошибок, возникающих в процессе удвоения молекул ДНК.

Изучение мутационного процесса показало, что изме­няться (мутировать) могут все гены, контролирующие раз­витие любого признака организма.

В настоящее время интенсивно ведутся работы по созданию методов направленного воздействия химических и физических факторов на определенные гены. Эти иссле­дования очень важны, так как искусственное получение мутаций нужных генов имеет большое практическое зна­чение для селекции растений, животных и микроорганиз­мов.

Выдающийся советский биолог Н.И.Вавилов многие годы изучал мутационную изменчивость у культурных рас­тений семейства злаковых и их диких предков. Мутацион­ный процесс у генетически близких родов и видов проте­кает параллельно. В результате этого у разных форм возникают сходные мутации, которые Н.И.Вавилов назвал гомологическими рядами наследственной изменчивости. Близкородственные виды и роды благодаря большому сходству их генотипов обладают сходной наследственнос­тью. Обнаруженное Н.И.Вавиловым явление известно в биологии как закон гомологических рядов в наследствен­ной изменчивости. Руководствуясь этим законом, можно предсказать, какие мутантные формы должны возникнуть у близкородственных видов растений и животных. У орга­низмов менее родственных в строении геномов паралле­лизм наследственной изменчивости становится менее пол­ным.

  Поделись с друзьями:

Отзывы и комментарии

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить