Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Изменчивость, ее типы. Роль генотипа и условий внешней среды в формировании фенотипа.
|
|
ИЗМЕНЧИВОСТЬ.
1. Изменчивость организмов, ее типы. Роль генотипа и условий внешней среды в формировании фенотипа.
2. Фенотипическая изменчивость. Модификационная изменчивость. Норма реакции. Статистический характер модификационной изменчивости. Морфозы.
3. Комбинативная изменчивость: комбинативная и мутационная.
4. Типы мутаций.
5. Мутагенез. Закон гомологических рядов Н. В. Вавилова. Факторы мутагенеза.
6. Репарация генетического материала.
Изменчивость, ее типы. Роль генотипа и условий внешней среды в формировании фенотипа.
Разнообразие организмов - наиболее характерная особенность живого мира, благодаря которой различные группы особей могут использовать разные элементы среды, что позволяет им расселяться повсеместно. Различия между видами и различия между особями внутри вида наблюдаются благодаря всеобщему свойству живого – изменчивости.
Изменчивость – свойство, противоположное наследственности; это способность живых организмов (систем) в период онтогенеза под влиянием факторов внешней среды утрачивать старые и приобретать новые признаки (морфологические, физиологические, биохимические), свойства и особенности индивидуального развития.
Ю. А. Филипченко (1923) разработал классификацию типов изменчивости. Он предложил рассматривать изменчивость, как состояние – в основе изменчивости лежат различия (наследственные и ненаследственные) между единичными особями и их группами в пределах вида (групповая изменчивость); и как процесс, отражающий динамику изменчивости в виде наследственных реакций организма на влияние среды (модификации), изменений наследственных структур без скрещивания (мутации) и изменений генотипа в результате скрещиваний (комбинации).
В современной биологии различают два типа изменчивости: ненаследственную и наследственную. Наследственную изменчивость нередко называют генотипической (нарушения в данном случае касаются в основном генотипа), а ненаследственную - фенотипической (главная роль отводится изменениям фенотипа под влиянием условий внешней среды). Однако, генотипический контроль обязателен при обоих типах изменчивости; различия заключаются лишь в характере изменений состояния генотипа. При наследственной изменчивости происходят изменения сочетания генов генотипа (появляются новые комбинации генов и хромосом) либо нарушается структура
гена. При ненаследственной изменчивости структура генотипа не меняется, но может подавляться или усиливаться функциональная способность (экспрессия) генов, изменяться характер их взаимодействия (табл. 1).
Таблица 1. Сравнительная характеристика ненаследственной и
наследственной изменчивости.
| Формы изменчивости | Причина появления | Значение | Примеры | |
| Ненаследственная модификационная (фенотипическая). | Изменение условий среды, в результате чего организма изменяется в пределах нормы реакции, заданной генотипом. | Адаптация - приспособление к данным условиям среды выживания, сохранение потомства. | Белокочанная капуста в условиях жаркого климата не образует кочана. Породы лошадей и коров, завезенные в горы, становятся низкорослыми. | |
| Г Е Н О Т И П И Ч Е С К А Я | Мутационная | Влияние внешних и внутренних факторов, в результате чего происходит изменение в генах и хромосомах. | Материал для естественного отбора, так как мутации могут быть полезные, вредные и нейтральные, доминантные и рецессивные. | Появление полиплоидных форм в популяциях растений или у некоторых животных (насекомых, рыб) приводит к их репродуктивной изоляции и образованию новых видов - микроэволюция. |
| Комбинативная | Возникает стихийно в рамках популяции при скрещивании, когда у потомков появляются новые комбинации генов. | Распространение в популяции новых наследственных изменений, которые служат материалом для отбора. | Появление розовых цветков при скрещивании примул с белыми и красными цветками. При скрещивании белого и серого кроликов может появиться черное потомство. | |
Формирование различных типов изменчивости – это следствие взаимодействие внешней среды и генотипа (табл. 2.).
Реакции организма на факторы внешней среды носят различный характер: чем больше внешний фактор отклоняется от уровня, оптимального для нормального развития организма, тем выше уровень изменчивости. Значительное число экстремальных факторов среды может резко изменить нормальный фенотип особи.
Факторы среды оказывают на живые системы биологическое и генетическое воздействие и вызывают соответственно биологический и генетический эффект:
- биологический эффект проявляется либо наследственными изменениями, не затрагивающими генотип особи, либо ее гибелью;
- генетический эффект проявляется изменениями фенотипа, вызванными нарушениями наследственных структур.
Таблица 2. Реакции генотипа и фенотипа на воздействия внешней среды
| ГЕНОТИП | ||||
| Характер ответной реакции генотипа | Изменение функциональной активности гена | Подавление функциональной активности гена | Изменение структуры генотипа | Изменение структуры генотипа в результате скрещивания |
| Тип изменчивости | Модификации | Морфозы | Мутации | Комбинации |
| Фенотипическое выражение изменчивости | Изменение степени выраженности признака | Качественные изменения признака – уродства развития | Появление качественно нового признака | Появление новой комбинации признаков |
| Изменчивость | Ненаследственная | Наследственная |
Одна и та же генетическая информация в разных условиях проявляется по-разному. Примерами могут служить: однояйцевые близнецы, воспитываемые в разных семьях; действие низкой температуры на участки тела гималайских кроликов и сиамских кошек, которое вызывает появление на этих участках темной шерсти.