 |
|
Модифікаційна мінливість
Модифікаційна мінливість - мінливість, що характеризується зміною фенотипу під дією умов навколишнього середовища. Зміни у більшості випадків носять адаптивний характер. Модифікаційна мінливість зумовлена реакцією генотипу на навколишнє середовище - нормою реакції. Внаслідок цього відбувається зміна інтенсивності ферментативних реакцій (посилюється біосинтез певних білків), що зумовлює формування певних адаптацій до навколишнього середовища (приклад: засмага). Норма реакції генетично детермінована, а отже, якщо під дією навколишнього середовища вона розширюється, зміни у межах норми реакції успадковуються. Самі зміни у фенотипі не успадковуються. Норма реакції визначається неповним домінуванням алелів у онтогенезі та можливим спектром експресії цих алелей у залежності від умов навколишнього середовища. Кожен вид має межі норми реакції - наприклад, особину певного виду не можна вигодувати до маси, в багато разів перевершуючу середньостатичну масу для цього виду.
Модифікаційна мінливість приймається епігенетичною теорією еволюції як основа природного добору.
Існує епігенетична теорія еволюції, згідно з якою природний добір є наслідком морфозів, тобто, модифікаційна мінливість - субстрат до природного добору. При цьому, при порушенні цілісності онтогенезу внаслідок морфозу виникає його дестабілізація. Це обумовлює певну поведінкову або морфологічну адаптацію до морфозу. Формується креод (епігенетична система), пристосований до морфозу. Виникає найбільш доцільний фенотип. Іноді внаслідок цього відбувається генокопіювання модифікацій - епігенетичне ремоделювання ділянок хроматину, що призводить до успадковування змін у фенотипі. Якщо утворена мутація є доцільною відносно умов навколишнього середовища, то особина залишає потомство, і таким чином всереднині утворюються угруповання з певнии адаптаціями.
Закономірності неспадкової мінливості
Модифікаційною мінливістю зумовлені індивідуальні особливості особин виду, що виникають у процесі їх постембріональному розвитку. Особливістю модифікаційної мінливості є статистична закономірність варіаційних рядів - ранжированого відображення вияву неспадкової мінливості, яке складається з окремих значень видозмін, розміщених у порядку збільшення або зменшення кількісного вираження ознаки. Графічне відбиття вияву модифікаційної мінливості, варіаційна крива, відображає і кількісний показник, і частоту випадків з кількісним показником. Загалом з варіаційної кривої видно, що найчастіше трапляються особини з середньою нормою реакції.
Класифікація модифікаційної мінливості
· за впливом на організм
· морфологічні зміни;
· викликані схожими на мутації явищами);
· морфози (морфологічні зміни, зумовлені дією екстремальних умов навколишнього середовища)
· за часом
· зберігаються лише у особини, яка зазнала змін внаслідок дії навколишнього середовища;
· зберігаються на протязі двох-трьох поколінь (лактозний оперон кишечної палички, регуляція активності бактеріофагів).
· За значенням
· Морфози
· Адаптаційні модифікації
· Фенокопії
· За характером
· Морфологічні зміни
· Зміни забарвлення
· Гомеостаз
Норма реакции
1) в генетике — пределы, в которых в зависимости от условий внешней среды может изменяться фенотипическое проявление отдельных Генов или Генотипа в целом (см. Фенотип). Термин введён в 1909 В. Иогансеном. Примерами изменений фенотипического проявления генов могут служить Модификации. Так, у китайской примулы окраска цветков варьирует от белой (при температуре 30 °С) до розовой (при 20 °С); у бабочек траурниц, развивающихся летом (при высоких температурах), белая кайма на крыльях четко очерчена, а у развивающихся весной (при пониженных температурах) она размыта. Изменения фенотипа в пределах обусловленной генотипом Н. р. могут возникать в ответ на любые колебания условий среды, в которой протекает развитие организма. Наблюдаемые изменения часто глубоко меняют фенотип, но не затрагивают генотип, т.к. они обратимы: при возвращении исходных условий среды организм либо в том же поколении (загар человека, густота шерсти млекопитающих, окраска цветков примулы), либо в следующем (окраска крыльев траурницы, число стеблей у одного растения пшеницы), а иногда и в ряду поколений (т. н. длительной модификации) возвращается к первоначальному состоянию, утрачивая признаки, возникшие при изменении условий обитания. Другим доказательством того, что изменения в пределах Н. р. происходят без изменений генотипа, служит их наличие и в чистых линиях (См. Чистая линия), т. е. генотипически однородном материале. Более или менее широкая Н. р. вырабатывается в процессе естественного отбора (См. Естественный отбор); она присуща всем организмам, обеспечивая их выживание при сдвигах условий обитания. Т. о., генотип определяет не жёсткую комбинацию строго детерминированных признаков фенотипа, а именно Н. р. организма при его формировании и развитии.
2) В физиологии понятием «Н. р.» обозначают ряд характерных реакций, однако во всех этих случаях ему не придают значения термина.
Типи мутації
Мутації — це якісні та структурні зміни генетичного матеріалу, які передаються з покоління в покоління. Мутації мають неспрямований характер і виникають випадково — будь-який ген може мутувати у будь-який момент. Деякі чинники середовища — мутагенні чинники, мутагени — значно підвищують частоту мутацій. Розрізняють фізичні (іонізуюче випромінювання, ультрафіолет), хімічні (іприт, етиленаміди, нітрофурани) і біологічні (віруси) мутагенні чинники. Мутагени універсальні, тобто вони можуть викликати мутації у будь-якого біологічного виду. Дія мутагенних чинників неспрямована, один і той же чинник, діючи з однаковою силою на генетично ідентичні організми, може викликати у них різні зміни і, навпаки, різні мутагени можуть викликати у різних видів однакові мутації.
За ступенем впливу на життєздатність розрізняють такі типи мутацій:
1) корисні (підвищують життєздатність);
2) нейтральні (не змінюють життєздатності);
3) шкідливі (знижують життєздатність):
летальні (викликають загибель 100 % носіїв мутації);
напівлетальні (викликають загибель 50—90 % носіїв);
сублетальні (загибель 10—50 % носіїв).
За характером змін у структурі спадкового матеріалу розрізняють такі типи мутацій.
1. Генні (точкові) мутації — зміни нуклеотидної послідовності ДНК унаслідок помилок реплікації. У результаті таких мутацій амінокислотна послідовність білка, який кодується геном і, як наслідок, змінюються його властивості.
2. Хромосомні мутації — зміни в структурі хромосом.
3. Геномні мутації — зміна кількості хромосом.
Поліплоїдія — кратне збільшення хромосомного набору.
Анеуплоїдія — зміна кількості хромосом в одній або декількох парах.
Мутаційна мінливість — явище, спільне для організмів різного рівня організації. М. І. Вавилов сформулював закон гомологічних рядів спадкової мінливості: зміни ознаки, які зустрічаються в організмів одних видів, можуть бути виявлені в інших, близьких за походженням видів. Наприклад, мутація альбінізму (відсутності пігментації) зустрічається серед усіх класів хребетних. Закон гомологічних рядів дає можливість передбачити характер мінливості у споріднених видів, що полегшує пошуки матеріалу для селекції.
Основні положення мутаційної теорії:
1) мутації — дискретні зміни генетичного матеріалу;
2) мутації — рідкісні випадки;
3) мутації стійко передаються з покоління в покоління;
4) мутації виникають випадково і можуть бути шкідливими, нейтральними або корисними.
Комбінативна мінливість — мінливість, яка виникає в результаті рекомбінації генів. Джерелами комбінативної мінливості є: кросинговер; незалежна розбіжність хромосом у мейозі; випадкова зустріч гамет при заплідненні.
Закони Менделя
Зако́ни Ме́нделя — закони, що становлять основу класичної генетики. У своїх працях Г. Мендель ґрунтувався на дослідженнях, проведених на горосі пахучому (рід Pisum). Цей об'єкт виявився вдалим, тому що для нього характерне самозапилення, яке уможливлює одержання чистих ліній, тобто особин гомозиготних за більшістю генів. У своїх роботах Мендель не виділяв окремих законів, їх виділили й назвали пізніші дослідники, вже після їхнього перевідкриття в 1900 році.