Наследственная и ненаследственная изменчивость

Лекция 12. мутационная изменчивость

1. Наследственная и ненаследственная изменчивость.

2. Классификация мутаций.

3. Геномные мутации.

4. Хромосомные мутации.

Наследственная и ненаследственная изменчивость

Различают наследственную и ненаследственную изменчивость. К наследственной изменчивости относят так же изменения признаков организма, которые определяются генотипом и сохраняются в ряду поколений. К ненаследственной изменчивости, которую Дарвин назвал определенной, а теперь называют модификационной, или фенотипической изменчивостью, относят изменения признаков организма, не сохраняющиеся при половом размножении.

Наследственная изменчивость представляет собой изменение генотипа, ненаследственная изменчивость - изменение фенотипа организма.

Мы уже ознакомились с наследственной изменчивостью, возникающей в результате комбинации генов и их взаимодействия. Комбинация генов осуществляется на основе двух процессов:

1) независимого распределения хромосом в мейозе и их случайного сочетания при оплодотворении;

2) перекреста хромосом и рекомбинации генов.

Наследственную изменчивость, обусловленную комбинацией и рекомбинацией генов, принять называть комбинативной изменчивостью. При данном типе изменчивости сами гены не изменяются, изменяются их сочетание и характер взаимодействия в системе генотипа.

Данный тип изменчивости необходимо рассматривать как вторичное явление, а первичным следует считать мутационное изменение гена.

Источником для естественного отбора являются наследственные изменения - как мутации генов, так и их рекомбинации.

Модификационная изменчивость играет организационную роль в эволюции. Так, если взять вегетативные побеги от земляники, и выращивать их в различных условиях влажности, температуры, освещенности, на разных почвах, то несмотря на одинаковый генотип, они окажутся различными. Действие разных экстремальных факторов у них может вызывать еще большие различия. Однако семена, собранные с таких растений и высеянные в одинаковых условиях дадут однотипное потомство.

Изменения признаков организма, вызванные действием факторов среды в онтогенезе, исчезают со смертью организма.

Мутационные изменения обязательно связаны с реорганизацией воспроизводящихся структур клеток. Коренное отличие мутаций от модификаций сводится к тому, что мутации могут точно воспроизводиться в длительном ряду клеточных поколений, независимо от условий среды, в которой осуществляется онтогенез. Это объясняется тем, что возникновение мутаций связано с изменением уникальных структур клетки - хромосом.

Термин «мутация» впервые был предложен Г. де-Фризом в его классическом труде «Мутационная теория» (1901-1903гг.).

Мутацией он назвал явление скачкообразного, прерывного изменения наследственного признака.

Ген может быть охарактеризован по его структуре и действию. Соответственно этому мутации можно классифицировать по тем признакам и свойствам, на которые действует ген, т.е. по фенотипу, и по характеру изменений в хромосомах.

Каждому виду животных, растений и микроорганизмов свойственна определенная система генотипа. Генотип складывается в процессе естественного или искусственного отбора мутантных генов и хромосомных перестроек. Аллели генов, типичные для диких форм вида, называют генами дикого типа, а измененные - мутантными. Принципиальной разницы между ними не существует. Гены, свойственные диким формам вида, также были когда-то мутантными и отобраны естественным отбором в процессе эволюции вида. Ибо они определяли развитие признаков, наиболее выгодных для существования вида. Благоприятные мутантные аллели в эволюции вида распространяются до такой концентрации, что каждый индивидуум вида становится его носителем.

Большинство мутаций при возникновении оказывается рецессивными. Это очень важно для существования вида, так как в большинстве своем мутаций в данных условиях оказываются вредными. Однако рецессивный характер мутантных аллелей позволяет им длительное время сохраняться у особей вида в гетерозиготном состоянии и проявиться в процессе комбинативной изменчивости. В процессе эволюции происходит переход рецессивной аллели в доминантное состояние, этот переход является сложным и длительным процессом. Наряду с этим могут происходить скачкообразные изменения генов в обратную сторону, в результате которых восстанавливается доминантный аллель дикого типа.

Тот факт, что аллели дикого типа чаще являются доминантными, указывает на преимущество доминантного состояния генов. Очевидно, что развитие признаков организма может быть надежнее обеспечено доминантными аллелями генов, так как их действие не зависит от того, находятся ли они в гомо- или гетерозиготном состоянии.

Следует иметь в виду, что только при наличии мутаций гена возможна гетерозиготность, которая дает возможность анализировать структуру гена. Если бы организмы были гомозиготны по каждому гену, то рекомбинации генов нельзя было бы обнаружить.

Дата добавления: 2015-09-06