Закономерности изменчивости организмов

В природе трудно найти двух абсолютно одинаковых особей даже в потомстве одной и той же родительской пары. Изменчивость – общее свойство всех организмов. Она проявляется целым рядом признаков. Например, два растения одного вида , растущие рядом , будут различаться между собой.

Любой признак –это видимый результат реализации наследственности (генотипа) в данных условиях. Поэтому проявление признаков зависит с одной стороны , от генетических особенностей организма (генов, хромосом и генотипа в целом), а с другой стороны от условий его жизни.
Изменчивость отражает
взаимосвязь организма
с окружающей средой

Наследственная изменчивость

Окружающая среда непрерывно воз­действует на организм, изменяя, ослабляя или усиливая проявление его наследственных признаков. В то же время в процессе размножения орга­низмы всегда производят потомство, подобное себе, поддерживая непре­рывность жизни по принципу «клетка — от клетки», т. е. «подобное рожда­ет подобное». Потомство пары кошек — всегда кошки, так же как потом­ством одноклеточной водоросли хлореллы всегда будет хлорелла. Благодаря наследованию свойств родителей потомство имеет сходство с ними, но не является их точной копией.

Так, котята одного помёта различаются по окраске шерсти, форме и цвету пятен на ней, длине или густоте волосяного покрова, цвету глаз и др. Это объясняется тем, что потомство наследует от родителей не при­знаки (свойства), а гены, контролирующие эти признаки. Но, как вы пом­ните, в первом делении мейоза гомологичные хромосомы расходятся неза­висимо, а в результате перекреста гены (и хромосомы) могут претерпеть ряд изменений. При оплодотворении встреча родительских гамет в зиготе носит случайный характер. Всё это приводит к тому, что в генотипе потом­ков происходят некие изменения и, как следствие, у них проявляются но­вые признаки, отличающие их от родителей. Признаки, обусловленные из­менениями в генотипе, могут передаваться уже их собственным потомкам, они становятся наследуемыми.

Изменчивость, которая проявляется в связи с изменением генетического материала,
называется наследственной или генотипической.
Одним из результатов наследственной изменчивости является образо­вание новых организмов (новых генотипов), обеспечивающее разнообразие жизни, её продолжение и эволюционное развитие.
Генотипическая изменчивость широко представлена в природе. Иногда это очень заметные изменения, проявляющиеся, например, в появлении махровости у цветков, коротконогости у животных (овец, кур), но чаще это мелкие, едва заметные отклонения от нормы.

Типы наследственной изменчивости.
генотипическая изменчиво­сть
комбинативная мутационная изменчивость изменчивость

Комбинативная изменчивость проявляется в том, что потомки, которые образуются при половом размножении, несколько отличаются друг от друга и от своих родителей

Комбинативная изменчивость характеризует возникновение новых комбинаций генов при независимом расхождении хромосом и кроссинговере в ходе мейоза. Она может возникать при оплодотворении и образовании зиготы. Комбинативная изменчивость обеспечивает перераспределение наслед­ственного материала родителей среди их потомства. Комбинативная на­следственная изменчивость является универсальным свойством всех орга­низмов — от бактерий до высших растений и животных. Наблюдается она и у вирусов. Этот тип наследственной изменчивости имеет важное значе­ние при эволюционных преобразованиях.

Причины комбинативной изменчивости:
1. Независимое расхождение хромосом в ходе мейоза
2. Рекомбинация генов при кроссинговере
3. Случайная встреча гамет при оплодотворении

Мутация — изменение наследственных свойств организма, возникающее в результате случайного или искусственно вызванного нарушения в молекуле ДНК, структуре хромосомы или числе хромосом.

Мутационная изменчивость является результатом мутаций.
Му­тации (лат. mutatio — «изменение», «перемена») — это внезапные
изменения в наследственном материале. Они могут приводить к появле­нию
новых признаков организма, которые перейдут к потомству.
Му­тации могут быть естественно и искусственно вызванными.
Естественными называют мутации, возникающие независимо от воздействия че­ловека на природу. Такие мутации могут возникать, например, при нарушении обмена веществ (пластического или энергетического обмена) и могут затрагивать разнообразные стороны строения и функций орга­низма.
Например, у дрозофилы описаны мутационные изменения фор­мы крыльев,
окраски тела, глаз, а также многих физиологических при­знаков
(продолжительность жизни, плодовитость, устойчивость к по­вреждающим
факторам и др.).
Искусственные мутации вызываются человеком с помощью
мутаге­нов — факторов, вызывающих наследственные изменения
(физических, химических, биологических)

Мутаген — химическое вещество, физический фактор и биологический объект, вызывающий мутации.

Соматические мутации — мутации, возникающие в клетках тела и не передающиеся потомкам при половом размножении.

Генные мутации — изменения в последовательности нуклеотидов ДНК

Примеры генных мутаций
Альбинизм
Серповидно-клеточная анемия
Одаренность
Поведенческие акты
Изменение морфологии, биохимии

Генные мутации ?генные наследственные заболевания
Нормальные эритроциты
под микроскопом
Формы эритроцитов при
серповидноклеточной
анемии

Хромосомные мутации — изменения в структуре хромосом, связанные с потерей участка, его поворотом на 180°, удвоением или переносом на негомологичную хромосому

Геномные мутации – нарушения числа хромосом

Заболевания, связанные с изменением числа хромосом

Значение мутаций в природе
Материал для естественного и искусственного отбора
Рецессивные мутации в гетерозиготном состоянии резерв наследственной изменчивости
Широко используются в селекции растений и микроорганизмов
Используются при разработке методов борьбы с вредителями

Ненаследственная изменчивость
Это изменения признаков и свойств организма, обусловленные влиянием на проявление генов окружающей среды.
Фенотип = генотип + окружающая среда

Причина изменений
изменение условий среды
белокочанная капуста в условиях жаркого климата не образует кочана.

Значение изменений
адаптация – приспособление к данным условиям среды, выживание, сохранение потомства.
Породы лошадей и коров, завезенных в горы, становятся низкорослыми.

Свойства модификационной изменчивости.
Ненаследуемость.
Групповой характер изменений.
Обусловленность пределов изменчивости генотипом

Ненаследуемость.
Гималайский кролик с типичной окраской шерсти.
К выщипанному участку шерсти прикладывается холод.
На спине появляется темноокрашенная шерсть.

Групповой характер изменений
У всех стрелолистов в воде будут длинные тонкие листья, а у водяного лютика – изрезанные листья.