Спадкова мінливість
В природі важко знайти двох абсолютно однакових особин навіть в потомстві однієї і тієї ж пари батьків. Як ви вже знаєте, властивість організмів існувати в різних формах або станах називається мінливістю.
Мінливість – загальна властивість всіх організмів. Вона проявляється у них в цілому ряді ознак. Наприклад, навіть два рядом зростаючих рослини одного виду розрізняються між собою кількістю пагонів і плодів, розмірами листя та іншими властивостями. Однак простими спостереженнями не завжди можна визначити, є мінливість результатом порушення генотипу (спадково зумовленої) або вона не викликана порушенням генотипу. Встановити це можна тільки шляхом експерименту (наприклад, схрещуванням).
Будь ознака – це видимий результат реалізації спадковості (генотипу) в даних умовах. Тому ознаки залежать, з одного боку, від генетичних особливостей організму, а з іншого – від умов її життя.
Отже, мінливість відображає взаємозв’язок організму з навколишнім середовищем і зачіпає будь-які його ознаки та генетичні структури: гени, хромосоми і генотип в цілому.
Довкілля безперервно впливає на організм, змінюючи, послаблюючи або посилюючи прояв його спадкових ознак. Водночас в процесі розмноження вихідні організми завжди роблять потомство, подібне собі, здійснюючи безперервність життя за принципом “клітина – від клітини”, т. Е. “Подібне породжує подібне”. Потомство пари кішок – завжди кішки, так само як потомством одноклітинної водорості хлорели завжди буде хлорела. Шляхом успадкування властивостей батьків потомству передається схожість з ними.
Однак потомство успадковує лише генетичний матеріал, зосереджений в хромосомах. Тому діти успадковують від батьків не ознаки і властивості, а гени, які контролюють ці ознаки і властивості. Причому самі гени (і хромосоми) в процесі мейозу і життя особини зазнають ряд змін, які обумовлені: дією зчепленого успадкування ознак, а також успадкування, зчепленого зі статтю; локалізацією генів в хромосомах; домінуванням алельних генів і ін. Це призводить до того, що у потомства з’являються властивості, яких не було у батьків і їхніх предків. Виникла таким шляхом мінливість забезпечує несхожість нащадків і батьків.
Мінливість, яка з’являється у зв’язку із зміною генетичного матеріалу, називається спадковою або генотипической.
Одним з результатів спадкової мінливості є утворення нових організмів (нових генотипів), що забезпечує різноманітність життя, її продовження і еволюційний розвиток.
Генотипічна мінливість широко представлена в природі. Іноді це дуже великі зміни, які проявляються, наприклад, в ознаках махровості у квіток, коротконогими у тварин (у овець, курей), але частіше це дрібні, ледь помітні відхилення від норми.
Зміна генотипу призводить, як правило, до зміни фенотипу.
В основі генотипической (спадкової) мінливості зазвичай лежать нові комбінації алелей, які утворюються в процесі мейозу, при заплідненні або мутації. Тому спадкову (генотипическую) мінливість поділяють на два види: комбинативную і мутационную. В обох випадках порушується структура гена і структура хромосом, т. Е. Змінюється послідовність нуклеотидів в ДНК, число хромосом, а також відбувається розщеплення пар алелів генів; іншими словами, змінюється генотип. Все це і призводить до появи нових успадкованих ознак.
Комбинативная мінливість є результат перерозподілу спадкового матеріалу батьків серед їх потомства. Перекомбінація, або рекомбінація, генів і хромосом зазвичай відбувається при мейозі (в процесі кросинговеру, при розбіжності гомологічних хромосом) і при заплідненні. Комбинативная спадкова мінливість є універсальним властивістю всіх організмів – від бактерій до вищих рослин і тварин. Спостерігається вона і у вірусів. Цей вид спадкової мінливості має важливе значення при еволюційних перетвореннях.
Мутационная мінливість є результатом мутацій. Мутації (лат. Mutatio – “зміна”, “перерва”) – це зміни спадкового матеріалу, що призводять до появи нових ознак організму, здатних передаватися подальшого потомству. Мутації можуть бути природно і штучно викликаними. У природі вони виникають найчастіше під впливом мутагенів – факторів, що породжують мутації.
Природні мутації можуть зачіпати різноманітні сторони будови і функцій організму. Наприклад, у дрозофіли описані мутаційні зміни форми крил, забарвлення тіла, очей, а також багатьох фізіологічних ознак (тривалість життя, плодючість, стійкість до пошкоджень факторами і пр.).
Більшість мутацій нейтральні, проте бувають мутації, шкідливі для організму, деякі (летальні) навіть викликають його загибель. Дуже рідко виникають корисні для організму мутації, які покращують якісь властивості особини, але саме вони, закріплені в потомстві, дають їй деякі переваги в природному відборі перед іншими.
Генотипічна мінливість властива всім живим організмам. Вона є основним джерелом генетичної різноманітності особин всередині виду, ніж обумовлює еволюцію видів у природі і відбір кращих форм в селекції.
Важлива закономірність спадкової мінливості була виявлена видатним вітчизняним ученим – ботаніком, генетиком і селекціонером, Н. І. Вавілов. Він встановив, що по спадковим змінам одного виду можна передбачити подібні зміни у східних видів і навіть родів.
Відкриту ним закономірність називають законом гомологічних рядів в спадкової мінливості або законом Вавилова.
Вивчаючи мінливість ознак у численних видів і родів сімейства злаків, Вавилов виявив, що у близькоспоріднених видів і родів злаків процес спадкової мінливості йде паралельно і супроводжується появою подібних ознак з такою правильністю, що, знаючи ряд форм у одного виду, можна прогнозувати появу подібних форм і у інших споріднених видів і родів. Ця закономірність добре простежувалася також у бобових, гарбузових, пасльонових, хрестоцвітних та інших видів. Виявилося, що подібні ряди спадкової мінливості виявляються і на рівні родинних сімейств (табл. 2).
(1 votes, average: 5.00 out of 5)