Наследственная изменчивость.: Часть 1

Видео

Конспект

Изменчивость - это важное свойство живых организмов, так как различия, проявляющиеся между особями одного вида или одной популяции, являются материалом для эволюции. Изменчивость можно разделить на наследственную (или генотипическую) и ненаследственную (или фенотипическую).

Наследственная изменчивость - это все изменения, которые зафиксированы в генотипе. Генотип можно прочитать с помощью современного метода секвенирования, который заключается в определении последовательности нуклеотидов во всех хромосомах клетки. Изменения в генетической последовательности и являются наследственной изменчивостью.

Ненаследственная изменчивость не передается потомкам, изменения не фиксируются в генотипе. Термин фенотипическая изменчивость более широкий, чем ненаследственная изменчивость, так как фенотипические изменения могут определяться и генотипом. Фенотипическая изменчивость - это любая изменчивость в фенотипе, на которую могут влиять как изменения в генотипе, так и изменения в условиях окружающей среды. Поэтому синонимизировать термины <<ненаследственная изменчивость>> и <<фенотипическая изменчивость>> не совсем корректно.

Наследственную изменчивость также называют индивидуальной. Изменения, зафиксированные в генотипе, индивидуальны. Ненаследственную изменчивость также называют групповой. При изменении условий окружающей среды группа особей может иметь общую тенденцию фенотипических изменений. Например, при долговременном нахождении под солнцем у группы людей темнеет кожа, появляется загар.

Компоненты наследственной изменчивости:

рекомбинационная (или комбинативная)

мутационная

Компоненты ненаследственной изменчивости:

адаптивные изменения - происходят под воздействием факторов среды и помогают к ним приспосабливаться. Классическим примером являются силовые тренировки, приводящие к увеличению мышечной массы. Еще один пример адаптивных изменений - увеличение количества эритроцитов или увеличение концентрации гемоглобина в крови при длительном нахождении в горной местности, где воздух разряжен и парциальное давление кислорода ниже, чем в нормальных условиях.

Морфозы - развиваются в результате действия повреждающих факторов, например, шрамы, ожоги и их рубцевание

Рекомбинационная изменчивость возникает в результате воздействия трех факторов.

Кроссинговер. После синтетической фазы (S-фазы) клеточного цикла набор хромосом удвоен. Предположим, что в определенном месте хромосомы находится ген А, а чуть ниже ген В. Оба гена содержат доминантные аллели. Следовательно, после удвоения хромосом вторая хроматида также будет нести эти же аллели. Предположим, что гомологичная хромосома несет рецессивные аллели этих генов (гены а и b). Кроссинговер - это процесс рекомбинации хромосом. В результате кроссинговера может произойти контакт хроматид из двух разных гомологичных хромосом, в ходе которого аллели разных хроматид могут меняться местами: хроматида с доминантными аллелями в результате кроссинговера может поменяться своим участком ДНК с хроматидой с рецессивными аллелями. B результате изначальные хроматиды с последовательностями АВ и аb изменят свою последовательность и станут Ab и aB. Итогом кроссинговера станут две хромосомы, каждая из которых будет с одной неизменившейся хроматидой и второй кроссоверной хроматидой. В ходе гаметогенеза каждая гамета получает только одну хроматиду. Так при образовании гамет после кроссинговера получаем 4 разновидности гамет: AB ,Ab, aB и ab. Мы получили гаметы с разными комбинациями аллелей. Если бы кроссинговер не произошел, мы бы получили всего 2 типа гамет: AB и ab.

Случайное расхождение хромосом и хроматид при мейозе. Предположим, что исходно в клетке содержится 2 пары гомологичных хромосом. В первой паре содержится ген D , причем в первой гомологичной хромосоме в обеих хроматидах он представлен доминантным аллелем D , а во второй гомологичной хромосоме рецессивным аллелем d. B другой паре гомологичных хромосом содержится ген E, причем также в первой гомологичной хромосоме содержится доминантный аллель E , а во второй - его рецессивный аллель е. В ходе первого деления мейоза к полюсам пойдут гомологичные хромосомы. В первом случае расхождения к одному полюсу пойдут хромосомы DD и EE, а к другому dd и ее. Во втором случае хромосомы разойдутся как DD и ее на одном полюсе и dd и EE на другом полюсе. В результате такого расхождения хромосом мы имеем равновероятные сочетания хромосом на разных полюсах делящейся клетки: DD и EE, dd и ee, DD и ее, dd и EE. И после второго деления мейоза гаметы могут равновероятно нести следующие комбинации хромосом: D и E, d и E, D и e, d и E.

Случайное комбинирование гамет при оплодотворении.