§ 51. Генотипическая изменчивость

1. Что такое комбинативная изменчивость? Какие биологические явления лежат в ее основе?

Комбинативная изменчивость — изменчивость, обусловленная получением потомками новых комбинаций (сочетаний) генов родителей. Благодаря комбинативной изменчивости потомки не являются абсолютной копией родителей. В основе комбинативной изменчивости лежит половое размножение организмов, вследствие которого возникает огромное разнообразие генотипов.
Источниками комбинативной изменчивости являются: а) перекомбинация генов при кроссинговере в профазе 1 мейоза; б) независимое расхождение хромосом (в анафазе 1) и хроматид (в анафазе 2) в мейозе при созревании половых клеток; в) случайное сочетание генов материнской и отцовской гамет при оплодотворении. Эти три источника комбинативной изменчивости осуществляют постоянную перетасовку генов, что приводит к появлению организмов с другими генотипом и фенотипом, однако сами гены при этом не изменяются.

2. Что такое мутация? Каковы ее свойства?

Мутация — внезапное, естественное или вызванное искусственно, наследуемое изменение генетического материала организма. Основные положения мутационной теории разработаны Г. де Фризом в 1901—1903 гг.
Свойства мутаций: возникают редко, внезапно, скачкообразно; передаются по наследству; не образуют непрерывных рядов изменчивости; ненаправленны, т.е. мутировать может любой участок хромосомы; одни и те же или сходные мутации могут возникать повторно; мутации могут быть как полезными, так и вредными, как доминантными, так и рецессивными.

3. Какие принципы положены в основу классификации мутаций?

Существует несколько способов классификации мутаций:
• в зависимости от изменения генетического материала: генные (изменение структуры молекулы ДНК в пределах гена), хромосомные (связаны с изменением внутри- и межхромосомной структуры), геномные (изменение числа хромосом в клетках);
• в зависимости от происхождения: спонтанные (происходят под действием естественных мутагенных факторов без вмешательства человека) индуцированные (возникают при направленном воздействии на организм известным мутагенным фактором, как правило, с вмешательством человека);
• в зависимости от типа клеток, в которых произошли мутации: соматические (в соматических клетках) и генеративные (в половых клетках);
• в зависимости от локализации в клетке: ядерные или цитоплазматические (в ДНК пластид или митохондрий).

4. В чем принципиальное различие между комбинативной и мутационной изменчивостью?

Комбинативная изменчивость обеспечивается у потомков новой комбинацией генов родителей, в то время как мутационная изменчивость вызвана внезапным появлением нового наследуемого признака у потомков, которого не было у родительских особей.

5. Какое значение имеет рецессивный характер большинства генных мутаций?

Большинство генных мутаций являются рецессивными. Будучи наследственными изменениями, они не исчезают, постепенно накапливаются в популяции, долгое время не проявляют своего действия. Однако при изменении среды обитания, а также при резком возрастании численности популяции они могут проявляться и быть полезными организму. Так, например, люди с генной мутацией, вызывающей такое заболевание, как серповидноклеточная анемия, не болеют малярией.

6. В чем суть и практическое значение закона гомологических рядов наследственной изменчивости?

Автором закона гомологических рядов в наследственной изменчивости является российский академик Н.И. Вавилов (1920). Суть этого закона заключается в том, что генетически близкие (родственные) организмы имеют сходные ряды (т. е. по многим признакам) наследственной изменчивости. Зная форму изменчивости одного вида, можно предположить существование (или предвидеть появление) сходных форм у родственных видов и родов.
Закон гомологических рядов наследственной изменчивости представляет широкие возможности для его практического использования в сельскохозяйственном производстве, селекции, медицине. Знание характера изменчивости нескольких родственных видов дает возможность поиска признака, который отсутствует у одного из них, но характерен для других. Таким путем были найдены односеменные сорта сахарной свеклы, не нуждающиеся в прорывке, что особенно важно при механизированной обработке почв. Медицинская наука в качестве моделей для изучения болезней человека получила возможность использования животных с одинаковыми заболеваниями: сахарный диабет крыс, катаракта глаз мышей, крыс, собак и др.

0
avatar