Изменчивость как свойство организмов и ее формы, виды мутаций

Изменчивость как свойство организмов

Что такое изменчивость? Определение изменчивости выглядит так.

Изменчивость — это базовое свойство живого организма. Она проявляется по-своему у представителей различных Царств.

Есть 2 вида изменчивости:

1. Наследственная. В этом случае она затрагивает генетический аппарат организма.
2. Ненаследственной или модификационной. Здесь наследственный материал организма не затрагивается. При этом, такой вид изменчивости находится в пределах нормы реакции.

Важно, что норма реакции варьирует. Для некоторых признаков характерна довольно широкая норма реакции, к примеру, для молочности, веса, а для других — узкая (окраска шерсти).

Организмом осуществляется передача не самого признака, а только способности организма вступать во взаимодействия с условиями среды и давать определенный генотип. Происходит наследование нормы реакции, свойственной предковым формам.

При расположении нескольких организмов, принадлежащих одному виду, в порядке возрастания и убывания, то образуется вариационный ряд изменчивости определенного признака.

Пределы изменения признака становятся понятными в случае обозначения его вариантов в конкретной последовательности.

Построение вариационной кривой или графическое выражение изменчивости признака позволяет изучать частоту встречаемости отдельных вариант признака. С помощью данных кривой можно определить среднюю величину выражения данного признака — сравнив все полученные варианты.

Формы изменчивости

Наследственная изменчивость

Такой вариант изменчивости — основной материал для естественного отбора и определения вектора эволюционного процесса. Согласно Дарвину, такой тип изменчивости неопределенный.

Наследственная изменчивость бывает двух типов:

1. Комбинативная изменчивость. Под ней понимают процесс формирования новых комбинаций генов в результате конъюгации и кроссинговера — это происходит в профазе первого деления мейоза.
2. Мутационная изменчивость. Это так называемые ненаправленные изменения генотипа, которые возникают внутри генов случайно. В результате мутаций у живых организмов возникают качественно новые наследственные признаки и свойства, ранее не замеченные в природе.

Виды мутаций

В первом случае речь идет о полиплоидии и анеуплоидии и изменении числа хромосом в геноме. Если происходит кратное увеличение числа хромосом, то это полиплоидия. Она является результатом нарушения процесса расхождения хромосом к полюсам клетки в мейозе или митозе под воздействием мутагенных факторов.

Еще одной геномной мутацией является анеуплоидия.

Такие мутации происходят в случае нерасхождения хромосом в мейозе или митозе и встречаются у растений и животных, обладающих низким уровнем жизнеспособности.

Хромосомные же мутации представляют собой изменения структуры хромосом.

Выделяют:

• дифишенсию или потерю концевых участков хромосом;
• делецию или выпадение участка плеча хромосомы;
• дупликацию или повторение генетического набора в определенном участке хромосомы.

Среди хромосомных мутаций также выделяют инверсию (когда участок хромосомы поворачивается на 180 градусов) и транслокацию (когда участок хромосомы переносится к другому концу той же хромосомы либо другой негомологичной хромосомы).

Инверсия — довольно частое явление.

Существуют также генные мутации, под которыми понимают изменения нуклеотидной последовательности ДНК. В результате генных мутаций появляются новые последовательности аминокислот в полипептидной цепи, а также белок, обладающий новыми свойствами.

Отдельные исследователи указывают на существование цитоплазматических мутаций. Это такая группа мутаций, которые свойственны цитоплазматическим органоидам. Они передаются из поколения в поколение по линии матери. Такая наследственность объясняется переходом цитоплазмы материнской клетки (яйцеклетки) в зиготу в процессе оплодотворения.

Цитоплазматические мутации характеризуются ненаправленным характером.

Из этого следует, что мутации, не затрагивающие половые клетки, называются генеративными и проявляются в следующем поколении.

Мутации соматических клеток находят проявление в измененных клетках отдельных органов. Для животных не характерна передача соматических мутаций следующему поколению, так как на основе этих клеток невозможно возникновение нового организма.

Так как растения размножаются вегетативным способом, то для них свойственно сохранение соматических мутаций в ряду поколений.

Появление любых мутаций связано с действием мутагенов:

• ультрафиолетового излучения;
• рентгеновских лучей;
• токсинов;
• гормонов и других химических веществ.

Так же отдельно существует такая форма изменчивости как модификационная изменчивость. Благодаря ей особи приспосабливаются к меняющимся условиям среды. Эта изменчивость обладает обратимым характером.

Генетика — наука, которая занимается изучением законов наследственности и изменчивости. Последние годы она очень сильно развивается, а ее достижения позволяют решать многие медицинские, а также междисциплинарные научные проблемы.