Как бы выглядел наш мир, не будь у организмов такого свойства, как изменчивость? Скорее всего, плачевно... Эволюция была бы попросту невозможна без способности живых организмов приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям внешней среды. Сегодня мы рассмотрим два вида изменчивости, которые необходимо знать для ЕГЭ по биологии.
Напомню, что изменчивость – это способность организмов изменять свои признаки под воздействием внешних или внутренних факторов.
Наряду с наследственностью (противоположным свойством, которое заключается в способности организмов сохранять свои признаки из поколения в поколение) изменчивость является ключевым понятием современной генетики.
Итак, изменчивость бывает двух видов: генотипическая (наследственная) и фенотипическая (ненаследственная). Рассмотрим каждую подробнее.
Фенотипическая изменчивость
Говоря о ней, мы в первую очередь имеем в виду модификации.
Модификационная изменчивость – это изменение фенотипа, возникающие под влиянием внешней среды и имеющее адаптивный характер. Генотип организма при этом остаётся неизменным.
Основные признаки модификационной изменчивости:
- не передаётся по наследству;
- носит приспособительный (адаптивный) характер;
- обратима;
- характерна для всех особей данного вида (то есть носит групповой характер).
Хотя конкретные модификационные изменения не наследуются, их диапазон – это генетически определённый параметр, который передаётся по наследству. Этот параметр носит название нормы реакции.
Норма реакции – это диапазон возможного проявления признака у организма, заданный генетически. Другими словами, это те пределы, в которых возможно изменение признака.
Яркий пример модификационной изменчивости, которые ты наблюдаешь каждое лето, – это загар. Твоя кожа обладает способностью менять оттенок благодаря выработке особого пигмента меланина в ответ на воздействие солнечных лучей. В отличие от самого загара, способность кожи синтезировать меланин передаётся по наследству.
Изменение окраски меха у животных в разное время года – ещё один пример адаптивной модификации.
Генотипическая изменчивость
Генотипическая изменчивость заключается в изменении генотипа особи и передаётся по наследству потомству. Она, в свою очередь, делится на комбинативную и мутационную.
1. Комбинативная изменчивость
В её основе лежит образование новых комбинаций генов (так называемых рекомбинаций), которых не было у родительских особей. Этот вид изменчивости возможен благодаря половому размножению, в результате которого возникает большое разнообразие генотипов.
Источниками комбинативной изменчивости у эукариот являются три процесса:
- независимое расхождение гомологичных хромосом во время мейоза (в анафазе I);
- кроссинговер, или взаимный обмен участками гомологичных хромосом;
- случайное сочетание гамет при оплодотворении.
Эти источники обеспечивают постоянную перекомбинацию генов, однако возникшие в результате их изменения не носят стабильный характер. Более стабильные изменения возникают вследствие мутаций.
2. Мутационная изменчивость
Как ты наверняка помнишь, мутация – это устойчивое и ненаправленное изменение в геноме, которое сохраняется неограниченно долго в ряду поколений.
Какие бывают мутации? По характеру изменения генома их разделяют на:
- генные (точечные);
- хромосомные;
- геномные.
Генные (точечные) мутации – возникают в результате изменения последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК (в пределах одного гена).
Когда такое происходит, меняется последовательность иРНК (информационной РНК), что в свою очередь может повлечь за собой изменение последовательности аминокислот в цепи полипептидов. В результате синтезируется новый белок, что ведёт к появлению нового признака.
Генные мутации бывают следующих типов:
- дупликация – повторение участка гена;
- вставка – появление лишней пары нуклеотидов;
- делеция – выпадение одной или нескольких пар нуклеотидов;
- замена пар нуклеотидов в цепи;
- инверсия – поворот участка гена на 180°.
Генные мутации наиболее распространены и являются, как правило, нейтральными.
Хромосомные мутации – это изменения в структуре хромосом. В отличие от генных мутаций (в большинстве своём вполне безобидных) хромосомные мутации часто бывают летальными или являются причиной серьёзных наследственных заболеваний.
Этот вид мутаций включает 4 типа:
- делеция – утрата (выпадение) участка хромосомы;
- транслокация – изменение положения какого-то участка хромосомы;
- инверсия – поворот участка хромосомы на 180°;
- дупликация – удвоение участка хромосомы.
Геномные мутации – это изменение числа хромосом. Некоторые из таких мутаций приводят к весьма плачевным для организма последствиям (например, синдром Дауна или синдром Патау).
Геномные мутации бывают двух типов:
- анеуплоидия – увеличение или уменьшение числа хромосом;
- полиплоидия – кратное увеличение гаплоидного набора хромосом (Зn, 4n и т. д.).
Полиплоидия характерна для растений и простейших и практически не встречается у животных. Кстати, полиплоидные растения часто отличаются повышенной урожайностью, устойчивостью к болезням и жизнеспособностью, а потому это свойство активно используется в селекции.
Пожалуй, теории на сегодня хватит. А вот с практикой мы будем разбираться уже в это воскресенье, на открытом вебинаре «Разбор самых сложных заданий по генетике для ЕГЭ».
Стартуем 26 ноября в 16:00! Для регистрации переходи по ссылке.
#егэбиология #егэпобиологии #биологияегэ #егэпобиологии2024 #подготовкакегэ #онлайнкурсы #генетика #фенотипическаяизменчивость #генотипическаяизменчивость #комбинативнаяизменчивость #мутационнаяизменчивость #мутации