Пример комбинативной изменчивости растений

Особенности комбинативной изменчивости: определение, проявление, значение и примеры

Комбинативная изменчивость — это такой вид изменчивости, который образуется в ходе полового размножения и является базой для генетического разнообразия.

Комбинативную изменчивость можно описать и другими способами: они делают акцент на возможности формирования новых генетических сочетаний посредством изменения генов, которое легко просчитывается. Также при таком изменении можно определить границы реальных перестановок в генотипе, а также сделать прогноз изменений фенотипа, связанных с этими перестановками.

Проявление комбинативной изменчивости заключается в том, что образованные изменения наследуются и передаются в ходе полового размножения. Также под комбинативной изменчивостью понимают форму изменчивости, в основе которой лежат генетические рекомбинации или гены, отсутствующие в той или иной степени у родителей.

В чем кроются причины комбинативной изменчивости?

Комбинативная изменчивость непосредственна связана с половым размножением — в результате этого размножения обеспечивается генетическое разнообразие. Это генетическое разнообразие является следствием образования гаплоидного набора хромосом. Он, в свою очередь, является результатом мейотического деления любой соматической клетки.

Проявление комбинативной изменчивости

Есть 3 процесса, в которых проявляется комбинативная изменчивость:

1. Независимое расхождение гомологичных хромосом — оно происходит в анафазе 1-го мейотического деления. Независимое комбинирование хромосом при мейозе — это база независимого наследования признаков. Это подтверждается 3-м законом Менделя. В качестве примера ученый брал растения гороха: он акцентировал внимание на признаке окраски семени (зеленый и желтый) и формы (гладкой и шершавой). Им было установлено, что в наследовании этих признаков нет взаимной зависимости: они проявляются в различных сочетаниях как в отношении цвета, так и формы.
2. Взаимообмен гомологичными участками хромосом (в мейозе) или кроссинговер (профаза 1-го деления мейоза). Такой независимый обмен открывает возможности для образования новых групп сцепления генов, а также является важным источником рекомбинации аллелей.
3. Случайное сочетание гамет в ходе оплодотворения.

Действие этих аспектов комбинативной изменчивости — одновременное. Однако прямой зависимости между ними не наблюдается. В результате возникающей перетасовки генов обеспечивается разнообразие фенотипов и генотипов. Возникшие новые комбинации генов, при этом, легко распадаются при передаче из поколения в поколение. Тем не менее, комбинативная изменчивость — все еще важный источник генетического разнообразия, несмотря на отсутствие стабильности.

Причина комбинативной изменчивости — образование новых генетических сочетаний. Комбинативная изменчивость не подлежит просчету на 100%. Однако определенные изменения в организме отследить можно: это такие изменения, в результате которых возникнут новые сочетания генов, проявляющиеся у зиготы по окончании полового размножения (оплодотворения), а также мейотического деления соматической клетки.

Есть конкретные законы наследования, которым подчиняется комбинативная изменчивость. Как пример комбинативной изменчивости — наследование групп крови. Родители со 2-й и 3-й группами крови могут родить детей с любой группой крови. Комбинативная изменчивость также способствует распространению различных мутаций. Среди людей такими мутациями являются те, что вызывают гемофилию: болезнь несвертываемости крови.

За счет комбинативной изменчивости обеспечивается генотипическое и фенотипическое разнообразие организмов в популяции. Происходит сохранение генов, а также возникновение новых их комбинаций, в результате чего каждый организм получается уникальным. При этом, не происходит изменения частоты аллелей. Зато многообразие фенотипов — материал для естественного отбора.

Значение и примеры комбинативной изменчивости

Уже было сказано, что комбинативная изменчивость — результат полового размножения, дающая организмам ряд преимуществ:

• быстрое изменение особей в популяции;
• более легкий процесс видообразования;
• создание отдельными родительскими особями такого генетического разнообразия, которое адаптирует их ближайшее потомство к изменениям, происходящим в окружающей среде.

Также большое значение для эволюции и биологического развития организмов имеет мейоз — это связано с формированием комбинативной изменчивости как раз в ходе мейоза. Это значение проявляется в том, что благодаря мейозу поддерживается постоянное число хромосом. При отсутствии редукционного деления мейоза количество хромосом после каждого деления увеличивалось бы. Мейоз дает возможность проявиться большому количеству комбинаций негомологичных хромосом. В результате кроссинговера образуются рекомбинации генетического материала.

Кроссинговер представляет собой процесс обмена участками между гомологичными хромосомами.

Почти во всех попадающих в половые клетки хромосомах есть участки отцовских и материнских клеток. Этим и объясняется изменчивость организмов, дающая материал для естественного отбора.

Значение комбинативной изменчивости заключается еще и в том, что с ее помощью можно объяснять причины возникновения у ребенка нового сочетания признаков родственности по материнской и отцовской линии.

Если знать механизмы комбинативной изменчивости, то можно проследить варианты наследования определенных признаков — не свойственных родителям и другим представителям предыдущих поколений.

Комбинативная изменчивость увеличивает видовое разнообразие материала для естественного отбора — при этом, жизнеспособность особей не снижается. Также расширяются возможности приспособления организмов к постоянно меняющимся условиям окружающей среды. Все это способствует выживанию вида или популяции в целом.

В процессе изучения комбинативной изменчивости также важно уделить внимание системе формирования генетического разнообразия, ее передачу в границах близлежащих друг к другу поколений организмов.

Источник

Наследственная изменчивость виды, характеристика и примеры

Сохранение жизни на земле обеспечивает наследственная изменчивость. Наследственность отвечает за передачу признаков из поколения в поколение, изменчивость за появление новых признаков у вида.

Симбиоз двух этих свойств очень успешен и дает возможность новому развитию организмов, расширению возможностей и сферы обитания.

Наследственная или генотипическая изменчивость определяется генетическими различиями между особями или группами особей. Генотипическая изменчивость может быть комбинативной и мутационной.

Мутационная изменчивость

Форма генотипической изменчивости. Так называют изменение генотипа, способствующее появлению новых признаков у наследственного материала.

Виды мутаций и их характеристика

Мутации бывают доминантные, проявляющиеся в первом поколении и рецессивные, полезные и вредные.

Типы мутаций различают по способу возникновения:

• спонтанные или случайные, возникающие при нормальных условиях жизни и зависящие от внешних и внутренних факторов,
• индуцированные, полученные с помощью мутагенов различной природы.

По характеру проявления:

• доминантные, проявляющиеся в первом поколении,
• рецессивные, часто понижающие жизнеспособность.

По месту возникновения:

• генеративные — представляют собой мутации, возникающие в половых клетках или спорах и проявляющиеся через поколение,
• соматические, наследуемые при вегетативном размножении.

По уровню возникновения:

• генные. Их причины появления изменение геномной последовательности нуклеотидов в ДНК,
• хромосомные перестройки – изменения структуры хромосом в результате разрыва хромосомы,
• геномные – изменение числа хромосом. Геном это комплекс генов организма определенного вида.

Какую роль играют мутации в процессе эволюции

Три кита, на которых стоит эволюционный процесс – наследственность, изменчивость, отбор. Мутации служат топливом для длительной биологической эволюции живой материи и естественного отбора.

Первым звеном эволюционного процесса является микроэволюция, которая протекает внутри популяций, при скрещивании особей с различными генотипами.

Генный состав популяции меняется при естественном отборе и способствует появлению нового подвида.

Комбинативная изменчивость

Вторая форма генотипической изменчивости. Вызывается расщеплением и перекомбинацией мутаций и связана с получением новых сочетаний генов в генотипе, что приводит к появлению организмов с новыми фенотипом и различиями.

Механизмы комбинативной изменчивости:

• взаимный обмен участками парных хромосом, приводящий к перераспределению локализованных в них генов в процессе деления клеток,
• независимое расхождение хромосом,
• случайное сочетание гамет при оплодотворении,
• взаимодействие генов.

Примеры комбинативной изменчивости

Рекомбинация генов может привести к объединению признаков разных пород и сортов. Примеры:

• появление розовых цветков бывает при скрещивании белых и красных цветков,
• при спаривании белых и серых хомяков может появиться черное потомство,
• группы крови также регулируются комбинативной изменчивостью.

Какие структуры клетки определяют наследственность и изменчивость

В наследственности ведущую роль из всех органоидов клетки играют хромосомы, способные к самоудвоению и формированию с помощью генов всего комплекса характерных для вида признаков.

Ядро клетки носитель наследственной информации в молекулах ДНК. Опираясь на ядерную наследственность, которая определяет наследование почти всех компонентов, дают характеристику наследственным признакам.

Виды мутаций у человека

Человеку присущи следующие виды:

• хромосомные, возникшие в процессе клеточного деления и изменения структуры хромосом,
• геномные, зависящие от добавления или утраты набора хромосом,
• случайные, появившиеся при действии неизвестного мутагена,
• генные это самые распространенные мутации, возникшие при выпадении нуклеотида или возникновении лишнего.

Какие мутации передаются по наследству

Наследственные мутации происходят при серьезных изменениях ДНК. Изменения и повреждения появляются на начальных этапах разделения яйцеклетки, абсолютно здоровые родительские клетки не являются гарантом отсутствия сбоя.

Хромосомные болезни делятся на два варианта:

1. В первом варианте болезнь обусловлена количеством хромосом. Чаще всего выявляется синдром Дауна. На сегодня этот синдром считается самым изученным и проработанным из всех хромосомных аномалий.
2. Второй вариант включает в себя заболевания, возникшие при структурных изменениях в хромосомах. К признакам данных патологий относят: задержку роста, низкий лоб, умственную отсталость, округлость кончика носа, глубокую посадку глаз, врожденные пороки сердца, раздвоенные почки и прочие.

Примеры наследственных заболеваний

Следующие заболевания передаются по наследству:

• гемофилия,
• альбинизм,
• серповидно-клеточная анемия,
• шизофрения,
• косолапость.

Заключение

Полезность, вредность или нейтральность мутации зависит от условий, в которых живет организм. Мутация нейтральная или даже вредная для одного организма, может оказаться полезной формой существования для другого организма.

Вредность мутации, как правило, обнаруживается немедленно, а ее полезность часто определяется задним числом. Полезными считаются те мутации, которые служат популяциям источниками адаптации к изменяющимся условиям среды обитания.

Источник