Краткое содержание: Параграф § 41 / Биология 9 класс Часть 2

Основные виды изменчивости: Модификационная, Комбинативная и Мутационная

Изменчивость – это способность живых организмов приобретать новые признаки в течение жизни. В параграфе рассматриваются три основных вида изменчивости: модификационная (фенотипическая), комбинативная и мутационная (генотипическая).

Модификационная изменчивость

Модификационная изменчивость представляет собой изменения фенотипа, которые возникают под воздействием факторов окружающей среды при неизменном генотипе. Например, близнецы, имеющие одинаковый генотип, могут отличаться по росту, массе тела или цвету волос, если они воспитывались в разных условиях. Такие изменения:

• Не наследуются, то есть не передаются потомству.
• Имеют групповой характер, проявляясь сходным образом у всех особей данного вида в ответ на один и тот же фактор среды (например, загар под солнцем).
• Носят адаптивный характер, помогая организму приспособиться к меняющимся условиям (например, увеличение числа эритроцитов у человека, переехавшего в высокогорье).
• Ограничены нормой реакции – пределами, в которых возможно изменение признака под влиянием среды. Норма реакции определяется генотипом. Широкая норма реакции характерна для количественных признаков (рост, масса), а узкая – для качественных (группа крови).

Модификации зависят от важнейших факторов среды, таких как свет, тепло, влага, химический состав и структура почвы, воздуха, которые влияют на активность ферментов и биохимические реакции.

Комбинативная изменчивость

Комбинативная изменчивость – это наследственная изменчивость, которая возникает благодаря новым сочетаниям (комбинациям) генов, полученных от родительских особей. Это основной механизм разнообразия организмов. Источники комбинативной изменчивости – процессы, протекающие при половом размножении:

• Независимое расхождение гомологичных хромосом в мейозе при образовании гамет.
• Случайная встреча гамет при оплодотворении.
• Рекомбинация генов (кроссинговер) – обмен участками гомологичных хромосом.

В результате комбинирования генов в потомстве возникают новые признаки или проявляются родительские, но в новых сочетаниях. Например, проявление голубоглазого ребёнка у кареглазых родителей.

Мутационная изменчивость

Мутационная изменчивость – это наследственные изменения генотипа, представляющие собой устойчивые изменения наследственного материала. Мутации – это внезапные, ненаправленные, индивидуальные изменения, способные передаваться по наследству. Мутации могут быть:

• Генными – изменения последовательности нуклеотидов в гене, приводящие к неправильному функционированию белка (пример – серповидноклеточная анемия).
• Хромосомными – изменения структуры хромосом, например:
  • Делеция – потеря участка хромосомы.
  • Дупликация – удвоение участка хромосомы.
  • Инверсия – поворот участка хромосомы на 180°.
  • Транслокация – обмен участками негомологичных хромосом.
  • Слияние негомологичных хромосом.
• Геномными – изменение числа хромосом:
  • Анеуплоидия – изменение числа отдельных хромосом (пример – синдром Дауна, трисомия по 21-й паре).
  • Полиплоидия – кратное увеличение гаплоидного набора (\( n \)) хромосом (например, \( 3n \), \( 4n \)). Полиплоидия широко распространена у растений и реже встречается у животных.

Причины мутаций (мутагенные факторы):

• Физические: ионизирующее излучение (рентгеновские, радиоактивные лучи), ультрафиолетовое излучение (солнечный свет), высокие температуры.
• Химические: некоторые химические вещества, такие как никотин, наркотики, пестициды.

Большинство мутаций являются вредными или нейтральными, но некоторые могут быть полезны в процессе эволюции.