Комбинационная изменчивость это кратко

Обновлено: 04.07.2024

Комбинативной называют изменчивость, в основе которой лежит образование рекомбинаций, т. е. таких комбинаций генов, которых не было у родителей.

В основе комбинативной изменчивости лежит половое размножение организмов, вследствие которого возникает огромное разнообразие генотипов. Практически неограниченными источниками генетической изменчивости служат три процесса:

· Независимое расхождение гомологичных хромосом в первом мейотическом делении. Именно независимое комбинирование хромосом при мейозе является основой третьего закона Менделя. Появление зеленых гладких и желтых морщинистых семян гороха во втором поколении от скрещивания растений с желтыми гладкими и зелеными морщинистыми семенами — пример комбинативной изменчивости.

· Взаимный обмен участками гомологичных хромосом, или кроссинговер. Он создает новые группы сцепления, т. е. служит важным источником генетической рекомбинации аллелей. Рекомбинантные хромосомы, оказавшись в зиготе, способствуют появлению признаков, нетипичных для каждого из родителей.

· случайная встреча половых гамет, а вследствие этого и сочетания хромосом во время оплодотворения

Комбинативная изменчивость является важнейшим источником всего колоссального наследственного разнообразия, характерного для живых организмов.

Заключение

- сначала появляется особь с новыми, совершенно случайными, свойствами (образованными вследствие мутаций)

- потом она оказывается или не оказывается способной оставить потомство, в зависимости от этих свойств

- наконец, если исход предыдущего этапа оказывается положительным, то она оставляет потомство и её потомки наследуют новоприобретённые свойства

Новые свойства особи формируются вследствие наследственной и модификационной изменчивости. И если наследственная изменчивость характеризуется изменением генотипа и эти изменения наследуются, то при модификационной изменчивости наследуется способность генотипа организмов изменять фенотип при воздействии окружающей среды. При постоянном воздействии одних и тех же условий окружающей среды на генотип могут отбираться мутации, чей эффект сходен с проявлением модификаций, и, таким образом, модификационная изменчивость переходит в наследственную изменчивость (генетическая ассимиляция модификаций). Примером может являться постоянный большой процент пигмента меланина в коже у негроидной и монголоидной расы по сравнению с европеоидной.

Дарвин назвал модификационную изменчивость определённой (групповой).

Определённая изменчивость проявляется у всех нормальных особей вида, подвергшихся определённому воздействию. Определённая изменчивость расширяет пределы существования и размножения организма.

Подводя итоги можно сказать, что все типы изменчивости имеют большое значение в жизни организмов. Изменчивость, то есть способность вида существовать в разных вариациях в особях с разными свойствами, — один из важнейших факторов жизни, обеспечивающий приспособленность организмов (популяций и видов) к изменяющимся условиям существования и обусловливающий эволюцию видов.

Список литературы

1. Богданова Т. Л. "Пособие для поступающих в вузы", 2-е изд., перераб. и доп.—М.: Высш. шк., 1991,—350 с.

2. Дедю И.И. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция молдавской советской энциклопедии.1989, - 406с.

3. Тиходеев О. Н. Кризис традиционных представлений об изменчивости: на пути к новой парадигме // Экологическая генетика. — 2012, – 214c.

· случайная встреча половых гамет, а вследствие этого и сочетания хромосом во время оплодотворения

Заключение

- сначала появляется особь с новыми, совершенно случайными, свойствами (образованными вследствие мутаций)

- потом она оказывается или не оказывается способной оставить потомство, в зависимости от этих свойств

Дарвин назвал модификационную изменчивость определённой (групповой).

Список литературы

1. Богданова Т. Л. "Пособие для поступающих в вузы", 2-е изд., перераб. и доп.—М.: Высш. шк., 1991,—350 с.

Комбинационная изменчивость — половой процесс, в результате которого возникает огромный набор разнообразных генотипов. Комбинационная изменчивость связана с рекомбинацией генов вследствие слития гамет. Основные причины:

независимое расхождение хромосом во время мейоза;
случайное сочетание хромосом во время оплодотворения;
рекомбинация генов вследствие кроссинговера.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Комбинационная изменчивость" в других словарях:

КОМБИНАЦИОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ — гибридная изменчивость, возникающая при скрещиваниях и служащая основным источником получения новых форм при селекции организмов. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю.… … Экологический словарь

комбинационная изменчивость — kombinacinis kintamumas statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Paveldimas kintamumas, atsirandantis dėl genų kombinacijos, rekombinacijos krosingoverio metu ir genų tarpusavio sąveikos. atitikmenys: angl. combinative variability rus.… … Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas

Изменчивость комбинационная — * зменлівасць камбінацыйная * combinative variability/variation наследственная изменчивость, возникающая в результате новых сочетаний (комбинаций), рекомбинаций при кроссинговере (см.) и взаимодействии генов при скрещиваниях. И. к., или гибридная … Генетика. Энциклопедический словарь

Изменчивость потенциальная и скрытая — Изменчивость потенциальная, и. скрытая * зменлівасць патэнцыяльная, з. схаваная * potential variability or cryptic v. or concealed v. изменчивость, которая имеется в популяции, но не различима фенотипически. Она проявляется только в результате… … Генетика. Энциклопедический словарь

ИЗМЕНЧИВОСТЬ — свойство живых организмов существовать в разл. формах. В зависимости от механизма возникновения, характера изменений признаков различают неск. типов И. Наследственная, или генотипическая, И. обусловлена возникновением новых генотипов и приводит… … Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь

ГИБРИДНАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ — см. Комбинационная изменчивочть. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989 … Экологический словарь

combinative variability — kombinacinis kintamumas statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Paveldimas kintamumas, atsirandantis dėl genų kombinacijos, rekombinacijos krosingoverio metu ir genų tarpusavio sąveikos. atitikmenys: angl. combinative variability rus.… … Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas

kombinacinis kintamumas — statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Paveldimas kintamumas, atsirandantis dėl genų kombinacijos, rekombinacijos krosingoverio metu ir genų tarpusavio sąveikos. atitikmenys: angl. combinative variability rus. комбинационная изменчивость … Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas

Коэффициент корреляции — (Correlation coefficient) Коэффициент корреляции это статистический показатель зависимости двух случайных величин Определение коэффициента корреляции, виды коэффициентов корреляции, свойства коэффициента корреляции, вычисление и применение… … Энциклопедия инвестора

СТАТИСТИКА — СТАТИСТИКА. 1. Краткая история, предмет и основные понятия общей статистики. Предметом С. являет ся изучение совокупностей внутренне связанных хотя и внешне обособленных элементов. Внутренняя закономерность последних находит свое проявление… … Большая медицинская энциклопедия

Комбинативная изменчивость подчиняется законам наследования. Примером может служить наследование групп крови. Так, у родителей со второй ( A ) и третьей ( B ) группами могут родиться дети, имеющие любую из четырёх групп крови.

Комбинативная изменчивость выполняет в популяции также функцию механизма распространения мутаций. Так в популяциях человека происходит распространение некоторых болезней, обусловленных мутациями, например гемофилии.

Комбинативная изменчивость обеспечивает генотипическое и фенотипическое разнообразие организмов в популяции. Гены сохраняются, но возникают всё новые их комбинации, и генотип каждого организма оказывается уникальным. Частоты аллелей при этом не изменяются, но многообразие фенотипов служит материалом для естественного отбора.

Под изменчивостью понимают способность организмов приобретать признаки и свойства, отличные от родительских, характерных для данного вида. Изменчивость является общим свойством всех живых систем и может выражаться в изменении как генотипа, так и фенотипа.

Традиционно различают ненаследственную и наследственную изменчивость.

Модификационная изменчивость

Модификационная (фенотипическая) изменчивость - изменения фенотипа организма, обусловленные влиянием факторов внешней среды. Данный вид изменчивости не приводит к изменениям генотипа особи - все изменения касаются только фенотипа.

Напомню, что генотипом называют генетическую конституцию - совокупность генов одного организма, полученных от родителей. Фенотип (греч. phаino - обнаруживаю) - совокупность наблюдаемых характеристик организма (любой морфологический, гистологический, биохимический, поведенческий признак).

Для модификационной изменчивости характерен групповой характер, она часто (но не всегда) служит приспособлением к условиям внешней среды. Известным примером модификационной изменчивости является изменение окраски шерсти у зайца-беляка в зависимости от сезона года.

Такое изменение окраски делает их более приспособленными, повышает выживаемость: заяц сливается с внешней средой и становится незаметен для хищников.

Однако не стоит забывать об относительности любой приспособленности: если среда резко изменится, то белый заяц на фоне темной земли станет легкой добычей для хищников.

Еще одним примером модификационной изменчивости служит изменение окраски шерсти у гималайских кроликов. Они рождаются полностью белыми, так как их эмбриональное развитие протекает в условиях повышенной температуры.

Однако в результате воздействия холода на разные участки их тела, шерсть начинает темнеть. В естественных условиях шерсть темная на ушах, носе, лапах и хвосте.

В эксперименте лед привязывают к спине, и через некоторое время шерсть на этом месте начинает темнеть. Это наглядно демонстрирует влияние внешней среды на проявление признака.

Вам известно, что человек, побывавший на солнце, получает его "отпечаток" - загар. Потемнение цвета кожи в данном случае связано с активной выработкой пигмента меланина, который защищает кожу и внутренние органы от УФ излучения.

Загар также является типичным примером модификационной изменчивости. Одни люди загорают быстро, у других этот процесс занимает гораздо больше времени - все дело в норме реакции.

Норма реакции

Нормой реакции называют генетически (наследственно) закрепленные пределы (границы) изменчивости признака. Принято говорить, что у каждого признака существует определенная норма реакции: она может быть узкой или широкой.

Узкая норма реакции характерна для признаков, которые относятся к качественным: форма глаза, желудка, сердца, размеры головного мозга, рост.

Количественные признаки имеют широкую норму реакцию и достаточно вариабельны в течение жизни: яйценоскость кур, удойность коров, вес, размер листьев.

Причина изменения - влияние факторов внешней среды
Изменения признаков организма не затрагивают генотип, происходят в соматических клетках и не передаются потомкам
Изменение признаков ограничено в пределах нормы реакции, которая определяется генотипом
Изменчивость носит групповой характер, характерна для многих особей (к примеру, сезонная изменчивость)

Наследственная изменчивость

Наследственная изменчивость (неопределенная, индивидуальная, генотипическая) - форма изменчивости, вызванная изменениями генотипа организма, которые могут быть связаны с мутационной или комбинативной изменчивостью.

В отличие от модификационной изменчивости, где затрагивается только фенотип (внешние проявления), генотипическая изменчивость затрагивает генотип, а это означает, что генетические изменения затрагивают и половые клетки, которые передаются потомству. Поэтому и называется она - наследственная.

Комбинативная изменчивость

Комбинативная изменчивость возникает в результате появления у потомков новых сочетаний генов (комбинаций). Эти комбинации возникают во время мейоза в результате хорошо вам знакомого (я надеюсь!) кроссинговера - обмена участками между гомологичными хромосомами.

Случайная комбинация генов в ходе кроссинговера
Независимое расхождение хромосом в мейозе
Случайная встреча гамет при оплодотворении

Я всегда говорю ученикам, что комбинативная изменчивость - это полная неопределенность: мы не знаем, какие комбинации возникнут между генами при кроссинговере, не знаем, какие хромосомы образуются и в какие гаметы они разойдутся, и, наконец, не знаем какие половые клетки (гаметы) встретятся при оплодотворении.

То, что мы отличаемся от своих родителей, и есть результат этих неопределенностей.

Мутационная изменчивость

Мутационная изменчивость связана с возникновением мутаций. Мутации (лат. mutatio - изменение) - внезапные, возникающие спонтанно или вызванные мутагенами наследуемые изменения генетического материала, приводящие к изменению тех или иных признаков организма.

Мутации - резкие спонтанные изменения генотипа
Стойкие, передаются потомкам через половые клетки (гаметы)
Ненаправленные. Большинство мутаций - вредные (часть из них летальные), лишь очень небольшая часть носит полезный приспособительный характер, мутации также могут быть безразличными (нейтральными) для организма
Носят индивидуальный характер

Изменения при генных мутациях происходят в последовательности нуклеотидов молекулы ДНК. Может случаться такое, что один или несколько нуклеотидов выпадают из ДНК (делеция), вставляются новые нуклеотиды, удваиваются имеющиеся нуклеотиды (дупликация).

Изменения ДНК ведут к тому, что в результате на рибосомах синтезируется белок с иной аминокислотной последовательностью. К примеру: изначально триплет ДНК "ТАЦ" кодировал аминокислоту "Мет", нуклеотид "Т" выпал из триплета произошла вставка нуклеотида "Г". В результате вместо аминокислоты "Мет" теперь синтезируется аминокислота Вал.

Новые аминокислоты могут поменять свойства белка, так что признак, за который он отвечает, будет меняться. Только что вы узнали об универсальной схеме - изменении фенотипа в результате изменений генотипа.

В результате хромосомных мутаций происходят структурные изменения хромосом (не следует путать с кроссинговером, который происходит в норме и подразумевает обмен участками между гомологичными хромосомами). Последствия хромосомных мутаций часто оказываются летальны.

В результате таких мутаций может происходить утрата (делеция) участка хромосомы, его удвоение (дупликация), поворот на 180° (инверсия), перенос участка одной хромосомы на другую (транслокация), перенос участка внутри одной хромосомы (транспозиция).

В результате таких мутаций количество хромосом увеличивается в кратное количество раз (2,3,4 и т.д.). В результате получаются организмы триплоиды, тетраплоиды и т.д. Иногда такие мутации вызывают искусственно, к примеру, в селекции растений. Известно, что у полиплоидов более крупные и сочные плоды.

В селекции полиплоидию у растений вызывают добавлением специального химического вещества - колхицина, который блокирует образование нитей веретена деления. Вследствие этого хромосомы не расходятся и остаются в одной клетке - набор хромосом увеличивается в 2 раза.

Имеет значение в процессе видообразования. Примером данной мутации может послужить отдаленная гибридизация (аутбридинг) пшеницы и ржи. Их генотип состоит из гаплоидного набора пшеницы (n) и гаплоидного набора ржи (m).

В результате такого скрещивания в 1875 году в Шотландии был получен первый искусственный стерильный гибрид - тритикале. Тритикале дает отличный урожай, в дальнейшем путем полиплоидии стерильность данного гибрида была преодолена.

Также примером отдаленной гибридизации, соответственно и аллополиплоидии, является гибрид осла (самца) и лошади (самки) - мул. Это животное отличается большой выносливостью, но опять-таки бесплодное вследствие геномной мутации.

Анеуплоидия - изменение кариотипа (совокупность признаков хромосом), при котором число хромосом в клетках не кратно гаплоидному набору (n). Таким образом, в результате анеуплоидии отсутствует одна (или несколько) хромосом, либо же хромосомы имеются в избытке ("лишние" хромосомы).

В случае отсутствия в хромосомном наборе одной хромосомы говорят о моносомии, двух хромосом - нуллисомии. Если к паре хромосом добавляется одна лишняя, говорят о трисомии.

Наследственные болезни, в том числе связанные с геномными мутациями: синдром Шерешевского-Тёрнера, Дауна - мы более детально обсудим в следующей статье, которая посвящена наследственным заболеваниям.

Раз уж мы затронули аутбридинг, то следует коснуться явления инбридинга и гетерозиса для их полного понимания.

Инбридинг (англ. in — в, внутри + breeding — разведение) - скрещивание близкородственных форм, в результате которого в ряду поколений увеличивается гомозиготность. С помощью инбридинга выводят чистые линии (AA, aa, BB, bb). Однако известно, что близкородственное скрещивание может приводить к проявлению рецессивных генов заболеваний и ослаблению потомства.

Гетерозис (греч. ἕτερος - другой + -ωσις - состояние) - явление увеличения жизнеспособности гибридов, вследствие унаследования ими различных вариантов аллельных генов от своих разнородных родителей. Увеличение жизнеспособности связывают с переходом генов в гетерозиготное состояние.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Характеристика источников комбинативной изменчивости

Описание источников комбинативной изменчивости

Комбинативная изменчивость является формой наследственной изменчивости, существование которой связано с появлением разнообразных сочетаний аллельных генов (или рекомбинаций).

Ученые называют в числе причин комбинативной изменчивости новые сочетания генов, возникающих при половом размножении организмов, а также формирование новых рекомбинаций генов в ходе кроссинговера.

У растений и животных формирование изменений генотипа особей происходит при различных типах полового размножения.

Также комбинативную изменчивость можно обнаружить у организмов, для которых характерен вегетативный способ размножения. К примеру, бактериям свойственны:

трансдукция;
конъюгация или сближение наследственного материала;
трансформация или изменение.

В результате комбинативной изменчивости возникают изменения генофонда популяции — они совершаются под влиянием изменений частоты встречаемости разных аллелей и генотипов. Благодаря комбинативной изменчивости наследуются новые генетические сочетания, при этом сущность генов остается неизменной.

Источниками комбинативной изменчивости являются:

рекомбинация генов в ходе кроссинговера;
независимое расхождение гомологичных хромосом (бивалентов) при кроссинговере;
случайное сочетание гамет в процессе оплодотворения.

Для организма комбинативная изменчивость играет большую роль. Она может быть адаптивной, что способствует приспосабливанию организма к меняющимся условиям окружающей среды.

Также комбинативную изменчивость отличает и нейтральный характер, за счет чего работоспособность организма не подвергается влиянию.

Но бывают и случаи, когда комбинативная изменчивость носит отрицательный характер — в случае возникновения неблагоприятных генетических сочетаний.

Можно смело утверждать, что комбинативная изменчивость — один из источников эволюционных изменений, в результате которых появляются новые формы жизни и в природе, и в хозяйстве.

Это фактор, обуславливающий разнообразие наследственного материала в рамках естественного и искусственного отборов. Поэтому эта наследственность косвенно влияет на образование новых видов.

Механизмы комбинативной изменчивости

Кроссинговер представляет собой процесс обмена участками, которой свойственен гомологичным хромосомам.

Механизмы комбинативной изменчивости нуждаются в более подробном рассмотрении. Так, кроссинговер осуществляется в профазу мейоза I, а независимое расхождение гомологичных хромосом — в анафазу мейоза I.

В анафазе мейоза II происходит независимое расхождение хроматид. В ходе полового размножения возникает случайное сочетание гамет в процессе оплодотворения. К слову, подбор родительских пар — процесс случайный, поэтому и он может по праву считаться одним из механизмов комбинативной изменчивости.

Благодаря комбинативной изменчивости создается большое многообразие генотипов в потомстве, а эволюционный процесс становится разнообразнее, так как количество материала для него увеличивается.

Важно, что жизнеспособность особей не снижается, а приспособленность к меняющимся условиям среды — повышается. Выживание организмов, популяции, вида не подвергается угрозам. Из этого следует, что комбинативная изменчивость имеет большое адаптивное значение.

Также за счет нее обеспечивается генотипическое и фенотипическое разнообразие организмов внутри отдельных популяций. Обеспечивается сохранение генотипа особей, а параллельно возникают новые генетические комбинации.

По этой причине генотип каждой особи является уникальным.

Не меняется и частота встречаемости аллелей. А благодаря многообразию фенотипических групп потомков первого и последующих поколений создается материал для действия естественного отбора.

Норма реакции обуславливает комбинативную изменчивость, которая не выходит за пределы этого параметра. При этом норма реакции признака бывает узкой или широкой. Для качественных признаков свойственна узкая норма реакции, а для количественных признаков больше характерна широкая норма реакции.

Кроме того, с помощью комбинативной изменчивости отслеживают процесс наследования признаков у близкородственных видов, к примеру, членов одной семьи.

Читайте также: