Реализуется ли комбинативная изменчивость у организмов размножающихся только бесполым путем кратко

Обновлено: 05.07.2024

Комбинативная изменчивость - это форма наследственной изменчивости, которая обусловлена возникновением различных сочетаний аллельных генов (рекомбинаций). Причиной возникновения являются:

комбинации генов при половом размножении,
рекомбинации при кроссинговере.

Изменения генотипа особей происходят при скрещивании в случае полового размножения. Комбинативную изменчивость наблюдают и у организмов, которые размножаются неполовым или вегетативным способом (например, у бактерий есть трансдукция, конъюгация и трансформация).

Комбинативная изменчивость основывается на возникновении новых комбинаций генов родителей. При комбинативной изменчивости в результате слияния родительских гамет возникают новые комбинации генов, однако сами гены и хромосомы остаются неизменными (пример, каждый новый организм является новой комбинацией генов родителей).

Механизмы комбинативной изменчивости:

кроссинговер в профазу-І мейоза;
независимое расхождение гомологичных хромосом в анафазу-І первого мейотического деления;
независимое расхождение хроматид (дочерних хромосом) в анафазу-ІІ второго мейотического деления;
случайное сочетание гамет в момент оплодотворения;
случайный подбор родительских пар.

Упрощенная схема кроссинговера.

Две гомологичные хромосомы разрываются в точке контакта (II), и участки их воссоединяются в ином сочетании, вследствие чего образуются две хромосомы (III), каждая из которых содержит участки обоих исходных хромосом (I).

В основе комбинативной изменчивости лежит половое размножение организмов, вследствие которого возникает огромное разнообразие генотипов.

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.

Любая особь генетически уникальна (за исключением однояйцевых близнецов и особей, возникших за счет бесполого размножения клона, имеющего родоначальником одну клетку). Так, если допустить, что в каждой паре гомологичных хромосом имеется только одна пара аллельных генов, то для человека, у которого гаплоидный набор хромосом равен 23, число возможных генотипов составит 2 в 23 степени. Такое огромное количество генотипов в 20 раз превышает численность всех людей на Земле. Однако в действительности гомологичные хромосомы различаются по нескольким генам и в расчете не учтено явление кроссинговера. Поэтому количество возможных генотипов выражается астрономическим числом, и можно с уверенностью утверждать, что возникновение двух одинаковых людей практически невероятно.

Комбинативная изменчивость является важнейшим источником всего колоссального наследственного разнообразия, характерного для живых организмов. Однако перечисленные источники изменчивости не порождают существенных для выживания стабильных изменений в генотипе, которые необходимы, согласно эволюционной теории, для возникновения новых видов. Такие изменения возникают в результате мутаций.

Благодаря комбинативной изменчивости создаётся разнообразие генотипов в потомстве, что имеет значение для эволюционного процесса в связи с тем, что:

увеличивается разнообразие материала для эволюционного процесса без снижения жизнеспособности особей;
расширяются возможности приспособления организмов к изменяющимся условиям среды и тем самым обеспечивается выживание группы организмов (популяции, вида) в целом.

Комбинативная изменчивость используется в селекции с целью получения более ценного в хозяйственном отношении сочетания наследственных признаков. В частности, применяется явление гетерозиса, повышения жизнеспособности, интенсивности роста и других показателей при гибридизации между представителями различных подвидов или сортов. Ярко выражено оно, например, у кукурузы, обусловливая значительный экономический эффект.

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.

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.

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.

Читайте также: