Модификационная изменчивость, ее значение в жизни организма. Признаки

Изменчивость - свойство организмов приобре­тать различия внутри видов и между ними. Благодаря изменчивости популяция разнородна, что является основой для эволюции.

Различают:

1)наследственную (связанную с изменением генети­ческого материала);

2)ненаследственную, или модификационную, измен­чивость (под влиянием среды).

Модификационная изменчивость - изменение фено­типа, обусловленное влиянием среды генотип. Включает адаптивные и неадаптивные модификации (морфозы).

У организмов есть признаки, во многом зависящие от условий внешней среды, например урожайность, плодови­тость, окраска. В результате модификационной изменчивости возникают модификации. На действие определенного фактора внешней среды вид реагирует специфическим образом, и реакция сходна у всех особей данного вида. Изменения могут варьироваться, но в пределах нормы реакции генов, т.е. способности генотипа организма при взаимодействии с факторами среды давать определенный фенотип. Диапазон нормы реакции зависит от важности признака в жизни организма. Наследуется не признак, а норма реакции организма на внешние условия.

Модификации не затрагивают равновесия физиоло­гических процессов и проявляются у всех или у большин­ства особей популяции. Если расположить параметры какого-либо признака на графике с размерами по оси абсцисс и частотой встречаемости этого размера по оси ординат, то получится вариационная кривая модификаций. Вариационный ряд - ряд изменчивости признака, состо­ящий из отдельных вариантов. Для объяснения вариаци­онной кривой используют понятия:

экспрессивность (экспрессия) - степень проявления признака;

пенетрантность - частота проявления признака.

Адаптивные модификации носят приспособительный характер, не передаются по наследству, способствуют вы­живанию организма в нестабильных условиях.

Неадаптивные модификации не носят приспособитель­ного характера. Они возникают при экстремальных изме­нениях внешних факторов, выходящих за пределы нормы реакции (это доза облучения, света, температуры). Орга­низмы приобретают патологические признаки.

Признаки модификационной изменчивости:

1) ненаследуемость;

2) групповой характер изменений;

3) соответствие изменений действию определенного фактора среды;

4) обусловленность пределов изменчивости генотипом.

Дигибридное скрещивание. Анализ данных, полученных при расщеплении гибридов F₂.Закон независимого наследования признаков

Дигибридное скрещивание - скрещивание осо­бей, отличающихся по двум признакам. Особи первого поколения (F,) дигетерозиготны (АаВв), они дадут 4 типа гамет: АВ, Ав, аВ и ав, где гены желтой окраски (А) и ок­руглой формы семян (В) от одной родительской формы и зеленой окраски (а) и морщинистой формы семян (в) от другой. Для расчета сочетаний разных типов гамет и опре­деления результатов расщепления пользуются решеткой, или таблицей Пеннета.

По вертикальной линии расчерченной в клетку таб­лицы наносят типы яйцеклеток, по горизонтальной - типы спермиев. На пересечении линий, ведущих от обо­значений обоих типов гамет, выписывают сначала гены одной аллельной пары, а затем другой. Так определяют генотипы и соответствующие им фенотипы гибридов при всех возможных сочетаниях гамет.

По фенотипу гибриды F₂ (второе поколение) образуют четыре класса и распределяются в числовом соотношении: 9 желтых круглых : 3 желтых морщинистых : 3 зеленый круглых: 1 зеленый морщинистый. Распределение тех же\ гибридов по генотипу дает 9 классов в отношении: 4АаВв 7 2ААВв:АаВВ:2Аавв:2ааВв: 1ААВВ:Аавв: laaBB: 1аавв.

Гены каждой пары признаков (Аа и Вв) распределя­ются, как и при моногибридном скрещивании, в отноше­нии 1:2:1.

В соответствии с этим и распределение классов по фенотипу по каждой паре аллель идет в отношении 3 : 1 (12 желтых: 4 зеленых и 12 круглых: 4 морщинистых). На основе этого Грегор Мендель сформулировал закон неза­висимого наследования признаков: расщепление по каждой паре признаков идет независимо от других пар признаков.

Окраска и форма семян у гибридов F₂ сочетаются во всех возможных комбинациях. Во втором поколении полу­чаются гибриды, сочетающие признаки обеих родительских форм, т.е. идет новообразование. Числовые отношения распределения классов по фенотипу и генотипу при скре­щивании организмов, различающихся по двум аллелям, являются результатом произведения числовых отношений по каждой из аллельных пар. Это положение верно для любого числа аллелей.

Расщепление F₂ при дигибридном скрещивании в отношении 9:3:3:1 наблюдается только при полном доминировании по обеим парам аллельных генов. При неполном доминировании или доминировании по од­ному признаку гетерозиготные особи будут отличаться от гомозиготных, и число фенотипических классов в F₂ увеличится.

Лекция 12.

Возникновение жизни на земле..

Теория Опарина

Начало систематической разработки проблемы возникновения жизни на Земле было положено в 1920-х гг. В 1924 г. вышла в свет книга А.И. Опарина «Происхожде­ние жизни» и в 1929 г. статья Д. Холдейна на эту же тему, где еще раз повторились «постулаты» Опарина. Поэтому теория о происхождении жизни на Земле в результате «большого биологического взрыва» смело можно назвать теорией Опарина.

Согласно этой теории жизнь возникла на земле. Этот процесс складывался из следующих этапов:

1) из неорганических веществ образовались органи­ческие вещества;

2) происходила быстрая физико-химическая пере­стройка первичных органических веществ. Зеркально
асимметричные органические предбиологические вещества в условиях активной вулканической деятельности, высокой температуры, радиации, усиленного ультрафиолетового излучения, грозовых разрядов, полимеризации левовращающих аминокислот быстро преобразовались в первичные белки. Одновременно возникли азотистые основания - нуклеотиды;

3) физико-химические процессы способствовали об­разованию коацерватных капель (коацерватов) – структур типа геля, образованию полинуклеотидов - ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота) и включению их в коацерваты, образованию «пленки», которая отделила коацерваты от окружающей среды, что привело к возникновению предбиологической системы, которая являлась открытой системой. Имела способность к матричному синтезу белка и разложению.