Как называется изменчивость связанная с изменением генотипа

Модификационная изменчивость

**1. Как называется изменчивость, не связанная с изменением генотипа:

2. Какое значение имеет модификационная изменчивость для эволюции:

А. не имеет значения;

Б. позволяет приспособиться к различным условиям среды в пределах нормы реакции признаков;

В. приводит к изменению генотипа, выживут наиболее приспособленные организмы.

**3. Укажите количественные признаки:

А. молочность коров;

Б. яйценоскость кур;

В. окраска цветов;

Г. масть животных.

4. Какое суждение верно:

А. модификационная изменчивость приводит к изменению генотипа;

Б. изменения, появившиеся в результате модификационной изменчивости, наследуются;

В. Модификационная изменчивость используется для создания новых сортов растений;

Г. у каждого признака своя норма реакции.

**5. Какие закономерности характерны для модификационной изменчивости:

А. является неопределенной изменчивостью;

Б. средние значения признаков встречаются чаще, чем крайние;

В. крайние значения признаков встречаются чаще, чем средние;

Г. один и тот же генотип в разных условиях среды формирует различные фенотипы.

6. Корень одуванчика разрезали пополам, одну половинку выращивали на лугу, другую высоко в горах. У выросших растений (крупного на лугу и маленького в горах) взяли семена и посеяли вместе, на лугу. Какой ожидается результат?

А. потомство будет неразличимо;

Б. потомство от выросшего в горах одуванчика будет мельче;

В. потомство от выросшего в горах одуванчика будет крупнее.

7. Породистых телят содержали в плохих условиях, коровы выросли низкорослыми и вместо ожидаемых 5000 кг молока давали 1000 кг в год. Сколько молока будет давать их потомство, если попадает в хорошие условия:

А. будет давать до 5000 кг молока в год;

Б. будет давать до 1000 кг молока в год;

8. Что нужно сделать фермеру, если он хочет поднять удойность коров с 3000 кг в год до 8000 кг в год?

А. улучшить условия содержания;

Б. чаще доить коров;

В. сменить породу.

9. Какой из названных признаков обладает наиболее узкой нормой реакции:

А. строение глаза;

Б. масса человека;

В. удойность коров.

10.Какой из видов изменчивости не наследуется:

11. Пределы изменчивости признака, проявляемые в разных условиях среды и контролируемые его генотипом, называются:

А. нормой реакции;

**12. Выберите признаки, характеризующие ненаследственную изменчивость:

В. индивидуальный характер;

Г. групповой характер;

Д. зависит от условий среды;

Е. сохраняется в потомстве.

1. Как называется изменчивость, связанная с изменением генотипа:

2. Какое из явлений является примером генной мутации:

А. возникновение серповидноклеточной анемии;

Б. появление триплоидных форм картофеля;

В. появление в потомстве красноглазых мух особей с темными глазами.

3. В каком случае показан поворот участка хромосомы с последовательностью генов АБВГДЕ на 180о:

4. С изменением последовательности нуклеотидов ДНК связаны:

А. генные мутации;

Б. хромосомные мутации;

В. геномные мутации.

**5. Укажите основные типы наследственной изменчивости:

А. мутационная изменчивость;

Б. определенная изменчивость;

В. фенотипическая изменчивость;

Г. комбинативная изменчивость.

6. Мутационная изменчивость в отличие от комбинативной:

А. имеет новые сочетания родительских генов в зиготе;

Б. это вновь возникшие изменения в генотипе разных уровней наследственного материала;

В. образует ряды изменчивости признака.

**7. Мутации для организма:

8. Геномные – это мутации:

А. происходящие в гене;

Б. изменяющие внутреннюю структуру хромосом;

В. изменяющие число хромосом;

Г. изменяющие генотип соматических клеток.

**9. Выберите признаки, характеризующие наследственную изменчивость:

В. индивидуальный характер;

Г. групповой характер;

Д. зависит от условий среды;

Е. сохраняется в потомстве.

10. Какое из приведенных утверждений является правильным:

А. все мутации вредны для организма;

Б. в определенных условиях среды некоторые мутации могут оказаться полезными;

В. хромосомные мутации приводят к нарушению синтеза одной из аминокислот в белке.

11. Какое из явлений является примером геномной мутации:

А. возникновение серповидноклеточной анемии;

Б. появление триплоидных форм картофеля;

В. появление в потомстве красноглазых мух особей с темными глазами.

**12. Какие суждения верны:

А. мутационная изменчивость приводит к изменению генотипа;

Б. изменения, появившиеся в результате соматических мутаций, наследуются при половом размножении;

В. мутационная изменчивость используется для создания новых сортов растения;

Читать еще: Что такое сетевое планирование

Г. комбинативная изменчивость используется для создания новых сортов растения.

Изменчивость

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.

Итак, подведем итоги. Для фенотипической (ненаследственной, групповой, определенной) изменчивости характерно:

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.

Запомните, что в основе комбинативной изменчивости лежит три краеугольных момента:

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.

Читать еще: Что в одноклассниках означает часто посещаемые

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.

Для того, чтобы понять суть мутационной изменчивости, давайте дадим характеристику мутациям:

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

Среди мутаций различают следующие виды:

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).

Данный тип мутаций проявляется в изменении числа хромосом. Выделяют:

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 получают растение – тритикале. Тритикале дает отличный урожай, однако из-за геномной мутации это растение стерильно.

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.

Читать еще: Какая форма кроны у лиственницы

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.

Изменчивость. Виды изменчивости. Модификационная изменчивость. Норма реакции

На занятии мы узнаем о всеобщем свойстве живых организмов – изменчивости. Рассмотрим виды изменчивости, модификационную изменчивость, норму реакции.

Введение

Свойство живых организмов приобретать отличия от особей своего вида и других видов называется изменчивостью.

Изменчивость бывает двух типов:

– Наследственная (генотипическая) изменчивость связана с изменением самих генов или возникновением новых комбинаций генетического материала.

– Модификационная (фенотипическая) изменчивость не связана с изменением в генотипе, не передается поколениям.

Модификационная (фенотипическая) изменчивость

Многие виды растений размножаются вегетативно, и потомки, полученные от одного растения, имеют одинаковый генотип. Это не значит, что все растения, например картофель, выросшие на одном поле и произошедшие от одного клубня, будут одинаковыми. Они будут отличаться по высоте, количеству и форме клубней и т. д. (рис. 1).

Рис. 1. Картофель

Различия зависят от факторов внешней среды: влажности, качества почвы, освещенности. Изменения признаков организма, не затрагивающие гены и не передающиеся последующим поколениям, называются модификационными. Чаще модификациям подвержены количественные признаки: рост, вес, плодовитость и т. д.

Одним из классических примеров модификационной изменчивости является изменение формы листьев растения стрелолиста, укореняющегося под водой (рис. 2).

Рис. 2. Стрелолист

У одной особи растения встречаются три вида листьев в зависимости от того, где развивается лист: под водой, на поверхности или на воздухе. Различия определяются степенью освещенности, набор генов одинаков.

Для признаков и свойств организма характерна зависимость от условий окружающей среды. На группу крови и цвет радужки глаз окружающая среда не влияет, но рост, вес, физическая выносливость зависит от внешних условий. Интересны в этом плане близнецы, которые фенотипически схожи, но разница может быть в наличии родинки у одного из близнецов. Если поместить их в разные условия: одного отправить заниматься культуризмом, а другого – шахматами, то разница в фенотипе будет более очевидной.

Норма реакции

Норма реакции – пределы модификационной изменчивости какого-либо признака.

Норма реакции определяется генетически и наследуется. Изменчивость признака может быть существенной, но не выходит за пределы нормы реакции. Есть признаки, у которых широкая норма реакции (например, молочность коров), также есть признаки с узкой нормой реакции (например, окрас шерсти кроликов).

Наследуется не сам признак, а способность проявлять этот признак в зависимости от условий.

Характеристики модификационной изменчивости (рис. 3)

Рис. 3. Характеристики модификационной изменчивости

Модификационная изменчивость встречается у всех организмов независимо от видовой принадлежности, способов размножения и разнообразия окружающей среды.

Список литературы

Теремов А.В., Петросова Р.А. Биология. Биологические системы и процессы. 10 класс. – М.: 2011. – 223 с.
Сивоглазов В.И. и др. Биология. Общая биология. 10-11класс. Базовый уровень. – 6-е изд., доп. – М.: Дрофа, 2010. – 384 с.
Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Биология. Общая биология. 10-11 класс. – М.: Дрофа, 2005. – 367 с.
Пономарева И.Н. и др. Биология. 10 класс. Базовый уровень. – 2-е изд., перераб. – М.: 2010. – 224 с.
Захаров В.Б. и др. Биология. Общая биология. Профильный уровень. 10 класс. – М.: 2010. – 352 с.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет