Спадкова мінливість – біологія

Модифікаційні зміни не змінюють генотипу і у спадок не передаються. Поряд з модифікаціями в організмах відбуваються і більш глибокі зміни, що змінюють генотип. Ці зміни передаються потомству і носять назву спадкової мінливості.

Набір генів кожної істоти можна розділити на моно-морфних (близько 2/3) і поліморфні (<грец. Polymorphos різноманітний) гени.

Мономорфні гени відповідають за найбільш важливі, кардинальні життєві функції, комплекс яких властивий тільки даному виду як унікальному освіті. Будь-які порушення мономорфних генів згубно позначаються на життєздатності організму. Ці гени не мають алелей: для життєздатності організмам необхідна присутність в генотипі двох непошкоджених мутаціями мономорфних генів. Поліморфні гени – алельних, вони відповідають за менш важливі ознаки і забезпечують адаптацію. Так, закодовані ними довжина і колір шерсті тварин можуть сильно варіювати. Різні особини одного виду можуть мати різноманітні аллели поліморфних генів (їх поєднання при схрещуванні і вивчали Г. Мендель, Т. Морган), але мономорфная частина генома у них абсолютно однакова. Наприклад, амінокислотний склад ферментів і особливо їх активного центру не може змінюватися, оскільки це призводить до втрати активності ферментів. Такі зміни, як правило, летальні.

Розглянемо основні види спадкової мінливості.

Комбинативная мінливість. Цей тип мінливості характерний тільки для організмів, що розмножуються статевим шляхом. Комбинативная мінливість є в основному результатом перекомбінірованія хромосом в мейозі, значний внесок вносять також перекомбінаціі генів у процесі кросинговеру. Після запліднення в зиготі виявляється нова комбінація генів, а значить, нове поєднання спадкових задатків.

Комбинативная форма мінливості забезпечує практично невичерпне розмаїття істот кожного виду (див. Розрахунок можливих варіацій на с. 84), робить особин унікальними і неповторними.

Мутационная мінливість викликана порушенням генів або хромосом. Ці порушення називають мутаціями. На відміну від перекомбінація, перетасовував вже наявні гени, мутації призводять до виникнення нових алелей генів (рецесивний аллель – це результат мутації). Більшість мутацій шкідливі і навіть небезпечні. Особини, які мають мутації, виявляються

болючими, а часто і зовсім не життєздатними. Але іноді мутації повідомляють організму і деякі корисні властивості. Так, наприклад, генотип деяких людей містить мутантний ген, що викликає в гомозигот серповидно-клітинну анемію. Хворі гинуть в ранньому віці. Але гетерозиготні носії завдяки цьому гену виявляються стійкими до малярії.

У гетерозиготі шкідливу дію мутацій в поліморфних генах зазвичай не проявляється, адже більшість мутацій рецесивні: мутантні аллели мають дефекти і не в змозі конкурувати з нормально функціонуючими і тому домінантними алелями.

Деякі мутації (альбінізм, коротконогих, короткопа-лость, відсутність пір’я або вовни) добре помітні. Інші мутації не занадто значні і призводять лише до невеликих відхилень від норми.

Вперше мутації були виявлені голландським ботаніком Г. де Фріз і незалежно від нього російським ботаніком С. І. Коржінським. Де Фриз назвав мутаціями переривчасті стрибкоподібні зміни спадкового ознаки. Наведемо основні властивості мутацій:

1. Мутації виникають раптово, стрибкоподібно,

без плавних переходів.

2. Мутації генетично стійкі і передаються

у спадок.

3. Мутації випадкові і ненаправлену.

4. Подібні мутації можуть виникати неодноразово.

Кожна мутація викликана якоюсь причиною, зовнішньої або внутрішньої. Мутації, що виникають під впливом зовнішніх впливів (випромінювання, хімічних сполук), називають індукованими, а фактори, їх викликають, – мутагенами. Мутації, що не мають зовнішньої причини, називають неіндуці-рова або спонтанними. Так, наприклад, ДНК-полімерази іноді помиляються і вставляють некомплементарни нуклеотид.

Мутації в статевих клітинах (їх ще називають генеративних – <лат. Genera народжую) передаються всім клітинам майбутнього організму. Відбуваються в соматичних клітинах соматичні мутації змінюють тільки частина клітин організму. Соматичні мутації в клітинах тварин не передаються у спадок, тому що новий організм виникає з статевих клітин.

Посилання на основну публікацію