Изменчивость

Изменчивость – это способность организмов приобретать новые свойства в процессе онтогенеза. Выделяют изменчивость наследственную или генетическую и не наследственную или фенотипическую. Изменчивость обуславливает многообразие форм жизни на Земле. Фенотипическая изменчивость возникает под воздействием факторов внешней среды. Она обратима, если фактор перестаёт действовать; имеет две разновидности:

1-ая – онтогенетическая изменчивость. Её суть в том, что организм меняется на протяжении всей жизни, в то время как генотип не меняется, а происходит лишь переключение генов.

2-ая – модификационная изменчивость возникает под влиянием среды, однако её размах определяется генотипом.

Наследственная изменчивость связана с изменением генотипа и может наследоваться; подразделяется на комбинативную и мутационную изменчивость.

Комбинативная изменчивость связана с перекомбинацией родительских генов, лежит в основе огромного разнообразия признаков. Минимальное число возможных типов гамет у индивидуума любого пола составляет 2²³, следовательно, у одной супружеской пары можно получить 2⁴⁶ различных генотипов потомков, что создаёт неповторимость (уникальность) каждого человека. Несколько меньший вклад в комбинативную изменчивость вносит кроссинговер, приводящий к образованию групп сцепления с новой комбинацией аллелей.

Реально в природе наблюдается разнообразие потомков одних и тех же родителей. Такие различия потомков объясняются тем, что в каждом акте оплодотворения встречаются генетически различающиеся гаметы. Механизмом, обеспечивающим разнообразие гамет, образуемых одним и тем же организмом, является мейоз, в ходе которого происходит не только уменьшение вдвое наследственного материала, попадающего в гаметы, но и эффективное перераспределение родительских аллелей между гаметами.

Процессами, приводящими к перекомбинации генов и целых хромосом в половых клетках, является кроссинговер и расхождение бивалентов в анафазе I мейоза (рисунок 2). Кроссинговер происходит в профазе I мейоза в то время, когда гомологичные хромосомы тесно сближены в результате конъюгации и образуют биваленты. В ходе кроссинговера происходит обмен соответствующими участками между взаимно переплетающимися хроматидами гомологичных хромосом. Этот процесс обеспечивает перекомбинацию отцовских и материнских аллелей генов в каждой группе сцепления. В разных предшественниках гамет кроссинговер происходит в различных участках хромосом, в результате чего образуется большое разнообразие сочетаний родительских аллелей в хромосомах.