В чем суть модификационной изменчивости? Наследуется ли она? Приведите примеры.
Модификационная, или ненаследственная, или фенотипическая изменчивость — изменения признаков организма, которые не обусловлены изменением генотипа и, соответственно, не наследуются.
Возникают различные изменения признаков под воздействием внешней среды.
Пример изменчивости определенных признаков из-за воздействия внешних факторов — окраска листьев у популярного домашнего растения сеткреазии. На солнечном подоконнике сеткреазия будет густо-фиолетовой, но, если ее перенести в затененное место, она станет зеленой и таковой останется. Если же взять отросток зеленого растения и укоренить его при хорошем освещении — листья вновь станут фиолетовыми.
Если человек, родившийся с узкими, покатыми плечами, начнет профессионально заниматься плаванием, его плечевой пояс станет очень мощным. Но ребенок, родившийся у такого спортсмена, широкие плечи не унаследует. Ненаследуемость имеет место в связи с тем, что в поколениях наследуются именно гены, а не внешние признаки непосредственно.
1. Групповой (массовый) характер изменений. К примеру, пожелтение листьев на деревьях от жары и недостатка влаги имеет массовый характер. В этом случае особи одного вида, помещенные в одинаковые условия (высокая температура, засушливость), приобретают сходные признаки.
2. Соответствие изменений действию фактора среды. Чем сильнее действует фактор (солнце), тем больше изменений (желтых листьев).
Генотип устанавливает границы, в пределах которых происходит изменчивость. Степень вариативности конкретного признака (границы модификаций) — это так называемая норма реакции. Обычно количественные признаки (например, удойность коров или яйценоскость кур) отличаются более широкой нормой реакции. Они могут варьироваться в гораздо более широких пределах, чем качественные признаки.
Вариационная кривая
Модификационная изменчивость множества признаков у всех живых организмов ограничена определенными правилами, подчинена ряду закономерностей. Данные закономерности можно выявить при наблюдении за тем, как проявляется тот или иной признак у определенной группы особей (обозначенной литерой n).
При этом важно, что сила выраженности наблюдаемого признака у особей может быть весьма различной. Варианта (v) — конкретное значение выраженности признака. Наконец, частота встречаемости разных вариантов обозначена литерой р.
Если мы хотим проанализировать изменчивость признака в некой группе особей, необходимо составить вариационный ряд, где эти особи будут расположены по возрастанию выраженности у них признака.
Вариационный ряд
Например, мы хотим выяснить продуктивность пшеницы. Возьмем сто колосьев — понятно, что n будет равняться 100. Подсчитаем количество колосков в каждом колосе (v) — где-то будет 17 колосьев, где-то 14 и т. д. Теперь подсчитаем количество колосьев с разными количествами колосков. Составляем вариационный ряд.
V – варианта |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
P – частота встречаемости |
2 |
7 |
22 |
32 |
24 |
8 |
5 |
Вариационная кривая
Выявив подобный вариационный ряд, исследователь может построить вариационную кривую. Она представляет собой график, на котором отображены частоты встречаемости всех конкретных вариант.
Мы видим на примере колосьев пшеницы, что среднее значение признака (17 колосков) встречается в природе часто (таких колосьев целых 32!), а значительно отличающиеся от среднего вариации — редко (всего 2 колоса с 14 колосками и 5 колосьев с 20 колосками). Данное явление называют нормальным распределением.
Изучение механизмов модификационной изменчивости, понимание ее закономерностей, очень важно. Вооруженные знаниями, мы можем предсказать, спланировать степень выраженности большого количества признаков в зависимости от того, как меняются условия внешней среды.
Экспрессивность и пенетрантность
1. Экспрессивность – количественная вариабельность фенотипического проявления признака. Например, артериальное давление у человека имеет широкий диапазон значений: от 90 до 240 мм рт. ст. и более. Экспрессивность определяется генотипом.
2. Пенетрантность – степень пробиваемости гена в признак; процент субъектов, обладающих данным признаком к общему числу субъектов носителей гена. Например, такое наследственное заболевание человека как ретинобластома (злокачественное новообразование глаза, проявляющееся в возрасте до 5 лет) имеет пенетрантность 60%. Это означает, что из всех людей – носителей гена лишь 60% заболеют ретинобластомой. Вероятно, феномен пенетрантности может быть объяснен с точки зрения влияния генетического окружения патологического гена, чье проявление тормозится присутствием соседних генов.
Поля помеченные * являются обязательными для заполнения
Поля помеченные * являются обязательными для заполнения
Поля помеченные * являются обязательными для заполнения