Модификационная изменчивость и ее роль в эволюции

Рекомбинативная роль в эволюции

Рекомбинация - это перераспределение генетического материала в результате процесса скрещивания. Происходит возникновение новых комбинаций генов. Рекомбинация может происходить путем обмена клеточными ядрами, целыми молекулами ДНК или частями молекул ДНК.

Эволюционное значение процесса рекомбинации в том, что существенно увеличивает генетическую изменчивость вида в целой популяции. Это дает возможность виду приспосабливаться к среде обитания. Преимущества рекомбинации настолько велики, что этот процесс характерен для всех живых организмов, вирусы, бактерии, растения и животные.

У эукариот рекомбинативные системы достигли большого разнообразия и представляют собой сложную систему. Рекомбинативная изменчивость у раздельнополых многоклеточных организмов возникает в результате действия 3-х факторов:

1. Случайное распределение хромосом в мейозе.

2. За счет случайного распределения гамет при оплодотворении

В моногибридном скрещивании

АА аа Аа аА

В дигибридном скрещивании 4² = 16

В тригибридном скрещивании 4³ = 64

3. Процесс кроссинговера - перекрест хромосом. В результате появляются хромосомы несущие отличные от родительского набора аллелей. Наиболее важное значение у форм с половым размножением; меньшее значение у бактерий и вирусов. Растения по уровню рекомбинативной изменчивости занимают промежуточное положение между животными и микроорганизмами. У бактерий вырабатываются различные механизмы повышения генетической изменчивости, это:

· конъюгация,

· трансформация,

· трансдукция.

Конъюгация - это непосредственный обмен участками ДНК, когда какой-то участок ДНК отходит от клетки донора и передается к клетке реципиенту при непосредственном контакте.

Трансформация - обмен фрагментами ДНК и это явление обнаружено у рода Streptococcus sp.

Трансдукция - это обмен определенными фрагментами ДНК вместе с бактериофагом от клетки донора к клетке реципиента.

За счет рекомбинативного процесса, возникает значительно больше наследственных изменений, чем за счет мутационного процесса.

Модификации, это результат приспособленности доминантного вида к конкретным условиям существования. Модификация способствует выживанию вида, т.е. модификационная изменчивость - это изменчивость в пределах нормы реакции генотипа.

Модификации возникают под влиянием различных факторов среды (свет, температура, химизм среды, влажность).

Например,световые и темновые листья растений. Модификации листьев у одного растения. Листья на свету имеют меньшие размеры, тем самым уменьшается испарение влаги (небольшое количество устьиц). Темновые же листья приобретают большие размеры, за счет этого компенсируют недостаточную освещенность. У тех растений один и тот же генотип, в зависимости от условий освещенности растения приобретают листья той или иной величины.

Модификация может возникать от температурных факторов.

Например, такое растение как, китайская примула. Если температура комнатная, то цветки имеют розовую окраску. Если температурные условия другие (выше 35⁰С) - цветки белые.

Модификация может возникать в зависимости от фона, на котором обитают организмы. Паулер Камерер проводил опыты с пятнистой саламандрой. Если выращивать и содержать саламандру на светлом фоне, то у них происходит разрастание белых пятен и уменьшение темных пятен. Это связано с перераспределением пигментов (хроматофоров) в теле под кожей. Перераспределение пигментов играет приспособительную роль в жизнедеятельности организма.