Изменчивость и её виды. Модификационная изменчивость
Фенотип формируется взаимодействием генотипа и среды: генотип задаёт возможности, среда определяет, какая из них реализуется. Признаки бывают качественные (альтернативные: цвет глаз, группа крови — определяются одним или немногими генами, среда влияет слабо) и количественные (масса, рост, удой — полигенные, сильно зависят от среды, измеряются).
Свойства модификационной изменчивости: адекватна условиям (направлена, приспособительна), групповая (все особи в одинаковых условиях меняются сходно), обратима (исчезает с прекращением действия фактора), не наследуется, ограничена нормой реакции. Примеры: загар, увеличение массы мышц при тренировках, разная форма листьев стрелолиста в воде и на воздухе, рост растений на разных почвах, число эритроцитов в горах, окраска шерсти гималайского кролика в зависимости от температуры.
Норма реакции — пределы модификационной изменчивости признака, определяемые генотипом; наследуется именно норма реакции. Широкая — масса, удой, урожайность; узкая — окраска глаз, группа крови, число пальцев. Вариационный ряд — расположение значений признака по возрастанию; вариационная кривая — график частоты встречаемости каждого значения (В. Иогансен): чаще встречаются средние значения, крайние редки.
Норма реакции — пределы модификационной изменчивости признака, заданные генотипом. Она бывает широкой (масса тела, удойность, число листьев — сильно зависят от условий) и узкой (жирность молока, окраска шерсти, группа крови — почти не меняются). Наследуется не сам признак, а норма реакции: поэтому улучшение условий повышает урожай сорта лишь до предела, заложенного генотипом.
Вариационный ряд и кривая. Если расположить варианты признака по возрастанию и подсчитать, сколько особей имеет каждое значение, получится вариационный ряд, а его график — вариационная кривая. Большинство особей имеет среднее значение, крайние варианты редки. Среднее вычисляют как
Как построить вариационный ряд. Выбирают признак и измеряют его у всех особей выборки; каждое значение признака — варианта (\(v\)), число особей с этим значением — частота встречаемости (\(p\)). Варианты располагают по возрастанию, вычисляют среднее и размах изменчивости — разницу между наибольшей и наименьшей вариантами. Пример: у 20 колосьев пшеницы число колосков 14, 15, 16, 17 и 18 встретилось соответственно 2, 4, 8, 4 и 2 раза; среднее \( \bar{x}=\frac{14\cdot 2+15\cdot 4+16\cdot 8+17\cdot 4+18\cdot 2}{20}=\frac{320}{20}=16 \), размах — 4 колоска. Вариационная кривая такого ряда симметрична, с максимумом на среднем значении.
Опыт В. Иогансена. Так было обосновано различие генотипа и фенотипа и наследование нормы реакции, а не самого признака.
| Свойство | Модификационная изменчивость | Генотипическая изменчивость |
|---|---|---|
| Что меняется | Только фенотип, генотип прежний | Генотип: сочетание аллелей (комбинативная) или сами гены и хромосомы (мутационная) |
| Наследуется ли | Нет — наследуется только норма реакции | Да |
| Характер (по Ч. Дарвину) | Определённая, групповая: все особи в одинаковых условиях меняются сходно | Неопределённая, индивидуальная: изменения случайны и у разных особей разные |
| Связь с условиями | Соответствует силе воздействия, обычно приспособительна, обратима | Не связана с условиями по направлению; мутации стойки, часто вредны или нейтральны |
| Пределы | В границах нормы реакции | Может менять саму норму реакции и давать новые признаки |
| Значение | Приспособление особи к изменениям среды в течение жизни | Материал для естественного и искусственного отбора |
| Вид изменчивости | Затрагивает ли генотип | Передаётся ли потомству | Примеры |
|---|---|---|---|
| Модификационная (ненаследственная) | Нет, меняется только проявление генов | Нет | Загар, увеличение массы при усиленном кормлении, мельчание листьев в тени |
| Комбинативная | Новые сочетания имеющихся генов | Да | Дети похожи на родителей, но отличаются от них и друг от друга |
| Мутационная | Изменение самих генов или хромосом | Да (если мутация в половых клетках) | Альбинизм, полиплоидные сорта, серповидноклеточная анемия |
Опыт В. Иогансена. Вывод: изменчивость внутри чистой линии, где генотип у всех одинаков, ненаследственная (модификационная), и отбор в ней неэффективен; отбор действует только там, где есть наследственные различия, например в смеси линий.
Свойства модификаций: они массовы (сходно изменяются все особи в одинаковых условиях), обратимы (загар сходит, вес снижается), соответствуют силе воздействия и имеют приспособительный характер — поэтому их называют определённой изменчивостью. Долговременные модификации могут сохраняться в течение жизни, но всё равно не наследуются.
Закрепите теорию: 7 терминов и 12 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.
Пройти урок arrow_forward