Вопрос. Формы изменчивости живых организмов

Вопрос. Строение и функционирование эукариотических генов.

Вопрос. Строение и функционирование прокариотических генов.

Эукариотический ген - совокупность сегментов ДНК, которые вместе составляют экспрессируемую единицу, обусловливающую образование специфического функционального продукта (молекулы РНК или полипептида).
Эукариотические гены состоят из следующих сегментов ДНК:
1) единица транскрипции (кодирующий участок, интроны, 5’-лидерная и 3’-трейлерная последовательности зрелой мРНК, спейсеры);
2) последовательности, необходимые для начала транскрипции (промотор) и образования правильного 3’-конца зрелой мРНК;
3) цис-элементы – последовательности, регулирующие транскрипцию (ответственные за частоту инициации транскрипции, за тканевую, клеточную и временную специфичность транскрипции).
Транскрипция эукариот регулируется не только цис-элементами, но и транс-элементами – белками или РНК, специфически связывающимися с определенными участками ДНК, влияя, тем самым, на процесс транскрипции. Последовательности ДНК, кодирующие транс-элементы, не подходят под приведенное выше определение эукариотического гена. У эукариот цис- и транс-элементы могут располагаться как в непосредственной близости от единицы транскрипции, которую они регулируют, так и в отдаленных от неё участках генома.
Под приведенное выше определение эукариотического гена не подходят также последовательности ДНК, влияющие на пространственную конфигурацию гена в хроматине и его топологию.

Изменчивость — свойство организма приобретать новые признаки и особенности индивидуального развития, отличающиеся от родительских. Выделяют фенотипическую (или ненаследственную) и генотипическую (или наследственную) изменчивость. Новые признаки могут служить основой для эволюции вида при условии их наследования.
Фенотипическая изменчивость
При фенотипической изменчивости наследственный материал не меняется: изменения касаются только признаков индивида. Они не передаются по наследству даже при длительном и/или повторном воздействии (например, обряд инициации у некоторых народов в виде нанесения повреждений: обрезание крайней плоти, протыкание носовой перегородки или губ, удаление клыков и т.д.; изменение формы грудной клетки при ношении корсетов или удалении ребер; изменение формы стопы при использовании обуви и т.п.).
Модификационная изменчивость
Если по своей выраженности изменения не выходят за пределы диапазона нормы реакции, то подобные фенотипические изменения называют модификационными. Наиболее выраженно модификационная изменчивость проявляется при реакциях организма на изменения факторов среды, например условий проживания в различных географических зонах, интенсивности солнечной радиации, характера питания и т.д. Модификационная изменчивость имеет адаптивное значение.

Выделяют изменчивость качественную (олигогенную, альтернативную), основанную на изменчивости по качественным признакам, и количественную (полигенную, непрерывную, флуктуирующую), основанную на изменчивости по количественным признакам.
Качественные признаки контролируются, как правило, одним или немногими генами, действие которых четко отделено от действия ненаследственных факторов. Различия по качественным признакам устанавливаются непосредственно путем наблюдения или сравнения без применения измерения или взвешивания. Качественные признаки обладают прерывистой изменчивостью.
Большая часть качественных признаков при гибридизации наследуется в соответствии с законами Г. Менделя. Отсюда и наследственная качественная изменчивость обусловлена индивидуальным или комбинированным действием одной или нескольких пар аллелей, расщепление по которым подчиняется менделевским закономерностям.
Количественные признаки (мерные, полигенные) контролируются суммарным действием большого числа генов. Эти признаки могут быть определены путем измерения, взвешивания, подсчета. Вследствие полигенного контроля и большой модификационной изменчивости под влиянием условий внешней среды количественные признаки обладают непрерывной изменчивостью. Проявление количественных признаков в значительной степени зависит от условий внешней среды.
Изменчивость органически присуща всем живым существам. Среди систематиков до сих пор идут споры об объеме и отличительных признаках такой основной систематической категории, как вид. Однако постепенно на смену представлениям о неделимом монотипном виде приходит понятие о политипической структуре вида, сторонниками которой были и наши ученые В.Н. Сукачев и Н.И. Вавилов.
В.Н. Сукачев отмечал среди внутривидовых следующие категории:
• экотипы — наборы биотипов, отвечающие определенным условиям существования, включающие климатипы, эдафотипы, ценотипы — как результат групповой изменчивости;
• лузусы — формы, отличающиеся какими-либо признаками, но не обладающие определенным ареалом или не относящиеся к определенным экотипам, например красно- и зелено-шишечные формы ели;
• аберрации — редкие резко уклоняющиеся формы: змеевидные, плакучие и т. п.;
• экады — ненаследственные формы, или модификации.
Для практической селекции очень большое значение имеет закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, сформулированный Н.И. Вавиловым
фенотипическая изменчивость некоторыми исследователями (С. А. Мамаев) делится на: внутривидовую и внутриорганизменную, или эндогенную.
Внутривидовая изменчивость подразделяется на:

• индивидуальную — проявление дифференциации особей в пределах вида;
• половую — зависящую от пола;
• хронографическую (временную), включающую возрастную(онтогенетическую) и сезонную изменчивости;
• экологическую, обусловленную воздействием на растение определенных факторов окружающей среды;
• географическую — результат дифференциации вида в пределах ареала в широтном и меридиональном направлениях;
• гибридогенную — на границах ареалов в местах спонтанной гибридизации.
Эндогенная (или метамерная) изменчивость — это изменчивость органов (листьев, цветков, плодов, семян и т. п.) в пределах особи. В зависимости от уровня изменчивости тех или иных видов оценивается их исходный материал. Изучение изменчивости исходных популяций позволяет выбрать наиболее эффективный метод селекции.

Дата добавления: 2015-04-24