profil

Zmienność organizmów

drukuj
poleca 69% 101 głosów

Zmienność organizmów polega na występowaniu różnic w obrębie cech, które organizmy posiadają. Może być niedziedziczna i dziedziczna.

Zmienność niedziedziczna, czyli modyfikacyjna
Zmienność modyfikacyjną zwaną również fluktuacyjną stanowią wszelkiego rodzaju zmiany zachodzące w organizmie podczas całego jego życia, które są wynikiem działania na organizm różnorodnych czynników środowiska i nie są przekazywane potomstwu.

Organizm reaguje na tak powstałe zmiany dzięki zdolności przystosowawczej. Przykładem są zmiany w morfologii roślin rosnących w różnych środowiskach, np. mniszka lekarskiego rosnącego w górach i na nizinie, sosny rosnącej samotnie, w otoczeniu innych drzew lub na wydmie, wystąpienie czarnego zabarwienia ogona, nóg i pyszczka u królika himalajskiego.

Zmienność dziedziczna
Uwarunkowana jest zmianami w genotypie. Wyróżnia się zmienność rekombinacyjną i mutacyjną.
Zmienność rekombinacyjna związana jest z mejozą. Występuje zmienność rekombinacyjna międzychromosomowa i wewnątrzchromosomowa. Międzychromosomowa jest wynikiem niezależnej segregacji chromosomów opartej na prawach Mendla. Wewnątrzchromosomowa związana jest z crossing–over. Ponadto zmienność rekombinacyjna jest wynikiem losowego łączenia się gamet pochodzących od różnych rodziców.
Zmienność mutacyjna jest spowodowana utworzeniem nowej informacji genetycznej. Zachodzi dzięki nagłym, skokowym i bezkierunkowym zmianom DNA. Mogą one powstać w sposób spontaniczny, bez ingerencji określonych przyczyn zewnętrznych lub indukowany, gdy są wywołane przez różne czynniki fizyczne lub chemiczne /mutageny/. Osobnik posiadający zmienione w wyniku mutacji cechy to mutant.

Mutacje somatyczne zachodzą w komórkach ciała osobnika.
Mutacje generatywne zachodzą w gametach, stąd są dziedziczone. Wyróżnia się dwie kategorie mutacji: genowe i chromosomowe.
Mutacje genowe polegają na zmianie, jaka zachodzi w obrębie jednego genu. Wyróżnia się dwa typy mutacji genowych:
• substytucje – zastąpienie pojedynczej zasady azotowej w danym nukleotydzie na inną zasadę. Zasięg substytucji ogranicza się do miejsca, gdzie nastąpiła zamiana.
Ze względu na efekt, jaki substytucja może spowodować, wyróżnia się:
– mutacje synonimiczne /milczące/ – wymianie ulega zasada azotowa, która zajmuje trzecie miejsce w triplecie, ale sens tego tripletu nie ulega zmianie;
– mutacje zmiany sensu – zmiana zasady w triplecie powoduje zmianę sensu tego tripletu;
– mutacje nonsensowne – na skutek zmiany jednej zasady w trójce powstaje triplet nonsensowny, który zatrzymuje syntezę białka.
• mutacje genowe związane z utratą lub wstawieniem nukleotydu, przy czym: delecja polega na utracie jednej lub większej liczby par nukleotydów, a insercja na wstawieniu.

W wyniku mutacji genowych powstaje jeden lub więcej zmienionych alleli w obrębie danego genu. Mutacje genowe mogą dotyczyć różnych cech – morfologicznych, fizjologicznych, biochemicznych. W przypadku tych ostatnich mogą prowadzić do zaburzeń w przebiegu różnych szlaków metabolicznych, co stanowi przyczynę chorób.
Mutacje chromosomowe /aberracje chromosomowe/ polegają na zmianie, jakiej ulega jeden lub większa liczba chromosomów. Dzielą się na strukturalne i liczbowe.

Mutacje chromosomowe strukturalne dotyczą zmiany struktury chromosomu. Wyróżnia się:
• deficjencje – utrata fragmentu chromosomu; mutacje takie mogą być letalne;
• duplikacje – podwojenie fragmentu chromosomu;
• inwersje – odwrócenie fragmentu chromosomu o 180° po wcześniejszym pęknięciu chromosomu w dwóch miejscach;
• translokacje – przeniesienie fragmentu jednego chromosomu na inny chromosom niehomologiczny.

Mutacje chromosomowe liczbowe /genomowe/ polegają na zmianie liczby chromosomów. Wśród mutantów wyróżnia się aneuploidy i euploidy.

Aneuploidy, to organizmy posiadające zmienioną liczbę pojedynczych chromosomów, np.:
– monosomik w jednej z par chromosomów homologicznych posiada tylko jeden chromosom;
– trisomik zamiast dwóch chromosomów homologicznych w jednej z par posiada trzy chromosomy.
Euploidy /eupoliploidy/ to organizmy, które mają zmienioną liczbę genomów /kompletów chromosomów/. Wśród nich wyróżnia się dwie grupy: autopoliploidy i allopoliploidy.
– Autopoliploidy posiadają zwiększoną liczbę identycznych genomów, np. triploidy /3n/, tetraploidy /4n/. Mutacje, które prowadzą do powstania autopoliploidów zachodzą w obrębie jednego gatunku. U roślin zwiększenie liczby genomów jest częste i prowadzi na ogół do zwiększenia żywotności i płodności, natomiast u zwierząt jest rzadkie i często letalne.
– Allopoliploidy posiadają genomy, które pochodzą od różnych gatunków. Powstają na skutek krzyżówek międzygatunkowych. U roślin często krzyżówki między bliskimi odmianami prowadzą do powstania nowych odmian /np. u roślin uprawnych/. U zwierząt krzyżówki takie są bardzo rzadkie i z reguły letalne /wyjątek: muł – bardzo żywotny, ale bezpłodny/.

Przydatne hasło? Tak Nie