Поміркуйте

Які фактори можуть упливати на формування ознак організму?

Згадайте

• Як гени можуть взаємодіяти між собою?

• Що таке кросинговер?

Різноманітність форм мінливості

Ви вже знаєте, що мінливість — це властивість живих організмів змінюватися. Ці зміни можуть відбуватися як із самим організмом упродовж певного часу, так і зі зміною поколінь у кожного з видів живих організмів.

Генетики виділяють дві основні форми мінливості: спадкову (генотипову) і неспадкову (модифікаційну, або фено-типову).

Зміни, які виникають у випадку спадкової мінливості, передаються нащадкам. А зміни, які виникають у випадку неспадкової мінливості, нащадкам не передаються.

Спадкова мінливість поділяється на комбінативну й мутаційну. За комбінативної мінливості структура ДНК не змінюється. Відбувається лише перекомбінування алелів різних генів. За мутаційної мінливості структура ДНК може змінюватися.

Модифікаційна (фенотипова) мінливість

Неспадкову мінливість іще називають фенотиповою, або модифікаційною. Модифікації — це фенотипові зміни, які виникають під упливом умов середовища. Модифікаційні зміни ознаки не успадковуються, але її діапазон (норма реакції) генетично зумовлений і успадковується. Вони не спричиняють змін генотипу. Модифікаційна мінливість відповідає умовам існування, є пристосувальною.

Унаслідок цієї мінливості під дією на організм факторів навколишнього середовища змінюється інтенсивність ферментативних реакцій або відбувається «включення» чи «виключення» певних генів. Характерною рисою модифікаційної мінливості є оборотність — зникнення змін у разі зникнення специфічних умов середовища, що зумовлює виникнення модифікації.

Комбінативна мінливість

Комбінативна мінливість пов’язана з отриманням нових поєднань генів у генотипі. Ви вже добре знайомі із цим типом мінливості на прикладі законів Г. Менделя і взаємодії генів.

В еукаріотів, які розмножуються статевим шляхом, ком-бінативна мінливість досягається в результаті трьох процесів:

• незалежного розходження хромосом під час мейозу;

• випадкового поєднання гамет під час запліднення;

• рекомбінації генів завдяки кросинговеру.

Самі гени при цьому не змінюються, але виникають нові їхні поєднання, що призводить до появи організмів з іншими генотипом і фенотипом.

Комбінативна мінливість у прокаріотів

Комбінативна мінливість трапляється не лише в еукаріотів, які здійснюють її під час статевого розмноження. У мікроорганізмів, які розмножуються нестатевим шляхом, теж виникли спеціальні механізми комбінатив-ної мінливості. Це кон’югація, трансдукція і трансформація (мал. 33.2).

Кон’югація — це безпосередній контакт між двома бактеріальними клітинами за допомогою спеціальних порожнистих трубочок (статевих ворсинок), під час якого генетичний матеріал з однієї клітини переноситься в іншу. Зазвичай кон’югація контролюється генами, які розташовані в плазміді.

Трансформація — це перенесення ДНК, яка була ізольована, із одних бактеріальних клітин до інших. Найчастіше вона відбувається після загибелі бактеріальних клітин. Після того, як загиблі клітини руйнуються, окремі фрагменти їхньої ДНК можуть поглинатися іншими бактеріями. Потім бактерії вбудовують ці фрагменти у свою кільцеву молекулу ДНК.

Трансдукція — це перенесення бактеріальних генів з однієї клітини в іншу за допомогою бактеріофага. Коли бактеріофаги роз-

множуються в клітині, то в деякі з вірусних часток потрапляє ДНК не вірусу, а бактерії. Вірусна частка переносить цю ДНК в іншу бактеріальну клітину, де вона вбудовується в бактеріальну хромосому.

За допомогою таких процесів бактерії можуть, наприклад, обмінюватися генами стійкості до антибіотиків.

Ключова ідея

Мінливість поділяють на спадкову й неспадкову. Зміни, які виникли внаслідок модифікаційної мінливості, не передаються нащадкам. Зміни, які виникли внаслідок спадкової мінливості, нащадкам передаються. Спадкова мінливість поділяється на комбінативну й мутаційну. За комбінативної мінливості структура ДНК не змінюється, а за мутаційної може змінюватися.

Перевірте свої знання

1. Що таке мінливість? 2. Що таке модифікаційна мінливість? 3. Наведіть приклади модифікаційної мінливості в рослин і тварин. 4. Складіть список характерних особливостей комбінативної мінливості. 5. Наведіть приклади комбінативної мінливості в живих організмів. 6. Порівняйте спадкову й неспадкову мінливість. 7*. Складіть список факторів, які можуть упливати на мінливість живих організмів.

Це матеріал з підручника "Біологія 9 клас Задорожний" (поглиблений рівень)