Zmienność organizmów i jej przyczyny

Zmienność to właściwość ulegania zmianom Zmienność to właściwość ulegania zmianom. W biologii przez zmienność rozumiemy występowanie różnic między osobnikami należącymi do danej populacji Ogólnie zmienność możemy podzielić na taką która się nie dziedziczy, oraz na taką która podlega dziedziczeniu

Nabyte nowe wartości cechy nie są dziedziczone. Trwałość nabytej cechy w ten sposób zależy od warunków środowiskowych. (zmienność fluktuacyjna) Istnieją pewne granice zmiany wartości danej cechy. Granica w jakiej genotyp może modyfikować fenotyp pod wpływem zmieniających się warunków nazywamy – Plastycznością genotypu

W wielu przypadkach plastyczność genotypu jest bardzo duża np W wielu przypadkach plastyczność genotypu jest bardzo duża np. Strzałka wodna

Liście o kształcie strzałkowatym rosnące nad wodą

Liście o kształcie taśmowatym rosnące pod wodą

Liście o kształcie sercowatym rosnące na powierzchni wody

Fenotyp jest nie tylko determinowany przez genotyp, ale również na fenotyp mają wpływ czynniki środowiskowe.

Zmienność dziedzina dotyczy zjawisk, których wynikiem jest powstawanie różnic w zawartości genetycznej potomstwa

Zmienność dziedziczna (genetyczna), jest wynikiem dwóch zjawisk Mieszanie się materiału genetycznego w procesach rekombinacyjnych - Zmienność Rekombinacyjna Zmian samego materiału genetycznego czyli mutacji – Zmienności Mutacyjnej

Zmienność Rekombinacyjna Polega na tworzeniu nowych układów z już istniejących alleli Źródłem tej zmienności jest Crossing-over. Niezależna segregacja chromosomów zachodząca w mejozie. Łączenie się gamet pochodzących od różnych rodziców.

Zmienność Mutacyjna Polega na nagłych skokowych zmianach zachodzących w materiale genetycznym. Mutacje mają charakter losowy i bezkierunkowy. Zmienność mutacyjna nie jest dziedziczona jeśli dotyczy komórek somatycznych danego organizmu a organizm ten rozmnaża się płciowo. W tedy mówimy o mutacji somatycznej.

- Zachodzą bez wyraźnego udziału czynników fizycznych i chemicznych - Zachodzą z udziałem czynnika chemicznego lub fizycznego (Czynniki mutagenne lub Mutageny) - Ich częstość jest bardzo mała 1/1000000 - Ich częstotliwość zależy od czynnika mutagennego - Wynikają z błędów polimerazy DNA - Wynikają z działania czynników mutagennych

Mutacje spontaniczne występują tylko w przyrodzie, natomiast mutacje indukowane mogą zostać również wywołane sztucznie. Mutageny fizyczne: Promieniowanie jonizujące Promieniowanie UV Podwyższona temp. Mutageny chemiczne: Kwas azotowy Iperyt (gaz bojowy) Benzopiren Kolchicyna

Zmianie może ulegać zarówno niewielki fragment DNA (pojedynczy gen), jak również cały genom danego organizmu

Mutacje genowe – zmiana zachodzi w sekwencji nukleotydów, odbywa się na odcinku DNA nie większym niż jeden gen Mutacje chromosomowe – zmianie ulega jeden chromosom lub więcej

Mutacje Genowe Substytucja Delecja Insercja

Substytucja – polega na zmianie jednej pary nukleotydów na inną parę Jeżeli zastąpimy: G – A puryna na purynę C – T pirymidynę na pirymidynę Ten typ zmian nazywamy TRANZYCJĄ

Substytucja – polega na zmianie jednej pary nukleotydów na inną parę Jeżeli zastąpimy: G – C puryna na pirymidynę C – A pirymidynę na purynę Ten typ zmian nazywamy TRANSWERSJĄ

Delecje – to mutacje wynikające z utraty pary nukleotydów lub kilku par Insercja – to mutacja polegająca na wstawieniu pary lub kilku par nukleotydów.

Efekty tych mutacji mogą być różne Jeżeli zmieni się kodon na inny ale kodujący ten sam aminokwas będzie to mutacja synonimiczna (milcząca) Jeżeli zmieni się kodon na kodujący inny aminokwas lub kodujący zakończenie transkrypcji w tedy mutacja będzie poważna w skutkach.

Mutacje chromosomowe – zmianie ulega jeden chromosom lub więcej Czasami czynniki mutagenne prowadzą do zakłócenia procesu crossing-over lub do pękania chromosomów w trakcie interfazy. Dochodzi wówczas do zmiany struktury wewnętrznej chromosomu Skutki utraty części chromosomu z genami są bardzo poważne

Do mutacji chromosomowych strukturalnych zaliczamy Deficjencje Duplikacje Inwersje Translokacje

Deficjencja Duplikacja Inwersja

Translokacja

Do mutacji chromosomowych liczbowych zaliczamy Aneuploidy Euploidy Mutacje te obejmują największe zmiany materiału genetycznego Najczęstsza przyczyna powstawania to nondysjunkcja

Zmiany o charakterze Aneuploidii dzielimy na Monosomie (2n -1) Trisomie (2n+1) Tetrasomie (2n+2) Nullisomie (2n-2) Są to organizmy o zmienionej liczbie pojedynczych chromosomów.

Euploidy to organizmy o zmienionej liczbie kompletu chromosomów wśród nich wyróżniamy Autopoliploidy np. Tetraploid, Triploid Allopoliploidy np.. Muł, Pszenżyto