Изменчивость и методы ее изучения

         В природных условиях мутация  каждого отдельно взятого гена происходит очень редко. Может возникнуть представление, что малая изменчивость гена не может дать достаточного материала для естественного отбора. На самом деле это не так. У организма имеется несколько тысяч генов, так что общее число мутаций оказывается значительным.

         В связи с тем что мутации  каждого гена происходит редко,  можно говорить о его значительной  стойкости. Это имеет большое  биологическое значение. Ели бы  гены легко и часто изменялись, то существование видов стало  бы невозможно, ибо в каждом поколении организмы превращались бы в нечто совершенно новое, не похожее на родителей. Относительная стойкость видов – важное условие приспособленности организма к среде обитания.

         Способность к мутированию –  одно из основных свойств гена. Разумеется, каждая отдельная мутация вызывается какой-то причиной. Однако в большинстве случаев эти причины остаются нам неизвестными. Мутации связаны с изменениями во внешней среде. Это убедительно доказывается тем, что искусственным воздействием различных внешних факторов удается резко повысить число возникающих мутаций. Особенно эффективно действующими факторами экспериментального получения мутаций оказываются такие, которые на нуклеиновые кислоты.               

 

                                     Комбинативная изменчивость.

         Комбинативной называют изменчивость, в основе которой лежит образование рекомбинаций, т. е. таких комбинаций генов, которых не было у родителей.

         В основе комбинативной изменчивости лежит половое размножение организмов, вследствие которого возникает огромное разнообразие генотипов. Практически неограниченными источниками генетической изменчивости служат три процесса:

• Независимое расхождение гомологичных хромосом в первом мейотическом делении. Именно независимое комбинирование хромосом при мейозе является основой третьего закона Менделя. Появление зеленых гладких и желтых морщинистых семян гороха во втором поколении от скрещивания растений с желтыми гладкими и зелеными морщинистыми семенами — пример комбинативной изменчивости.
• Взаимный обмен участками гомологичных хромосом, или кроссинговер. Он создает новые группы сцепления, т. е. служит важным источником генетической рекомбинации аллелей. Рекомбинантные хромосомы, оказавшись в зиготе, способствуют появлению признаков, нетипичных для каждого из родителей.
• Случайное сочетание гамет при оплодотворении.

         Эти источники комбинативной изменчивости действуют независимо и одновременно, обеспечивая при этом постоянную «перетасовку» генов, что приводит к появлению организмов с другими генотипом и фенотипом (сами гены при этом не изменяются). Однако новые комбинации генов довольно легко распадаются при передаче из поколения в поколение.

         Комбинативная изменчивость является важнейшим источником всего колоссального наследственного разнообразия, характерного для живых организмов. Однако перечисленные источники изменчивости не порождают существенных для выживания стабильных изменений в генотипе, которые необходимы, согласно эволюционной теории, для возникновения новых видов. Такие изменения возникают в результате мутаций.  

 

                                         Коррелятивная изменчивость.   

  

         Коррелятивная, или соотносительная,  изменчивость заключается в том,  что при изменении одного какого-то определенного органа некоторые другие органы всегда или почти всегда изменяются одновременно с ним. Еще Ж. Кювье в своем «принципе корреляции» отмечал, что в теле животного между всеми его органами существует определенная корреляция как в их строении, так и в функциях. Однако, по Кювье, эти корреляции всегда изначальны, раз и навсегда созданы творцом. Дарвин показал, что корреляции возникают в процессе жизнедеятельности организма и что в силу этого изменение одного органа может повлечь за собой изменение другого.

         Примером коррелятивной изменчивости может служить связь между развитием функционирующей мышцы и образованием гребня на кости, к которой она прикреплена. Коррелятивная изменчивость наблюдается как в строении органов, так и в их функциях. У многих болотных птиц наблюдается корреляция между длиной шеи и длиной конечностей, выражающаяся в том, что формам с длинной шеей свойственны и длинные ноги.

 

Количественные  и качественные признаки. Генеральная и                             выборочная совокупность.

         При изучении наследственности и изменчивости рассматривают не весь организм в целом, а его отдельные признаки и свойства. Г. Мендель установил четкие закономерности независимого наследования признаков у гибридного потомства. Открытие явления сцепленного наследования не изменило представления о дискретном характере наследственности.

         Признак – одно из главных понятий в генетике. Наследование и изменение его являются объектами самого пристального внимания. Каждой особи присущи видовые, породные и индивидуальные свойства и признаки. Один организм отличается от другого в первую очередь внешними морфологическими признаками.

         Признаки условно подразделяют  на качественные и количественные.

К качественным признакам относят пол (мужской и женский), окраску оперение и шерстного покрова (альбинизм, пигментированность, пятнистость), тип шерстного покрова (грубая тонкая шерсть овец, смушки), рогатость, тип телосложение (конституция грубая, крепкая, рыхлая, нежная, плотная), форму гребня у кур, окраску скорлупы яиц.

         Качественные признаки контролируются  одним или несколькими генами, на действие которых не влияют  ненаследственные факторы. Наследование  качественных признаков подчиняется  закономерностям, определенным Г.  Менделем. Каждой паре качественных признаков соответствует пара аллельных генов, контролирующих развитие данных признаков.

         Различия по экстерьерным признакам определяют, как правило, с помощью глазомерной оценки. По ее результатам делают словесные описания признака у конкретного животного или у группы особей.

         Многие качественные признаки  имеют только два альтернативных  состояния, например пол –  мужской или женский, скорлупа  яиц – окрашенная или неокрашенная, цвет пуха у суточных цыплят  аутосексного кросса «Хайсекс коричневый» - или коричневый или светло-желтый. Некоторые качественные признаки могут иметь 3-5 состояний, например тип конституции, тип движения лошади, интенсивность окраски скорлупы яиц. Различия в состоянии качественного признака позволяет разделить животных на группы, несходные по его выраженности.

         Большинство хозяйственно полезных признаков, по которым ведут селекцию животных, относят к количественным, или мерным. Эти признаки получили такое название потому, что они могут быть измерены и выражены в килограммах, сантиметрах, процентах. К ним относятся удой, живая масса, содержание жира и белка в молоке, толщена шпика, яйценоскость, масса яйца, оплодотворенность яиц, вывод суточного молодняка, эффективность использования корма. Развитие каждого количественного признака обусловлено большим числом пар генов, поэтому изучать процесс наследования таких признаков значительно труднее, чем альтернативных. При изучении количественных признаков приходится сталкиваться с непрерывной изменчивостью, когда переход от одного количественного уровня признака к другому составляет непрерывный ряд величин. Такая изменчивость количественных признаков обусловлена как действие большого числа генов, так и влиянием факторов внешней среды.

         Основная задача биометрии – науки о применении статистических (математических) методов для изучения живых организмов заключается в получении комплекса параметров и коэффициентов, характеризующих членов изучаемой группы по одному или нескольким признакам. В биометрии такой массовый материал называется генеральной совокупностью,

Которая и составляет цель изучения. 

         Изучение генеральной совокупности  при большой численности животных  – сложное и дорогостоящее  мероприятие, поэтому применяют  так называемый метод выборочной совокупности, который позволяет оценить генеральную совокупность путем отбора меньшей численности обследованных животных. Но при этом выборочная совокупность должна правильно отражать качество и особенности животных, составляющих генеральную совокупность. Такое условие обеспечивается отбором части животных из генеральной совокупности по принципу случайной выборки. Метод случайного отбора членов выборки принято называть рендоминизацией. Она дает равную возможность любому члену генеральной совокупности войти в состав рендоминизированной выборки. Например, если требуется дать характеристику стада, включающего 500 овец, то делают случайную выборку, численность членов которой (объем) определяют по специальным формулам.

         Два ряда признаков изучения их варьирования у всех особей генеральной совокупности невозможно еще и потому, что это может привести к уничтожению такой совокупности. В этих случаях выборочная совокупность ( или выборочная проба) – единственный способ позволяющий изучить тот или иной признак, например средняя проба молока, взятая для определения содержания жира и белка, пробы крови – для гематологического анализа, зерна – для оценки его всхожести.                                   

 

 

                              Список используемой литературы.  

1. Ю. И. Полянский «Общая биология», Москва «Просвещение», 1998 г.
2. А. В. Бакай, И. И. Кочиш, Г. Г. Скрипниченко «Генетика», Москва «КолосС», 2006 г.
3. Н. И. Вавилов «Законы гомологических рядов в наследственной изменчивости», 1967 г.