Рекомбинации изменчивости

Ко второму типу наследственной изменчивости относятся изменения, возникающие у прокариот в результате рекомбинации генетического материала, при которой происходит частичное объединение геномов двух клеток. Известны три основ- [c.150]

Гораздо большее значение, чем мутации, для изменчивости видов имеют генетические рекомбинации. Они связаны с ассоциацией родительских молекул ДНК и появлением гибридных, дочерних макромолекул. [c.456]

Следовательно, необычайная изменчивость, свойственная живым существам, в значительной степени вызвана тем, что особи почти всегда находятся в разных условиях среды. Однако не менее важна изменчивость, зависящая от генотипических различий, т. е. от различий в генетической конституции. В первую очередь эти различия связаны с рекомбинацией генов. [c.70]

Указанные условия равновесия важны также для биологической изменчивости. При нормальных условиях жизни и при строго постоянной среде генетическая изменчивость нежелательна и предотвращается тем, что полигены образуют блоки, более или менее прочно связанные благодаря сцеплению. На случай, если среда изменится и возникнет необходимость в новых наследственных комбинациях, в хромосомах существует резерв изменчивости, который реализуется в редких случаях перекреста. Эксперименты по отбору у дрозофилы показывают, что такое представление нельзя считать голой спекуляцией. На первых стадиях таких экспериментов отбор довольно быстро дает некоторые ограниченные результаты, обусловленные обычной рекомбинацией хромосом. Когда же спустя некоторое время блоки генов в хромосомах оказываются разорванными перекрестом, отбор дает новые и часто гораздо более значительные результаты. [c.112]

Потомство, полученное от плодовитых или частично плодовитых гибридов, отличается чрезвычайно сильной изменчивостью, часто превышающей изменчивость исходных видов. Если исходные виды имели одинаковое число хромосом и мейоз у гибридов р1 протекал в основном нормально, то изменчивость в р2 вызывается главным образом рекомбинацией. Однако и в этом случае она превосходит изменчивость внутривидовых гибридов, поскольку генотипические различия [c.308]

Получить правильное представление об этой сильной изменчивости, вызываемой рекомбинацией, можно лишь на значительном числе особей. Если потомство гибридов малочисленно, то возникает опасность реализации лишь наиболее часто встречающихся комбинаций, которые обычно представляют собой нечто более или менее промежуточное между исходными видами. При увеличении числа особей возрастают шансы на получение более резко отклоняющихся рекомбинаций некоторые из них отличаются от родительских форм настолько сильно, что по их внешнему виду невозможно определить, от каких они произошли исходных видов. На фиг. 137 и 138 представлен случай сильной рекомбинационной изменчивости в потомстве частично плодовитого межвидового гибрида и примеры крайних продуктов подобной рекомбинации. [c.308]

Если в р1 от межвидовых скрещиваний мейоз протекает неправильно, вследствие того что исходные виды имели разное число хромосом или в силу каких-либо других причин, то изменчивость в Рг будет еще большей, чем в том случае, когда она обусловлена одной рекомбинацией генов. Значительная часть особей Рг имеет различное число хромосом, причем эта изменчивость обусловливает различия во внешнем виде, жизнеспособности и плодовитости особей. [c.308]

Как указывалось выше (см. стр. 117), эта дифференциация подразумевает не только индивидуальное приспособление к среде, но также генотипическое приспособление, которое прежде всего осуществляется путем рекомбинаций генов. Одно из наиболее важных достижений генетики состоит в обнаружении того, что практически неисчерпаемое множество различных наследственных форм образуется путем рекомбинации ограниченного числа генов. Разделение на два разных пола и многие другие специальные механизмы обеспечивают постоянное поддержание рекомбинационной изменчивости. [c.377]

При этих попытках пришлось столкнуться с одним специфическим затруднением как правило, мутанты обладают пониженной жизнеспособностью, которая часто связана с неблагоприятными изменениями в структуре хромосом. Нередко и более тонкие изменения, предположительно зависящие от истинных генных мутаций, также обладают отрицательным эффектом и дают начало мутантам, не имеющим хозяйственной ценности. Все же среди экспериментально полученных или естественно возникших мутантов можно выбрать небольшое число мутантов, не связанных с неблагоприятными изменениями и имеющих нормальную или повышенную жизнеспособность и урожайность. Может также случиться, что мутации, оказавшиеся неблагоприятными в исходной генотипической среде, дают более благоприятные результаты после скрещивания и рекомбинаций. В настоящее время соверщенно ясно, что новые гены или аллели, возникающие под действием излучения, относятся в основном к тому же типу, что и мутации, спонтанно возникающие в природе. Это значит, что наследственную изменчивость можно значительно усилить под действием излучения и других сходных факторов (см. стр. 210). [c.403]

Наследственную изменчивость у прокариотических микроорганизмов вызывают рекомбинации генетического материала трех основных типов конъюгация, трансформация и трансдукция. [c.240]

Индуктивность контура в очень сильной степени влияет на интенсивность искровых линий (линий ионов). Следует отметить, что искровые линии имеют максимум в первой стадии свечения факела, линии нейтральных атомов — в конце свечения факела, когда происходят интенсивная рекомбинация ионов и остывание факела. Наблюдается очень сильная зависимость относительной интенсивности искровой и дуговой линий каждого элемента от индуктивности контура. Менее значительные изменения относительной интенсивности наблюдаются при изменении емкости С конденсатора, изменении расстояния между электродами, сопротивлений контактов в искровом контуре, включая степень зажатия электродов в держателях штатива. Естественно, что такая изменчивость условий возбуждения приводит к ошибкам в анализе. Необходимо поэтому электрические параметры контура держать постоянными и установку электродов делать возможно более тщательно. [c.55]

Генотипическая изменчивость затрагивает генотип. В основе ее лежат мутации и рекомбинации. [c.21]

В отсутствие рекомбинации генетический материал каждой хромосомы был бы фиксирован в ее аллелях. Единственным источником изменчивости в этом случае служили бы мутации. Протяженность мишени для мутационных повреждений увеличилась бы от одного гена до целой хромосомы. Накопление вредных изменений в отдельной хромосоме приводило бы к ее элиминации вместе с присутствующими в ней полезными мутациями. Однако рекомбинация существует, в результате чего в хромосомах происходит перераспределение генов, полезные мутации отделяются от вредных и проверяются в новых сочетаниях. Таким образом, генетическая рекомбинация способствует спасению и распространению полезных и элиминации вредных аллелей. С эволюционной точки зрения хромосома-это непостоянная структура, образуемая временно связанными определенными аллелями. Такое непостоянство обусловлено рекомбинацией. [c.443]

Эволюцию на генетическом уровне можно рассматривать как двухступенчатый процесс. С одной стороны, возникают мутации и рекомбинации-процессы, обусловливающие генетическую изменчивость с другой стороны, наблюдается дрейф генов и естественный отбор-процессы, посредством которых генетические изменения передаются из поколения в поколение. [c.109]

Генетическая информация, заключенная в ДНК хромосомы, может быть передана либо путем точной репликации, либо с помощью рекомбинации, транспозиции и конверсии. Эти процессы лежат в основе изменчивости организмов, обусловливают их способность к адаптации, однако они могут стать и причиной заболеваний. [c.64]

Существует два источника изменчивости. Один из этих источников внутренний и обусловливает возникновение новых признаков. Другой — внешний, и хотя он не создает новых признаков, также вносит свой вклад в поддержание наблюдаемой изменчивости. Как будет подробно объяснено в гл. 4—6, родители передают своим потомкам химические вещества, которые направляют развитие и рост их потомков по родительским или очень сходным путям. При этом изменение химических свойств или количества передаваемого генетического вещества может привести к возникновению у потомков новых признаков. Такие изменения, которые можно объединить под общим названием мутаций и рекомбинаций (более подробно они рассматриваются в гл. 6), служат причиной возникновения новых наследственных признаков. В результате этих процессов появляются особи, обладающие признаками, отличными от признаков их предков. Некоторые из таких новых признаков окажутся адаптивными и будут распространяться в популяции, замещая признаки, имевшиеся в ней раньше. Иными словами, если в результате какого-либо внутреннего изменения в генах возникает фенотип, который может произвести большее число выживаю- [c.48]

Такие факторы, как мутационный процесс, рекомбинация, поток генов и нарушения расщепления, повышают изменчивость популяции. Другие факторы — отбор и дрейф генов — снижают изменчивость. Взаимодействие между этими факторами мажет привести к тому, что в новом поколении генные частоты будут иными. [c.126]

Рекомбинацией называют смешение у потомков генов и хромосом их родителей. Строго говоря, рекомбинация не относится к числу факторов, изменяющих частоту генов в популяции. Однако она имеет важное значение главным образом по двум причинам. Во-первых, разные гены растения или животного взаимодействуют Между собой, и некоторые сочетания генов оказываются при этом лучше, чем другие. Во-вторых, число рекомбинантов неизмеримо выше возможного числа мутаций. Хотя в конечном счете источником новой генетической изменчивости служат мутации, возникно- [c.135]

Процессы перестройки включают в себя 1) нереципрокный и неаллельный кроссинговер и конверсию генов 2) транспозицию фрагментов ДНК из одного локуса генома в другой 3) образование дополнительных копий последовательностей ДНК, которые располагаются либо тандемно, либо в разных участках генома этот процесс называется амплификацией 4) делению участков ДНК 5) негомологичную рекомбинацию. Изменчивость организации генома-одно из важнейших открытий молекулярной генетики, особенно ценное ввиду того, что перестройки последовательностей ДНК относятся к очень редким событиям. В значительной мере это открытие стало возможным благодаря точности методов молекулярной генетики в сочетании с высокой избирательностью методов классического генетического анализа. [c.14]

Преобладающее большинство бактерий имеет замкнутую генетическую систему. Кроме того, в онтогенезе бактерий нет диплоидной фазы. Иначе говоря, формы изменчивости бактерий, связанные со скрещиванием наследственного материала, у преобладающего большинства гетеротрофных бактерий отсутствуют. Исключение составляет кишечная палочка, у которой известна копуляция или парасексуальный процесс, ведущий к необычному скрещиванию с рекомбинацией генетического материала — меромиксису. Следовательно, все рассуждения об изменчивости бактерий относятся к организмам, пребывающим в гаплоидной фазе. Им присуща адаптивная изменчивость — физиолого-биохимические модификации и мутационная измен- [c.101]

Ни одна нз биологических систем не функционирует с абсолютной точностью, и особенно трудно достигнуть такой точности в нервной системе, где зто особенно необходимо. Например, у некоторых особей неизбежно окажутся гены, определяющие, скажем, несколько ббльшую величину мышц, а у других-гены, вызывающие небольшое отклонение в размерах мозга или длине конечностей. Так как в результате половой рекомбинации происходит перетасовка различных генов, нет никакой гарантии, что гены, влияющие на размеры и строение одной части тела, будут сочетаться с генами, вызывающими точно скоррелированные изменения других частей. Поэтому нередко будут возникать несоответствия между разными частями нервной системы или между мозгом и органами, которые он иннервирует. Чем сложнее организм и его нервная система, тем больше аероятность неполной согласованности в результате такой независимой изменчивости составных частей. [c.143]

В популяции перекрестнооплодотворяющихся особей возможности отбора в определенном направлении, несомненно, больше, чем в популяции самооплодотворяющихся особей. Для популяций растений-перекрестников характерна высокая степень гетерозиготности и йнтенсивная изменчивость, обусловленная рекомбинациями. Такая изменчивость довольно близко соответствует ненаправленной генетической изменчивости, которую Дарвин приписывал всем организмам. [c.81]

Однако, несмотря на огромное число возможных комбинаций 16Н0В в популяции такого рода, здесь также имеются границы, которые нельзя перешагнуть. Эти границы определяются генами, имеющимися в популяции к началу действия отбора. Когда весь имеющийся запас генов образует такие комбинации, которым в наибольшей степени благоприятствует действующий в популяции отбор, отбор в этом направлении прекращается. Однако имеется еще одна возможность для дальнейшего изменения. Совершенно новые гены могут образоваться в результате мутаций, т. е. таких изменений в наследственной конституции, которые не являются рекомбинациями генов. Мутации более полно рассматриваются в следующей главе. Здесь достаточно отметить, что в основе биологической изменчивости лежат три различные причины, а именно 1) воздействия внешней среды 2) рекомбинации генов и 3) мутации. У самооплодотворяющихся организмов рекомбинации препятствует самооплодотворение и достигающаяся в результате этого гомозиготность. Однако нужно отметить, что между самооплодотворяющимися и перекрестнооплодотворяю-щимися организмами нельзя провести резкое различие. Скрещивание время от времени может происходить также и у самоопылителей, таких, как пшеница и овес. В результате скрещивания возникнет более или менее выраженная изменчивость, вызванная рекомбинацией, которая, однако, постепенно закрепляется в сериях гомозиготных биотипов. Уже указывалось, что популяции самооплодотворяющихся организмов такл<е, как правило, богаты различными биотипами. Вероятно, это обусловлено прежде всего тем, что самооплодотворение не является единственным способом размножения и что время от времени возникает изменчивость, вызванная рекомбинацией генов. [c.82]

Все живые существа обладают известной пластичностью, проявляемой под действием среды. Прежде, когда изменчивость на основе рекомбинаций не была известна, считалось, что вся биологическая изменчивость определяется црямым воздействием условий среды на свойства особей. Наиболее полно эти представления были развиты французским биологом Ж- Ламарком, который в 1809 г. опубликовал свою основную работу, посвященную этим проблемам. Ламарк подчеркивал, что органы, которые не используются особью, будут плохо развиты и немощны, тогда как часто используемые органы будут все более и более совершенствоваться. По его мнению, такие индивидуальные приспособления, как прямые, так и косвенные, возникшие в результате упражнения или не упражнения органов, в какой-то степени наследуются. Изменение признака будет постепенно фиксироваться в последовательных поколениях и наследоваться все в большей степени, особенно в тех случаях, когда индивидуальная адаптация непрерывно происходит на протяжении ряда поколений. [c.116]

На основании всего сказанного может создаться впечатление, что апомиксис дает одни только преимущества, и возникает вопрос, почему же это явление не распространено еще щире или даже вообще не вытеснило половое размножение. Причина этого состоит в том, что генетическая рекомбинация, осуществляющаяся при половом размножении, необходима для приспособления к изменяющимся условиям среды. Апомикты ведут, так сказать, опасную игру, отказавшись от способности к изменчивости, чтобы получить некоторые непосредственные преимущества. Эти преимущества полезны до тех пор, пока условия среды остаются неизменными однако изменение среды может привести к вымиранию апомиктов, так как они не обладают генетической пластичностью, которая обеспечивается рекомбинацией генов. [c.385]

Хотя апомиксис иногда затрудняет само определение видов, однако его следует считать достаточно важным фактором в образовании в природе видов и биотипов. Как мы уже видели, апомиксис приводит к выделению биотипов в микровиды и в сочетании с полиплоидией дает начало апомиктическим комплексам, которые часто отличаются высокой жизнеспособностью и щироким географическим распространением. Абсолютный апомиксис на первый взгляд дает большие преимущества, обеспечивая непрерывное воспроизведение гетерозиготных биотипов с хорошей жизнеспособностью. Однако полная утрата генетической рекомбинации делает невозможной генотипическую адаптацию к новой среде. Поэтому такие апомикты имеют неопределенную будущность, а возможности их географического распространения ограничены. Частичный апомиксис, напротив, представляет более удачную комбинацию преимуществ апомиксиса с сохранением способности к генетической изменчивости. [c.387]

Вскоре после вторичного открытия законов Менделя стало ясно, что новые данные в области наследственности и изменчивости имеют большое значение для практической селекции. Уже в 1901 и 1902 гг. Свалефский институт селекции растений (основан в 1886 г.) посетили двое из ученых, открывших вторично законы Менделя, — Де-Фриз и Чермак, которые рассказали селекционерам Свалёфа о новых открытиях. Принцип рекомбинации вызвал наибольший энтузиазм среди селекционеров, поскольку он явно указывал на возможность соединить в одном сорте ценные качества разных родительских сортов. Действительно, при скрещивании родительских форм ААЬЬ и ааВВ удается, например, выделить в Рг форму ААВВ, возникшую в результате рекомбинации. [c.393]

Факт безусловного преобладания на Земле семенных растений говорит о том, что семя служит чрезвычайно эффективным приспособлением для сохранения и распространения видов. Эта эффективность обусловлепа, во-первых, способностью семян переносить в состояпии покоя неблагоприятные условия (например, зимние холода, засуху и т. д.), во-вторых, их физическими свойствами, позволяющими им распространяться с помощью ветра, воды и различных животных, и, наконец, тем фактом, что каждое семя представляет собой продукт полового размножения со всеми вытекающими отсюда последствиями в отношении возможности генетической изменчивости и рекомбинации. Совместное действие этих факторов определило эволюционный взлет, благодаря которому семенные растения заняли господствующее положение в частности, это относится к травянистым покрытосеменным растениям. Распространение семян в весьма различных условиях внешней среды и короткий жизненный цикл, характерный для травянистых растений, способствовали отбору вариантов, приспособленных к специальным условиям. Возможно, что такой быстрой эволюции цветковых растений содействовало одновременное развитие видов насекомых, принимающих участие в опылении, которое представляет собой одну из стадий полового размножения покрытосеменных. [c.465]

При половом размножении происходит слияние двух гамет с образованием зиготы, из которой развивается новый организм. Половое размножение ведет к генетической изменчивости. Генетическая изменчивость выгодна виду, так как она поставляет сырье для естественного отбора, а следовательно, и для эволюции. Потомки, оказавшиеся наиболее приспособленными к данной среде, будут обладать преимуществом в конкуренции с другими представителями того же вида и иметь больше шансов выжить и передать свои гены следующему поколению. Благодаря этому с течением времени виды способны изменяться, т. е. возможен процесс видообразования (разд. 27.7). Повышение изменчивости может быть достигнуто путем смешения генов двух разных особей — процесса, назьшаемого генетической рекомбинацией, и составляюшего важную особенность полового размножения. В примитивной форме генетическая рекомбинация встречается уже у некоторых бактерий (разд. 2.3.3). [c.41]

Во время мейоза в результате случайного рас-хожцения хромосом (независимое распределение) и обмена генетическим материалом между гомологичными хромосомами (кроссинговер) возникают новые комбинации генов, попавших в одну гамету такая перетасовка повышает генетическое разнообразие (см. разд. 23.4). Это объединение в зиготе двух наборов хромосом (генетическая рекомбинация), по одному от каждого из родителей, представляет собой генетическую основу внутривидовой изменчивости. Зигота растет и развивается в зрелый организм следующего поколения. [c.55]

Рекомбинация — перераспределение генетического материала родителей, приводящее к наследственной комбинативной изменчивости. [c.466]

Изменчивость вносится в популяцию в результате мутационного процесса (или иммиграции). С возникновением изменчивости общий набор генотипов может значительно увеличиться в результате рекомбинации (некоторые авторы считают это главным преимуществом полового размножения по сравнению с бесполым см. разд. 3.7), но эта генетическая изменчивость полностью ограничена изменчивостью аллелей, которые могут участвовать в рекомбинации. Дарвин считал, что естественный отбор ограничивает эту изменчивость до уровня адаптивного подмножества, а основная теорема Фишера также подразумевает эволюцию, ведущую от большей изменчивости к меньшей. Исходя из этого, следует ожидать, что популяции эволюционируют в направлении гомозиготного дикого типа и мало отклоняются от этого адаптивного оптимума. Между тем в природных популяциях существует значительная изменчивость, т. е. генетический полиморфизм, и экогенетики потратили немало времени и усилий, чтобы собрать соответствующие фактические данные. [c.71]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология