Czym jest zmienność kombinacyjna?

Zmienność kombinacyjna jest procesem opartym na tworzeniu rekombinacji. Innymi słowy, tworzą się takie kombinacje genów, które są nieobecne u rodziców. Ponadto, zmienność kombinacyjna i jej mechanizmy będą rozważane bardziej szczegółowo.

Przyczyny tego procesu

Kombinacyjna zmienność spowodowana rozmnażaniem płciowym organizmów. W rezultacie powstaje duża różnorodność genotypów. Pewne zjawiska pojawiają się jako praktycznie nieograniczone źródła zmienności genetycznej. Źródła, które zostaną wymienione poniżej, działając niezależnie, zapewniają jednocześnie ciągłe "tasowanie" w genach. To wywołuje pojawienie się organizmów o innym fenotypie i genotypie. W tym przypadku same geny nie podlegają zmianom. Jednocześnie należy zauważyć, że nowe kombinacje dość łatwo rozpadają się w procesie transmisji z pokolenia na pokolenie.

Źródła

1. Niezależna rozbieżność występuje w chromosomach homologicznych pierwszego podziału mejotycznego. Każda para takich rozbieżności, niezależnie od innych. W rzeczywistości niezależna kombinacja chromosomów w procesie mejozy jest podstawą trzeciego Prawo Mendla. Po skrzyżowaniu z gładko żółtozielonymi, pomarszczonymi ziarnami grochu, żółte, gładkie i zielone, pomarszczone nasiona pojawiają się w drugiej generacji. W ten sposób ujawniła się kombinacyjna zmienność.
2. Kiedy mejoza, już na samym początku, jest tak zwanym przejściem. W trakcie tego procesu homologiczne chromosomy są blisko zbieżne i zmieniają swoją pozycję. Kiedy ustawiają się naprzeciwko siebie, ich sekcje zaczynają się przecinać, odrywają. Następnie dołączają ponownie, ale na innym chromosomie. W wyniku tego powstają nowe elementy. W szczególności powstają 4 chromosomy. Mają inną kombinację genów. Rekombinowane chromosomy zawierają nowe kombinacje, których brakowało w oryginalnych elementach. Tak więc w procesie wzajemnej wymiany działek powstają nowe grupy łączące w chromosomach homologicznych. Wszystko to jest ważnym źródłem genetycznej rekombinacji allelicznej. Po wprowadzeniu do zygoty nowe chromosomy przyczyniają się do rozwoju objawów nietypowych dla rodziców.
3. Podczas zapłodnienia występuje losowa kombinacja gamet.

Opis

Zmienność kombinacyjna jest uważana za najważniejsze źródło całej istniejącej ogromnej różnorodności, która jest charakterystyczna dla organizmów. Powyższe źródła nie generują jednak istotnych zmian dla przetrwania stabilnych zmian w genotypie, które zgodnie z teorią ewolucji są niezbędne do pojawienia się nowych gatunków. Zmiany tego rodzaju mogą wystąpić przy mutacjach.

Znaczenie

Zmienność kombinacyjna może wyjaśnić na przykład, dlaczego u dziecka stwierdzono nowe połączenie cech pokrewieństwa z liniami ojcowskimi i matczynymi. Co więcej, możliwe jest przeprowadzenie badania określonych i konkretnych opcji, które nie są właściwe dla rodziców lub poprzednich pokoleń. Kombinacyjna zmienność przyczynia się do generowania różnorodności genotypów u potomstwa. Ma to szczególne znaczenie dla całego procesu ewolucyjnego. Przede wszystkim różnorodność gatunkowa materiału dla dobór naturalny bez zmniejszania rentowności osób. Ponadto odnotowano wzmocnienie adaptacji organizmów do regularnie zmieniających się warunków środowiskowych. Zapewnia to przeżycie gatunku (populacji, grupy) jako całości.

Używanie

Zmienność kombinacji jest stosowana w hodowli, aby uzyskać bardziej wartościową wartość ekonomiczną kompleksów dziedzicznych cech. Tak więc zjawiska rosnącej witalności, heterozji, szybkości wzrostu i innych właściwości są wykorzystywane w procesie hybrydyzacji między przedstawicielami różnych odmian lub podgatunków, co z kolei powoduje pewne i znaczące efekt ekonomiczny. Przeciwny skutek obserwuje się, gdy blisko spokrewnione krzyżowanie (chów wsobny) - połączenie organizmów ze wspólnymi przodkami. Ten rodzaj pochodzenia zwiększa prawdopodobieństwo obecności identycznych alleli genów. W konsekwencji zwiększa się ryzyko powstania homozygotycznych organizmów. Najwyższy stopień ścisłego krzyżowania obserwuje się podczas samozapylania roślin, a także samozapylenia u zwierząt. Jednocześnie homozygotyczność zwiększa prawdopodobieństwo manifestacji genów allelicznych typu recesywnego. Ich mutagenne zmiany wywołują pojawienie się organizmów o różnych dziedzicznych anomaliach.

Medyczne porady genetyczne

Wyniki uzyskane w badaniu zmienności kombinacyjnej są aktywnie wykorzystywane do przewidywania potomstwa i wyjaśniania znaczenia zagrożeń genetycznych. W procesie doradzania przyszłym małżonkom stosuje się ustalenie możliwej obecności poszczególnych alleli, które zostały przekazane od tego samego przodka i identycznego pochodzenia. W takim przypadku stosowany jest współczynnik relacji. Jest wyrażona w ułamkach jednostki. Dla homozygotycznych bliźniaków współczynnik wynosi 1, dla dzieci i rodziców, sióstr i braci - 1/2, dla siostrzeńca i wuja, wnuka i dziadka - 1/4, dla drugich kuzynów i braci - 1/32, dla kuzynów - 1/8.

Przykłady

Rozważ kwiat "nocne piękno". Ma gen płatków o kolorze czerwonym (A) i białym (a). Organizm płatki Aa mają różowy kolor. Kwiat nie ma oryginalnego różowego genu. Pojawia się w procesie łączenia elementów białych i czerwonych. Kolejny przykład. Znalezione osobiście anemia sierpowata. Śmierć jest aa, a AA jest normą. Niedokrwistość sierpowata to AA. Przy tej patologii człowiek nie jest w stanie znieść wysiłku fizycznego. Ale jednocześnie nie jest chory na malarię, to znaczy czynnik wywołujący tę chorobę - Plasmodium - nie może spożywać złej hemoglobiny. Ta cecha jest znacząca w pasie równikowym. Ta kombinacyjna zmienność występuje w połączeniu z genami a i A.

Ulepszanie dziedzictwa

Niektóre mutacje zaczynają współistnieć z innymi, aby być częścią genotypów. Innymi słowy, pojawia się wiele kombinacji allelicznych. Dla każdej indywidualnej cechy wyjątkowości genetycznej. Jedynymi wyjątkami są identyczne bliźniaki i osoby, które powstały w wyniku bezpłciowego rozmnażania się w klonie, który ma jedną klatkę jako przodek. Jeśli przyjmiemy, że dla każdej pary homologicznych chromosomów jest tylko jedna para genów alleli, to dla osoby, której zbiór haploidalny wynosi 23, liczba możliwych genotypów może wynosić 3 w 23 stopniu. Ta kolosalna liczba jest 20 razy większa od populacji Ziemi. Ale w rzeczywistości różnica między homologicznymi chromosomami zachodzi w kilku genach. Obliczenia nie uwzględniają zjawiska przekraczania. Pod tym względem liczbę prawdopodobnych genotypów wyrażają liczby astronomiczne i można z całą pewnością stwierdzić, że pojawienie się dwóch zupełnie identycznych osób jest w praktyce niemożliwe. Wyjątkiem są identyczne bliźniaki, które wyłoniły się z jednego jaja. Wszystko to pozwala wiarygodnie określić tożsamość pozostałości żywej tkanki i obalić / potwierdzić ojcostwo / macierzyństwo.