"Биология (изд. «Просвещение»)", Сухорукова Л.Н., Кучменко B.C. и др.
Изменчивость — это различия между организмами одного вида и отличия потомков от родителей. Она возникает по двум основным причинам: меняется генотип или условия среды влияют на проявление признаков. Наследственные изменения могут передаваться потомству, а приобретённые под влиянием среды обычно не передаются. Понимание этих различий помогает объяснить разнообразие живых организмов и увидеть, как наследственность и условия жизни вместе влияют на признаки.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Изменчивость — способность организмов приобретать различия между собой и отличия от родителей. Например, особи одного вида могут различаться размером, окраской или другими признаками. Изменчивость помогает объяснить, почему живые организмы не являются точными копиями друг друга. Благодаря ей в природе существует разнообразие форм и особенностей.
Наследственная изменчивость — изменения признаков, связанные с изменениями генотипа и способные передаваться потомству. Генотип — совокупность наследственной информации организма. Если меняется эта информация, отличие может сохраниться у потомков. Понятие помогает понять, какие различия могут закрепляться в ряду поколений.
Ненаследственная, или модификационная, изменчивость — изменения признаков под влиянием условий среды, не затрагивающие генотип и обычно не передающиеся потомству. Например, освещение может повлиять на рост растения. Такое изменение показывает, как организм отвечает на условия жизни. Оно обычно исчезает, если действие этих условий прекращается.
Норма реакции — пределы, в которых один и тот же генотип может проявлять признак в разных условиях среды. Например, при разном количестве света листья могут вырасти разного размера, но изменение не бывает бесконечным. Норма реакции задаётся наследственностью. Она помогает определить, где заканчивается влияние среды на признак.
Различия между организмами возникают и из-за наследственных причин, и под влиянием условий жизни. Генотип задаёт возможности развития признаков, а среда влияет на то, как эти возможности проявятся. Например, наследственная информация растения определяет его особенности, но доступ света и воды может изменить рост. Поэтому, заметив различие, нельзя сразу заключить, что изменился генотип: сначала нужно рассмотреть условия.
Наследственная изменчивость связана с изменениями генотипа. Мутация — это изменение наследственного материала, которое может изменить признак и передаться потомству, если окажется в наследуемых клетках. Но новые наследственные варианты возникают не только при мутациях. Во время полового размножения гены родителей соединяются в разных сочетаниях, поэтому потомки отличаются даже без появления новых генов.
Модификационные изменения появляются, когда условия среды влияют на развитие или работу организма. Например, при недостатке света растение может сформировать листья иначе, чем при ярком освещении. Генотип при этом остаётся прежним: меняется проявление признака, а не наследственная информация. Поэтому такое приобретённое отличие обычно не передаётся потомкам, хотя сами потомки тоже могут испытать влияние похожих условий.
У каждого генотипа есть норма реакции, то есть пределы возможных проявлений признака. Среда может менять выраженность признака только внутри этих пределов, потому что наследственная информация ограничивает варианты развития. К примеру, условия влияют на высоту растения, но не могут заставить его развиваться совершенно произвольным образом. Так норма реакции объясняет одновременно влияние среды и границы этого влияния.
Модификационная изменчивость часто бывает массовой и направленной: организмы, оказавшиеся в сходных условиях, могут сходно изменить проявление признака. Наследственные изменения не обязаны быть полезными или направленными на потребность организма — они могут возникать случайно. При половом размножении разнообразие создают и новые сочетания генов. Это важно, потому что наследственные различия могут передаваться потомкам и служить материалом для дальнейших изменений популяций.
| Свойство | Наследственная изменчивость | Ненаследственная изменчивость |
|---|---|---|
| Причина возникновения | Мутации или новые сочетания генов | Воздействие условий среды |
| Что изменяется: генотип или проявление признака | Генотип | Проявление признака, генотип не меняется |
| Зависимость от условий среды | Не обязательно прямо зависит от текущих условий | Возникает под влиянием условий среды |
| Передача потомству | Может передаваться потомству | Обычно не передаётся потомству |
| Примеры | Новая мутация; сочетание родительских признаков | Изменение размера листьев при разном освещении |
При сравнении сначала выясните, что именно изменилось: генотип или проявление признака. Затем проверьте, связано ли различие с условиями и сохраняется ли оно у потомства. Таблица помогает начать рассуждение, но одного внешнего сходства или различия недостаточно для уверенного вывода.
Задача 1. У растений одного вида, выращенных при разном освещении, листья отличаются по размеру. Нужно определить тип изменчивости и решить, передастся ли различие потомству. Указание на разные условия — важная подсказка, но проверим, меняется ли генотип.
Ответ: это ненаследственная изменчивость, вызванная освещением; само различие в размере листьев обычно не наследуется. Для более надёжного вывода потомков следует сравнить при одинаковом освещении.
Задача 2. У двух родственных организмов обнаружены разные варианты признака. Нужно выяснить, связано ли отличие со средой или с наследственными причинами. Родство не гарантирует одинаковых условий жизни и не доказывает наследственную природу различия.
Ответ: нужны сведения об условиях жизни организмов и сравнение их потомства в одинаковой среде. Для точного вывода важно учитывать, что наблюдаемое различие может иметь сложные причины.
Задача 3. У признака известна норма реакции, а в условии описаны условия и проявления признака. Нужно определить, укладываются ли наблюдаемые изменения в эту норму или могут указывать на наследственное изменение. Для этого сопоставим проявления с допустимыми для данного генотипа пределами.
Ответ: изменения внутри нормы реакции могут быть ненаследственными. Выход за её пределы может указывать на наследственное изменение, но сам по себе ещё не доказывает его — нужны дополнительные данные.
Для понимания темы нужны понятия гена, генотипа, признака и передачи наследственной информации от родителей потомству. Изменчивость объясняет, почему особи отличаются, и помогает изучать естественный отбор и эволюцию: наследственные различия могут передаваться следующим поколениям. Влияние среды на признаки связано с приспособлениями и образом жизни организмов. При этом изменение проявления признака не обязательно означает, что организм приобрёл наследственное приспособление.
Как определить, наследственное изменение или ненаследственное?
Сравните организмы в одинаковых условиях и проследите, сохраняется ли различие у потомства. Если оно связано с изменением генотипа и передаётся потомкам, это наследственная изменчивость. Одно наблюдение само по себе не всегда позволяет точно установить причину.
Почему загар обычно не передаётся детям?
Загар возникает, когда кожа реагирует на солнечное излучение, но генотип при этом не меняется. Это приобретённое проявление признака, поэтому оно обычно не передаётся детям. Наследоваться могут особенности генотипа, влияющие на свойства кожи.
Что такое норма реакции?
Норма реакции — пределы, в которых один и тот же генотип может проявлять признак в разных условиях. Она показывает, насколько среда способна изменить выраженность признака. За пределами этих возможностей признак не меняется только из-за условий среды.
Может ли один и тот же генотип давать разные проявления признака?
Да, условия среды могут по-разному влиять на проявление признака при одном и том же генотипе. Например, освещение может влиять на размер листьев растения. Такие различия ограничены нормой реакции и обычно не передаются потомству.
Как при половом размножении возникают новые сочетания признаков?
При половом размножении потомок получает наследственный материал от двух родителей. Гены родителей сочетаются по-новому, поэтому потомство может отличаться от каждого из них. Это наследственная изменчивость, даже если сами гены не изменились.
6. Наследственная и ненаследственная изменчивость
