Zmienność genetyczna i fenotyp

Dokładnie opracowane notatki i korepetycje to klucz do sukcesu, jakim jest zdany egzamin dojrzałości. Sprawdź nasz kurs przygotowujący do matury z biologii i przekonaj się, że to prawda!

Gatunki powstają i rozwijają się dzięki dziedziczności. Nie oznacza to jednak, że organizmy potomne są idealnymi kopiami swoich rodziców. W genotypie przedstawicieli tego samego gatunku występują naturalne różnice, co określa się pojęciem zmienności genetycznej. Warianty tego samego genu nazywa się allelami. Zmienność genetyczna obejmuje zarówno zmienność w pojedynczych nukleotydach, jak i różnice w liczbie kopii genów. Wyróżniamy dwa typy zmienności genetycznej:

1) Zmienność rekombinacyjna

Zmienność ta polega na wykorzystywaniu wszelkich możliwych kombinacji istniejących genów. Każdy przedstawiciel danego gatunku ma inny zestaw alleli, a co za tym idzie – inną informację genetyczną. Wśród przyczyn zmienności rekombinacyjnej wymienia się:

zjawisko crossing-over – polega na wymianie odcinków chromatyd pomiędzy chromosomami homologicznymi. W jego rezultacie znajdujące się na jednym chromosomie allele genów nie są ze sobą trwale sprzężone. Wymiana fragmentów chromosomów daje początek nowej informacji genetycznej.

niezależne (losowe) rozchodzenie się chromosomów do gamet – to, który z pary chromosomów homologicznych, trafi do danej gamety, zależy od przypadku. W przypadku ludzi, mających po 23 pary chromosomów, każdy mężczyzna i każda kobieta mogą teoretycznie wytworzyć niemal 8 mln rodzajów gamet.

losowe łączenie się gamet – gamety łączą się ze sobą przypadkowo, dlatego para rodziców może mieć potomstwo o różnych genotypach.

Zmienność mutacyjna

Zmiany w materiale genetycznym to mutacje. Chociaż kojarzone są one negatywnie – jako powód chorób genetycznych czy nowotworowych, niektóre z nich są neutralne, a nawet korzystne. Dzięki zmienności mutacyjnej w populacji pojawiają się nowe cechy. Do zmian w zapisie genetycznym często dochodzi podczas kopiowania nici DNA. Najczęściej jednak zachodzą one pod wpływem działania czynników zewnętrznych, czyli mutagenów.

Mutageny mogą powodować zmiany w sekwencji nukleotydów – mutacje genowe oraz zmiany w liczbie i budowie chromosomów – mutacje chromosomowe i genomowe. Czynniki mutagenne można podzielić na:

– fizyczne – np. promieniowanie ultrafioletowe (UV);

– chemiczne – np. niektóre związki zawarte w dymie papierosowym;

– biologiczne – np. wirus różyczki czy opryszczki.
Zmienność genetyczna często jest widoczna jako różnice w fenotypie. Pojęcie to oznacza zbiór wszystkich cech danego organizmu. Fenotyp obejmuje nie tylko cechy fizyczne (takie jak: kolor oczu, włosów, budowa ciała, itd.), ale również morfologię danego organizmu i jego geny.