Статистичні закономірності модифікаційної мінливості
Варіанти прояву певної ознаки змінюються в межах норми реакції – межі модифікаційної мінливості, які визначені генотипом. Широка норма реакції веде до збільшення імовірності виживання виду при зміні умов середовища. У межах норми реакції трапляються різні прояви даної ознаки.
Класові інтервали – ділянки однакових розмірів, на які поділена норма реакції (характерні тільки для кількісних ознак).
Варіанта – середина класового інтервалу. Варіаційний ряд – розташування в порядку зростання або спадання різних станів (варіант) (рис.57). Варіаційний ряд неможливо побудувати за некількісною ознакою, а також за тією, що трапляється у двох варіантах. Варіаційна крива – залежність частоти зустрічальності варіант від їх значень. Варіаційна крива є графічним виразом модифікаційної мінливості; вона відображає амплітуду варіацій. Варіації виникають внаслідок пристосування організмів до мінливих умов існування. Діапазон модифікаційної мінливості буде залежати від варіабельності умов існування.
Середнє значення досліджуваної ознаки вимірюється за формулою:
,
де:
- М – середнє значення ознаки;
- V – значення варіанти;
- n – число варіант;
- р – імовірність даної варіанти.
Рис. 57. Варіаційний ряд листків лавровишні
Норма реакції генетично-детермінованих ознак
Спадкові властивості організму не можна охарактеризувати однією формою прояву. Генотип за різних умов має різний фенотип. Генотип характеризує норма реакції, тобто спосіб його реагування на зміни довкілля. Наприклад, врожай озимої пшениці 20 ц з 1 га не дає повної уяви – це хороший сорт чи поганий. Якщо такий врожай отримано на збідненому ґрунті або в посушливий сезон, то це хороший сорт. Якщо ж така урожайність за умов достатньої вологи і поживних речовин, то це – низькопродуктивний сорт.
Мінливість ознаки під впливом середовища не безмежна. Ступінь коливання ознаки або межі модифікаційної мінливості зумовлені генотипом і залежить від важливості ознаки в життєдіяльності організму, тобто від природного добору. Розрізняють широку і вузьку норми реакції.
Вузька норма реакції властива таким ознакам, як розміри серця або головного мозку. Тоді як кількість жиру в організмі людини зазнає змін у широких межах. Мало коливається будова квітки в рослин, проте значно змінюються розміри листків.
Норма реакції генотипу виявляється в процесі модифікаційної мінливості організму. Нормою реакції визначають пристосувальні можливості сортів і ареали, які вони можуть зайняти.
Фенокопії, механізм їх виникнення
Фенокопія – неспадкова ознака, викликана впливом на ембріон особливих спадкових або середовищних чинників. Так, уроджене помутніння кришталика може бути як спадкове рецесивне захворювання або наслідок інфекції (корова краснуха), або результат експозиції до іонізуючого випромінювання в ранній період вагітності. Корова краснуха може викликати фенокопії спадкової глухоти.
У багатьох людей шкіра в певних місцях надмірно пігментована навіть за відсутності впливу сонячних променів. Це викликано дією особливих генів. В інших людей у значно меншій мірі спостерігається така пігментація, проте вони смуглішають, перебуваючи на світлі. У них гени світлої шкіри, але пігментація підсилюється під впливом зовнішнього чинника – сонячного світла. Загорілі, але світлошкірі індивідууми нагадують “копії” генетично смаглявих людей. Термін “фенокопії” застосовують для характеристики фенотипу, який під впливом зовнішніх неспадкових факторів стає схожим на фенотип, зумовлений певним генотипом без дії останніх.
Відомі фенокопії, схожі з домінантними типами синдактилії і брахідактилії. Талідомідні ембріопатії нагадують генетично зумовлені вади розвитку при синдромі Холта – Орама.
Катаракта очей викликається специфічним геном, але може розвинутися внаслідок іонізуючого впливу. Кретинізм обумовлюється дією певних генів, проте захворювання спричиняється і нестачею йоду в раціоні дитини.