• Nie cała zmienność jest dziedziczna
• Podstawowa zależność w genetyce – dziedziczenie a środowisko
Zmienność kształtują 2 czynniki:
wewnętrzne, obecne w komórce (geny) i środowisko
GENY + ŚRODOWISKO
ZMIENNOŚĆ GENETYCZNA -dziedziczna
ŚRODOWISKOWA - niedziedziczna
Zmienność fenotypowa – są to różnice w wartościach fenotypowych cechy pomiędzy osobnikami
(VP- wariancja fenotypowa)
Wyróżniamy dwa składniki źródłowe zmienności fenotypowej: składnik genetyczny (VG – wariancja
genetyczna) oraz składnik środowiskowy (VE - wariancja środowiskowa)
VP = VG + VE
Źródła zmienności
Zmienność genetyczna – są to różnice w wartościach genetycznych poszczególnych osobników. Jako wartość genetyczną rozumiemy wypadkowy efekt genów składających się na dany genotyp
. Każdy allel określa pewne natężenie cechy, a jego wpływ na wielkość cechy ilościowej to tzw. efekt allelu
. Każdy genotyp ma 3 składniki wartości genetycznej manifestującej się w postaci 3 efektów:
1. ADDYTYWNY (wariancja addytywna VA)
2.DOMINACJI (wariancja dominacji VD)
3. EPISTAZY (wariancja interakcji VI)
Źródła zmienności genetycznej
. Zmienność genetyczna addytywna – są to różnice w efektach kumulatywnych (addytywnych), wynikają z frekwencji alleli, czyli z obecności konkretnych alleli w zestawie genów warunkujących daną cechę u osobnika. Zmienność ta jest przekazywana na potomstwo wraz z przekazywaniem potomstwu
konkretnych alleli. Jest to efekt sumowania się efektów poszczególnych alleliA A B b c C
• Efekt addytywny występuje zawsze i jest niezależny od działania czynników środowiska zewnętrznego
. Zmienność genetyczna nieaddytywna – różnice genetyczne wynikające z wzajemnych relacji różnych
genów składających się na genotyp cechy. Zmienność ta wynika z różnej konfiguracji (różnego „sąsiedztwa”) genów w różnych genotypach. Zmienność ta nie jest dziedziczna. Rodzic nie może przekazać potomstwu występujących u niego konfiguracji genów
. Na zmienność nieaddytywną składają się: dominacja i epistaza (interakcja)
• DOMINACJA - wartość genetyczna wynika z oddziaływania pomiędzy allelami tych samych loci (dominacja, recesywność, kodominacja, dominacja niezupełna) A A B b c C
• EPISTAZA (INTERAKCJA)- wartość genetyczna wynika z interakcji pomiędzy allelami różnych loci
A A B b c C
• Epistaza – wpływ danego genu na efekty fenotypowe innych genów, np. gen C jest epistatyczny w stosunku do genów A i B, które nie przejawiają się w jego obecności
VG = VA + VD + VI
. Czynniki środowiskowe to wszystkie czynniki niegenetyczne otaczające organizm
. Zmienność środowiskowa (VE) – polega na różnym wpływie szeroko rozumianego środowiska na poszczególne osobniki w populacji
. Czynniki środowiskowe możemy podzielić na:
.Elementy środowiska biogeograficznego – modyfikatory naturalne
.Elementy środowiska społeczno-ekonomicznego – modyfikatory kulturowe
Do elementów środowiska biogeograficznego należą:
. fauna i flora otoczenia, w tym również pasożyty, bakterie, wirusy
.zasoby wodne, gleby oraz skład powietrza
. klimat, temperatura, ciśnienie, nasłonecznienie, ruchy powietrza
.ukształtowanie terenu
.pole elektryczne i magnetyczne
. siła grawitacji
. inne nieznane dotychczas elementy
Do elementów środowiska społeczno-ekonomicznego należą:
. wysokość dochodu rodziny w stosunku do liczby osób pozostających we wspólnym gospodarstwie domowym
. poziom wykształcenia i kultury rodziców i wychowawców, rzutujący na higienę żywienia i osobistą,
atmosferę domu rodzinnego , organizację czasu nauki i czasu wolnego, organizacja warunków bytowych dziecka
. wielkość i charakter środowiska społecznego np. miastowieś, społeczeństwo rolnicze a przemysłowe
. tradycje i zwyczaje społeczne w tym np. nakazy i zakazy religijne
. Wartość fenotypowa dowolnej cechy zależy od stopnia modyfikacji przez czynniki środowiskowe wartości genetycznej
Wyróżniamy dwa zespoły czynników środowiskowych:
1. Czynniki wspólne dla określonej grupy osobników (np. rodziny), działające z podobnym natężeniem w podobnym kierunku, działające przez całe życie osobnika, w szczególności w fazie progresywnej (od zapłodnienia aż do osiągnięcia dojrzałości biologicznej). Nazywamy je ogólnymi warunkami środowiska, tworzą one wariancję środowiskową ogólną (VEog)
2. Krótkotrwałe i podlegające częstym zmianom
uwarunkowania specyficzne dla poszczególnych osobników, działające w krótkich okresach ich życia, działają naprzemiennie z różną intensywnością i w różnym kierunku, w różnych fazach ontogenezy, wpływają na pojedynczego osobnika. Czynniki te to specyficzne warunki środowiska zewnętrznego, które są źródłem wariancji środowiskowej specyficznej (VEs)