Решение: Мутационная изменчивость и эволюция
Статья к заданиюЭксперимент по изучению влияния рентгеновского излучения на организм дрозофилы
Прочитайте текст и выполните задания.
Экспериментатор решил изучить влияние рентгеновского излучения
на организм дрозофилы. Для этого он облучал популяции из 1000 мух разными дозами рентгеновского излучения. Результаты эксперимента показаны на графике.
Используя данные эксперимента с облучением популяций дрозофил рентгеновским излучением, ответьте: какое биологическое явление демонстрирует данный эксперимент, какова роль этого явления в эволюции? Для гаплоидных или диплоидных организмов это явление будет более значимым? Ответ поясните.
Решение по шагам
5 шаговЭксперимент демонстрирует мутагенез — возникновение мутаций под действием рентгеновского излучения. Мутации представляют собой изменения генетического материала; рентгеновское излучение является физическим мутагеном.
Если мутация возникает в половых клетках или клетках, из которых они образуются, она может передаваться потомству. Такие мутации создают новые аллели и являются источником наследственной изменчивости.
Наследственная изменчивость поставляет материал для естественного отбора. Полезные в определённых условиях мутации могут закрепляться в популяции, вредные — устраняться отбором, а нейтральные — сохраняться или исчезать случайно.
Для диплоидных организмов мутационная изменчивость обычно имеет большее эволюционное значение: рецессивная мутация может сохраняться в гетерозиготном состоянии и не проявляться фенотипически, формируя резерв наследственной изменчивости. При скрещиваниях она может перейти в гомозиготное состояние и проявиться, после чего на неё действует естественный отбор.
У гаплоидных организмов любая мутация сразу проявляется в фенотипе, поскольку каждая хромосома представлена в единственном экземпляре. Поэтому отбор действует на неё непосредственно, а вредные мутации быстрее устраняются из популяции.
Эксперимент демонстрирует мутагенез: рентгеновское излучение вызывает мутации. Мутации в половых клетках наследуются и создают новые аллели, поэтому являются источником наследственной изменчивости и материалом для естественного отбора. Более значимо это явление для диплоидных организмов, так как рецессивные мутации могут сохраняться в гетерозиготном состоянии и образовывать резерв наследственной изменчивости; при переходе в гомозиготное состояние они проявляются и подвергаются отбору. У гаплоидов мутации сразу проявляются в фенотипе, поэтому вредные из них быстрее устраняются.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Называть рентгеновское излучение причиной модификационной, а не мутационной изменчивости.
Утверждать, что любая мутация обязательно наследуется; соматические мутации потомству обычно не передаются.
Не связывать мутации с наследственной изменчивостью и естественным отбором.
Указывать гаплоидные организмы без объяснения того, что в гаплоидном состоянии рецессивные мутации сразу проявляются.
Забывать, что у диплоидов рецессивные мутации могут сохраняться в гетерозиготном состоянии.