Variation génétique: types et importance des variations génétiques

Lisez cet article pour en savoir plus sur les variations génétiques: types et importance des variations génétiques!

Les variations sont des différences morphologiques, physiologiques, cytologiques et comportementales chez les individus de la même espèce et les descendants des mêmes parents. Ils se retrouvent dans tous les personnages et dans toutes les directions imaginables. Par conséquent, il n'y a pas deux individus semblables.

Courtoisie d'image: homes.cs.washington.edu/~suinlee/figures/systems-genetics2.JPG

Des variations apparaissent même dans les clones et les jumeaux monozygotes. Ici, ils sont acquis ou causés par des mutations. Les variations acquises sont généralement dues à l’effet de l’environnement. Ils ne sont pas hérités. Les mutations sont des variations héréditaires soudaines ou discontinues produites par des erreurs de réplication de l'ADN.

Les organismes sexuellement reproducteurs présentent des variations génétiques abondantes. Les variations deviennent moins nombreuses s'il y a une consanguinité intensive (accouplement d'organismes étroitement apparentés tels que des membres de la même famille, des cousins, etc.). Ce fait était connu de nos ancêtres dès 8 000-10 000 av. Ils savaient que la reproduction sexuelle entraîne des variations. Nos ancêtres ont exploité les variations rencontrées dans les plantes et les animaux sauvages pour sélectionner de manière sélective des plantes et des animaux à domestiquer, par exemple, la race Sahiwal issue de la vache sauvage.

En poursuivant la sélection sélective et la sélection artificielle, les êtres humains ont élevé des centaines de milliers de races et de variétés avant la découverte des principes de la transmission. Cela indique clairement que nos ancêtres avaient une bonne connaissance de l'héritage et des variations. Cependant, ils n'avaient aucune idée de la base scientifique de ces phénomènes.

Types de Variations:

Les variations sont classées différemment selon:

(i) Caractère affecté:

Morphologique, physiologique, cytologique et comportemental.

ii) Impact:

Utile, nuisible et neutre ou indifférent.

(iii) Parties:

Méristique (nombre de parties et leurs relations géométriques) et substantif (apparence),

(iv) degré:

Continu et discontinu,

(v) Cellules affectées:

Somatique et germinale,

(vi) Phénotypique (observable) et génotypique (constitutionnel).

I. Variations somatiques ou somatogènes:

Ce sont des variations qui affectent les cellules somatiques ou corporelles des organismes. Ils sont aussi appelés modifications ou caractères acquis, car ils sont obtenus par un individu tout au long de sa vie. Lamarck (1801, 1809) a fondé sa théorie de l'évolution sur l'héritage de caractères acquis. Cependant, comme le prouve Weismann (1892), les variations somatiques meurent généralement avec la mort de l'individu et ne sont donc pas héritables. Ils sont causés par trois facteurs: l'environnement, l'utilisation et la désuétude d'organes et les efforts conscients.

a) Facteurs environnementaux:

Les facteurs environnementaux sont le milieu, la lumière, la température, la nutrition, le vent, l’approvisionnement en eau, etc. Les facteurs environnementaux entraînent des changements dans le phénotype de l’individu. Différents changements du phénotype en réponse à différents facteurs environnementaux sont appelés plasticité phénotypique. Un phénotype spécifique développé en réponse à une condition écologique particulière est appelé écophénotype.

Il n’ya que de légères modifications chez les animaux, mais chez les plantes, les modifications sont beaucoup plus évidentes. Cela est dû à l’effet environnemental sur les méristèmes de différentes parties. Une légère modification de l’activité méristématique peut avoir un effet permanent sur la plante. L'environnement peut également modifier la quantité de floraison et entraîner des modifications non héritables dans les parties florales. Certains des facteurs environnementaux les plus importants sont:

1. moyen:

Certaines plantes amphibies présentent une hétérophylle avec des feuilles disséquées dans l’eau et des feuilles entières à l’extérieur, par exemple Ranunculus aquatilis. Stockard a placé des œufs de poissons Fundulus dans de l'eau de mer contenant du chlorure de magnésium. Les jeunes élevés dans un tel milieu possédaient un œil médian au lieu des deux yeux latéraux habituels. L'hortensia porte des fleurs bleues dans un sol acide et des fleurs rosâtres dans un sol alcalin.

2. lumière:

En l'absence de lumière, les plantes restent étiolées. Shade produit des intodes allongés et des feuilles plus fines et plus larges. Il augmente la douceur de nombreux légumes. Une lumière intense, au contraire, contribue à la production de tissus plus mécaniques et de feuilles plus petites et plus épaisses. Le parenchyme de la palissade devient multicouche sous une lumière forte mais reste monocouche sous une intensité de lumière modérée (par exemple, Peach).

Cunningham a également observé un effet de la lumière chez le poisson plat Solea. Le poisson repose habituellement sur le côté gauche. Il développe une pigmentation et des yeux sur le côté droit, le côté exposé à la lumière. Si le côté gauche est exposé à la lumière chez les jeunes poissons, les yeux et la pigmentation se développent de ce côté.

3. température:

La température affecte directement l'activité métabolique des organismes et le taux de transpiration chez les plantes. Les plantes qui poussent dans les zones chaudes présentent un nanisme des parties aériennes et une plus grande croissance du système racinaire. La lumière du soleil intense et les températures élevées provoquent le bronzage de la peau humaine par la production de plus de mélanine pour la protection contre l'isolation excessive et les radiations ultraviolettes.

4. Nutrition:

L'individu bénéficiant d'une nutrition optimale se développe mieux tandis que celui qui est sous-alimenté présente un retard de croissance. L'abondance ou la carence en sel minéral produit divers types de déformations chez les plantes. Une larve d'abeille nourrie à la gelée royale se développe en reine tandis que celle nourrie au pain d'abeille se développe en ouvrière.

5. l'eau:

Les plantes poussant dans des sols déficients en eau ou dans des zones peu pluvieuses présentent des modifications afin de réduire la transpiration et retenir l'eau, par exemple, succulence, épines, feuilles réduites, revêtement épais, stomates enfoncés, etc. croissance.

(b) Utilisation et désutilisation d'organes:

Ceci est principalement observé chez les animaux supérieurs. L'organe qui est utilisé continuellement se développe davantage tandis que l'organe moins utilisé se développe peu. Un lutteur ou un joueur qui effectue un exercice quotidien développe un corps plus fort et plus musclé qu'un autre homme qui ne fait aucun exercice. Un lion, un tigre ou un ours élevé dans un zoo est plus faible que celui vivant dans la jungle.

c) Efforts conscients:

Les modifications dues aux efforts conscients ne s'observent que chez les animaux intelligents. Recevoir une éducation, dresser des animaux de compagnie, avoir un corps mince, s'ennuyer dans un pinna, un long cou, de petits pieds, des mutilations d'animaux de compagnie, des bonsaïs, etc. sont quelques exemples d'efforts conscients.

II. Variations germinales ou blastogènes:

Ils sont produits dans les cellules germinales d'un organisme et peuvent être hérités. Ils peuvent être déjà présents chez les ancêtres ou se former soudainement. En conséquence, les variations germinales sont de deux types, continu et discontinu.

1. Variations continues:

On les appelle aussi variations fluctuantes car elles fluctuent de part et d’autre (plus et moins) d’une moyenne ou d’une moyenne pour l’espèce. Les variations continues sont typiques des caractéristiques quantitatives. Ils présentent des différences par rapport à la moyenne qui y sont liées via de petites formes intermédiaires.

S'il est tracé sous forme de graphique, la caractéristique moyenne ou normale sera possédée par le nombre maximum d'individus. Le nombre d'individus diminuera avec l'augmentation du degré de fluctuation. Le graphique semble en forme de cloche (Fig. 5.39). Des variations continues sont déjà présentes dans différents organismes ou races d'une espèce.

Ils sont produits par:

(i) Séparation ou ségrégation des chromosomes lors de la formation de gamètes ou de spores.

(ii) Croisement ou échange de segments entre chromosomes homologues au cours de la méiose.

(iii) Combinaison fortuite de chromosomes lors de la fécondation. Par conséquent, ces variations sont également connues sous le nom de recombinaison.

Ils rendent un organisme plus apte à lutter pour la vie dans un environnement particulier. Ils permettent également aux êtres humains d'améliorer les races d'importantes plantes et animaux. Cependant, ils sont incapables de former une nouvelle espèce, bien que Darwin (1859) fonde sa théorie de l'évolution de la sélection naturelle sur des variations continues. Les vitiations continues sont de deux types:

a) Fond:

Ils influent sur l'aspect, y compris la forme, la taille, le poids et la couleur d'une partie ou de tout l'organisme, par exemple la hauteur, la forme du nez, la couleur de la peau, la couleur des yeux, des cheveux, la longueur des doigts ou des orteils, le rendement en lait, les œufs, etc. .

b) méristique:

Ils influencent le nombre de parties, par exemple, les allèles multiples dans les groupes sanguins, le nombre de grains dans un épi de blé, le nombre de segments d'épicalyx dans Althaea, les tentacules dans Hydra ou les segments dans le ver de terre, etc.

2. Variations discontinues:

Ils sont aussi appelés sports, saltations ou mutations. Ce sont des départs imprévisibles et imprévisibles de la normale sans étape intermédiaire. L'organisme dans lequel se produit une mutation s'appelle un mutant. Les variations discontinues constituent la base de la théorie de l'évolution des mutations proposée par de Vries (1902).

Les variations ou mutations discontinues sont causées par (a) des aberrations chromosomiques telles que délétion, duplication, inversion et translocation, (b) Modification du nombre de chromosomes par aneuploïdie et polyploïdie, nucléotides.

Les variations discontinues sont de deux types: a) de fond. Ils affectent la forme, la taille et la couleur, par exemple, moutons Ancon à pattes courtes, bovins sans cornes ou interrogés, chats sans poils, patch de Piebald chez l'homme, brachydactylie, syndactylie, etc. b) Méristique. Ils affectent le nombre de parties, par exemple, la polydactylie (six chiffres ou plus) chez l'homme.

Importance des variations:

1. Les variations rendent certains individus mieux adaptés à la lutte pour la vie.

2. Ils aident les individus à s’adapter aux changements de leur environnement.

3. Les variations ou mutations discontinues produisent de nouveaux traits dans les organismes.

4. Les variantes permettent aux sélectionneurs d'améliorer les races de plantes et d'animaux utiles pour une résistance accrue, un meilleur rendement, une croissance plus rapide et des intrants moindres.

5. Ils constituent la matière première de l'évolution.

6. Les variations donnent à chaque organisme une individualité distincte.

7. En raison des variations, les espèces ne restent pas statiques. Au lieu de cela, ils se modifient lentement pour former de nouvelles espèces avec le temps.

8. Les pré-adaptations causées par la présence de variations neutres sont extrêmement utiles pour la survie contre les changements soudains de l'environnement, par exemple la résistance à un nouveau pesticide ou à un nouvel antibiotique.

9. Les variations orthogénétiques (directionnelles ou déterminées) participent à la formation de nouvelles espèces.