Мінливість ознак. Мутації.

Мінливість ознак. Мутації.

Онтогенетична мінливість. Вона відбувається протягом життя особини під контролем генів

Неспадкова (модифікаційна, або фенотипова)

Спадкова мінливість поділяється на комбінативну й мутаційну. За комбінативної мінливості не змінюється структура ДНК. Відбувається лише перекомбінування алелів різних генів. За мутаційної мінливості структура ДНК може змінюватися.

Спадкова (генотипова)

Мінливість — це властивість живих організмів змінюватися. Ці зміни можуть відбуватися як із самим організмом упродовж певного часу, так і зі зміною поколінь у кожного з видів живих організмів.

​Зміни можуть відбуватися як на рівні окремих хромосом, так і всього геному в цілому. Наприклад, дві хромосоми можуть об’єднатися в одну. Або загальна кількість хромосом у геномі може подвоїтися.

Наслідком комбінативної мінливості є явище гетерозису. Гетерозис (від грец. heteroisis — видозміни, перетворення), або «гібридна сила», може спостерігатися в першому поколінні в разі гібридизації між представниками різних видів або сортів. Виділяють три основні форми гетерозису: репродуктивний, соматичний і адаптивний.

— незалежне розходження хромосом під час мейозу;

— випадкове поєднання гамет під час запліднення;

— рекомбінації генів завдяки кросинговеру.

Комбінативна мінливість пов’язана з отриманням нових поєднань генів у генотипі.

Трансформація — це перенесення ДНК, яка була ізольована, з одних бактеріальних клітин до інших. Найчастіше вона відбувається після загибелі бактеріальних клітин. Після того як загиблі клітини руйнуються, окремі фрагменти їхньої ДНК можуть поглинатися іншими бактеріями. Потім бактерії вбудовують ці фрагменти у свою кільцеву молекулу ДНК.

Кон’югація — це безпосередній контакт між двома бактеріальними клітинами за допомогою спеціальних порожнистих трубочок (F-пілей), під час якого генетичний матеріал з однієї клітини переноситься в іншу. Зазвичай кон’югація контролюється генами, які розташовані в плазміді.

Мінливість ознак бактерій

​Трансдукція — це перенесення бактеріальних генів з однієї клітини в іншу за допомогою бактеріофага. Коли бактеріофаги розмножуються в клітині, то в деякі з вірусних частинок потрапляє ДНК не вірусу, а бактерії. Вірусна частинка переносить цю ДНК в іншу бактеріальну клітину, де вона вбудовується в бактеріальну хромосому.

За допомогою таких процесів бактерії можуть, наприклад, обмінюватися генами стійкості до антибіотиків.

Мінливість у вірусів може бути як спадковою, так і неспадковою.

Спадкова мінливість вірусів, як і інших організмів, може бути мутаційною і комбінативною. Комбінативна мінливість у вірусів виникає внаслідок зараження однієї клітини кількома різними варіантами вірусу (грип).

Неспадкова мінливість вірусів виникає, коли вірус покидає клітину, в якій утворився, і захоплює частину її клітинної мембрани, утворюючи свою зовнішню оболонку.

Мутацією (від латин. mutatio — зміна) називають зміну ознаки, що зумовлена зміною спадкових структур, перебудовою генетичного апарату.

Мутаційній мінливості присвятили свої роботи С. І. Коржинський і Г. де Фриз. Останньому належить термін «мутація». Крім того він сформулював основні положення теорії мутацій (1901—1903):

1. Мутації виникають раптово як дискретні (перервні) зміни ознак.

2. Нові форми є стійкими.

3. На відміну від неспадкової мінливості, мутаційні ознаки не утворюють неперервних рядів і не зосереджуються навколо якогось середнього типу. Мутації є якісними змінами в організмах.

4. Мутації проявляються по-різному. Вони можуть бути і шкідливими, і корисними.

5. Вірогідність виявлення мутацій залежить від числа досліджуваних особин.

6. Одні й ті самі мутації можуть виникати повторно.

Молекулярна основа мутацій

Мутаційна мінливість виникає внаслідок змін структури або кількості чи розташування молекул ДНК. Всі живі організми мають механізми репарації ДНК, які дозволяють ліквідувати такі порушення.

Існує кілька варіантів класифікації мутацій:

• За типом прояву ознаки в гетерозиготі мутації поділяють на домінантні і рецесивні.

• За локалізацією в клітині розрізняють ядерні і цитоплазматичні мутації.

• Залежно від причини виникнення виділяють спонтанні та індуковані мутації.

• Важливим є також те, у яких саме клітинах виникають мутації. Якщо вони виникають у соматичних клітинах — соматичні мутації, то можуть передаватися нащадкам лише за умови вегетативного розмноження. Якщо ж вони виникають у гаметах — генеративні мутації, то можуть передаватися нащадкам за звичайного статевого розмноження.

Якщо мутація змінює лише один ген (заміна, втрата чи додавання пари нуклеотидів), це є прикладом генної мутації.

У разі, коли зачіпається комплекс генів на хромосомі (заміна, втрата, додавання чи зміна місця розміщення ділянки хромосоми), це є прикладом хромосомної мутації.

До геномних мутацій належать поліплоїдія і гетероплоїдія (анеуплоїдія). Поліплоїдія — це збільшення кількості хромосом шляхом додавання цілих хромосомних наборів у результаті порушення мейозу.

Мутагенні фактори

Фактори, які здатні індукувати мутаційний ефект, називають мутагенними. Установлено, що будь-які фактори зовнішнього і внутрішнього середовища, які можуть порушувати гомеостаз, здатні спричиняти мутації. Традиційно їх поділяють на фізичні (рентгенівське та інші випромінювання, ультразвук,температура тощо), хімічні (хімічні сполуки) та біологічні (віруси, токсини)

КІНЕЦЬ!