На головну

Лекція 6. Мутационная мінливість

  1. II. ТЕМАТИКА ЛЕКЦІЙ Лекція 1. Об'єкт, предмет соціології, зв'язок з іншими науками
  2. V2: Мутационная мінливість. мутагенні фактори
  3. V2: Типи мінливості. Модифікаційних мінливість і методи її вивчення
  4. Безпека життєдіяльності. Оглядова лекція
  5. Біологічна мінливість і адаптація видів.
  6. Вступна лекція
  7. Вступна лекція

Ч. Дарвін справедливо вважав, що одним з провідних факторів еволюції є невизначена спадкова мінливість, яка в сучасному розумінні відповідає мутаційної мінливості. Всі ознаки і властивості живих організмів можуть бути схильні до мутаційної мінливості. Вони можуть посилити або зменшити будь-якого ознаки, змінити характер його прояву, зумовити виникнення нової ознаки або властивості. Детальне вивчення будь-якого виду тварин показує наявність у них різного роду мутаційних змін. У дрозофіли в кожному поколінні 25% яєць, що відкладаються містять ті чи інші мутації. Не всяка мутація може проявитися, так як більшість з них рецесивні і в гетерозиготному стані не виявляються, а накопичуються в панміктіческой популяціях в прихованому стані.

Н. П. Дубінін вважає, що важливу роль в спадкової мінливості грають мутації структурних генів, а також перетворення в регуляторній області і в надлишкової частини ДНК. Все це сприяє виникненню малих мутацій, що накопичуються в геномі. Частота виникнення малих мутацій значно більше, ніж макромутацій, що виникають в результаті хромосомних перебудов. В цілому хромосомні мутації мають менше значення в еволюції, так як часто є причиною стерильності особин через порушення коньюгации гомологічниххромосом в мейозі. Важливе значення в еволюції рослин мають геномні мутації - ауто- і Аллополіплоїдія.

Термін «мутація» був введений в генетику Г. Де Фріз, голландським вченим, який протягом багатьох років (1886-1901) вивчав явище спадкової мінливості у рослини енотери. Мутаціями (від лат.mutatio - зміна, зміна) називають спадкові зміни ознаки, органу або властивості, обумовлені змінами спадкових структур.

Мутації (Гершензон С. М., 1991) - це раптові зміни генетичного апарату організму, що призводять до тих чи інших змін його морфологічних, фізіологічних або біохімічних ознак (в сукупності званих фенотипом організму). Мутації, що виникають в статевих клітинах (генеративні мутації), передаються у спадок, а мутації відбуваються в клітинах тіла (соматичні мутації), нерідко призводять до генетичної мозаїчності (мозаїчність еритроцитів внаслідок анастомозів кровоносних судин, що викликає безпліддя теличок - фрімартінкі). Ті частини організму, що розвивається, які утворилися з несучої мутацію клітини (мутантної), виявляються зміненими, інші ж його частини залишаються незмінними. Соматичні мутації у тварин у спадок не передаються. Всі мутації зобов'язані змінам, що відбуваються в генетичному апараті організму, в першу чергу в хромосомах клітинного ядра і перебувають у них генах, а також в генетичному апараті внеядерная цитоплазматических структур (мітохондрії, плазміди), наявних в клітинах.

Ф. Хатт в книзі «Генетика тварин» (1969) описує мутації у різних видів сільськогосподарських тварин і птахів. У розведенні тварин особливу увагу приділяють появи небажаних, шкідливих, летальних або напівлетальних мутацій. Це безшерстість, беззубість, вкорочення хребта, вкорочення нижньої щелепи, зрощення ніздрів, недорозвинення мозочка - у великої рогатої худоби. Вигнутість передніх кінцівок, часткова відсутність шкіри, безшерстість - у коней. Відсутність кінцівок, вовча паща, параліч задніх кінцівок, дефекти будови копит - у свиней. Потворний череп, відсутність кінцівок, безшерстість, дефекти будови копит - перед овець. Особливо багато летальних мутацій описано у курей: жінки з короткими (плазують кури), карликовість, відсутність верхньої або нижньої частини дзьоба, двопалі, відсутність оперення, сліпота. Велика частина мутацій у тварин обумовлює патологічний розвиток органів. Разом з тим деякі мутації використовуються людиною при створенні нових порід норок, мають цінну забарвлення хутра, розведення курчавоперих курей, сірих каракульських овець і т. Д.

М. І. Вавілов в 1935 р був встановлений закон гомологічних рядів в спадкової мінливості:

1. Види і пологи, генетично близькі, характеризуються подібними рядами спадкової мінливості з такою правильністю, що, знаючи ряд форм у межах одного виду, можна передбачати знаходження паралельних форм у інших видів і родів. Чим ближче генетично розташовані в загальній системі роди і види, тим повніше подібність в рядах їх мінливості.

2. Цілі сімейства рослин, в загальному, характеризуються певним циклом мінливості, що входить через всі роди і види, що становить сімейство »

Цей закон повністю відповідає характеру мутаційної мінливості і у тварин. Особливе значення має цей закон при отриманні індукованих мутацій.

Мутагенез- це процес виникнення мутацій. Мутагенезу може бути спонтанним (без втручання людини) і індукованим (викликають штучно, впливаючи на організм спеціальними факторами, званими мутагенами). Рослина, тварина, мікроорганізм у якого відбулася мутація, називають мутантом.

Індуковані мутації були вивчені в 1927 р американським генетиком Г. Меллером (при впливі ультрафіолетовими променями на плодову мушку дрозофілу), в СРСР Сахаровим В. В., Лобашової М. Є., Гершензоном С. М., Раппопортом І. А. Ультрафіолетові промені викликають різноманітні ушкодження нуклеїнових кислот, у тому числі найбільше мутагенну значення мають гідратація пірамідінов, особливо цитозину, і освіту димарів пиримидинов, головним чином тиміну. Гідратація цитозину, яка полягає в приєднанні води до подвійного зв'язку між атомами вуглецю, призводить до появи урацила, спаровуються ні з гуаніном, а з аденін. Крім того, гідратованих піримідинів утворюють зшивання з білками, наслідком чого може бути втрата окремих нуклеотидів. Димери пиримидинов ведуть до таких же мутацій, тому що димер НЕ злучається ні з однією підставою і при реплікації ДНК в синтезується нової нитки навпроти димера залишається незаповнена пролом. Мають місце розриви вуглеводно-фосфатного остову і деякі інші зміни структури молекул нуклеїнових кислот.

Мутагени ділять на фізичні - це іонізуюче випромінювання (рентгенівські промені, гамма-промені, бета-частинки (електрони і протони), нейтрони, альфа-частинки) і хімічні - це алкилирующие з'єднання (диметилсульфат, іприт - гірчичний газ, етиленімін, N-нітрозоалкілмочевіна , Нітрозометілмочевіна, нітрозоетілмочесіна), аналоги азотистих основ, акридиновим барвники, уретан, формальдегід. Мутагенні деякі ліки - кофеїн, ТіоТЕФ, актиноміцин, гікантон; деякі інсектициди і гербіциди - ДДТ, каптан, линдан, гідразин малеїновий кислоти, окремі косметичні засоби - хімічні барвники для волосся і лаки для волосся містять вінілхлорид. До слабких мутагенну добавок відноситься нітрит натрію, афлотоксину, похідні нітрофурану. Іонізуючі випромінювання викликають незворотні зміни генетичного апарату. Летальна доза для миші становить 600Р, для людини - 700Р. Ще розрізняють критичну і стимулюючу дози. Хімічні мутагени викликають утворення злоякісних пухлин у тварин і людини.

Встановлено, що мутагенними властивостями володіють віруси. При патологічних змінах в заражених вірусами клітинах тваринного особливо часто зустрічаються хромосомніаберації, головним чином розриви хромосом, а також генні мутації. Дані показали значне підвищення частоти спадкових дефектів у дітей, народжених матерями, болевшими краснуху (вірусна хвороба) перед зачаттям або на початку вагітності. Подібні дані отримані і для вірусу грипу.

Мутагенними властивостями володіють аттенуіровані (ослаблені, що втратили заразність) віруси, які використовуються в якості живих вірусних вакцин, якими щорічно иммунизируются не один мільйон дітей для запобігання їх зараження поліомієлітом, кором. Але оскільки є вагомі підстави вважати, що мутагенность вірусів визначається міститься в них нуклеїнової кислотою, а не вірусними білками, було б дуже бажано звільняти вірусні вакцини від нуклеїнової кислоти.



Лекція 3 Молекулярні основи спадковості | Класифікація мутацій

Лекція 1 Предмет ветеринарна генетика і її завдання. генетика популяцій | Лекція 2 Цитологічні основи спадковості | гаметогенез | Лекція 7 Основи біохімічної генетики | Властивості генетичного коду 1 сторінка | Властивості генетичного коду 2 сторінка | Властивості генетичного коду 3 сторінка | Властивості генетичного коду 4 сторінка | Властивості генетичного коду 5 сторінка |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати