На головну

мутації

  1. Квиток № 19 Різновиди мутацій. Мутації - матеріал еволюції.
  2. Виникнення перехідних процесів. Закони комутації.
  3. генні мутації
  4. Генні мутації. генні хвороби
  5. Генні мутації. Причини і механізми виникнення генних мутацій. Генні хвороби.
  6. геномні мутації
  7. Генотипическая мінливість. Мутації, їх класифікація та механізми виникнення. Медичне і еволюційне значення мутацій.

Відкрив мутації на початку ХХ століття голландський ботанік і генетик Х. Де Фриз (1848-1935) помилково вважав, що в результаті великих мутацій види виникають відразу (стрибкоподібно), без природного відбору. Однак подальші дослідження показали, що більшість великих мутацій шкідливі. Тому багато вчених почали схилятися до того, що мутації не можуть служити матеріалом для еволюції.

Лише в 20-х рр. ХХ століття вітчизняні вчені С. С. Четвериков (1880-1956) і Н. І. Шмальгаузен (1884-1963) обгрунтували роль мутацій в еволюції. Було встановлено, що будь-яка природна популяція насичена різноманітними мутаціями. Останні найчастіше рецесивні і, перебуваючи в гетерозиготному стані, не проявляються фенотипно. Такі мутації найчастіше є генетичною основою еволюції. При схрещуванні гетерозиготних особин ці мутації можуть переходити у нащадків в гомозиготний стан і проявлятися в фенотипі. З покоління в покоління зберігаються особини з корисними мутаціями, які підтримуються природним відбором. Шкідливі мутації накопичуються в популяції в прихованому вигляді, створюючи резерв мінливості, що веде до зміни генофонду популяції. Резерв спадкової мінливості збільшується в результаті перекомбінірованія алельних генів (комбинативной мінливості).

Мутацію визначають як виникнення успадкованого зміни; в широкому сенсі це поняття застосовно як до окремих генів, так і до цілих хромосомами. Причинами індукованих мутацій можуть бути природні та штучні мутагенні фактори (рис. 143). В результаті мутації виникають мутантний ген або мутантна хромосома, що дають початок мутантному ознакою. Генні мутації можуть виникнути в будь-який момент, але їх поява більш імовірно в делящейся, а не в «спочиває» клітці; при гаметогенезе поява мутацій найбільш ймовірно під час мейозу. У генетичному плані важливі саме ті мутації, які виникають при гаметогенезе. Мутантний ген відтворюється з високою точністю до тих пір, поки він не зміниться в результаті нової мутації. В результаті мутацій формується елементарний еволюційний матеріал. Він використовується далі в ході еволюції як вихідна основа для дії інших елементарних еволюційних факторів.

І. І. Шмальгаузен прийшов до висновку, що практично будь-які мутації, порушуючи нормальну збалансованість процесів і функцій в організмі, шкідливі для організму, несприятливо впливають на фенотип. Тому підтримуються відбором лише їх гетерозиготні стану, завдяки чому рецесивні аллели можуть накопичуватися в популяції і «підганяти» в ряду її поколінь до старого генному комплексу. Дуже рідко виникають мутації, що поліпшують фенотип, підвищуючи його пристосованість до умов середовища. Однак саме вони дають основний матеріал для природного відбору.

 
 
 Мал. 143. Підвищення частоти мутацій під впливом радіації (залежність частоти різних типів мутацій дрозофіли і традесканції від дози радіації).1 - частота хромосомних перебудов; 2 - частота рецесивних леталей, зчеплених зі статтю; 3 - частота тих самих мутацій, вільних від хромосомних перебудов; 4 - частота тих самих мутацій, пов'язаних з хромосомними перебудовами; 5 - число ділень у традесканції (в діапазоні доз від 0 до 50 рентген)


Мутаційний процес протікає в цілому дуже повільно і, відповідно, обумовлює повільну перебудову генетичної структури популяції. Поряд з мутаціями на генетичну структуру популяції впливають інші процеси, в тому числі дрейф генів (Рис. 144). Дрейф генів - це зміна частоти генів в популяції в низці поколінь під дією випадкових (стохастичних) факторів. Він призводить, як правило, до зниження спадкової мінливості популяцій. Термін «дрейф генів» введений в 40-х роках ХХ століття американським генетиком С. Райтом (1889-1982). Незалежно від нього Д. Д. Ромашов (1899-1963) і Н. П. Дубінін (1907-1998) описали це явище під назвою «Генетико-автоматичний процес». Дрейф генів проявляється найвиразніше при різкому скороченні чисельності популяції в результаті стихійних лих (лісова пожежа, повінь), масового поширення шкідників і т.д.

Характерна особливість динаміки генотипической структури популяції під впливом дрейфу генів полягає в:

а) посилення процесу гомозиготизації організмів,який наростає зі зменшенням чисельності популяції. Це наростання обумовлено тим, що в популяціях обмеженого розміру збільшується частота близькоспоріднених схрещувань. Малоймовірно, але тим не менш можливо, що деякі з вищепівшіхся гомозиготних форм виявляться в нових умовах середовища приспособительно цінними і зможуть вижити, а не усунутися (елімінувати) відбором;

 Мал. 144. Зміна частоти алеля в ряду поколінь під дією дрейфу генів. Розподілу і тонкі стрілки вказують можливий спектр змін частоти алелі. Товсті стрілки - реалізована динаміка дрейфу в окремій лінії

б) втрати популяцією деяких алелей і закріпленні інших, що особливо проявляється при значному розмаху коливань чисельності в послідовних поколіннях.

Другим явищем, що прискорює перебудову генофондів популяцій, є міграція (потік) генів, що виникає при переміщенні особин з однієї популяції в іншу і схрещуванні з представниками останньої. Якщо у прибульців вихідні частоти алелей інші, ніж у старожилів, то частоти алелей в другій популяції можуть змінитися. Переміщення особин з популяції-донора в популяцію-реципієнт призводить до зміни частот алелей в обох популяціях.



Сестринська допомога пацієнтам з переломом кісток тазу після фіксації місця пошкодження | популяційні хвилі

ізоляція | Рушійною відбір | стабілізуючий відбір | дизруптивний відбір | способи видоутворення | Адаптації і передадаптації | Поняття про екологічну ніші |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати