Мутагени і мутації

Ханнанов Вадим, студент групи 1Е-1

Мутагени і мутації

До спадкової мінливості відносять зміни ознак організму, які визначаються генотипом і зберігаються в ряду поколінь. Спадкові зміни називають мутаціями.

Мутації виникають внаслідок зміни структури гена або хромосом і служать єдиним джерелом генетичної різноманітності всередині виду. Однак нескінченну різноманітність генотипів живих організмів, унікальність кожного генотипу обумовлені комбинативной мінливістю - перекомбинацией хромосом в процесі статевого розмноження і ділянок хромосом в процесі кросинговеру. При цьому типі мінливості самі гени не змінюються, змінюються їх поєднання і характер взаємодії в генотипі.

Мутації бувають домінантні і рецесивні. Більшість мутацій рецесивні і не проявляються у гетерозигот. Мутації в даних умовах оказиваютсявреднимі, так як вносять порушення в тонко збалансовану систему біохімічних реакцій.

Мутації, різко знижують життєздатність, частково або повністю зупиняють розвиток, називаються напівлетальними або летальними. У людини до таких мутацій відносяться ген гемофілії і ген серповидно-клітинної анемії.

Якщо мутація виникає в статевих клітинах, то вона виявляється тільки в наступному поколінні. Такі мутації називають генеративних. Мутації, що утворюються в результаті заміни одного або декількох нуклеотидів в межах одного гена і призводять до зміни будови білків, називаються генними.

Хромосомні мутації виникають внаслідок втрати частини хромосоми. Якщо відірвався ділянку може приєднатися до негомологічної хромосоми, то утворюється нова комбінація генів.

До мутацій відноситься також зміна числа хромосом. Внаслідок нерасхожденія будь-якої пари гомологічних хромосом у мейозі одна з утворених гамет містить на одну хромосому менше, а інша на одну хромосому більше, ніж в нормальному гаплоидном наборі. При злитті з іншою гаметой виникає зигота з меншою або більшою кількістю хромосом у порівнянні з диплоїдним набором, характерним для виду.

Полиплоидия - збільшення хромосомного набору у найпростіших і у рослин. Вона тягне за собою підвищення життєздатності, плодючості і інших життєвих властивостей.

Мутація - це спонтанна зміна генетичного матеріалу. Мутації виникають під дією мутагенних чинників:

а) фізичних (радіація, температура, електромагнітне випромінювання);

б) хімічних (бензопірен, нітрити, мельдегід);

в) біологічних (віруси).

Мутації бувають корисні, шкідливі і нейтральні. Корисні мутації # 63; мутації, які призводять до підвищеної стійкості організму. Шкідливі мутації: глухота, дальтонізм. Нейтральні мутації: мутації ніяк не відбиваються на життєздатності організму.

Мутації бувають соматичні і генеративні. Соматичні виникають в соматичних клітинах і зачіпають лише частина тіла. Вони будуть успадковуватися наступним поколінням при вегетативному розмноженні. Генеративні: ці мутації відбуваються в статевих клітинах. Генеративні мутації поділяються на ядерні та внеядерние.

Мутації поділяються на генні, хромосомні, геномние.Генние мутації (точкові) відбуваються в результаті втрати нуклеотиду, вставки нуклеотиду, заміни одного нуклеотиду іншим. Може статися делеция - втрата ділянки хромосоми, Дуплікація - подвоєння ділянки хромосоми, інверсія - поворот ділянки хромосоми на 1800, транслокація - це перенесення частини або цілої хромосоми на іншу хромосому. Геномні мутації призводять до зміни числа хромосом. Розрізняють Анеуплоїдія і поліплоїдію. Анеуплоїдія пов'язана зі зміною числа хромосом на кілька хромосом:

Полиплоидия - це зміна числа хромосом, кратне гаплоидному набору.Організми можуть бути автоплоіднимі (однакові хромосоми) і аллоплоіднимі (різні набори хромосом).

Подібність між комбинативной і мутаційної мінливістю полягає в тому, що в обох випадках потомство отримує набір генів кожного з батьків. В результаті мутацій можуть виникати корисні ознаки, які під дією природного відбору дадуть початок новим видам і підвидів.

Спонтанні (випадкові) - мутації, що виникають при нормальних умовах життя. Спонтанні мутації виникають у людини в соматичних і генеративних тканинах.

Генні (точкові) мутації зачіпають один або кілька нуклеотидів, при цьому один нуклеотид може перетворитися в інший, може випасти, продубльовані, а група нуклеотидів може розгорнуться на 180 градусів.

Геномні мутації. Головна відмінна риса геномних мутацій пов'язана з порушенням числа хромосом в каріотипі. Ці мутації так само поділяються на два види: полиплоидние анеуплоїдних.

Поліплоїдні мутації ведуть до зміни хромосом в каріотипі, яке кратно гаплоидному набору хромосом.

Анеуплоїдних мутації призводять до зміни числа хромосом в каріотипі, що не кратне гаплоидному набору.

Хромосомні мутації призводять до зміни числа, розмірів і організації хромосом, тому їх іноді називають хромосомними перебудовами. Хромосомні перебудови діляться на внутрішньо-і міжхромосомні. До внутрехромосмним відносяться:

Дублікація - один з ділянок хромосоми представлений більш ніж один раз.

Делеция - втрачається внутрішній ділянку хромосоми.

Інверсія - повороти ділянки хромосоми на 180 градусів.

Реципрокні - обмін ділянками хромосом.

Нереціпрокние - зміна положення ділянки хромосоми.

Діцентріческіе - злиття фрагментів хромосом.

Центричні - злиття центромер хромосом.

мутаген мутація мінливість

Мутагени-- хімічні і фізичні фактори, що викликають спадкові ізмененія-- мутації.

За походженням мутагени класифікують на ендогенні, що утворюються в процесі життєдіяльності організму і екзогенние-- всі інші фактори, в тому числі і умови навколишнього середовища.

За природою виникнення мутагени класифікують на фізичні, хімічні та біологічні:

модельованої радіовипромінювання і електромагнітні поля;

надмірно висока або низька температура.

окислювачі та відновники (нітрати, нітрити, форми кисню);

алкілуючі агенти (іодацетамід);

пестициди (гербіциди, фунгіциди);

деякі харчові добавки (вуглеводні, цикламат);

продукти переробки нафти;

лікарські препарати (наприклад, цитостатики, препарати ртуті, імунодепресанти).

До хімічних мутагенів умовно можна віднести і ряд вірусів (мутагенну фактором вірусів є їх нуклеїнові кіслоти-- ДНК або РНК)

специфічні послідовності ДНК-- транспозони;

деякі віруси (вірус кору, краснухи, грипу);

продукти обміну речовин (продукти окислення ліпідів);

антигени деяких мікроорганізмів.

Мутаційний процес є головним джерелом змін, що призводить до різних патологій. Здоров'я нинішніх майбутніх поколінь людей в значній мірі залежить від того, який генетичний вантаж отриманий у спадок від попередніх, яка кількість мутацій накопичено людством. Мутагени навколишнього середовища впливають на величини рекомбінацій спадкових молекул, які є також джерелом спадкових змін.

Список використаних джерел

Грандуель Ф. Мутації і мутагени, т. 1. - М. Мир, 1989. - 312 с.

Мутагени [Електронний джерело]: www.sbio.info

Мутагенезу [Електронний джерело]: www.med-books.info

Мутагенні фактори [Електронний джерело]: www.biofile.ru

Розміщено на Allbest.ru

подібні документи

Дослідження молекулярно-цитологічних основ мутаційної мінливості. Вивчення різноманітності соматичних і генеративних мутацій. Виявлення причин виникнення мутацій. Значення мутацій у природі та житті людини. Біологічні і фізичні мутагени.

Природні мутацій і індукований мутагенез. Вплив променевої енергії на спадковість. Хімічні та радіаційні мутагени. Природа молекулярних змін генів під час мутагенезу. Ферменти темновой репарації. Умова появи повної мутації.

Основні положення вчення Дарвіна. Еволюційні уявлення до Чарльза Дарвіна. Фізичні та хімічні основи явищ спадковості. Чинники, що викликають мутації на генному рівні. Генетична інженерія.

Передумови еволюції: мінливість і спадковість. Форми мінливості, основні поняття і терміни. Спадкові зміни - мутації. Еволюційна характеристика мутацій. Генетичні відмінності між близькими групами. Кореляції.

Вивчення поняття мутації. Відмінні риси генотипической, комбинативной, мутаційної мінливості. Причини мутацій і їх штучне викликання. Ознаки шкідливих і корисних мутаційних процесів. Значення хромосомних і геномних мутацій в еволюції.

Частота помилок при послідовній реплікації. Значення процесу конкуренції і відбору для процесів еволюції. Механізм мутації, властивості відтворення, випадкове виробництво альтернативних можливостей. Роль випадковості в процесі мутації і еволюції.

Методи попередження спадкових захворювань. Методологічний план поняття "генетичні чинники". Особливості генотипу людини, класифікація факторів, на нього впливають. Мутації як спадково закріплені зміни генетичного коду.

Мутація - стійкі і явні зміни генетичного матеріалу, виведені в спадкові ознаки. Морфологічні, фізіологічні, біохімічні властивості мутантних організмів. Фактори середовища, що викликають появу генних, хромосомних, геномних мутацій.

Поняття і біологічна сутність мутагенів, їх класифікація та характерні ознаки, сфери застосування в біотехнології. Механізми освіти мутацій при дії різних біологічних факторів. Характер впливу фізичних мутагенів на живі клітини.