Біологія - універсальний довідник

ЗАГАЛЬНА БІОЛОГІЯ

ОСНОВИ ГЕНЕТИКИ ТА СЕЛЕКЦІЇ. ЗАКОНОМІРНОСТІ СПАДКОВОСТІ

СПАДКОВА МІНЛИВІСТЬ

Мінливість, яка пов’язана зі зміною генотипу, називається спадковою. Є два види спадкової мінливості: комбінативна і мутаційна.

Комбінативна мінливість — поява нових поєднань ознак внаслідок перекомбінації генів. Джерелом комбінативної мінливості є статевий процес; випадкове поєднання (комбінація) негомологічних хромосом під час мейозу і, як наслідок, незалежне успадкування ознак; рекомбінація генів у результаті кросинговеру. Комбінативна мінливість визначає різноманітність особин і є необхідною для виду у процесі пристосування його до умов середовища.

Мутаційна мінливість — спадкові зміни, які виникають у генетичному матеріалі організму. Мутації — нові зміни в генотипі, тоді як комбінації — нові поєднання батьківських генів у зиготі.

Характеристика мутацій:

1. Змінюють генотип і успадковуються.

2. Мають стрибкоподібний та індивідуальний характер. Виникають в окремих особин у популяції.

3. Неадекватні до умов середовища і є нейтральними, корисними чи шкідливими.

4. Можуть призвести до утворення нових ознак, популяцій або загибелі організму.

В основі будь-яких мутацій лежить поява нових типів білків.

Класифікація мутацій

1. За характером зміни фенотипу мутації є біохімічні, фізіологічні, анатомо-морфологічні.

2. За впливом на життєдіяльність мутації поділяються на корисні і шкідливі. Шкідливі є летальними і викликають загибель організму ще в ембріональному розвитку.

Здебільшого мутації шкідливі, тому що ознаки в нормі є результатом добору й адаптують організм до середовища існування. Мутація завжди змінює адаптацію. Ступінь її корисності або шкідливості визначається часом. Якщо мутація допомагає організму краще пристосуватися, дає новий шанс вижити, то вона «підтримується» добором і закріплюється в популяції.

3. Мутації бувають прямі і зворотні. Останні зустрічаються набагато рідше. Як правило, пряма мутація пов’язана з дефектом функції гена. Ймовірність вторинної мутації у зворотний бік у тій же точці дуже мала, частіше зазнають мутацій інші гени.

Мутації, зазвичай, рецесивні, тому що домінантні виявляються відразу ж і легко «відкидаються» добором.

4. За характером зміни генотипу мутації поділяються на генні, хромосомні та геномні.

Генні, або точкові, мутації — зміна нуклеотиду в одному гені в молекулі ДНК, що призводить до утворення аномального гена, а отже, аномальної структури білка і розвитку аномальної ознаки. Генна мутація — це результат «помилки» при реплікації ДНК. p>

Результатом генної мутації в людини є такі захворювання як серпоподібноклітинна анемія, фенілкетонурія, дальтонізм, гемофілія. Внаслідок генної мутації виникають нові алелі генів, що має значення для еволюційного процесу.

Хромосомні мутації — структурні зміни хромосом, хромосомні перебудови. Основні типи хромосомних мутацій:

а) делеція — втрата ділянки хромосоми;

б) транслокація — перенесення частини хромосом на іншу негомологічну хромосому, як результат — зміна групи зчеплення генів;

в) інверсія — обертання ділянки хромосоми на 180°;

г) дуплікація — подвоєння генів у певній ділянці хромосоми.

Хромосомні мутації призводять до зміни функціонування генів і мають значення для еволюції виду.

Геномні мутації — зміни кількості хромосом у клітині, поява зайвої або втрата хромосоми в результаті порушень під час мейозу. Кратне збільшення кількості хромосом називається поліплоїдією (3n, 4n і т. д.). Цей вид мутації часто зустрічається в рослин. Багато культурних рослин поліплоїдні стосовно диких предків.

Збільшення хромосом на одну-дві у тварин призводить до аномалій розвитку або загибелі організму. Наприклад: синдром Дауна в людини — трисомія по 21-й парі, всього у клітині 47 хромосом.

Мутації можуть бути отримані штучно за допомогою радіації, рентгенівських, ультрафіолетових променів, хімічних агентів у результаті теплових впливів.

Закон гомологічних рядів М. І. Вавилова. Вітчизняний вчений-біолог М. І. Вавилов встановив закономірність виникнення мутацій у близькоспоріднених видів: «Роди і види, генетично близькі, характеризуються подібними рядами спадкової мінливості з такою правильністю, що, знаючи ряд форм у межах одного виду, можна передбачати появу паралельних форм в інших видів і родів».

Відкриття закону полегшило пошуки спадкових відхилень. Знаючи мінливість і мутації в одного виду, можна передбачати можливість їхньої появи у близьких видів, що має значення в селекції.