Мутационная теория Х. Де Фриза и С. И. Коржинского

Мутационная теория составляет одну из основ генетики. Она зародилась вскоре после переоткрытия Т. Морганом законов Менделя в начале 20 столетия. Однако приоритет в первенстве и в большем совпадении изначальных положений принадлежит российскому ученому.

Основные положения мутационной теории Коржинского-Де Фриза можно свести к следующим пунктам

1. Мутации внезапны, как дискретные изменения признаков

2. Новые формы устойчивы

3. В отличие от наследственных изменений, мутации не образуют непрерывных рядов, не группируются вокруг какого-либо среднего типа. Они являют собой качественные скачки изменений

4. Мутации проявляются по-разному и могут быть как полезными, так и вредными

5. Вероятность обнаружения мутаций зависит от числа исследуемых особей

6. Сходные мутации могут возникать неоднократно

Закон гомологических рядов
 Чем ближе генетически расположены в общей системе виды и роды, тем полнее сходство в рядах их изменчивости, семейства растений характеризуются определённым циклом изменчивости.

Спонтанные мутации возникают под действием различных естественных мутагенов.

Индуцированные мутации вызывают различные химические агенты и УФ-облучение.

71. .Хромосомные аберрации, их типы. Значение хромосомных аберраций в изменчивости.

Хромосомные аберрации (хромосомные мутации, хромосомные перестройки) — тип мутаций, которые изменяют структуру хромосом.

Различают 4 основных типа хромосомных аберраций:

• нехватки;
• удвоения;
• инверсии;
• транслокации.

Нехватки возникают вследствие потери хромосомой того или иного участка. Нехватки в средней части хромосомы принято называть делециями.

Удвоение связано с включением дополнительного (лишнего) дублирующего участка хромосомы. Это также ведет к появлению новых признаков.

Инверсия наблюдается при разрыве хромосомы и переворачивании оторвавшегося участка на 180^о. Если разрыв произошел в одном месте, образовавшийся фрагмент прикрепляется к хромосоме противоположным концом, если же разрыв случился в двух местах, то средний фрагмент, перевернувшись, прикрепляется к местам разрыва, но другими концами.

Транслокация возникает в тех случаях, когда участок хромосомы из одной пары прикрепляется к негомологичной хромосоме, т. е. хромосоме из другой пары. Транслокация участка одной из хромосом известна у человека: она может быть причиной болезни Дауна. Большинство транслокаций, затрагивающих крупные участки хромосом, делает организм нежизнеспособным.

Играют роль в мутационной изменчивости,это один из её типов. Хромосомные аберрации, нарушая баланс наследственных факторов, являются причиной многообразных отклонений в строении и жизнедеятельности организма, проявляющихся в так называемых хромосомных болезнях.

72. Точковые мутации. Репарирующие системы клетки.

Генные, или точковые, мутации связаны с изменением состава или последовательности нуклеотидов в пределах участка ДНК - гена.

Нуклеотид внутри гена может быть заменен на другой или потерян, может быть вставлен лишний нуклеотид и т.д. Вследствие генных мутаций образуются новые аллели, что имеет большое эволюционное значение.
Бываю доминантными и рецессивными.

Если под действием мутации изменяется один нуклеотид, говорят о точковых мутациях .

Репарирующие системы клетки.

Репарирующие системы есть во всех клетках, от простейших до человека.

Прямая репарация

Прямая репарация наиболее простой путь устранения повреждений в ДНК, в котором обычно задействованы специфические ферменты, способные быстро (как правило, в одну стадию) устранять соответствующее повреждение, восстанавливая исходную структуру нуклеотидов.

Эксцизионная репарация

Эксцизионная репарация (вырезание) включает удаление повреждённых азотистых оснований из ДНК и последующее восстановление нормальной структуры молекулы.

Пострепликативная репарация

Tип репарации, имеющей место в тех случаях, когда процесс эксцизионной репарации недостаточен для полного исправления повреждения: после репликации с образованием ДНК, содержащей поврежденные участки, образуются одноцепочечные бреши, заполняемые в процессе гомологичной рекомбинации при помощи белкаRecA.

73. Индуцированный мутагенез и понятие о мутагенах.

Мутагены – это физические или химические факторы, влияние которых на организм может привести к изменению его наследственных признаков. К таким факторам относятся УФ-лучи, радионуклиды, оксиды тяжёлых металлов, химические вещества, алкоголь, никотин, наркотики, а так же некоторые вирусы.

Мутации, возникшие в результате действия химических или физических факторов, называются индуцированными мутациями.

Излучение- Различные типы излучения вызывают различные типы генетических изменений. Ультрафиолетовое (УФ) излучение вызывает точковые мутации.

Радиоактивное излучение может приводить к разрывам двойной спирали ДНК и транслокациям, инверсиям и прочим типам повреждения хромосом.

Химические мутагены- многие химические вещества способны вызывать мутации. Эти вещества осуществляют свои эффекты, связываясь с ДНК или с нуклеотидами, из которых строится ДНК, мешая процессам репликации или транскрипции. Примерами потенциальных мутагенов являются бензо-а-пирен, обнаруженный в сигаретном дыме, и афлатоксин, мутаген, часто обнаруживающийся в неправильно хранившихся сельскохозяйственных продуктах.

Хроническое воспаление- Хроническое воспаление может приводить к повреждениям ДНК путём продукции мутагенных веществ клетками иммунной системы. Примером такого длительного воспаления может быть воспаление, вызванное вирусом гепатита.

Кислородные радикалы- В процессе получения энергии из пищи, происходящем в наших митохондриях, могут продуцироваться крайне активные химические соединения, способные повреждать клеточную мембрану или саму ДНК.

74. Множественный аллелизм, наследование признаков и взаимодействие аллелей при множественном аллелизме.

Серию аллелей (три и более) одного гена называют множественными аллелями, а само явление - множественным аллелизм.

Особенность взаимодействия между множественными аллелями и, что их можно разместить в один последовательный ряд, в котором каждый член будет доминантным по отношению ко всем следующим и рецессивным по отношению к предыдущим.

Значение. Множественный аллелизм увеличивает генофонд популяции, ее генотипических и фенотипической полиморфизм, что имеет значение для эволюции.

Пример наследования групп крови иллюстрирует и проявление множественного аллелизма: ген I может быть представлен тремя разными аллелями, которые комбинируются в зиготах только попарно.

Во многих случаях попарные взаимодействия членов серии аллелей приводят к тому, что исследуемый признак проявляется иначе, чем у гомозиготных родительских форм.

При множественном аллелизме появляется больше различных фенотипов и генотипов.

75. Модификационная изменчивость. Норма реакции. Методы изучения модификационной изменчивости