Мутации и наследственная изменчивость.

Мутации имеют ряд свойств.

1) возникают внезапно, и мутировать может любая часть ге­нотипа;

2) чаще бывают рецессивными и реже — доминантными;

3) могут быть вредными (большинство мутаций), нейтраль­ными и полезными (очень редко) для организма;

4) передаются из поколения в поколение;

5) представляют собой стойкие изменения наследственного

материала;

6) это качественные изменения, которые, как правило, не об­разуют непрерывного ряда вокруг средней величины при- g знака;

7) могут повторяться.

Мутации могут происходить под влиянием как внешних, так и внутренних воздействий. Различают мутации генеративные — они возникают в гаметах, и соматические — они воз­никают в соматических клетках и затрагивают лишь часть те­ла; такие мутации будут передаваться следующим поколениям только при вегетативном размножении.

По характеру изменений в генотипе мутации подразделя­ются на несколько видов. Точечные, или генные мутации представляют собой изменения в отдельных генах. Это может произойти при замене, выпадении или вставке одного или не­скольких нуклеотидов в молекуле ДНК.

Хромосомные мутации представляют собой изменения частей хромосом или целых хромосом. Такие мутации могут происходить в результате делеции — утраты части хромосо­мы, дупликации — удвоения какого-либо участка хромосомы, инверсии — поворота участка хромосомы на 180°, транслока­ции — отрыва части хромосомы и перемещения ее в новое положение, например, присоединения к другой, негомологич­ной, хромосоме. Структурные хромосомные мутации, как пра­вило, вредны для организма.

Геномные мутации заключаются в изменении числа хро­мосом в гаплоидном наборе. Это может происходить за счет уменьшения или увеличения числа хромосом в гаплоидном наборе. Частный случай геномных, мутаций — полиплоидия — увеличение числа хромосом в генотипе, кратное п. Это яв­ление возникает при нарушении веретена деления при мейозе или митозе. Полиплоиды отличаются мощным ростом, боль­шими размерами. Большинство культурных растений полиплоиды. Тетероплоидия связана с недостатком или избытком хромосом в одной гомологичной паре. Эти мутации вредны для организма; примером может служить болезнь Дауна, при которой в 21-й паре появляется лишняя хромосома.

Комбинативная изменчивость — также относится к на­следственным формам изменчивости. Она обусловлена пере­группировкой генов в процессе слияния гамет и образования зиготы, то есть при половом процессе. Сходство между комбинативной и мутационной изменчивостью заключается в том, что в обоих случаях потомство получает набор генов каждого из родителей. Однако между этими видами изменчивости есть принципиальные отличия.

При комбинативной изменчивости в результате слияния родительских гамет возникают новые комбинации генов, од­нако сами гены и хромосомы остаются неизменными.

При мутационной изменчивости обязательно происходит изменения в самом генотипе: меняются отдельные гены, из­меняется строение хромосом и их число.

Академик Н.И. Вавилов в течение многих лет исследовал закономерности наследственной изменчивости у дикорасту­щих и культурных растений различных систематических групп. Эти исследования позволили сформулировать закон гомологических рядов наследственной изменчивости, или закон Вавилова. Формулировка этого закона следующая: генетиче­ски близкие роды и виды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости. Таким образом, зная, какие му­тационные изменения возникают у особей какого-либо вида, можно предвидеть, что такие же мутации в сходных условиях будут возникать у родственных видов и родов.

Н.И. Вавилов проследил изменчивость множества призна­ков у злаков. Из 38 различных признаков, характерных для всех растений этого семейства, у ржи было обнаружено 37 признаков, у пшеницы — 37, у овса и ячменя — по 35, у куку­рузы — 32. Знание этого закона позволяет селекционерам за­ранее предвидеть, какие признаки изменятся у того или иного вида в результате воздействия на него мутагенных факторов.