Pabagu-bago ng mutasyon. Konsepto at mga uri

Ang pagkakaiba-iba sa biology ay ang paglitaw ng mga indibidwal na pagkakaiba sa pagitan ng mga indibidwal ng parehong species. Salamat sa pagkakaiba-iba, ang populasyon ay nagiging magkakaiba, at ang mga species ay may mas malaking pagkakataon na umangkop sa pagbabago ng mga kondisyon sa kapaligiran.

Sa isang agham tulad ng biology, ang pagmamana at pagkakaiba-iba ay magkasabay. Mayroong dalawang uri ng pagkakaiba-iba:

• Non-hereditary (pagbabago, phenotypic).
• Namamana (mutational, genotypic).

Hindi namamana na pagkakaiba-iba

Ang pagbabago sa pagkakaiba-iba sa biology ay ang kakayahan ng isang buhay na organismo (phenotype) na umangkop sa mga salik sa kapaligiran sa loob ng genotype nito. Salamat sa ari-arian na ito, ang mga indibidwal ay umaangkop sa mga pagbabago sa klima at iba pang kondisyon ng pamumuhay. sumasailalim sa mga proseso ng adaptasyon na nagaganap sa anumang organismo. Kaya, sa mga outbred na hayop, na may pinabuting kondisyon ng pabahay, tumataas ang produktibidad: ani ng gatas, produksyon ng itlog, atbp. At ang mga hayop na dinadala sa mga bulubunduking lugar ay lumalaki nang maikli at may mahusay na binuo na pang-ilalim na amerikana. Ang mga pagbabago sa mga salik sa kapaligiran ay nagdudulot ng pagkakaiba-iba. Ang mga halimbawa ng prosesong ito ay madaling matagpuan sa pang-araw-araw na buhay: ang balat ng tao ay nagiging maitim sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet rays, ang mga kalamnan ay nabubuo bilang resulta ng pisikal na aktibidad, ang mga halaman na tumutubo sa mga lilim na lugar at sa liwanag ay may iba't ibang hugis ng mga dahon, at ang mga liyebre ay nagbabago ng kulay ng amerikana. sa taglamig at tag-araw.

Ang mga sumusunod na katangian ay katangian ng hindi namamana na pagkakaiba-iba:

• pangkatang katangian ng mga pagbabago;
• hindi minana ng supling;
• pagbabago sa isang katangian sa loob ng isang genotype;
• ang ratio ng antas ng pagbabago sa intensity ng impluwensya ng panlabas na kadahilanan.

Hereditary variability

Ang hereditary o genotypic variation sa biology ay ang proseso kung saan nagbabago ang genome ng isang organismo. Salamat dito, ang indibidwal ay nakakakuha ng mga katangian na dati ay hindi karaniwan para sa mga species nito. Ayon kay Darwin, ang genotypic variation ang pangunahing driver ng ebolusyon. Ang mga sumusunod na uri ng namamana na pagkakaiba-iba ay nakikilala:

• mutational;
• pinagsama-sama.

Nangyayari bilang resulta ng pagpapalitan ng gene sa panahon ng sekswal na pagpaparami. Kasabay nito, ang mga katangian ng mga magulang ay pinagsama nang iba sa isang bilang ng mga henerasyon, na nagdaragdag ng pagkakaiba-iba ng mga organismo sa populasyon. Ang pinagsama-samang pagkakaiba-iba ay sumusunod sa mga tuntunin ng pamana ng Mendelian.

Ang isang halimbawa ng naturang pagkakaiba-iba ay ang inbreeding at outbreeding (malapit na nauugnay at hindi nauugnay na pagtawid). Kapag ang mga katangian ng isang indibidwal na tagagawa ay nais na pagsamahin sa isang lahi ng hayop, ginagamit ang inbreeding. Kaya, ang mga supling ay nagiging mas pare-pareho at nagpapatibay sa mga katangian ng tagapagtatag ng linya. Ang inbreeding ay humahantong sa pagpapakita ng mga recessive genes at maaaring humantong sa pagkabulok ng linya. Upang madagdagan ang posibilidad na mabuhay ng mga supling, ginagamit ang outbreeding - hindi nauugnay na pagtawid. Kasabay nito, ang heterozygosity ng mga supling ay tumataas at ang pagkakaiba-iba sa loob ng populasyon ay tumataas, at, bilang kinahinatnan, ang paglaban ng mga indibidwal sa masamang epekto ng mga kadahilanan sa kapaligiran ay tumataas.

Ang mga mutasyon, sa turn, ay nahahati sa:

• genomic;
• chromosomal;
• genetic;
• cytoplasmic.

Ang mga pagbabagong nakakaapekto sa mga selula ng mikrobyo ay namamana. Ang mga mutasyon sa ay maaaring maipasa sa mga supling kung ang indibidwal ay dumarami nang vegetatively (halaman, fungi). Ang mga mutasyon ay maaaring maging kapaki-pakinabang, neutral o nakakapinsala.

Genomic mutations

Ang pagkakaiba-iba sa biology sa pamamagitan ng genomic mutations ay maaaring may dalawang uri:

• Ang polyploidy ay isang mutation na karaniwan sa mga halaman. Ito ay sanhi ng maraming pagtaas sa kabuuang bilang ng mga chromosome sa nucleus, at nabuo sa proseso ng pagkagambala sa kanilang pagkakaiba-iba sa mga pole ng cell sa panahon ng paghahati. Ang polyploid hybrids ay malawakang ginagamit sa agrikultura - mayroong higit sa 500 polyploid sa produksyon ng pananim (mga sibuyas, bakwit, sugar beets, labanos, mint, ubas at iba pa).
• Ang Aneuploidy ay isang pagtaas o pagbaba sa bilang ng mga chromosome sa mga indibidwal na pares. Ang ganitong uri ng mutation ay nailalarawan sa mababang viability ng indibidwal. Ang isang malawakang mutation sa mga tao - isa sa ika-21 na pares ang nagiging sanhi ng Down syndrome.

Chromosomal mutations

Ang pagkakaiba-iba sa biology ay lumilitaw kapag ang istraktura ng mga chromosome mismo ay nagbabago: pagkawala ng isang terminal na seksyon, pag-uulit ng isang hanay ng mga gene, pag-ikot ng isang hiwalay na fragment, paglipat ng isang chromosome segment sa ibang lugar o sa ibang chromosome. Ang ganitong mga mutasyon ay kadalasang nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng radiation at kemikal na polusyon sa kapaligiran.

Mga mutasyon ng gene

Ang isang makabuluhang bahagi ng gayong mga mutasyon ay hindi nagpapakita ng kanilang sarili sa labas, dahil sila ay isang recessive na katangian. Ang mga mutation ng gene ay sanhi ng mga pagbabago sa pagkakasunud-sunod ng mga nucleotides - mga indibidwal na gene - at humantong sa paglitaw ng mga molekula ng protina na may mga bagong katangian.

Ang mga mutation ng gene sa mga tao ay nagiging sanhi ng pagpapakita ng ilang mga namamana na sakit - sickle cell anemia, hemophilia.

Cytoplasmic mutations

Ang mga cytoplasmic mutations ay nauugnay sa mga pagbabago sa mga istruktura ng cell cytoplasm na naglalaman ng mga molekula ng DNA. Ito ay mitochondria at plastids. Ang ganitong mga mutasyon ay ipinadala sa pamamagitan ng maternal line, dahil ang zygote ay tumatanggap ng lahat ng cytoplasm mula sa maternal egg. Ang isang halimbawa ng isang cytoplasmic mutation na nagdudulot ng pagkakaiba-iba sa biology ay ang pinnateness sa mga halaman, na sanhi ng mga pagbabago sa mga chloroplast.

Ang lahat ng mga mutasyon ay may mga sumusunod na katangian:

• Bigla silang lumitaw.
• Naipasa sa pamamagitan ng mana.
• Wala silang direksyon. Parehong isang maliit na lugar at isang mahalagang tanda ay maaaring sumailalim sa mutation.
• Nangyayari ang mga ito sa mga indibidwal, iyon ay, sila ay indibidwal.
• Ang mga mutasyon ay maaaring maging recessive o nangingibabaw sa kanilang pagpapakita.
• Ang parehong mutation ay maaaring ulitin.

Ang bawat mutation ay sanhi ng ilang mga kadahilanan. Sa karamihan ng mga kaso, hindi posible na tumpak na matukoy ito. Sa mga pang-eksperimentong kondisyon, upang makakuha ng mga mutasyon, ginagamit ang isang nakadirekta na kadahilanan ng impluwensya sa kapaligiran - pagkakalantad sa radiation at iba pa.

Ang terminong "mutation" ay bumalik sa salitang Latin na "mutatio", na literal na nangangahulugang pagbabago o pagbabago. Ang pagkakaiba-iba ng mutational ay nagpapahiwatig ng matatag at halatang pagbabago sa genetic na materyal, na ipinapakita sa Ito ang unang link sa kadena ng pagbuo ng mga namamana na sakit at pathogenesis. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nagsimulang aktibong pag-aralan lamang sa ikalawang kalahati ng ika-20 siglo, at ngayon ay lalong maririnig na ang pagkakaiba-iba ng mutational ay dapat pag-aralan, dahil ang kaalaman at pag-unawa sa mekanismong ito ay nagiging susi sa pagtagumpayan ng mga problema ng sangkatauhan.

Mayroong ilang mga uri ng mutasyon sa mga selula. Ang kanilang pag-uuri ay depende sa uri ng mga cell mismo. Ang mga generative mutations ay nangyayari sa mga cell ng mikrobyo; Ang anumang mga pagbabago ay minana at madalas na matatagpuan sa mga selula ng mga inapo;

Nabibilang sila sa mga non-reproductive cells. Ang kanilang kakaiba ay lumilitaw lamang sila sa indibidwal kung saan sila nagpakita. Yung. Ang mga pagbabago ay hindi minana ng ibang mga selula, ngunit kapag nahahati lamang sa isang organismo. Ang pagkakaiba-iba ng somatic mutational ay mas kapansin-pansin kapag nagsimula ito sa mga unang yugto. Kung ang isang mutation ay nangyari sa mga unang yugto ng zygote cleavage, pagkatapos ay mas maraming mga cell line na may mga genotype na naiiba sa bawat isa ay lilitaw. Alinsunod dito, mas maraming mga cell ang magdadala ng mutation ang mga naturang organismo ay tinatawag na mosaic.

Mga antas ng namamana na istruktura

Ang pagkakaiba-iba ng mutasyon ay nagpapakita ng sarili sa mga namamana na istruktura na naiiba sa iba't ibang antas ng organisasyon. Maaaring mangyari ang mga mutasyon sa mga antas ng gene, chromosomal at genomic. Depende dito, nagbabago rin ang mga uri ng mutational variability.

Ang mga pagbabago sa gene ay nakakaapekto sa istraktura ng DNA, na nagiging sanhi ng pagbabago nito sa antas ng molekular. Ang ganitong mga pagbabago sa ilang mga kaso ay walang epekto sa posibilidad na mabuhay ng protina, i.e. ang mga function ay hindi nagbabago sa lahat. Ngunit sa ibang mga kaso, maaaring mangyari ang mga may sira na pormasyon, na humihinto na sa kakayahan ng protina na maisagawa ang pag-andar nito.

Ang mga mutasyon sa antas ng chromosomal ay nagdudulot na ng mas malubhang banta, dahil nakakaapekto ito sa pagbuo ng mga sakit na chromosomal. Ang resulta ng naturang pagkakaiba-iba ay ang mga pagbabago sa istruktura ng mga chromosome, at ilang mga gene ang kasangkot na dito. Dahil dito, maaaring magbago ang karaniwang set ng diploid, na sa pangkalahatan ay maaaring makaapekto sa DNA.

Ang mga genomic mutations, pati na rin ang mga chromosomal, ay maaaring maging sanhi ng pagbuo ng Mga halimbawa ng mutational variability sa antas na ito ay aneuploidy at polyploidy. Ito ay isang pagtaas o pagbaba sa bilang ng mga chromosome, na kadalasang nakamamatay para sa mga tao.

Kasama sa genomic mutations ang trisomy, na nangangahulugan ng pagkakaroon ng tatlong homologous chromosome sa karyotype (pagtaas ng bilang). Ang paglihis na ito ay humahantong sa pagbuo ng Edwards syndrome at Down syndrome. Monosomy ay nangangahulugan ng pagkakaroon ng isa lamang sa dalawang homologous chromosome (nabawasang bilang), na halos nag-aalis ng normal na pag-unlad ng embryo.

Ang sanhi ng naturang mga phenomena ay mga kaguluhan sa iba't ibang yugto ng pag-unlad ng mga selula ng mikrobyo. Ito ay nangyayari bilang isang resulta ng anaphase lag - ang mga homologous chromosome ay lumipat sa mga pole, at ang isa sa kanila ay maaaring mahuli. Mayroon ding konsepto ng "non-disjunction", kapag ang mga chromosome ay nabigong maghiwalay sa yugto ng mitosis o meiosis. Ang resulta nito ay ang pagpapakita ng mga paglabag sa iba't ibang antas ng kalubhaan. Ang pag-aaral ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay makakatulong na malutas ang mga mekanismo at marahil ay magiging posible upang mahulaan at maimpluwensyahan ang mga prosesong ito.

Hereditary variability

Pinagsamang pagkakaiba-iba. Ang namamana, o genotypic, na pagkakaiba-iba ay nahahati sa combinative at mutational.

Ang pinagsama-samang pagkakaiba-iba ay tinatawag na pagkakaiba-iba, na batay sa pagbuo ng mga rekombinasyon, ibig sabihin, mga kumbinasyon ng mga gene na wala ang mga magulang.

Ang batayan ng pinagsama-samang pagkakaiba-iba ay ang sekswal na pagpaparami ng mga organismo, bilang isang resulta kung saan lumitaw ang isang malaking pagkakaiba-iba ng mga genotypes. Tatlong proseso ang nagsisilbing halos walang limitasyong pinagmumulan ng genetic variation:

Independent segregation ng homologous chromosome sa unang meiotic division. Ito ay ang independiyenteng kumbinasyon ng mga kromosom sa panahon ng meiosis na siyang batayan ng ikatlong batas ni Mendel. Ang hitsura ng berdeng makinis at dilaw na kulubot na buto ng gisantes sa ikalawang henerasyon mula sa pagtawid ng mga halaman na may dilaw na makinis at berdeng kulubot na mga buto ay isang halimbawa ng pinagsama-samang pagkakaiba-iba.

Mutual exchange ng mga seksyon ng homologous chromosome, o crossing over (tingnan ang Fig. 3.10). Lumilikha ito ng mga bagong grupo ng linkage, ibig sabihin, nagsisilbi itong mahalagang pinagmumulan ng genetic recombination ng mga alleles. Ang mga recombinant chromosome, kapag nasa zygote, ay nag-aambag sa paglitaw ng mga katangian na hindi tipikal para sa bawat isa sa mga magulang.

Random na kumbinasyon ng mga gametes sa panahon ng pagpapabunga.

Ang mga pinagmumulan ng pinagsama-samang pagkakaiba-iba ay kumikilos nang nakapag-iisa at sabay-sabay, tinitiyak ang patuloy na "pag-shuffling" ng mga gene, na humahantong sa paglitaw ng mga organismo na may ibang genotype at phenotype (ang mga gene mismo ay hindi nagbabago). Gayunpaman, ang mga bagong kumbinasyon ng gene ay madaling masira kapag ipinasa mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon.

Ang pinagsama-samang pagkakaiba-iba ay ang pinakamahalagang pinagmumulan ng lahat ng napakalaking namamana na katangian ng pagkakaiba-iba ng mga buhay na organismo. Gayunpaman, ang mga nakalistang mapagkukunan ng pagkakaiba-iba ay hindi bumubuo ng mga matatag na pagbabago sa genotype na makabuluhan para sa kaligtasan, na, ayon sa teorya ng ebolusyon, ay kinakailangan para sa paglitaw ng mga bagong species. Ang ganitong mga pagbabago ay nangyayari bilang resulta ng mga mutasyon.

Pabagu-bago ng mutasyon. Mutational tinatawag na pagkakaiba-iba ng genotype mismo. Mga mutasyon - Ang mga ito ay biglaang namamana na mga pagbabago sa genetic na materyal, na humahantong sa mga pagbabago sa ilang mga katangian ng katawan.

Ang mga pangunahing probisyon ng teorya ng mutation ay binuo ni G. De Vries noong 1901-1903. at pakuluan ang mga sumusunod:

Ang mga mutasyon ay nangyayari nang biglaan, spasmodically, bilang mga discrete na pagbabago sa mga katangian.

Hindi tulad ng mga pagbabagong hindi namamana, ang mga mutasyon ay mga pagbabago sa husay na ipinapasa mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon.

Ang mga mutasyon ay nagpapakita ng kanilang mga sarili sa iba't ibang paraan at maaaring maging kapaki-pakinabang at nakakapinsala, parehong nangingibabaw at recessive.

Ang posibilidad ng pag-detect ng mga mutasyon ay depende sa bilang ng mga indibidwal na napagmasdan.

Ang mga katulad na mutasyon ay maaaring mangyari nang paulit-ulit.

Ang mga mutasyon ay hindi nakadirekta (spontaneous), ibig sabihin, anumang bahagi ng chromosome ay maaaring mag-mutate, na nagiging sanhi ng mga pagbabago sa parehong menor de edad at mahahalagang palatandaan.

Halos anumang pagbabago sa istraktura o bilang ng mga chromosome, kung saan ang cell ay nagpapanatili ng kakayahang magparami mismo, ay nagdudulot ng namamana na pagbabago sa mga katangian ng organismo. Sa likas na katangian ng pagbabago genome, i.e. isang set ng mga gene na nakapaloob sa isang haploid set ng mga chromosome, makilala sa pagitan ng gene, chromosomal at genomic mutations.

genetic, o point mutations- ang resulta ng pagbabago sa nucleotide sequence sa isang molekula ng DNA sa loob ng isang gene. Ang ganitong pagbabago sa gene ay muling ginawa sa panahon ng transkripsyon sa istraktura ng mRNA; ito ay humahantong sa isang pagbabago sa pagkakasunod-sunod mga amino acid sa polypeptide chain na nabuo sa panahon ng pagsasalin sa ribosomes. Bilang isang resulta, ang isa pang protina ay na-synthesize, na humahantong sa isang pagbabago sa kaukulang katangian ng katawan. Ito ang pinakakaraniwang uri ng mutation at ang pinakamahalagang pinagmumulan ng namamana na pagkakaiba-iba sa mga organismo.

Mayroong iba't ibang uri ng mutation ng gene na kinabibilangan ng pagdaragdag, pagtanggal, o muling pagsasaayos ng mga nucleotide sa isang gene. Ito mga duplikasyon(pag-uulit ng isang seksyon ng gene), pagsingit(hitsura ng isang karagdagang pares ng mga nucleotide sa pagkakasunud-sunod), mga pagtanggal("pagkawala ng isa o higit pang mga pares ng nucleotide") pagpapalit ng mga pares ng nucleotide (AT -> <- GC; AT -> <- ; CG; o AT -> <- TA), pagbabaligtad(i-flip ang seksyon ng gene ng 180°).

Ang mga epekto ng mutation ng gene ay lubhang iba-iba. Karamihan sa kanila ay hindi phenotypically lumilitaw dahil sila ay recessive. Napakahalaga nito para sa pagkakaroon ng mga species, dahil ang karamihan sa mga bagong nagaganap na mutasyon ay nakakapinsala. Gayunpaman, ang kanilang recessive na kalikasan ay nagpapahintulot sa kanila na magpatuloy nang mahabang panahon sa mga indibidwal ng mga species sa isang heterozygous na estado nang walang pinsala sa katawan at ipapakita ang kanilang sarili sa hinaharap sa paglipat sa isang homozygous na estado.

Kasabay nito, may ilang mga kaso kung saan ang pagbabago sa isang base lamang sa isang partikular na gene ay may kapansin-pansing epekto sa phenotype. Ang isang halimbawa ay ang sumusunod na genetic abnormality: parang sickle cell anemia. Ang recessive allele, na nagiging sanhi ng namamana na sakit na ito sa homozygous na estado, ay ipinahayag sa pagpapalit ng isang nalalabi lamang na amino acid sa ( B-mga kadena ng molekula ng hemoglobin (glutamic acid -" -> valine). Ito ay humahantong sa ang katunayan na sa mga pulang selula ng dugo na may tulad na hemoglobin ay deformed (mula sa bilog hanggang sa hugis ng karit) at mabilis na nawasak. Sa kasong ito, ang talamak na anemia ay bubuo at ang pagbawas sa dami ng oxygen na dinadala ng dugo ay sinusunod. Ang anemia ay nagdudulot ng pisikal na kahinaan, mga problema sa puso at bato, at maaaring humantong sa maagang pagkamatay sa mga taong homozygous para sa mutant allele.

Chromosomal mutations (rearrangements, o mga aberasyon)- Ito ay mga pagbabago sa istruktura ng mga chromosome na maaaring makilala at mapag-aralan sa ilalim ng isang light microscope.

Ang iba't ibang uri ng muling pagsasaayos ay kilala (Larawan 3.13):

kakulangan, o pagsuway,- pagkawala ng mga seksyon ng terminal ng chromosome;

pagtanggal- pagkawala ng isang seksyon ng chromosome sa gitnang bahagi nito;

pagdoble - doble o maramihang pag-uulit ng mga gene na naisalokal sa isang partikular na rehiyon ng chromosome;

pagbabaligtad- pag-ikot ng isang seksyon ng chromosome sa pamamagitan ng 180 °, bilang isang resulta kung saan ang mga gene sa seksyong ito ay matatagpuan sa reverse sequence kumpara sa karaniwan;

pagsasalin- pagbabago sa posisyon ng anumang bahagi ng chromosome sa chromosome set.

Ang pinakakaraniwang uri ng mga pagsasalin ay reciprocal, kung saan ang mga rehiyon ay ipinagpapalit sa pagitan ng dalawang hindi homologous na chromosome. Maaaring baguhin ng isang seksyon ng isang chromosome ang posisyon nito nang walang katumbas na pagpapalitan, na nananatili sa parehong chromosome o kasama sa iba pa. Sa mga pagkukulang, pagtanggal ang dami ng genetic na materyal ay nagbabago. Ang antas ng pagbabago ng phenotypic ay depende sa kung gaano kalaki ang kaukulang mga rehiyon ng chromosome at kung naglalaman ang mga ito ng mahahalagang gene. Ang mga halimbawa ng mga kakulangan ay kilala sa maraming organismo, kabilang ang mga tao. Malubhang namamana na sakit - "sigaw ng pusa" syndrome(pinangalanan sa likas na katangian ng mga tunog na ginawa ng mga maysakit na sanggol) ay sanhi ng heterozygosity para sa kakulangan sa ika-5 kromosom. Ang sindrom na ito ay sinamahan ng malubhang kapansanan sa paglago at pagkaantala sa pag-iisip. Ang mga batang may ganitong sindrom ay karaniwang namamatay nang maaga, ngunit ang ilan ay nabubuhay hanggang sa pagtanda.

3.13 . Mga chromosomal rearrangements na nagbabago sa lokasyon ng mga gene sa mga chromosome.

Genomic mutations- pagbabago sa bilang ng mga chromosome sa genome ng mga selula ng katawan. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nangyayari sa dalawang direksyon: patungo sa isang pagtaas sa bilang ng buong haploid set (polyploidy) at patungo sa pagkawala o pagsasama ng mga indibidwal na chromosome (aneuploidy).

Polyploidy- maramihang pagtaas sa haploid set ng mga chromosome. Ang mga cell na may iba't ibang bilang ng mga haploid set ng chromosome ay tinatawag na triploid (3n), tetraploid (4n), hexanloid (6n), octaploid (8n), atbp.

Kadalasan, ang mga polyploid ay nabuo kapag ang pagkakasunud-sunod ng chromosome divergence sa mga cell pole ay nagambala sa panahon ng meiosis o mitosis. Ito ay maaaring sanhi ng pisikal at kemikal na mga kadahilanan. Ang mga kemikal tulad ng colchicine ay pinipigilan ang pagbuo ng mitotic spindle sa mga cell na nagsimulang maghati, bilang isang resulta kung saan ang mga dobleng chromosome ay hindi naghihiwalay at ang cell ay nagiging tetrahedral.

Para sa maraming mga halaman ang tinatawag na serye ng polyploid. Kasama sa mga ito ang mga form mula 2 hanggang 10n at higit pa. Halimbawa, ang isang polyploid na serye ng mga hanay ng 12, 24, 36, 48, 60, 72, 96, 108 at 144 chromosome ay binubuo ng mga kinatawan ng genus Solanum. Ang genus wheat (Triticum) ay kumakatawan sa isang serye na ang mga miyembro ay mayroong 34, 28 at 42 chromosome.

Ang polyploidy ay nagreresulta sa mga pagbabago sa mga katangian ng isang organismo at samakatuwid ay isang mahalagang pinagmumulan ng pagkakaiba-iba sa ebolusyon at pagpili, lalo na sa mga halaman. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang hermaphroditism (self-pollination), apomixis (parthenogenesis) at vegetative propagation ay laganap sa mga organismo ng halaman. Samakatuwid, humigit-kumulang isang katlo ng mga species ng halaman na karaniwan sa ating planeta ay mga polyploid, at sa matalas na kontinental na mga kondisyon ng mataas na bundok Pamirs, hanggang sa 85% ng mga polyploid ay lumalaki. Halos lahat ng mga nilinang na halaman ay polyploids din, na, hindi katulad ng kanilang mga ligaw na kamag-anak, ay may mas malalaking bulaklak, prutas at buto, at mas maraming sustansya ang naipon sa mga organo ng imbakan (mga tangkay, tubers). Ang mga polyploid ay mas madaling umangkop sa hindi kanais-nais na mga kondisyon ng pamumuhay at mas madaling tiisin ang mababang temperatura at tagtuyot. Iyon ang dahilan kung bakit sila ay laganap sa hilaga at mataas na mga rehiyon ng bundok.

Ang batayan para sa matalim na pagtaas sa pagiging produktibo ng mga polyploid na anyo ng mga nilinang halaman ay ang kababalaghan polimer(tingnan ang § 3.3).

Aneuploidy, o heteroploidy,- isang phenomenon kung saan ang mga cell ng katawan ay naglalaman ng isang binagong bilang ng mga chromosome na hindi isang multiple ng haploid set. Lumilitaw ang mga aneuploid kapag ang mga indibidwal na homologous chromosome ay hindi naghihiwalay o nawawala sa panahon ng mitosis at meiosis. Bilang resulta ng di-disjunction ng mga chromosome sa panahon ng gametogenesis, ang mga cell ng mikrobyo na may dagdag na chromosome ay maaaring lumitaw, at pagkatapos, sa kasunod na pagsasanib sa mga normal na haploid gametes, bumubuo sila ng isang zygote 2n + 1 (trisomic) sa isang tiyak na chromosome. Kung mayroong isang mas kaunting chromosome sa gamete, pagkatapos ay ang kasunod na pagpapabunga ay humahantong sa pagbuo ng isang zygote 1n - 1 (monosomic) sa alinman sa mga chromosome. Bilang karagdagan, may mga form na 2n - 2, o nullisomics, dahil walang pares ng homologous chromosomes, at 2n + X, o polysomics.

Ang mga aneuploid ay matatagpuan sa mga halaman at hayop, gayundin sa mga tao. Ang mga halaman ng aneuploid ay may mababang posibilidad at pagkamayabong, at sa mga tao ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay madalas na humahantong sa kawalan ng katabaan at sa mga kasong ito ay hindi minana. Sa mga batang ipinanganak sa mga ina na higit sa 38 taong gulang, ang posibilidad ng aneuploidy ay tumaas (hanggang sa 2.5%). Bilang karagdagan, ang mga kaso ng aneuploidy sa mga tao ay nagdudulot ng mga sakit sa chromosomal.

Sa mga dioecious na hayop, kapwa sa natural at artipisyal na mga kondisyon, ang polyploidy ay napakabihirang. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang polyploidy, na nagiging sanhi ng pagbabago sa ratio ng sex chromosomes at autosomes, ay humahantong sa pagkagambala sa conjugation ng homologous chromosomes at sa gayon ay nagpapalubha sa pagpapasiya ng sex. Bilang isang resulta, ang mga naturang form ay nagiging sterile at hindi gaanong mabubuhay.

Kusang at sapilitan na mutasyon. Kusang-loob ay mga mutasyon na nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng hindi kilalang natural na mga kadahilanan, kadalasan bilang resulta ng mga pagkakamali sa pagpaparami ng genetic material (DNA o RNA). Ang dalas ng kusang mutation sa bawat species ay genetically tinutukoy at pinananatili sa isang tiyak na antas.

Sapilitan mutagenesis ay ang artipisyal na produksyon ng mga mutasyon gamit ang pisikal at kemikal na mutagens. Ang isang matalim na pagtaas sa dalas ng mga mutasyon (daan-daang beses) ay nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng lahat ng uri ng ionizing radiation (gamma at x-ray, proton, neutron, atbp.), ultraviolet radiation, mataas at mababang temperatura. Kasama sa mga kemikal na mutagen ang mga sangkap tulad ng formaldehyde, nitrogen mustard, colchicine, caffeine, ilang bahagi ng tabako, droga, pagkain mga preservatives at mga pestisidyo. Ang mga biological mutagens ay mga virus at lason ng isang bilang ng mga amag.

Sa kasalukuyan, isinasagawa ang trabaho upang lumikha ng mga pamamaraan para sa mga naka-target na epekto ng iba't ibang mutagens sa mga partikular na gene. Ang ganitong mga pag-aaral ay napakahalaga, dahil ang artipisyal na pagkuha ng mga mutasyon ng nais na mga gene ay maaaring maging malaking praktikal na kahalagahan para sa pagpili ng mga halaman, hayop at mikroorganismo.

Ang batas ng homological series sa hereditary variability. Ang pinakamalaking generalization ng trabaho sa pag-aaral ng pagkakaiba-iba sa simula ng ika-20 siglo. naging ang batas ng homological series sa hereditary variability. Ito ay binuo ng natitirang Russian scientist na si N.I Vavilov noong 1920. Ang kakanyahan ng batas ay ang mga sumusunod: species at genera na genetically close, na nauugnay sa isa't isa sa pamamagitan ng isang pagkakaisa ng pinagmulan, ay nailalarawan sa pamamagitan ng magkatulad na serye ng hereditary variability. Ang pag-alam kung anong mga anyo ng pagkakaiba-iba ang nangyayari sa isang species, mahuhulaan ng isa ang pagkakaroon ng mga katulad na anyo sa isang kaugnay na species.

Ang batas ng homological series ng phenotypic variability sa mga kaugnay na species ay batay sa ideya ng pagkakaisa ng kanilang pinagmulan mula sa isang ninuno sa proseso ng natural na pagpili. Dahil ang mga karaniwang ninuno ay may isang partikular na hanay ng mga gene, ang kanilang mga inapo ay dapat magkaroon ng humigit-kumulang sa parehong hanay.

Bukod dito, ang mga katulad na mutasyon ay nangyayari sa mga kaugnay na species na may isang karaniwang pinagmulan. Nangangahulugan ito na sa mga kinatawan ng iba't ibang pamilya at klase ng mga halaman at hayop na may katulad na hanay ng mga gene, mahahanap ng isa paralelismo- homologous na serye ng mga mutasyon ayon sa morphological, physiological at biochemical na katangian at katangian. Kaya, ang mga katulad na mutasyon ay nangyayari sa iba't ibang klase ng mga vertebrates: albinism at kawalan ng mga balahibo sa mga ibon, albinismo at kawalan ng buhok sa mga mammal, hemophilia sa maraming mammal at mga tao. Sa mga halaman, ang namamana na pagkakaiba-iba ay kilala para sa mga katangian tulad ng filmy o bare grains, awned o awnless na mga tainga, atbp.

Ang batas ng homological series, na sumasalamin sa pangkalahatang pattern ng proseso ng mutation at pagbuo ng mga organismo, ay nagbibigay ng sapat na pagkakataon para sa praktikal na paggamit nito sa produksyon ng agrikultura, pag-aanak, at gamot. Ang kaalaman sa likas na katangian ng pagkakaiba-iba ng ilang mga kaugnay na species ay ginagawang posible na maghanap ng isang katangian na wala sa isa sa kanila, ngunit katangian ng iba. Sa ganitong paraan, nakolekta at pinag-aralan ang mga hubad na anyo ng cereal at single-seeded varieties ng sugar beets na hindi nangangailangan ng paghuhukay, na lalong mahalaga para sa mekanisadong paglilinang ng lupa. Ang medikal na agham ay may pagkakataon na gumamit ng mga hayop na may mga homologous na sakit bilang mga modelo para sa pag-aaral ng mga sakit ng tao: ito ay diabetes mellitus sa mga daga; congenital na pagkabingi ng mga daga, aso, guinea pig; katarata ng mata ng mga daga, daga, aso, atbp.

Ginagawa rin ng batas ng homologous series na mahulaan ang posibilidad ng paglitaw ng mga mutasyon, na hindi pa rin alam ng agham, na maaaring magamit sa pag-aanak upang lumikha ng mga bagong anyo na mahalaga para sa ekonomiya.

Mga uri ng mutasyon

Malamang na ang mga langaw na prutas na na-irradiate ni Mueller ay nakabuo ng higit pang mga mutasyon kaysa sa natukoy niya. Sa pamamagitan ng kahulugan, ang mutation ay anumang pagbabago sa DNA. Nangangahulugan ito na ang mga mutasyon ay maaaring mangyari kahit saan sa genome. At dahil karamihan sa genome ay inookupahan ng "junk" na DNA na nagko-code para sa wala, karamihan sa mga mutasyon ay hindi natutukoy.

Binabago lamang ng mga mutasyon ang mga pisikal na katangian ng isang organismo (mga katangian) kung babaguhin nila ang pagkakasunud-sunod ng DNA sa loob ng isang gene (Larawan 7.1).

kanin. 7.1. Ipinapakita ng tatlong sequence ng amino acid na ito kung paano maaaring magkaroon ng malalaking epekto ang maliliit na pagbabago. Ang simula ng isa sa mga amino acid chain sa isang normal na protina ay ipinapakita sa itaas na hilera. Nasa ibaba ang amino acid chain ng abnormal na variant ng hemoglobin protein: ang valine ay pinalitan ng glutamic acid sa ikaanim na posisyon. Ang solong pagpapalit na ito, na nagreresulta sa mutation ng GAA codon sa GUA codon, ay ang sanhi ng sickle cell anemia, na nagreresulta sa isang hanay ng mga sintomas mula sa mild anemia (kung ang indibidwal ay nagpapanatili ng isang normal na kopya ng mutated gene) hanggang sa kamatayan. (kung ang indibidwal ay may dalawang mutated na kopya ng gene)

Bagama't nag-udyok si Müller ng mga mutasyon sa mga langaw ng prutas sa pamamagitan ng paglalantad sa kanila sa mataas na dosis ng radiation, ang mga mutasyon ay nangyayari sa katawan sa lahat ng oras. Minsan ang mga ito ay mga pagkakamali lamang sa mga normal na proseso na nagaganap sa cell, at kung minsan ang mga ito ay resulta ng mga impluwensya sa kapaligiran. Ang ganitong mga kusang mutasyon ay nangyayari sa mga frequency na katangian ng isang partikular na organismo, kung minsan ay tinatawag na spontaneous background.

Ang pinakakaraniwang point mutations ay yaong nagbabago lamang ng isang base pair sa normal na DNA sequence. Maaari silang makuha sa dalawang paraan:

1. Ang DNA ay binago ng kemikal upang ang isa sa mga base ay mapalitan ng isa pa. 2. Gumagana ang pagtitiklop ng DNA sa mga error, na naglalagay ng maling base sa strand sa panahon ng DNA synthesis.

Anuman ang dahilan ng kanilang hitsura, ang mga point mutations ay maaaring nahahati sa dalawang uri:

1. Mga transition. Ang pinakakaraniwang uri ng mutation. Sa isang transition, ang isang pyrimidine ay pinapalitan ng isa pang pyrimidine, o ang isang purine ay pinapalitan ng isa pang purine: halimbawa, ang isang G-C na pares ay nagiging isang A-T na pares, o vice versa.

2. Transversions. Isang mas bihirang uri ng mutation. Ang purine ay pinalitan ng pyrimidine o kabaliktaran: halimbawa, ang isang pares ng A-T ay nagiging isang T-A o C-G na pares.

Ang nitrous acid ay isang mutagen na nagiging sanhi ng mga paglipat. Binabago nito ang cytosine sa uracil. Ang cytosine ay karaniwang ipinares sa guanine, ngunit ang uracil ay nagpapares sa adenine. Bilang resulta, ang pares ng C-G ay nagiging T-A na pares kapag ang A ay nag-mate sa T sa susunod na pagtitiklop. Ang nitrous acid ay may parehong epekto sa adenine, na nagko-convert ng A-T pares sa isang C-G na pares.

Ang isa pang dahilan para sa mga paglipat ay mismatch bakuran. Nangyayari ito kapag, sa ilang kadahilanan, ang isang maling base ay ipinasok sa isang DNA strand, pagkatapos ay ipinares ito sa maling kasosyo (hindi komplementaryong base) sa halip na ang isa kung saan dapat itong ipares. Bilang resulta, sa susunod na ikot ng pagtitiklop ang pares ay ganap na nabago.

Ang epekto ng point mutations ay depende sa kung saan sa base sequence naganap ang mga ito. Dahil ang pagpapalit ng isang pares ng base ay nagbabago lamang ng isang codon at samakatuwid ay isang amino acid, maaaring masira ang resultang protina ngunit maaaring, sa kabila ng pinsala, mapanatili ang ilan sa normal nitong aktibidad.

Higit na mas nakakasira sa DNA kaysa sa point mutations mga mutation ng frameshift. Alalahanin na ang genetic sequence ng mga base (sequence) ay binabasa bilang isang sequence ng non-overlapping triplets (tatlong base). Nangangahulugan ito na mayroong tatlong paraan upang basahin (mga frame sa pagbabasa) ang isang pagkakasunud-sunod ng mga base, depende sa punto kung saan nagsisimula ang pagbabasa. Kung ang isang mutation ay nag-aalis o nagpasok ng isang dagdag na base, nagdudulot ito ng isang frameshift at ang buong pagkakasunud-sunod ng mga base ay hindi nabasa nang tama. Nangangahulugan ito na ang buong pagkakasunud-sunod ng mga amino acid ay magbabago, at ang resultang protina ay malamang na ganap na hindi gumagana.

Frameshift mutations ay sanhi ng acridines, mga kemikal na nagbubuklod sa DNA at nagbabago ng istraktura nito nang labis na ang mga base ay maaaring idagdag o alisin mula sa DNA sa panahon ng pagtitiklop nito. Ang epekto ng naturang mutasyon ay depende sa lokasyon ng base sequence kung saan nangyayari ang pagpapasok ( pagsingit) o pagkawala ( pagtanggal) na mga base, pati na rin ang kanilang kamag-anak na posisyon sa resultang pagkakasunod-sunod (Larawan 7.2).

kanin. 7.2. Isang paraan na maaaring makaapekto ang isang frameshift mutation sa pagbabasa ng isang DNA base sequence

Ang isa pang uri ng mutation ay ang pagpasok ng mahabang fragment ng karagdagang genetic material sa genome. Naka-embed transposing (mobile genetic) na mga elemento, o mga transposon, - mga sequence na maaaring lumipat mula sa isang lugar sa DNA patungo sa isa pa. Ang mga transposon ay unang natuklasan ng geneticist na si Barbara McClintock noong 1950s. Ang mga ito ay maiikling elemento ng DNA na maaaring tumalon mula sa isang punto sa genome patungo sa isa pa (kaya't madalas silang tinatawag na "jumping genes"). Minsan dinadala nila ang mga malapit na DNA sequence. Karaniwan ang mga transposon ay binubuo ng isa o higit pang mga gene, ang isa ay isang enzyme gene mga transposases. Ang enzyme na ito ay kinakailangan ng mga transposon upang lumipat mula sa isang lugar sa DNA patungo sa isa pa sa loob ng isang cell.

Meron din retrotransposon, o retroposon na hindi makagalaw sa kanilang sarili. Sa halip, ginagamit nila ang kanilang mRNA. Ito ay unang kinopya sa DNA, at ang huli ay ipinasok sa isa pang punto sa genome. Ang mga retrotransposon ay nauugnay sa mga retrovirus.

Kung ang isang transposon ay pumasok sa isang gene, ang pagkakasunud-sunod ng coding ng mga base ay naaabala at ang gene ay naka-off sa karamihan ng mga kaso. Ang mga transposon ay maaari ding magdala ng transkripsyon o mga senyales ng pagwawakas ng pagsasalin na epektibong humaharang sa pagpapahayag ng iba pang mga gene sa ibaba ng agos ng mga ito. Ang epektong ito ay tinatawag polar mutation.

Ang mga retrotransposon ay tipikal ng mga mammalian genome. Sa katunayan, ang tungkol sa 40% ng genome ay binubuo ng mga naturang pagkakasunud-sunod. Isa ito sa mga dahilan kung bakit naglalaman ang genome ng napakaraming junk DNA. Ang mga retrotransposon ay maaaring SINE (maikling intermediate na elemento) ilang daang base pairs ang haba o LINE (mahabang intermediate elements) na 3000 hanggang 8000 base pairs ang haba. Halimbawa, ang genome ng tao ay naglalaman ng humigit-kumulang 300 libong sequence ng isang uri ng SINE, na tila walang function maliban sa self-repplication. Ang mga elementong ito ay tinatawag ding "makasarili" na DNA.

Hindi tulad ng mga mutasyon sa punto, ang mga mutasyon na dulot ng mga transposon ay hindi maaaring maimpluwensyahan ng mga mutagen.

Maaaring bumalik ang point mutations, na bumabalik sa orihinal na sequence dahil sa pagpapanumbalik ng orihinal na sequence ng DNA at dahil sa mga mutasyon sa ibang mga lugar ng gene na nagbabayad para sa epekto ng pangunahing mutation.

Ang pagpasok ng karagdagang elemento ng DNA ay tila maaaring bumalik sa pamamagitan ng pagputol sa ipinasok na materyal - pagbubukod ng punto. Ang pagtanggal ng bahagi ng gene, gayunpaman, ay hindi maibabalik.

Maaaring mangyari ang mga mutasyon sa ibang mga gene, na nagreresulta sa pagbuo ng isang bypass pathway na nagwawasto sa pinsalang dulot ng unang mutation. Ang resulta ay isang double mutant na may normal o halos normal na phenotype. Ang kababalaghang ito ay tinatawag pagsupil, na may dalawang uri: extragenic At intragenic.

Extragenic suppressor mutation pinipigilan ang epekto ng isang mutation na matatagpuan sa isa pang gene, kung minsan sa pamamagitan ng pagbabago ng mga kondisyong pisyolohikal kung saan ang protina na naka-encode ng pinigilan na mutant ay maaaring gumana muli. Nangyayari na ang gayong mutation ay nagbabago sa pagkakasunud-sunod ng amino acid ng mutant protein.

Intragenic suppressor mutation pinipigilan ang epekto ng isang mutation sa gene kung saan ito matatagpuan, kung minsan ay nagpapanumbalik ng reading frame na nagambala ng isang frameshift mutation. Sa ilang mga kaso, binabago ng isang mutation ang mga amino acid sa isang site na nagbabayad para sa pagbabago ng amino acid na dulot ng pangunahing mutation. Ang kababalaghan ay tinatawag din pagbabalik sa pangalawang site.

Hindi lahat ng base sequence sa isang gene ay pantay na madaling kapitan ng mutation. Ang mga mutasyon ay may posibilidad na magkumpol-kumpol sa mga hotspot sa isang gene sequence—mga lokasyon kung saan ang mga mutasyon ay 10 o 100 beses na mas malamang na mabuo kaysa sa inaasahan sa pamamagitan ng random na pamamahagi. Ang lokasyon ng mga hot spot na ito ay naiiba para sa iba't ibang uri ng mutasyon at ang mga mutagen na nag-uudyok sa kanila.

Sa bacteria E. coli Halimbawa, nangyayari ang mga hot spot kung saan matatagpuan ang mga binagong base na tinatawag na 5-methyl-cytosine. Ito ang dahilan kung minsan sumasailalim sa isang tautomeric shift- muling pagsasaayos ng hydrogen atom. Bilang resulta, ang G ay nakikipag-ugnay sa T sa halip na C, at pagkatapos ng pagtitiklop ay nabuo ang isang wild-type na pares na G-C at isang mutant na pares na A-T (sa genetics wild type ay mga sequence ng DNA na karaniwang matatagpuan sa kalikasan).

Maraming mutasyon ang walang nakikitang epekto. Tinatawag sila tahimik na mutasyon. Minsan ang mutation ay tahimik dahil ang mga pagbabago ay hindi nakakaapekto sa produksyon ng mga amino acid, at kung minsan dahil, sa kabila ng pagpapalit ng isang amino acid sa protina, ang bagong amino acid ay hindi nakakaapekto sa paggana nito. Ito ay tinatawag neutral na kapalit.

Ang isang mutation na pinapatay o binabago ang function ng isang gene ay tinatawag direktang mutation. Ang isang mutation na nag-reactivate o nagpapanumbalik ng gene function sa pamamagitan ng pag-reverse ng unang mutation o sa pamamagitan ng pagbubukas ng bypass pathway (tulad ng sa pangalawang site reversion na inilarawan sa itaas) ay tinatawag baligtad na mutation.

Tulad ng nakikita mo, maraming iba't ibang mga paraan upang pag-uri-uriin ang mga mutasyon, at ang parehong mutation ay maaaring maiuri sa iba't ibang uri. Data ng talahanayan 7.1 ay maaaring linawin ang katangian ng mutasyon.

Pag-uuri ng mutasyon

Pag-uuri ng mutasyon (ipinagpapatuloy)

Pabagu-bago ng mutasyon- ito ay pagkakaiba-iba na nangyayari bilang isang resulta ng pagkakalantad sa mga mutagens sa katawan, bilang isang resulta kung saan nangyayari ang mga mutasyon.

Karamihan sa mga mutasyon ay nakakasira at naaalis sa pamamagitan ng proseso ng natural na pagpili. Ang mga indibidwal na mutasyon sa ilalim ng mga partikular na kondisyon ay maaaring maging kapaki-pakinabang sa organismo. Sa ganitong mga kaso, ipinapasa ang mga ito sa mga susunod na henerasyon, at bilang resulta ng pagpaparami ng mga organismo, unti-unting tumataas ang kanilang bilang. Anumang solong organismo, kahit isa na may kapaki-pakinabang na mutation, ay hindi kailanman maaaring mag-evolve nang mag-isa.

Ang pagkakaiba-iba ng mutational, kasama ang pinagsama-samang pagkakaiba-iba, ay ang elementarya na materyal ng ebolusyon.

Ang mga sumusunod na uri ng mutational variability ay nakikilala: genetic, chromosomal, genomic At cytoplasmic.

Mga mutasyon ng gene

Ang pagtaas o pagbaba ng bilang ng mga nucleotide na nasa mga gene, o ang kanilang paggalaw, ay nagdudulot ng pagkakaiba-iba. Ang mga mutasyon ay nangyayari bigla at bihira. Ang posibilidad ng pag-ulit ng gene mutations ay 10 -6 - 10 -8. Materyal mula sa site

Chromosomal mutations

Ang mga chromosomal mutations ay nauugnay sa pagbaba o pagtaas ng mga indibidwal na bahagi ng mga chromosome at ang kanilang paggalaw. Dahil ang bawat chromosome ay naglalaman ng ilang daang mga gene, ang chromosomal mutations ay maaaring asahan na humantong sa mga makabuluhang pagbabago.

Genomic mutations

Kung ikukumpara sa gene at chromosomal mutations, ang genomic mutations ay bihirang mangyari.

Matagal nang napansin ng mga mananaliksik na ang mga organismo kung minsan ay nakakaranas ng biglaang, hindi sanhi ng pagtawid, mga pagbabago sa mga katangian na minana. Ang salitang mutation ay isinalin mula sa Latin (mutatio) at nangangahulugang pagbabago. Ang mga pagbabagong ito ay nangyayari sa lahat ng mga species at ito ay may malaking kahalagahan bilang isang kadahilanan sa ebolusyon.

Teorya ng mutation

Ang pagkakaiba-iba ng mutasyon ay pinag-aralan noong huling bahagi ng ika-19 at unang bahagi ng ika-20 siglo ni Hugo de Vries. Pinagmasdan niya ang halaman puno ng asno at napansin na medyo madalas itong bumuo ng mga bagong katangian. Inilikha ni De Vries ang terminong "mutation" upang tumukoy sa mga pagbabagong ito.

Sa una ay hindi alam kung aling mga istruktura ng cell ang muling inayos dahil sa pagkakaiba-iba ng mutational. Ngunit nang maglaon ay natuklasan na ang malalaking anyo ng aspen grass ay may 28 chromosome, habang ang mga ordinaryong ay may 14 lamang.

Naging malinaw na ang mga mutasyon ay mga pagbabago sa genotype at samakatuwid ay isang uri ng namamana na pagkakaiba-iba.

Ang pagsasama-sama ng mga pagbabago sa mga supling dahil sa mga mutasyon ay ang pangunahing pagkakaiba sa pagkakaiba-iba ng pagbabago, kung saan ang mga pagbabago ay lilitaw lamang sa phenotype.

TOP 3 artikulona nagbabasa kasama nito

Bilang karagdagan, sa kaso ng pagkakaiba-iba ng mutational, ang pamantayan ng reaksyon, i.e., ang limitasyon ng pagpapakita ng katangian, ay lumalawak nang malaki. Bilang resulta, ang mga mapaminsalang mutasyon ay nangyayari nang mas madalas, na nagiging sanhi ng mga pagbabagong hindi tugma sa buhay.

Ang mga mutasyon ay maaari ding maging kapaki-pakinabang at neutral.

Mga sanhi ng mutasyon

Ang salik na nagiging sanhi ng mutation ay tinatawag na mutagen. Ang isang organismo na may mutation ay isang mutant.

Kasama sa mga mutagens ang:

• radiation (kabilang ang natural);
• ilang mga kemikal;
• pagbabagu-bago ng temperatura.

Mga uri ng mutasyon

May tatlong uri ng mutasyon:

• genetic;
• chromosomal;
• genomic.

Genetic

Ang mga mutation ng gene ay nagdudulot ng mga kaguluhan sa synthesis ng protina dahil nagbabago o ginagawang walang kahulugan ang mga codon.
Sa mga mutation na ito ay nangyayari:

• pagpapalit ng mga nitrogenous base sa DNA;
• pagkawala o pagpasok ng nitrogenous base sa DNA.

kanin. 1. Gene mutations

Chromosomal

Kasama sa ganitong uri ng mutation ang:

• pagkawala ng isang seksyon ng chromosome;
• pagdoble ng isang fragment ng chromosome;
• paggalaw ng mga fragment ng chromosome kasama ang kanilang haba;
• paglipat ng isang fragment ng isang chromosome patungo sa isa pa;
• pag-ikot ng isang rehiyon sa isang chromosome

kanin. 2. Chromosomal mutations

Bilang isang patakaran, ang mga naturang pagbabago ay nagbabawas sa posibilidad na mabuhay at pagkamayabong ng mga indibidwal.

Ang lahat ng mga pusa ay may 36 chromosome. Ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga species sa genotype ay dahil sa mga pag-ikot ng mga seksyon ng chromosome.

Genomic

Ang genomic mutations ay nagdudulot ng maraming pagtaas sa bilang ng mga chromosome. Ang ganitong mga mutant ay tinatawag na polyploid at malawakang ginagamit sa agrikultura dahil mas produktibo ang mga ito.

Maraming uri ng butil na kinakain natin ay polyploid.

Sa mga rehiyon ng Novosibirsk at Nizhny Novgorod ng Russia, lumalaki ang triploid (3n) aspen, na naiiba sa karaniwang rate ng paglago, malaking sukat, pati na rin ang lakas ng kahoy at ang paglaban nito sa fungi.

kanin. 3. Polyploids

Ang kahulugan ng mutations

Ang kakayahang sumailalim sa mutational variability ay isang likas na pag-aari ng anumang species. Ang mga mutasyon ay pinagmumulan ng namamana na pagkakaiba-iba, isang mahalagang salik sa ebolusyon.

Ang mga kapaki-pakinabang na pagpapakita ng mutasyon ay lalo na madalas na sinusunod sa mga halaman. Ayon sa ilang mga geneticist, karamihan sa mga species ng halaman ay polyploid.

Gumagamit ang mga tao ng mutasyon upang makontrol ang mga peste sa agrikultura at bumuo ng mga produktibong lahi at uri.

Maraming uri ng mga nilinang halaman ang mga halimbawa ng mutational variability na sadyang isinasagawa ng mga tao.

Ang ilang mga namamana na sakit ay resulta ng mutasyon.

Ano ang natutunan natin?

Habang nag-aaral ng genetika sa ika-10 baitang, nailalarawan namin ang pagkakaiba-iba ng mutational. Ang mga mutasyon ay nangyayari sa iba't ibang mga species sa ilalim ng impluwensya ng mutagens. Ang mga pagbabago sa mga katangian kung minsan ay nagbibigay ng kalamangan sa isang mutant. Ang pagkakaiba-iba ng mutational, bilang isa sa mga uri ng namamana na pagkakaiba-iba, ay isang salik sa ebolusyon.

Pagsubok sa paksa

Pagsusuri ng ulat

Average na rating: 4.6. Kabuuang mga rating na natanggap: 106.