Спадкова мінливість. Мутації.

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) него- мологічних 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 нуклео- тиду 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.
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.

Віт­чизняний вчений-біолог М. І. Вавилов встановив закономірність виникнення мутацій у близь- коспоріднених 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.