Исследователями давно было замечено, что у организмов иногда возникают внезапные, не вызванные скрещиванием, изменения признаков, которые передаются по наследству. Слово мутация в переводе с латинского (mutatio) и означает изменение. Эти изменения происходят со всеми видами и имеют большое значение как фактор эволюции.
Стало ясно, что мутации – это изменения в генотипе и поэтому являются видом наследственной изменчивости.
Закрепление изменения в потомстве при мутациях – главное отличие от модификационной изменчивости, при которой изменения проявляются только в фенотипе.
Кроме того, в случае мутационной изменчивости значительно расширяется норма реакции, т. е. предел проявления признака. Как следствие, чаще происходят вредные мутации, вызывающие изменения, не совместимые с жизнью.
Мутации также могут быть полезными и нейтральными.
Причины мутаций
Фактор, вызывающий мутации, называется мутагеном. Организм, имеющий мутацию – мутантом.
К мутагенам относится:
- радиация (в том числе, естественная);
- некоторые химические вещества;
- колебания температуры.
Виды мутаций
Выделяют три вида мутаций:
- генные;
- хромосомные;
- геномные.
Генные
Генные мутации вызывают нарушения белкового синтеза, поскольку изменяют или обессмысливают кодоны.
При этих мутациях происходит:
- замена азотистых оснований в ДНК;
- выпадение или вставка азотистого основания в ДНК.
Хромосомные
К этому виду мутаций относят:
- потерю участка хромосомы;
- удвоение фрагмента хромосомы;
- перемещения фрагментов хромосом по их длине;
- переход фрагмента одной хромосомы в состав другой;
- поворот участка в хромосоме
Как правило, такие изменения понижают жизнеспособность и плодовитость особей.
У всех животных семейства кошачьих 36 хромосом. Различия между видами в генотипе обусловлены поворотами участков хромосом.
Геномные
При геномных мутациях происходит кратное увеличение числа хромосом. Такие мутанты называются полиплоидами и широко используются в сельском хозяйстве, т. к. более продуктивны.
Многие сорта зерновых, употребляемые нами в пищу, являются полиплоидами.
В Новосибирской и Нижегородской областях России растёт триплоидная (3n) осина, которая отличается от обычной быстротой роста, крупными размерами, а также прочностью древесины и её устойчивостью к воздействию грибов.
Значение мутаций
Способность к мутационной изменчивости – естественное свойство любого вида. Мутации являются источниками наследственной изменчивости, важного фактора эволюции.
Особенно часто полезные проявления мутаций наблюдаются у растений. По мнению некоторых генетиков, большинство видов растений является полиплоидами.
Человек использует мутации в борьбе с вредителями сельского хозяйства и выведения продуктивных пород и сортов.
Многие сорта культурных растений являются примерами мутационной изменчивости, целенаправленно проводимой человеком.
Некоторые наследственные заболевания являются результатом мутаций.
Что мы узнали?
Изучая в 10 классе генетику, мы дали характеристику мутационной изменчивости. Мутации происходят у разных видов под воздействием мутагенов. Изменения признаков иногда дают преимущество мутанту. Мутационная изменчивость, как один из видов наследственной изменчивости, является фактором эволюции.
