Мутации и их классификация
🌿 Биология · 10 класс
Виды мутаций — генные, хромосомные, геномные — и факторы, вызывающие мутации в живых организмах.
Что такое мутации
Мутации — это внезапные, стойкие, передающиеся по наследству изменения генетического материала, не связанные с обычной перекомбинацией генов при скрещивании. Изменчивость, вызванную мутациями, называют мутационной. Учение о мутациях создал голландский учёный Гуго де Фриз в начале двадцатого века.
Мутации возникают случайно и ненаправленно. Они передаются по наследству, если затрагивают половые клетки. Мутации служат основным источником наследственной изменчивости и поставляют материал для естественного отбора и эволюции.
Классификация мутаций
По уровню изменения наследственного материала различают три основные группы мутаций.
| Тип мутации | Что изменяется | Пример |
|---|---|---|
| Генные | Последовательность нуклеотидов внутри гена | Серповидноклеточная анемия |
| Хромосомные | Строение отдельных хромосом | Потеря участка хромосомы |
| Геномные | Число хромосом в наборе | Синдром Дауна |
Генные мутации
Это изменения в пределах одного гена — замена, выпадение или вставка отдельных нуклеотидов. Такие изменения могут нарушить структуру кодируемого белка. Например, замена всего одного нуклеотида в гене гемоглобина приводит к тяжёлому заболеванию — серповидноклеточной анемии.
Хромосомные мутации
Они связаны с изменением строения хромосом. К ним относятся: выпадение (потеря) участка хромосомы, удвоение участка, поворот участка на 180 градусов, а также перенос участка на другую, негомологичную хромосому.
Геномные мутации
Это изменение числа хромосом в клетке. Полиплоидия — кратное увеличение всего набора хромосом, часто встречается у растений и широко используется в селекции. Анеуплоидия — изменение числа отдельных хромосом. Например, при наличии лишней двадцать первой хромосомы развивается синдром Дауна: 47 хромосом вместо 46.
Причины мутаций
Факторы, вызывающие мутации, называют мутагенами. Их принято делить на три группы:
- Физические — радиоактивное излучение, ультрафиолет, высокая температура.
- Химические — некоторые яды, соли тяжёлых металлов, формалин, отдельные лекарства.
- Биологические — вирусы, которые встраиваются в наследственный аппарат клетки.
Частая ошибка: думать, что все мутации обязательно вредны. Большинство мутаций действительно нейтральны или вредны, но некоторые оказываются полезными и закрепляются естественным отбором, обеспечивая приспособление и эволюцию видов.
Кратко о главном
- Мутации — внезапные наследуемые изменения генетического материала.
- По уровню изменения бывают генные, хромосомные и геномные.
- Вызываются мутагенами: физическими, химическими и биологическими.
- Мутации — основной источник наследственной изменчивости и материал эволюции.