67.Процесс возникновения мутаций.
Мутагенез
— процесс возникновения мутаций.
Мутации — скачкообразные устойчивые внезапные изменения генетического материала, передающиеся по наследству. Они возникают постоянно у всех живых организмов под воздействием мутагенных факторов (факторы внешней и внутренней среды, способные вызывать мутации).
Мутационный процесс – процесс возникновения, формирования и реализации наследственных нарушений. Мутации происходят как в естественной среде обитания организмов, так и в условиях направленного воздействия мутагенами. В зависимости от этого различают спонтанный и индуцированный мутагенез:
Спонтанный мутагенез - это самопроизвольный процесс возникновения мутаций под влиянием естественных факторов среды (ультрафиолет, радиация, химические мутагены).
Частота возникновения спонтанных мутаций зависит от генотипа, возраста, физиологического состояния.
Индуцированный мутагенез - возникновение мутаций под влиянием направленных специальных факторов внешней среды - мутагенов.
Физические мутагены: ионизирующее излучение, ультрафиолет, температура и др. Ионизирующая радиация оказывает непосредственное действие на гены (разрыв водородных связей ДНК, изменение нуклеотидов), хромосомы (хромосомные аберрации) и геномы (изменение числа и наборов хромосом). Эффект радиации сводится к ионизации и образованию свободных радикалов.
Химические мутагены (лекарственные препараты, никотин, алкоголь, пестициды, кислоты, соли и др.) вызывают генные, реже хромосомные мутации.
Биологические мутагены (вирусы, живые вакцины и др.) вызывают генные мутации и хромосомные перестройки.
68. Различие в эффективности отбора в чистых линиях и популяции (работы Иогансена).
«Чистая линия» ─ это потомство, полученное от одного родителя и имеющее с ним полное сходство по генотипу.
В 1903 г. датский генетик Вильгельм Людвиг Иоганнсен впервые употребил термин «популяция» для обозначения группы особей, неоднородной в генетическом отношении.
Впервые применил комплекс генетических и статистических методов для изучения структуры популяции самооплодотворяющихся (самоопыляющихся) организмов. Он избрал объектом исследования популяции само опылителей, которые можно было легко разложить на группы потомков отдельных самоопыляющихся растений, т. е. произвести выделение чистых линий.
Провел взвешивание семян одного сорта фасоли и построил вариационный ряд. Масса варьировала в пределах от 150 до 750 мг. В дальнейшем семена массой 250-350 и 550-650 мг были высеяны отдельно. С каждого выросшего растения семена были вновь взвешены. Тяжелые (550-650 мг) и легкие (250-350 мг) семена, выбранные из сорта, представляющего популяцию, дали растения, семена которых отличались по массе: средняя масса семян растений, выросших из тяжелых семян, составила 518,7 мг, а из легких – 443,4 мг. Этим было показано, что сорт – популяция фасоли состоит из генетически различных растений, каждое из которых может стать родоначальником чистой линии. На протяжении 6-7 поколений он отбирал тяжелые и легкие семена с каждого растения в отдельности. Ни в одной линии не произошло сдвига массы семян. Изменчивость размеров семян внутри чистой линии была ненаследственной, модификационной.
Таким образом, Иоганнсен генетически неоднородные популяции противопоставлял однородным чистым линиям (или клонам), в которых невозможен отбор (нет выбора).