Модели на променливост мутационна променливост, ВСИЧКИ
Въпрос 1. Какви са основните разлики между модификациите и мутациите?
Променливостта на модификация е фенотипна, т.е. не засяга генотипа. Следователно модификациите не се предават от поколение на поколение. Ако факторът, който го причинява, престане да действа, след известно време модификацията може да изчезне. Мутационната променливост е промяна в генотипа, която възниква под въздействието на фактори на външната и вътрешната среда, отнася се до генотипа, т.е. мутациите се предават от поколение на поколение.
Модификациите имат адаптивен характер: благодарение на тях тялото се адаптира към променящите се условия на околната среда. Например слънчевото изгаряне, което се образува при прекомерна инсолация, служи за защита на дълбоките слоеве на кожата и други органи и тъкани от силно ултравиолетово лъчение. Това се дължи на пигмента меланин, който се образува в кожата в големи количества на слънце. Мутациите не винаги са полезни. Често те са вредни за тялото и намаляват жизнеспособността на индивида.
Модификациите са от групов характер: при еднакви условия всички индивиди от един и същи вид се променят по подобен начин. Освен това, знаейки кой фактор действа върху група организми от един и същи вид, може да се предположи в каква посока ще настъпят промени. Мутациите възникват внезапно, ненасочено, един и същ мутаген в различни организми може да причини различни мутации.
Генните или точковите мутации засягат структурата на гена, т.е. има нарушение на нуклеотидната последователност в молекулата на ДНК. Например, нарушение в нуклеотидната последователност на AGHCCA нуклеотидите може да бъде свързано със загубата (AG_CCA), с добавянето (AGGTCCA) или заместването (AGTCCA) на един от тях.
Резултатът от генните мутации е образуването на нов протеин. Дори един променен нуклеотид може да окаже голямо влияние върху жизнеспособността на организма. Ако новият протеин, появил се с участието на мутантния ген, се различава значително по своята структура и свойства от първоначалния, организмът може да умре. Незначителните промени в протеина няма да повлияят на жизнеспособността на индивида.
Хромозомните мутации са свързани с промени в структурата на хромозомите. Структурата на хромозомата се променя, когато редът на гените в нея е нарушен. И така, правилната последователност A-B-C-D-E-F, когато се загуби сегмент, може да се превърне в A-_-C-D-E-F, а при внезапно удвояване в A-B-C-D-C-D-E-F. Възможно е да има и други промени.
Броят на хромозомите също е обект на промяна. В този случай възникват така наречените геномни мутации.
Геном - набор от гени, характерни за хаплоиден набор от хромозоми в организъм от определен вид. Ако броят на хромозомите се удвои, утрои, т.е. се увеличи с цели набори от хромозоми, тогава говорим за полиплоидия (от гръцки, polyplos - множество, eidos - изглед). Полиплоидията възниква в резултат на нарушение на дивергенцията на хромозомите в мейозата.
Хромозомният набор може да се увеличи или намали с една, две или повече хромозоми. Такива мутации, като правило, водят до нарушения в структурата и функционирането на жизненоважни органи. Болестта на Даун е класически пример за такава мутация: хората с болестта на Даун имат три хромозоми в 21-вата двойка.
Въпрос 3. Какво може изкуствено да увеличи броя на мутациите?
Броят и разнообразието на мутациите може да се увеличи чрез използване на мутагени. Мутагените са фактори, които причиняват мутации, предимно йонизиращо лъчение. Радиацията увеличава броя на мутациитестотици пъти. Мутагени също са ултравиолетова радиация, различни химични съединения, включително вещества, токсични за тялото.
Въпрос 4. Кои мутации са по-чести - полезни или вредни?
Тъй като мутациите са нарушения на генотипа, коригиран в продължение на милиони години чрез естествен подбор, те са предимно вредни за организма, дори често водят до смърт на индивида. Понякога мутациите могат да бъдат полезни за даден организъм при определени условия. Например силните ветрове са чести на островите и летящите насекоми често загиват. При тези условия, поради мутации, се появиха безкрили форми, които се оказаха в по-благоприятни условия от насекомите с крила.