Мутагенез. Виды мутагенеза. Их характеристика. Канцерогенез

Соматические и генеративные мутации. Фенотипический эффект.

Эталоны ответов

1 а, 2 б, 3 б, 4 в, 5 г, 6 г, 7 б, 8 а, 9 в, 10 в, 11 г,

12 в, 13 г, 14 а, 15 в, 16 а, 17 г, 18 г, 19 б, 20 а.

Соматические мутации - мутации в клетках тела (не гаметах). Если изменяются гены в соматических клетках, то мутации проявляются у данного организма и не передаются потомству при половом размножении. Однако при бесполом размножении, если организм развивается из клетки или группы клеток, имеющих мутировавший ген, мутации могут передаваться потомству. Такие мутации называются соматическими.

Генеративные мутации возникают в половых клетках, не влияют на признаки данного организма, проявляются только в следующем поколении.

Соматические мутации по природе не отличаются от генеративных. Они возникают на разных стадиях развития организма. Чем раньше происходит соматическая мутация, тем больше размер участка ткани с данной мутацией. Как правило проявляются только доминантные мутации. Примером могут служить различные по окраске и размеру пятна шерстяного покрова животных. Если организмы размножаются только половым путем, соматические мутации не имеют какого-либо значения для эволюции и не представляют ценности для селекции. При бесполом размножении могут быть получены целые клоны с новыми мутантными признаками. Например, у плодовых и ягодных культур любая форма с соматической мутацией размножается вегетативно и способна дать целое растение. Из соматических, клеток такого растения развиваются половые клетки и образовавшаяся мутация передается по наследству в последующем поколении. Разновидность соматических мутаций у растений - почковые мутации. Развившийся из этой клетки побег полностью имеет мутантный признак. Раньше эти мутации называли спортами. Из такого спорта, обнаруженного у сорта яблони Антоновка могилевская белая, И. В. Мичурин получил известный сорт Антоновка шестисотграммовая. Многие лучшие американские сорта яблони также были созданы использованием почковых мутаций. У вегетативно размноженного из спорта ананаса сорта Кайенский на Гавайских островах удалось повысить устойчивость к щитовке, вызывающей увядание растения. Целый ряд ценных сортов картофеля также происходит из спонтанно возникших форм с соматическими мутациями.

МУТАГЕНЕЗ - процесс возникновения в организме наследственных изменений - мутаций, появляющихся естественно (спонтанно) или вызываемых (индуцируемых) различными физическими или химическими факторами — мутагенами. В основе Мутагенеза лежат изменения в молекулах нуклеиновых кислот, хранящих и передающих наследственную информацию. Эти изменения выражаются в виде генных мутаций или хромосомных перестроек.

Виды мутагенеза:

-Радиационный мутагенез - возникновение под влиянием ионизирующих излучений и УФ-лучей наследственных изменений (мутаций). Под действием излучений возникают качественно те же мутации, что и без облучения, но значительно чаще; соотношение разных типов мутаций также может быть иным. Используется в генетических исследованиях, в селекции промежуточных микроорганизмов, сельскохозяйственнных и декоративных растений. Повышение частоты вредных мутаций - одна из основных опасностей загрязнения биосферы радиоактивными изотопами.

-Химический мутагенез. Химические мутагены – мощные агенты, вызывающие генные мутации и перестройки хромосом. Однако, сравнительно с действием ионизирующих излучений, количество перестроек хромосом меньше в соотношении с генными мутациями. Также, мутации возникают не только в момент действия на хромосомы мутагеном, но и спустя целый ряд клеточных поколений. Специфика мутагенеза коренится в различиях исходной специфики поражения молекулярных структур ДНК разными мутагенными факторами. На эту специфику накладывается влияние разных внутриклеточных условий. Значение разных фаз клеточного цикла в первую очередь связано с тем, что первичные поражения хромосом имеют характер потенциальных изменений. Судьба разных типов потенциальных изменений зависит от различных внутриклеточных условий, меняющих сроки реализации потенциальных изменений.

-Самопроизвольный (спонтанный) мутагенез - процесс возникновения мутаций в организме в отсутствие намеренного воздействия мутагенами, представляет собой конечный результат суммарного воздействия различных факторов, приводящих к повреждениям генетических структур в процессе жизнедеятельности организма. Причины возникновения спонтанных мутаций можно разделить на: •экзогенные (естественная радиация, экстремальные температуры и др.);

•эндогенные (спонтанно возникающие в организме химические соединения-метаболиты, вызывающие мутагенный эффект; ошибки репликации, репарации, рекомбинации; действие генов-мутаторов и антимутаторов; транспозиция мобильных генетических элементов и др.).

Канцерогенез— сложный многоэтапный процесс, ведущий к глубокой опухолевой реорганизации нормальных клеток организма. Из всех предложенных до ныне теорий канцерогенеза, мутационная теория заслуживает наибольшего внимания. Согласно этой теории, опухоли являются генетическими заболеваниями, патогенетическим субстратом которых является повреждение генетического материала клетки (точечные мутации, хромосомные аберрации ит. п.). Повреждение специфических участков ДНК приводит к нарушению механизмов контроля за пролиферацией и дифференцировкой клеток и в конце концов к возникновению опухоли.

Дата добавления: 2015-03-29