13. Наследственность и норма реакции. Спонтанные и индуцированные мутации.

Мута́ция (лат. mutatio — изменение) — стойкое (то есть такое, которое может быть унаследовано потомками данной клетки или организма) преобразование генотипа, происходящее под влиянием внешней или внутренней среды. Термин предложен Гуго де Фризом. Процесс возникновения мутаций получил название мутагенеза.

Спонтанные мутации

В популяции бактерий без всякого экспериментального вмешательства регулярно возникают мутации; такие мутации называют спонтанными мутациями, а клетки, в которых они возникли,-спонтанными мутанта­ми. Мутагенное действие аналогов оснований ДНК указывает на возможные причины спонтанных мутаций: вероятно, речь идет о случайных ошибках при включении нуклеотидов во время репликации ДНК-ошибках, вызванных таутомерным перемещением электронов в основании. Тимин, например, обычно находится в оксо-форме, в которой он образует водородные связи с аденином. Но если тимин во время спаривания оснований при репликации ДНК переходит в енольную форму, то он спаривается с гуанином. В результате в новой молекуле ДНК на том месте, где раньше находилась пара А-Т, появляется пара G-C.

индуцированные мутации

Обрабатывая клетки мутагенными (вызывающими мутации) веществами, можно повысить частоту мутаций. В этом случае говорят об индукции мутаций, а полученные при этом клетки называют индуцированными мутантами. Мутагенами могут быть химические, физические или биологические агенты. Механизм их действия будет пояснен на ряде примеров.

В отношении генетической структуры различают три класса мутантов со следующими дефектами: 1) одна пара оснований заменена другой, например вместо AT может быть GC или наоборот; 2) включена дополнительная пара оснований в нуклеотидную последовательность или утрачена одна из существовавших пар; 3) группа оснований или да же генов может быть утрачена (делеция), перемещена в пределах хромо­сомы (транспозиция) или «разорвана» путем вставки посторонней ДНК (инсерция).

Для мутаций класса 1, называемых также точечными мутациями, характерна высокая частота реверсии. В случае мутаций класса 2, к которым относятся также мутации со сдвигом рамки , ревер-танты редки, а после мутаций класса 3 (за некоторыми исключениями) ревертанты не появляются.

НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ, передача сходства анатомич., физиол., биохимич. и др. свойств и особенностей организма от родителей к потомству (от одних поколений организмов к др.).

14. Биологический вид. Видовые критерии. Вид как генетическая система. Вид как конечный продукт эволюционного процесса.

Вид – основная структурная единица биологической систематики  живых  организмов (животных, растений имикроорганизмов); таксономическая, систематическая единица, группа особей с общими морфофизиологическими,биохимическими и поведенческими признаками, способная к взаимному скрещиванию, дающему в ряду поколений плодовитое потомство, закономерно распространённая в пределах определённого ареала и сходно изменяющаяся под влиянием факторов внешней среды

Морфологический критерий — использование признаков внешнего строения, строения отдельных структур, эмбриологических признаков для принятия решения о таксономической принадлежности организма. Самый старый и наиболее употребляемый критерий. В классифицировании насекомых учитываются строение ротового аппарата, ходильных конечностей, жилкование крыла. При классифицировании ресничных червей — строение глотки и половой системы. При установлении видовой принадлежности полихет учитывается строение личинок, габитус, анатомия.

На морфологическом критерии выросли систематика растений и животных. Этот критерий не абсолютный: из-за изменчивости нет ни одного морфологического признака, который позволил бы маркировать именно вид, а не подвид или вид-двойник. Сейчас у некоторых животных обнаружены виды-двойники (у черных крыс, у "малярийного комара").

Кариотипическии критерий — использование числа хромосом в хромосомном наборе и их строения для таксономических целей. Клетки особей каждого вида имеют определенное количество определенных хромосом. Методика определения кариотипа доведена до состояния применимости в полевых условиях. Это один из надежнейших современных критериев вида. Но встречаются различные виды, имеющие одинаковое число хромосом: малярийный плазмодий — 2п = 2, лошадиная аскарида — 2п = 2, вошь головная — 2п = 2, шпинат — 2п = 12, муха домовая — 2п = 12, ясень — 2п = 48, шимпанзе — 2п = 48, таракан — 2п = 48, 13 видов макак имеют диплоидное число хромосом, равное 42.

Физиологический критерий — использование физиологических признаков для дискриминации видов. К ним относятся теплоустойчивость гамет и соматических клеток, репродуктивная изоляция и др. Репродуктивная изоляция не есть абсолютный критерий видовой принадлежности, т. к. есть организмы, которые размножаются бесполым путем.

Биохимический критерий — это использование данных биохимии для решения таксономической принадлежности организма.

Географический критерий — использование данных по распространению вида (ареалу) для таксономии. Взятый изолированно, он позволяет возводить в ранг географической расы или вида каждую пространственно-обособленную популяцию. Не имеет решающего значения, т. к. ареалы видов могут совпадать полностью или частично.

Этологический критерий вида — использование данных по этологии (поведению) для разграничения видов. Данные по пению, танцу, ухаживанию, миганию света, способу постройки гнезда используются в таксономии. Но видоспецифические элементы поведения имеют сезонный характер. Фиксированный материал, с которым обычно имеет дело таксономист, ничего не говорит о поведении. К тому же сложность в поведении характерна только для высших животных.

Экологический критерий вида — использование данных по местообитанию вида, эконише вида, роли в экосистеме для таксономии. Сам по себе этот критерий не позволяет расчленить экологические формы внутри вида, он недостаточный для определения видовой принадлежности особи.

.