- •Тема 1: біологія, як наука План
- •Біологія, як наука
- •2. Історія розвитку біології
- •3. Вчені біологи України
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 2: будова та функції клітини План
- •1.Загальні уявлення про клітину
- •2.Загальна характеристика клітини
- •3.Надмембранні та під мембранні комплекси клітин
- •4.Взаємодія мембран в еукаріотичній клітині
- •5. Цитоплазма та її компоненти
- •6. Одномембранні органели. Їхня будова та функції
- •7. Будова та функції мітохондрій
- •8. Будова та функції пластид
- •9.Утворення та взаємні перетворення пластид
- •10. Будова ядра
- •11. Поняття про каріотип
- •12. Функції ядра
- •13. Рибосоми. Органели руху. Клітинний центр
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 3: хімічний склад клітини
- •Елементний склад живих організмів
- •Вміст у клітині та значення для організму основних біологічно важливих хімічних елементів
- •Вода. Її властивості та функції клітині
- •4. Вуглеводи, будова та функції
- •5. Ліпіди: структура, властивості
- •6. Білки, будова та функції
- •7. Нуклеїнові кислоти
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 4: пластичний та енергетичний обмін План
- •Пластичний обмін
- •2. Енергетичний обмін
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 5: біосинтез білка План
- •1. Біосинтез білка.
- •1. Біосинтез білка
- •2. Генетичний код
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 6: поділ клітин План
- •2. Фази мітозу
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 7: мейоз. План
- •Мейоз. Фази мейозу
- •2.Запліднення
- •Тема 8 : генетика, як наука План
- •1. Основні закономірності спадковості
- •2. Перший закон Менделя
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 9: проміжний характер успадкування
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 10: аналізуюче схрещування
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 11: зчеплення хромосом План
- •1. Зчеплення хромосом.
- •1. Зчеплення хромосом
- •2. Теорія спадковості
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 12: генетика статі План
- •Генетика статі.
- •1. Генетика статі
- •2. Зчеплене зі статтю
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 13: модифікаційна та мутаційна мінливість План
- •Модифікаційна мінливість
- •2. Мутаційна мінливість
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 14: особливості селекції рослин, тварин і мікроорганізмів План
- •1. Особливості селекції рослин
- •2. Особливості селекції тварин
- •3. Селекція мікроорганізмів
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 15: розвиток еволюційних поглядів План
- •Розвиток еволюційних поглядів.
- •Розвиток еволюційних поглядів
- •Мікроеволюція
- •Макроеволюція
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 16: видоутворення, його типи.
- •Видоутворення. Типи видоутвореннь
- •Напрями еволюції
- •Сучасні погляди на проблему еволюції
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 17: виникнення життя на землі План
- •1. Гіпотези походження життя на Землі
- •Питання для самоконтролю
- •Тема 18: розвиток органічного світу по ерах та періодах План
- •1. Розвиток життя в палеозойську еру
- •2. Основи еволюційних подій мезозойської ери
- •3.Розвиток життя в кайнозойську еру
- •Питання для самоконтролю
- •Використана література
2. Мутаційна мінливість
Крім не спадкової (модифікаційної) мінливості, існує ще і спадкова, пов'язана зі змінами в генотипі. Спадкова мінливість може бути комбінативною і мутаційною.
Мутації (від лат. мутатіо - зміна) - стійкі зміни генотипу, які виникають раптово і призводять до зміни тих чи інших спадкових ознак організму. Основи вчення про мутації заклав голландський учений Гуго де Фріз (1845 - 1935), який і запропонував сам термін. Подальші дослідження показали, що здатність до мутацій є універсальною властивістю всіх живих істот.
Мутації можуть виникати в будь-яких клітинах організму і спричинювати різноманітні зміни генетичного матеріалу і, відповідно, фенотипу. Мутації, які виникають у статевих клітинах, успадковуються при статевому розмноженні, а в нестатевих клітинах - успадковуються лише за нестатевого чи вегетативного розмноження.
Залежно від характеру впливу на життєдіяльність організмів розрізняють летальні, сублетальні та нейтральні мутації. Летальні мутації, проявляючись у фенотипі, спричиняють загибель організмів ще до моменту народження або до настання здатності до розмноження. Сублетальні мутації знижують життєздатність особин, призводячи до загибелі їхньої частини (від 10 до 50%). Нейтральні мутації (від лат. нейтраліс - той, що нікому не належить) у звичних для організмів умовах існування на їхню життєздатність не впливають. Імовірність того, що мутація, яка щойно виникла, виявиться корисною, незначна. Але у деяких випадках, особливо за змін умов існування, нейтральні мутації можуть виявитися для організму корисними.
Залежно від характеру змін генетичного апарату, розрізняють мутації геном ні, хромосомні та генні.
Геномні мутації пов'язані з кратним збільшенням або зменшенням кількості хромосомних наборів. Збільшення їхньої кількості призводить до поліплоїдії (від грец. поліплоос - багаторазовий і ейдос - вид), що найчастіше спостерігається у рослин, рідше - у тварин (переважно одноклітинних, рідше - у багатоклітинних, які розмножуються вегетативно або партеногенетично).
Поліплоїдія може виникати різними шляхами: подвоєнням кількості хромосом, яке не супроводжується наступним поділом клітини; утворенням гамет з не зменшеною кількістю хромосом унаслідок порушення процесу мейозу. Поліплоїдія відіграє важливу роль в еволюції рослин як один із механізмів утворення нових видів. її використовують у селекції для створення нових високопродуктивних сортів (м'якої пшениці, цукрового буряка, суниць садових тощо).
Мутації, пов'язані зі зменшення кількості наборів хромосом, спричиняють прямо протилежні наслідки: гаплоїдні форми порівняно з диплоїдними мають менші розміри, в них знижені продуктивність і плодючість. Але в селекції такий тип мутацій застосовують для одержання форм, гомозиготних за всіма генами: спочатку виводять гаплоїдні форми, а потім кількість хромосом подвоюють.
Хромосомні мутації пов'язані зі зміною кількості окремих гомологічних хромосом порівняно з нормою значно впливає на фенотип мутантних організмів. При цьому відсутність однієї або обох гомологічних хромосом впливає негативніше на процеси життєдіяльності й розвиток організму, ніж поява додаткової хромосоми. Наприклад, зародок людини з хромосомним набором 44 аутосоми (А)+Х-хромосома розвивається в жіночий організм зі значними порушеннями будови та життєвих функцій (крилоподібна згортка шкіри на шиї, вроджені порушення у формуванні кісток, кровоносної й сечостатевої систем). Зародки з хромосомним набором 44А + XXX хромосоми розвиваються також в жіночий організм, який лише незначно відрізняється від нормального.
Поява третьої хромосоми в 21 -й парі спричиняє хворобу Дауна, проявами якої є порушення розумового розвитку, скорочення тривалості життя (як правило, до ЗО років), зменшення розмірів голови, сплощеність обличчя, косий розріз очей тощо.
Можливі й різні варіанти перебудови хромосом: втрата ділянки, вбудова ділянки гомологічної або не гомологічної хромосоми, перевертання ділянки хромосоми на 180 градусів тощо.
Наслідками мутацій, пов'язаних зі зміною будови хромосом, може бути порушення процесу мейозу, зокрема, кон'югації гомологічних хромосом. Наприклад, гомологічні хромосоми не розходяться після кон'югації і потрапляють до однієї з гамет, тоді як інша їх позбавлена. Так формуються статеві клітини з відмінними хромосомними наборами.
Генні мутації - це стійкі зміни окремих генів, спричинені порушенням звичайної послідовності розташування нуклеотидів у молекулах нуклеїнових кислот (втрата певних нуклеотидів, поява додаткових, зміна порядку їхнього розташування). Такий тип мутацій найпоширеніший, він може зачіпати будь-які ознаки організму і тривалий час передаватися з покоління в покоління.