- •2. Свойства мутаций
- •3. Индуцированные мутации
- •4. Использование искусственного мутагенеза в селекции растений.
- •1. Эволюционное и селекционное значение мутаций
- •Основные понятия, термины и определения
- •Дупликация – это удвоение одного и того же участка хромосомы. Возникает, когда фрагмент, отделившийся от одной хромосомы, присоединяется к соответствующему участку другой гомологичной хромосомы.
- •Соматические мутации – это мутации, возникшие в соматических клетках организма.
- •Морфологические мутации – это мутации, определяющие наследственные изменения морфологических признаков растений.
- •Биохимические мутации – это мутации, обусловливающие наследственные изменения биохимических процессов в растениях.
- •2. Свойства мутаций
- •Обратные мутации – это мутации гена из рецессивного состояния в доминантное.
- •Серия множественных аллелей – это ряд состояний (мутаций) одного и того же гена. Само явление возникновения множественных аллельных состояний гена называется множественным аллелизмом.
- •3. Индуцированные мутации
- •Ионизирующее излучение и ультрафиолетовый свет
- •Ультрафиолетовый свет
- •Рентгеновские лучи
- •Гамма-лучи
- •Поток нейтронов
- •Применение радиоактивных изотопов в качестве источников бета- и альфа-лучей
- •Химические мутагены
- •Старение семян и частота мутаций
- •4. Использование искусственного мутагенеза в селекции растений
- •Заключение по мутациям
Обратные мутации – это мутации гена из рецессивного состояния в доминантное.
Если доминантное состояние гена обозначить через А, а рецессивное через а, то прямые мутации можно выразить схематически как А → а, в то время как обратные - а →А. (Ромедер, Шёнбах, 1962, стр. 86, Котов, 1997, стр.*** ).
3. Нередко при мутациях в генах аллель может мутировать в несколько новых состояний и образовать серию множественных аллелей, например: А, а1, а2 , а3 , а4 и т.д. Иногда один и тот же локус хромосом представлен не двумя (как обычно), а десятками и даже сотнями аллелей.
Серия множественных аллелей – это ряд состояний (мутаций) одного и того же гена. Само явление возникновения множественных аллельных состояний гена называется множественным аллелизмом.
Опытным путем было установлено, что для серий множественных аллелей характерно превращение членов серии друг в друга с различной частотой – с различной частотой мутаций. Схематически это может быть обозначено: А→а1, А→а2 , А→а3 , А→а4 . При этом одновременно в клетке может присутствовать только два аллельных состояния гена из многочисленной серии. Наследуются они как обычная диаллельная пара при моногибридном скрещивании. В фенотипе потомства проявится тот признак, который контролируется доминантным аллелем в соответствие с характером доминирования. Если в рассмотренном выше примере серии из пяти полиаллельных состояний гена принять следующую схему доминирования: А > а1 > а2 > а3 > а4 , то при образовании из них зигот возможны следующие комбинации: АА, Аа1, Аа2 , Аа3 , Аа4, А, а1а1, а1а2 , а1а3 , а1а4, …и т.д. Фенотипически признак, определяемый этой серией аллельных состояний гена, будет иметь пять выражений.
4. Мутационные изменения, возникающие у многих видов растений, могут приводить к образованию гомологических рядов изменчивости. Определенные (однотипные) мутанты могут одновременно встречаться как у различных видов одного рода, так и у различных родов. Например: пирамидальные формы тополей обнаружены в пределах видов тополь черный, тополь белый, осина. Особи с пирамидальной формой кроны (вцелом не типичные для вида) обнаружены у дуба черешчатого, граба и других видов и родов. При этом у близкородственных (в пределах рода) видов эти ряды наследственно обусловленных форм очень сходны. Впервые на гомологическую изменчивость обратил внимание Ч. Дарвин. В 1922 году Н.И. Вавилов сформулировал закон гомологических рядов наследственной изменчивости. Современный объем информации о мутациях позволяет рассматривать их как одну из причин возникновения рядов гомологической изменчивости видов.
5. Изменения структуры хромосом, возникающие при мутациях, могут быть настолько значительными, что будут препятствовать нормальной коньюгации хромосом в мейозе. Это в свою очередь вызывает аномалии спорогенеза в целом и приводит к стерильности мутантов. Крупные перестройки хромосом могут вызывать гибель клеток и организмов.
6. При скрещивании фертильных мутантов с обычными особями (от которых они произошли) расщепление признаков в фенотипе потомства (естественно и в генотипе) во втором поколении гибридов F2 , будет подчиняться законам менделевского расщепления. В зависимости от того, какой оказалась мутация: рецессивной или доминантной, в фенотипе F2 окажется либо три особи с признаками мутанта и одна особь с признаками нормального растения, либо наоборот. Эта однофакторная схема характерна также для результатов скрещивания между членами серии многоаллельных генов.