19. Эволюционное значение различных форм мутаций

Эволюция была бы невозможной, если бы генетические программы воспроизводились абсолютно точно. Копирование генетических программ – репликация ДНК – происходит с высочайшей, но не абсолютной точностью. Изредка возникают ошибки – мутации. Частота мутаций не одинакова для разных генов, для разных организмов. Она возрастает, иногда очень резко, в ответ на воздействие внешних факторов, таких как ионизирующая радиация, некоторые химические соединения, вирусы и при изменениях внутреннего состояния организма (старение, стресс и т.п.). только в одной из 100 тысяч гамет ген оказывается измененным. Казалось бы, это ничтожно малая величина. Следует помнить, однако, что генов в каждой гамете очень много. По современным оценкам геном человека содержит около 30 тысяч генов. Следовательно, в каждом поколении около трети человеческих гамет несут новые мутации по какому-нибудь гену.Таким образом, несмотря на чрезвычайную редкость каждой отдельной мутации, в каждом поколении появляется огромное количество носителей мутантных генов. Благодаря мутационному процессу генотипы всех организмов, населяющих Землю, постоянно меняются; появляются все новые и новые варианты генов (аллели), создается огромное генетическое разнообразие, которое служит материалом для эволюции. Корреляции - вторичные изменения, возникающие в ходе онтогенетического развития под влиянием какого-либо первичного изменения. Корреляции являются, следовательно, соотносительными функциональными изменениями органов или их частей. Генетическая корреляция - пастельная окраска хорька фуро связана с пониженными слухом, иммунитетом и плодовитостью. Морфогенетическая корреляция - закладка лишнего пальца в крыле зародыша полидактильной курицы (фавероль) и ее регуляция. На более поздних стадиях зачаток останавливается в своем развитии, получает очень изменчивое выражение и совершенно редуцируется. Эргонтическая корреляция – искусственно деформированные черепа. Наиболее широко распространена циркулярная деформация, при которой голова перетягивается повязкой по окружности и получает благодаря этому вытянутую кверху и кзади форму. Корреляции – помогают проявиться норме реакции – следовательно, выжить. Благодаря наличию корреляций, отбор, благоприятствующий какому-либо признаку, будет автоматически способствовать сохранению и распространению в популяциях всего комплекса взаимосвязанных признаков, которые сами по себе могут иметь как нулевую, так и слабоотрицательную приспособительную ценность. При искусственном отборе, нельзя вести отбор по 1-2 интересующим признакам, очень часто, накопление коррелирующих с ними признаков, может привести к очень низкой жизнеспособности организмов.

.

20. Эволюционная роль ядерных и внеядерных мутаций. Роль факторов внешней среды на формирование фенотипа.

Мутации: генные (точковые), хромосомные (перестройка структуры хромосом), геномные (изменение кол-ва хромосом), внеядерные (ДНК митохондрий и пластид). Точковая мутация может изменить в фенотипе один или сразу комплекс признаков, каждый из которых может стать точкой приложения отбора (язык трубочкой сворачивать). ГЕННЫЕ мутации – наиболее часто встречаются, они наименее дестабилизируют генотип и чаще всего рецессивны, так как ещё не включились в систему генотипа (мутантный белок с трудом встраивается в цепочку биохимических реакций). Генные мутации имеют первостепенное значение для эволюции. Рецессивные генные мутации создают мобилизационный резерв изменчивости наследственного материала в популяции. Влияние условий среды: чёрная окраска ушей, лап и хвоста у сиамского кота и горностаевого кролика, развивается при температуре, меньшей, чем 20 С. Фермент тирозиназа переводит тирозин в меланин при низких температурах. При нормальной температуре тела – активность тирозиназы тормозится, и меланин не образуется. На дистальных участках тела, где температура тела снижена до 20 С, активность тирозиназы повышается, и синтезируется меланин. При выращивании сиамского кота на морозе, он весь потемнеет. Таким образом, наследуется не конкретный признак, а норма реакции развивающейся особи на воздействия внешней среды. За счёт постоянно протекающего мутирования генов – создаётся скрытый мобилизационный резерв изменчивости (МРИ). В результате накопления рецессивных мутантных аллелей и создаётся элементарный эволюционный материал. Хромосомные мутации - изменяют структуру хромосом.Резко нарушают сбалансированную систему генотипа, поэтому большинство хромосомных мутаций – летальны. 1. Трансверсии – перестановки пар нуклеотидов.2. Делеции – утрату участка (ов) хромосом.3. Дупликации – удвоение участка (ов) хромосомы.4. Инсерции – вставки нуклеотидов.5.Инверсии – повороты локусов на 180о. 6.Транслокации – перенос локусов на другую хромосому.7. Дифешенси – утрата концевых участков хромосом. Если возникает новый биологический смысл, (то есть мутация является удачной), то возникает быстрое видообразование. Геномные мутации - изменение числа и формы хромосом часто приводит к нескрещиваемости новой формы с родительским видом, и такой путь также является одним из способов видообразования. Внеядерные мутации - установлено, что собственную ДНК имеют: 1. пластиды (пластидная ДНК);2. митохондрии (митохондриальная ДНК);3. центриоли (центриолярная ДНК) и некоторые другие органоиды.Эволюционная роль внеядерных мутаций - пластиды и митохондрии, развиваясь до некоторой степени, независимо от Генетического материала ядра клетки, - непосредственно реагируют на воздействие внешних факторов среды