- •Реципрокные, возвратные и анализирующее скрещивания
- •Балансовая теория определения пола. Бисексуальность организмов
- •Инбридинг. Инбредная депрессия
- •Биологическое значение и генетическая сущность мейоза
- •Биосинтез и генетика антител
- •Гаметогенез
- •Генетика иммунитета. Иммунореактивность
- •Генетическая инженерия. Синтез генов
- •Генетическая структура панмиктических популяции закон Харди-Вайнберга
- •Генетические и биохимические высшей нервной деятельности и поведения
- •Генетические основы эффекта гетерозиса
- •Генетический код и его свойства
- •Геномные мутации
- •Генотип. Фенотип. Понятие о гомозиготности и геторозиготности. Аллельные гены. Доминантность. Рецессивность. Генетическая символика
- •Гибридологический анализ в работе г. Менделя
- •Доминирование признаков. Виды доминирования
- •Задачи современной генетики
- •Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости и его значение
- •Закономерности наследования признаков при моногибридном скрещивании. Правило чистоты гамет
- •Закономерности полигибридного скрещивания
- •Значение типа нервной системы и поведения для селекции на стрессоустойчивость
- •Комплементарное взаимодействие неаллельных генов
- •Критические периоды онтогенеза
- •Кроссинговер как причина неполного сцепления генов
- •Линейное расположение генов в хромосомах. Карты хромосом
- •Множественный аллелизм
- •Мутационная изменчивость. Классификация мутаций
- •Наследование количественных признаков. Полимерия
- •Наследование признаков сцепленных с полом
- •Наследственность основных массовых болезней и проблемы селекции на резистентность
- •Норма реакции гена в различных условиях внешней среды
- •Нуклеиновые кислоты, их строение и роль в наследственности
- •Оплодотворение и его генетическая сущность
- •Основные положения хромосомной теории наследственности т. Моргана
- •Основные понятия и методы биотехнологии
- •Отбор в популяциях и чистых линиях. Опыты Иоганнсена
- •Патология по половым хромосомам
- •Пенетрантность и экспрессивность генов
- •Плейотропное действие генов
- •Понятие о кариотипе и геноме. Аутосомы и половые хромосомы
- •Практическое использование в животноводстве явления гетерозиса
- •Предмет, методы и место генетики в системе биологических наук
- •Признаки, ограниченные полом и их наследование
- •Причины бесплодия межвидовых гибридов и пути его преодоления
- •Синтез белка
- •Соотношение полов и проблема регуляции пола у сельскохозяйственных животных
- •Спонтанные и индуцированные мутации. Мутагенные факторы
- •Строение клетки и роль ее структур в наследственности
- •Сущность, механизм и биологическое значение митоза
- •Сцепленное наследование генов
- •Теория ф.Жакоба и ж.Моно о регуляции синтеза белка
- •Типы действия генов: плейотропия, модифицирующее действие
- •Толерантность
- •Факторы, влияющие на генетическую структуру популяций
- •Характеристика генных и хромосомных мутаций
- •Эпистатическое взаимодействие неаллельных генов
Спонтанные и индуцированные мутации. Мутагенные факторы
Спонтанные (случайные) – мутации, возникающие при нормальных
условиях жизни. Спонтанный процесс зависит от внешних и внутренних факторов
( биологические, химические, физические ). Спонтанные мутации возникают у
человека в соматических и генеративных тканях. Метод определения спонтанных
мутаций основан на том, что у детей появляется доминантный признак, хотя у
его родителей он отсутствует.
Индуцированный мутагенез – это искусственное получение мутаций с
помощью мутагенов различной природы.
Вещества и воздействия, приводящие к возникновению мутаций, получили название мутагенных факторов. Их можно классифицировать следующим образом:
1. Физические мутагены.
2. Химические мутагены.
3. Прочие мутагенные факторы.
Среди физических мутагенов выделяются три группы: электромагнитные ионизирующие излучения (рентгеновские лучи, γ-лучи, космические лучи), корпускулярные ионизирующие излучения (а- и β-частицы, протоны, нейтроны) и ультрафиолетовые лучи.
Проходя через клетку, ионизирующие излучения вырывают электроны из внешних оболочек атомов веществ и соединений, находящихся на их пути. Потеря электронов приводит к тому, что эти вещества и соединения становятся положительно заряженными и, как следствие, более реакционноспособными. Такие измененные вещества могут вступать во взаимодействие с другими, веществами и соединениями и приводить к их изменению. Установлено, что чем больше доза ионизирующего излучения, полученная клеткой или организмом, тем выше частота возникающих в нем мутаций. Прямая зависимость между дозой и частотой мутации позволила выдвинуть предположение о прямом воздействии излучения на ДНК. Действительно прямое действие радиации играет основную роль в индукции мутаций, но оно, однако, не исключает опосредованного воздействия на генетический аппарат. Такой опосредованный мутагенный эффект может достигаться в результате взаимодействия с компонентами хромосом веществ, значительно подвергшихся атаке ионизирующего излучения. Одним из подтверждений этому могут служить короткоживущие свободные радикалы водорода и гидроксила, образующиеся в результате радиолиза воды под действием излучения. Обладая высокой реакционной способностью, свободные радикалы могут реагировать с ДНК самостоятельно или же с ДНК может реагировать образующаяся вследствие объединения двух гидроксилов перекись водорода. Результатом подобных реакций будут мутации.
В отличие от ионизирующих излучений ультрафиолетовые лучи не вызывают ионизации молекул, а только возбуждают электронные оболочки атомов, что также отражается на их реакционной способности и может приводить к мутациям. Мутагенная активность ультрафиолетовых лучей зависит от двух факторов — дозы и длины волны. Наибольшей мутагенной активностью обладают ультрафиолетовые лучи с длиной волны около 260 нм. Это связано с особенностями состава нуклеиновых кислот. Они сами и составляющие их мономеры поглощают ультрафиолетовые лучи именно с длиной волны 260 нм. Так же как ионизирующие излучения, ультрафиолетовые лучи вызывают появление в клетках свободных радикалов и перекисей, оказывающих мутагенное действие. Дозовая зависимость мутагенного действия ультрафиолетовых лучей имеет прямой характер лишь при малых дозах. При дальнейших повышениях доз возрастание частоты индуцированных мутаций замедляется, а при очень больших дозах количество мутаций даже снижается.
К числу физических мутагенов, обладающих незначительным мутагенным эффектом, относится повышенная температура. Мутагенный эффект этого фактора наиболее сильно проявляется у организмов с постоянной температурой тела.
Химические мутагены представлены тысячами разнообразных веществ. Их можно классифицировать следующим образом:
Алкилирующие соединения — вещества с высокой эффективностью, осуществляющие обмен алкильной группы (типа СН2, С2Н5, т. е. остатки нормальных алканов), с другими молекулами, в том числе молекулами ДНК. К числу наиболее эффективных мутагенов этой группы относятся этиленметансульфонат, нитрозоалкилмочевина, нитрозометилмочевяна, нитрозоэтилмочевина, этиленимин, диэтилсульфат, иприт и многие другие.
Аналоги азотистых оснований по своей структуре близки к нормальным азотистым основаниям, входящим в состав нуклеиновых кислот. К их числу относятся: 5-бромурацил, 5-бром-дезоксиуридин, 5-фтордезоксиуридин, 2-аминопурйн, 8-азагуанин и др.
Акридиновые красители: акридин желтый, акридин оранжевый, профлавин, бромистый этидий, двуйодистый пропидий и другие.
К четвертой группе химических мутагенов относятся различные вещества, способные вызывать мутации и не относящиеся ни к одной из первых трех групп. Они различны по своему химическому строению, отличаются и по характеру мутагенного действия.
К числу прочих мутагенных факторов можно отнести агенты, постоянно присутствующие в клетках живых организмов или сопутствующие им. Это — вирусы и ДНК, а также агенты неустановленной природы.