Молекулярные механизмы генетической изменчивости ДНК
Понятие мутаций и их классификация. Характеристика генных, геномных и хромосомных мутаций, опасность и причины их возникновения. Биологические последствия мутаций: нейтральные, полезные или вредные. Отличие мутаций от репарируемых повреждений ДНК.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | доклад |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.11.2014 |
| Размер файла | 12,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Молекулярные механизмы генетической изменчивости ДНК
Сохранность нуклеотидной последовательности является залогом безошибочной передачи генетической информации. Копирование создают основу наследственности. Противоположное свойство - изменчивость обеспечивает возможность естественного отбора и биологической эволюции. Молекулярную основу изменчивости организмов составляют наследуемые изменения первичной структуры ДНК - мутации.
Мутации - это внезапные, естественные или искусственно наследуемые изменения генетического материала, приводящие к изменению тех или иных признаков организма. Наследственно измененные организмы в результате мутации называются мутантами.
мутация генный ДНК хромосомный
Классификация. Известно несколько видов мутаций:
1. Мутации прямые и обратные.
Прямые мутации - это те мутации, проявление которых приводит к отклонению от дикого типа (наиболее распространенного в природе); обратные - это те мутации, проявление которых приводит к полному или частичному восстановлению дикого типа.
2. Мутации спонтанные и индуцированные.
Спонтанные мутации возникают как ошибки при воспроизведении генетического материала. Выявлено, что спонтанный мутационный процесс зависит как от внутренних, так и от внешних факторов.
Индуцированные мутации возникают в результате действия мутагенов, нарушающих ход нормальных процессов, происходящих в клетке. Это могут быть физические, химические и биологические факторы, воздействие которых на живые организмы приводит к появлению мутаций с частотой, превышающих уровень спонтанных мутаций.
К физическим мутагенам относятся все виды ионизирующих излучений (гамма- и ренгеновские лучи, протоны, нейтроны), а также УФ излучение, высокие и низкие температуры, давление и другие факторы.
К химическим мутагенам - это многие алкилирующие соединения, аналоги азотистых оснований нуклеиновых кислот, цитостатики, спирты, фенолы и другие соединения.
К биологическим мутагенам относят бактерии и вирусы.
3. Мутации генеративные и соматические.
Генеративные мутации возникают в репродуктивных тканях и передаются последующим поколениям. При половом размножении наследуются только мутации половых клеток.
Соматические мутации происходят в любых соматических клетках организма и в этом случае наследуются при вегетативном размножении. Соматические мутации бывают ядерными (затрагивают хромосомы ядра) и цитоплазматическими (затрагивают генетический материал, заключенный в цитоплазматических органоидах клетки).
4. Точковые мутации.
Точечные мутации могут затрачивать один единственный нуклеотид ДНК. Представляют собой вставки или выпадения, а также изменения нуклеотидов. Они могут изменить функцию отдельных генов, а также нескольких соседних генов.
Мутации также делятся на генные, геномные и хромосомные. Такое деление обусловлено уровнем носителя генетической информации. К генным относят все точковые мутации, к геномным - изменения числа хромосом. Хромосомные перестройки или аберрации могут быть отнесены как к генным, так и к хромосомным мутациям в зависимости от размера участка, затрагиваемого изменениями.
В основном имеют место мутации, связанные с действием внешних факторов: физических (радиация), биологических (вирусы) и чужеродных химических веществ на генетический аппарат клетки. Наиболее многочисленными и опасными являются мутагены окружающей среды. Загрязнение воды и воздуха различными химическими отходами промышленных предприятий, химическими средствами защиты растений отрицательно сказывается на всех живых организмах. В последние годы установлено, что ряд пищевых красителей, стабилизаторов и вкусовых добавок обладают выраженной мутагенной активностью, что привело к значительному ужесточению требований, связанных с применением химических веществ в пищевой промышленности. Многие лекарственные вещества также воздействуют на генетический аппарат клеток и подвергаются специальным генетическим испытаниям. При накоплении мутаций возрастает число ошибок, в синтезируемом белке меняется последовательность аминокислотных остатков (меняется аминокислотный состав белка), в результате чего белок не может выполнять свои функции.
Биологические последствия мутаций.
Мутации могут быть нейтральными, полезными или вредными. К нейтральным относятся такие мутации, когда замена аминокислотного остатка в белке не сказывается на его функции. Так может быть при замене одной аминокислоты на другую, сходную по свойствам - по размерам боковой группы, по заряду, по гидрофобности (эквивалентная замена). Если в результате мутации свойства белка изменяются таким образом, что особь получает преимущества для выживания, то мутация биологически полезна. Чаще мутации бывают вредными, так как сомнительно, чтобы случайное вмешательство в сложно организованную, отлаженную эволюцией систему было бы ей полезным. Мутации в отличии от репарируемых повреждений ДНК - события редкие.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Описания изменений в ДНК клетки, возникающих под действием ультрафиолета и рентгеновских лучей. Характеристика особенностей генных и хромосомных мутаций. Причины и передача цитоплазматических мутаций. Исследование мутаций в соматических клетках растений.
презентация [62,2 K], добавлен 17.09.2015Исследование молекулярно-цитологических основ мутационной изменчивости. Изучение разнообразия соматических и генеративных мутаций. Выявление причин возникновения мутаций. Значение мутаций в природе и жизни человека. Биологические и физические мутагены.
презентация [19,1 M], добавлен 24.04.2016Изучение понятия мутации. Отличительные черты генотипической, комбинативной, мутационной изменчивости. Причины мутаций и их искусственное вызывание. Признаки вредных и полезных мутационных процессов. Значение хромосомных и геномных мутаций в эволюции.
реферат [37,5 K], добавлен 12.11.2010Обусловленность наследственной изменчивости типов мутаций и их комбинаций в последующих скрещиваниях. Генные, геномные, хромосомные мутации. Снижение жизнеспособности особей как последствие мутаций. Причины возникновения мутаций, безуспешность их лечения.
презентация [5,5 M], добавлен 11.02.2010Оценка возможности использования генетических маркеров опухолевой ткани при раке легких. Определение частоты возникновения мутаций в гене EGFR. Влияние вдыхаемого табачного дыма на возникновения мутаций. Зависимость выбора тактики лечения от мутаций.
дипломная работа [186,7 K], добавлен 17.10.2013Жизненный цикл ретровирусов. Инфекция клеток ретровирусами. Спонтанные и индуцированные мутации. Основные процессы, приводящие к возникновению мутаций. Классификация мутаций по различным критериям. Последствия мутаций для организма, перенос генов.
реферат [26,5 K], добавлен 21.05.2015Что такое геном, понятие геномных мутаций, их классификация. Описание гаплоидии, полиплоидии, сфера распространения этих мутаций. Синдром Дауна как болезнь, обусловленная аномалией хромосомного набора. Синдром Клайнфельтера. Синдром Шерешевского-Тернера.
презентация [2,7 M], добавлен 12.09.2011Классификация мутаций: геномные, хромосомные, генные. Понятие наследственной изменчивости как способности организмов приобретать новые признаки в процессе онтогенеза и передавать их потомству. Описание основных мутаций: дальтонизм, гемофилия, талассемия.
презентация [1,9 M], добавлен 03.05.2012Понятие мутации как любого наследственного изменения, не связанного с расщеплением или с обычной рекомбинацией неизмененного генетического материала. Типы хромосомных мутаций. Активность муосомальных ферментов при разных патологических состояниях.
контрольная работа [84,6 K], добавлен 15.08.2013Мутация - устойчивые и явные изменения генетического материала, выведенные в наследственные признаки. Морфологические, физиологические, биохимические свойства мутантных организмов. Факторы среды, вызывающие появление генных, хромосомных, геномных мутаций.
курсовая работа [129,5 K], добавлен 07.02.2015Способность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству на молекулярно-генетическом уровне. Изменчивость наследственного материала. Процесс возникновения мутаций. Результаты, причины и значение генетических мутаций у человека.
презентация [21,5 M], добавлен 03.10.2014Метод полимеразной цепной реакции в реальном времени, его использование в диагностике мутаций в генах, приводящих к возникновению рака молочной железы и яичника. Действие генов-супрессоров на формирование опухолевого процесса. Наследственные формы рака.
дипломная работа [306,1 K], добавлен 09.10.2013Пределы модификационной изменчивости для разных признаков и при разных условиях, норма реакции. Управление доминированием, доминантные и рецессивные признаки. Понятие мутаций, их частота и причины; генные, хромосомные мутации. Закон гомологических рядов.
реферат [22,7 K], добавлен 13.10.2009Предпосылки эволюции: изменчивость и наследственность. Формы изменчивости, основные понятия и термины. Наследственные изменения - мутации. Эволюционная характеристика мутаций. Генетические различия между близкими группами. Корреляции.
курсовая работа [280,9 K], добавлен 09.11.2006Обмен веществ и энергией в живой клетке, обменные процессы в неживой природе. Роль мутаций и окружающей среды в эволюции, значение для естествознания использования корпускулярно-волновых свойств веществ. Модели развития Вселенной, механизмы изменчивости.
контрольная работа [381,3 K], добавлен 17.08.2010Понятие и биологическая сущность мутагенов, их классификация и характерные признаки, сферы применения в биотехнологии. Механизмы образования мутаций при действии различных биологических факторов. Характер влияния физических мутагенов на живые клетки.
реферат [35,0 K], добавлен 23.01.2010История возникновения генетики и ее основные функции. Исследование наследования и скрещивания. Изменчивость и проблема генных мутаций. Современные возможности науки: трансгенные организмы, клонирование, лечение и предупреждение наследственных болезней.
реферат [55,6 K], добавлен 20.11.2012Понятие мутации вирусов и мутагенов. Частота мутаций вирусов и механизмы их возникновения. Модификации, вызываемые хозяином. Изменчивость вирусов при пассажах. Изменчивость вирусов, возникающая в процессе пассажей при пониженных и повышенных температурах.
реферат [32,0 K], добавлен 10.11.2010Генетически модифицированные продукты: мифы и реальность. Почти все привычные для нас продукты питания представляют собой результат естественных мутаций и генетической трансформации. Необходимость ГМО в рационе человека и безопасность для здоровья.
реферат [22,8 K], добавлен 22.02.2008Свойства генетического кода, история его открытия. Обоснование триплетности. Репликация ДНК, его скорость, механизм и место в клеточном цикле. Репарация ДНК, химическая стабильность. Классификация мутаций по характеру появления и по уровню возникновения.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 17.06.2013
