Виды мутаций. Геномные и хромосомные мутации (биология 10 класс)

На данном уроке будет рассмотрена тема «Виды мутаций. Геномные и хромосомные мутации». Мы введем понятие мутации и рассмотрим ее классификацию в зависимости от масштаба изменений – геномная, хромосомная, генная. Подробно разберем геномные мутации (понятие полиплоидии), их значение при выведении улучшенных сортов растений. Рассмотрим хромосомные мутации, которые делятся на несколько видов: делеции, дупликации, инверсии и транслокации.

БИОЛОГИЯ 10 КЛАСС

Тема: Основы генетики

Урок: Виды мутаций. Геномные и хромосомные мутации

Вечерский Максим Валерьевич

к. б.н.

При участии:

Шпиз Сергей Григорьевич

к. б.н.

Москва

2012

Здравствуйте, тема нашего урока – «Мутации». Как мы помним, наследственная информация о клетке записана в виде нуклеотидной последовательности ДНК. Существуют механизмы защиты ДНК от внешних воздействий, чтобы избежать нарушения генетической информации. Тем не менее нарушение генетической информации регулярно происходит.

       

Мутации — изменения, возникшие в генетической информации клетки. Эти изменения могут иметь разный масштаб. Геномные — мутации, касающиеся числа целых хромосом в клетке. Хромосомные — мутации, касающиеся участков внутри хромосомы. Генные — мутации, происходящие внутри одного гена. Давайте рассмотрим их подробнее.

В результате геномных мутаций происходит изменение числа хромосом внутри генома. Чаще всего это связано с нарушением работы веретена деления. Таким образом, гомологичные хромосомы не расходятся к полюсам клетки. В результате клетка получает иной набор хромосом. Такие мутации нередко закрепляются в потомстве. Они встречаются чаще у растений, а также у грибов и у водорослей. Такие организмы называются полиплоидами, и они могут содержать от 3 до 100 гаплоидных наборов.

В отличие от большинства мутаций, полиплоидный часто приносит пользу организму. Полиплоидные организмы часто сильнее и выносливее обычных. Многие культурные сорта растений являются полиплоидными. Например, пшеница и кукуруза. Человек может вызывать полиплоидность искусственно, воздействуя на растения колхицином. Колхицин разрушает веретено деление, и это приводит к образованию полиплоидных особей.

Анеуплоидные мутации — нерасхождение в мейозе не всех, а только некоторых хромосом. Например, для человека характерна мутация трисомия 21. В этом случае не расходится 21 пара хромосом, в результате ребенок получает не две 21 хромосомы, а три. Это приводит к развитию синдрома Дауна. В результате этого ребенок получается умственно и физически неполноценным, а также стерильным. Разновидностью геномных мутаций является также разделение одной хромосомы на две и слияние двух хромосом в одну.

Следующий тип мутаций — хромосомные мутации. Принято выделять следующие виды хромосомных мутаций:

1​ делеция (выпадение участка хромосомы),

2​ дупликация (удвоение участка хромосомы),

3​ инверсия (поворот участка хромосомы на 180 градусов),

4​ транслокация (перемещение какого-либо участка хромсомоы в другое место).

При делеции и дупликации изменяется количество генетического материала. Степень их влияния зависит от размеров участков, а также от важности генов, которые попали в этот участок. При инверсиях и транслокациях изменения количества генетического материала не происходит, изменяется только расположение. Но они также имеют значение, так как мутанты могут терять способность скрещиваться с особями своего вида.

На следующих уроках мы продолжим изучение мутаций. На этом наш урок закончен.