4.3. Изменение структуры гена.

→приводит к изменению “эволюционно установившегося порядка” синтеза определенных белков в клетке.

Точковые мутации.

В ДНК может мутировать любая пара оснований – точковые мутации. Они существуют двух типов: транзиции и трансверсии. В первом случае один пиримидин заменяется на другой или один пурин заменяется на другой.. При трансверсиях происходит замена пиримидина на пурин или наоборот: АТ - ТА или ЦГ - ГЦ.

Сдвиг рамки считывания.

происходит деформирование спиральной структуры ДНК.→при репликации ДНК происходит выпадение или вставки дополнительных пар оснований. Подобные мутации получили название “мутации сдвига рамки считывания”.

Мутации инактивирующие ген, получили название “прямые мутации”. Положение может быть исправлено только в результате “обратной мутации” (реверсии). Например, если пара Г-Ц заменена парой A-T, то реверсия заменяет пару A-T на Г-Ц.

5. Репарация поврежденной днк.

- системы исправления (системы репарации) повреждений или ошибок при репликации ДНК, к которым относятся

• введение одноцепочечных разрывов;

• удаление основания, в результате чего его гомолог остается неспаренным;

• превращение одного основания в другое, которое неправильно спарено с основанием партнером;

• введение ковалентных связей между основаниями на одной цепи ДНК или между основаниями на противоположных цепях.

- семь систем репараций у различных представителей животного мира.

Наиболее распространенными являются: эксцизионная репарация и рекомбинационная репарация.

Системы эксцизионной репарации удаляют химически поврежденные основания из ДНК и синтезируют новую последовательность ДНК. Системы рекомбинационной репарации восстанавливают нормальную цепь ДНК, замещая брешь, оставленную во вновь синтезированной цепи напротив сайта нерепарируемого повреждения.

6. Инсерционный мутагенез.

Инсерционные мутации – это мутации, вызываемые перемещением мобильных элементов в растительной клетке. Независимо от способа перемещения* мобильные элементы влияют на экспрессию генов вблизи места своего встраивания, а также вызывают делеции, инверсии и дупликации вблизи места своей интеграции.

В настоящее время инсерционный мутагенез с использованием т-ДНК Agrobacteriumtumefaciens широко используют для идентификации и выделения растительных генов.

17. Модификационная изменчивость. Взаимодействие генотип – среда. Норма реакции генотип.

• у мягкой пшеницы (эритроспермум) в условиях прохладного лета ости колоса белого цвета, а в условиях жаркого – черного.

• нигриаристатум - Цвет остей в обоих случаях зависит от условий выращивания.

• Растения примулы, выращивающиеся при t^о =15-20^оС имеют цветки красного цвета, а при t^о =30-35^оС – белого.

• У дрозофилы -мухи с мутацией “vestigial”, вызывающей недоразвитие крыльев. этих мух выращивать при 14^оС у них крылья не развиваются, а при t⁰=31^оС развиваются почти нормальные крылья. →Уровень развития же крыльев будет зависеть от температуры, при которой они будут выращиваться.

Реакция организма на изменение внешних условий не беспредельна и определяется его генотипом.т.е. каждый организм обладает индивидуальной изменчивостью. Пределы реакции определенного организма на изменчивость внешних условий получили название норма реакции генотипа.

- наибольшую ценность представляют генотипы с широкой нормой реакции. Это объясняется ежегодно меняющимися условиями вегетационного периода. Каждый организм в любом живом сообществе, (растения какого-то сорта зерновой культуры, деревья в лесу, животные или человек) имеет свои строго индивидуальные особенности. Это явление получило название индивидуальной изменчивости. Эта изменчивость для каждого организма может быть двух типов: количественная (вес, масса, рост и т.п.) и качественная (окраска, форма семян и т.п.).

→лежит закон: существует некая средняя величина, характеризующая определенную совокупность значений по какому-то признаку (измерение растений определенного сорта).

В этой совокупности любая из особей в той или иной степени отклоняется по рассматриваемому признаку (его величине) от средней. В целом все особи в сообществе, составляют некий ряд (вариационный ряд), в котором все особи (варианты) симметрично распределяются около некой средней.

→среднюю арифметическую и вариансу (дисперсию),

где – средняя арифметическая; – сумма наблюдений Х;

Дисперсия же (õ²) вычисляется по формуле:

-Корень квадратный из вариансы - стандартное отклонение (õ),

- (õ / ), -коэффициент вариации (V%). → сравнение данных, полученных при использовании разных единиц измерения см.(высота особи), г. (масса особи) и т.п.

-распределение исследуемых значений около средней арифметической. ( +2õ до -2õ). Отклонения, превышающие 2õ, считаются достаточно значимыми и требуют дополнительных исследований для установления причины этого факта.

Часто ненаследственная изменчивость в научных работах называется паратипической.