В клетках содержится наследственная информация, записанная в виде нуклеотидной последовательности ДНК. В организме человека присутствуют механизмы, которые защищают дезоксирибонуклеиновую кислоту от внешних факторов. В противном случае возникают разные изменения. На уроках биологии в 10 классе таблицы с видами мутаций помогают изучить их характерные черты, свойства и причины возникновения.
Основные понятия
Мутация приводит к изменениям генетической информации клетки. Они имеют различные масштабы и классифицируются на виды.
Таблица с типами мутационных процессов
| Название | Описание |
| Геномные | Изменения связаны с числом целых хромосом в геноме |
| Хромосомные | Изменения можно связать с участками, находящимися в одной хромосоме |
| Генные | Изменения происходят в одном гене |
Явления бывают индуцированными и спонтанными. Причины возникновения первых явлений — отрицательное воздействие окружающей среды. Спонтанные мутации могут характеризоваться самопроизвольным появлением. Процессы, которые могут спровоцировать изменчивость ДНК:
- транскрипция;
- рекомбинация;
- репликация.
В основе классификации понятия находятся разные критерии. К примеру, с учетом характера изменения функционирования гена процесс делится на гипоморфный, аморфный и неоморфный. Если преобразования происходят в каком-то гене, хромосоме или геноме, тогда различаются следующие изменения:
- Геномные.
- Хромосомные.
- Генные.
В первом случае образуются организмы либо клетки, геном которых представлен в виде нескольких наборов хромосом. Характеристика хромосомной мутации — наблюдение крупных перестроек отдельных структур. На генном уровне изменяются первичные цепочки ДНК.
Точечные явления
Основная потеря либо замена азотистого основания — главное свойство точечной мутации. Явление происходит в РНК либо ДНК. В аналогичном процессе могут участвовать нуклеотиды. Точечные изменения классифицируются на следующие типы:
- Заменяемые. Во время мутации заменяется основание другими молекулами.
- Рамочные. Из молекулы ДНК выпадает один или пара нуклеотидов.
При сложных мутациях происходит замена одного участка ДНК другим нуклеотидным составом. Явление наблюдается через некоторый период после влияния мутагена. Нестабильный геном приводит к образованию злокачественной опухоли. Основные последствия процесса:
- сохранение смысла единицы генетического кода;
- замена аминокислот в полипептидной цепи;
- изменение 3 структур кода;
- появление нового смыслового кодирующего тринуклеотида.
При первичном явлении восстанавливается исходная структура гена. Для почковой формы характерны соматические изменения. Они стойкие и наблюдаются в точках роста растений.
Последствия процесса
Изменчивость, которая ухудшает деятельность клеток, приводит к их гибели. Если внеклеточные защитные механизмы не распознали мутацию, органоид делится. Мутантный ген передается потомкам, что приводит к дисфункции клеток. На фоне изменений в соматической клетке развивается рак. Если процесс протекает в половых клетках, изменяются свойства потомков.
В стабильных условиях разные особи имеют один генотип. Из-за мутаций нарушаются их функциональные возможности, снижается приспособленность. Подобные факторы приводят к смерти особей. В редких случаях мутация провоцирует появление новых положительных признаков:
- адаптация к окружающей среде;
- высокий процент выживаемости в новых условиях.
Изменчивость считается главным материалом для естественного отбора. Ученые выяснили, что появление темной окраски связано с мутацией одного гена. К примеру, бабочки, которым свойственно проводить день на деревьях с лишайниками, имеют светлую, маскирующуюся окраску.
Большинство мутаций происходят по естественным причинам. Генетики пришли к выводу, что изменчивость нейтральная и скорость ее накопления в одном гене не зависит от действия естественного отбора. У разных ДНК скорость отличается. Исследование темы в строении митохондрий и хромосом используется в эволюционной биологии для изучения происхождения народов и рас, реконструкции развития человечества по биологическим признакам.