1 of 26

“ВИДИ МУТАЦІЙ. МУТАГЕНИ”

2 of 26

Актуалізація опорних знань

Що таке мутація?

Мутації – стійкі зміни генетичного матеріалу, які виникають раптово і призводять до змін спадкових ознак організму.

3 of 26

Актуалізація опорних знань

Хто заклав основи вчення про мутації?

Основи вчення про

мутації заклав

голландський учений

Гуго де Фріз у 1901 р.

4 of 26

Актуалізація опорних знань

Які основні положення мутаційної теорії?

Основні положення мутаційної теорії :

  • мутації виникають раптово;
  • зміни, спричинені мутаціями, стійкі і можуть успадковуватись;
  • мутації неспрямовані, тобто можуть бути корисними, шкідливими або нейтральними для організмів;
  • одні й ті ж мутації можуть виникати неодноразово.

5 of 26

Актуалізація опорних знань

Які ви знаєте приклади мутацій?

6 of 26

“ВИДИ МУТАЦІЙ. МУТАГЕНИ”

7 of 26

Освітні цілі:

ознайомитись з видами мутацій та їх класифікацією, сформувати знання про мутагенні фактори, з’ясувати властивості та значення мутацій.

8 of 26

��Залежно від типу клітин, у яких виникають

МУТАЦІЇ

ГЕНЕРАТИВНІ

СОМАТИЧНІ

З'являються

у статевих клітинах

Успадковуються при статевому розмноженні

З'являються

у нестатевих клітинах

Успадковуються лише при нестатевому розмноженні

9 of 26

За поведінкою у гетерозиготі

МУТАЦІЇ

ДОМІНАНТНІ

РЕЦЕСИВНІ

Полідактилія

Брахідактилія

Безхвостість

Мігрень

Жовте тіло

Безшерстість

Грушоподібна форма

10 of 26

����За впливом на життєдіяльність організмів

МУТАЦІЇ

Шкідливі

Летальні

Спричиняють загибель

Сублетальні

Знижують

життєдіяльність

особин

Корисні

Підвищують

життєдіяльність

Нейтральні

За певних умов

не впливають

на організм

11 of 26

За змінами генетичного матеріалу

МУТАЦІЇ

Генні

(точкові)

Хромосомні

Геномні

Зміна

окремих генів

Зміна

структури хромосом

Зміна кількості наборів хромосом,

зміна числа хромосом окремих пар

12 of 26

ГЕННІ МУТАЦІЇ це стійкі зміни окремих генів, спричинені порушенням послідовності нуклеотидів у молекулах нуклеїнових кислот.

Нормальна будова гена

Змінюється первинна структура

білка

1. Випадання

нуклеотидів

3. Поява зайвих нуклеотидів

2. Заміна нуклеотидів

13 of 26

Генні мутації

Серповидно – клітинна анемія

14 of 26

Генні мутації

Альбінізм

Мутації забарвлення шерсті у будинкової миші

Листки гороху: 1 – нормальний; 2,3 – мутації

Канарейки: 2 – дикий тип

1,3 – форми мутантів.

1

2

3

15 of 26

Хромосомні мутації –� це зміни структури хромосом

НОРМАЛЬНА ПОСЛІДОВНІСТЬ ГЕНІВ У ХРОМОСОМІ

А

В

С

D

Е

В

А

В

С

D

Е

В

А

Е

D

C

Е

В

А

Е

С

D

А

К

N

М

В

С

D

1. Делеція – втрата ділянки хромосоми

2. Дуплікація – подвоєння ділянки хромосоми

3. Інверсія – поворот фрагмента хромосоми на 180°

4. Транслокація - обмін ділянок між негомологічними хромосомами

16 of 26

Геномні мутації – � це зміни кількості хромосом

Види геномних мутацій

Поліплоїдія

Збільшення числа хромосомних наборів, кратне гаплоїдному

(триплоїдія (3n), тетраплоїдія (4n), пентаплоїдія (5n) і т.д.)

Гаплоїдія

Зменшення кількості наборів хромосом

Анеуплоїдія (гетерополіплоїдія)

Зміна числа хромосом окремих пар

17 of 26

Поліплоїдія – збільшення числа хромосомних наборів, кратне гаплоїдному

2n 4n 8n

Квітки капусти

Насіння жита

4n

2n

Кормовий буряк, 4n

Малина, 4n

Безнасінний кавун, 3n

18 of 26

Гаплоїдія –�зменшення кількості наборів хромосом�

Гаплоїдна форма

1n=12

Диплоїдна форма

2n=24

19 of 26

����������Анеуплоїдія (гетерополіплоїдія) – зміна числа хромосом окремих пар

Нулісомія

2n – 2 гомологічні хромосоми

Нежиттєздатний

Моносомія

2n - 1

Синдром Шерешевського-Тернера (45, Х0)

МОНОСОМІК

Трисомія

2n + 1

Синдром Дауна (47, трисомія 21)

Синдром Клайнфелтера

(47, XXY)

ТРИСОМІК

20 of 26

��

МУТАЦІЇ

Спонтанні

Спричинені природними факторами

Індуковані (штучні)

Спричинені втручанням людини

За причинами виникнення

21 of 26

�����Мутагенні фактори�����

Тривалий час причини мутацій залишались нез'ясованими.

У 1927 році американський генетик

Герман Джозеф Меллер, опромінюючи

рентгенівськими променями дрозофіл,

викликав у них різноманітні мутації.

Значний внесок у вивчення причин мутацій

зробила українська генетична школа,

яку очолював академік

Сергій Михайлович Гершензон.

Г. ДЖ. Меллер

С.М. Гершензон

22 of 26

�����Мутагенні фактори�����

Фактори, які здатні спричиняти мутації, називають мутагенними.

  • Фізичні (іонізуюче випромінювання, зокрема рентгенівське, альфа-, бета- , гама-проміння; ультрафіолетові промені, підвищена температура тощо)
  • Хімічні (іприт, колхіцин, акридинові барвники, нітрати, формальдегід, деякі лікарські препарати, наркотичні речовини, харчові добавки, пестициди тощо)
  • Біологічні (віруси)

23 of 26

Біологічні антимутаційні механізми:

1. Більшість амінокислот

закодована кількома

триплетами.

2. Частина генів багато разів повторюється у ланцюзі ДНК.

3. У клітині існує система виправлення помилок, які виникають під час подвоєння молекули ДНК і під впливом мутагенних факторів.

Процеси, за допомогою яких

клітина знаходить і виправляє

пошкодження молекул ДНК,

називаються репарацією.

 

Перша

основа

Друга основа

Третя основа

У

Ц

А

Г

Г

ВАЛ

ВАЛ

ВАЛ

ВАЛ

АЛА

АЛА

АЛА

АЛА

АСП

АСП

ГЛУ

ГЛУ

ГЛІ

ГЛІ

ГЛІ

ГЛІ

У

Ц

А

Г

24 of 26

Властивості мутацій

1. Мутації універсальні.

2. Мутації неспрямовані.

3. Ступінь вираження мутацій у фенотипі не залежить від інтенсивності і тривалості дії мутагенного фактора.

4. Частота мутацій зростає коли дія мутагенного фактора довготриваліша і сильніша.

5. Для мутагенних факторів не існує нижнього порогу їхньої дії (навіть найнижчі дози мутагенних факторів здатні спричинити мутацію.

25 of 26

Чутливість організмів до дії мутагенних факторів

  • Дорослі особини членистоногих (скорпіонів, багатоніжок) витримують величезні дози радіації до 100 000 рад.
  • Клітини деяких бактерій витримують до 1 000 000 рад.
  • Для людини смертельні дози у 700 рад і вище.
  • Радіочутливість людей похилого віку вища у 2 рази,

дітей – у 5 разів, вагітних жінок – у 50 разів.

  • Для більшості людей безпечною вважають дозу 0,05 рад за рік.
  • Доза опромінення у 100 рад викликає променеву хворобу.
  • Радіоактивні сполуки, які потрапили всередину організму, приблизно в 10 разів перевищують за характером свого впливу таку саму дозу радіації, отриману ззовні.

26 of 26

Значення мутацій �у природі і житті людини

1. Мутації є джерелом спадкової мінливості.

2. Більшість мутацій шкідлива для живих істот:

  • знижують пристосованість до умов довкілля;
  • призводять до порушень процесів життєдіяльності;
  • викликають захворювання.

3. Мутації застосовують у селекції рослин та мікроорганізмів:

  • збільшують різноманітність вихідного матеріалу;
  • підвищують ефективність селекційної роботи.

4. Мутації застосовують у генетичних методах боротьби зі шкідниками.