Это способность живых организмов приобретать новые признаки и свойства. Благодаря изменчивости, организмы могут приспосабливаться к изменяющимся условиям среды обитания.

Наследственная, или генотипическая, изменчивость Наследственная, или генотипическая, изменчивость - изменения признаков организма, обусловленные изменением генотипа. Она, в свою очередь, подразделяется на комбинативную и мутационную. Комбинативная изменчивость возникает вследствие перекомбинации наследственного материала ( генов и хромосом ) во время гаметогенеза и полового размножения. Мутационная изменчивость возникает в результате изменения структуры наследственного материала. Ненаследственная, или фенотипическая, или модификационная, изменчивость Ненаследственная, или фенотипическая, или модификационная, изменчивость изменения признаков организма, не обусловленные изменением генотипа.

Это стойкие внезапно возникшие изменения структуры наследственного материала на различных уровнях его организации, приводящие к изменению тех или иных признаков организма.

1. Мутации возникают внезапно, скачкообразно, без всяких переходов. 2. Мутации наследственны, т. е. стойко передаются из поколения в поколение. 3. Мутации не образуют непрерывных рядов, не группируются вокруг среднего типа ( как при модификационной изменчивости ), они являются качественными изменениями. 4. Мутации ненаправленны - мутировать может любой локус, вызывая изменения как незначительных, так и жизненно важных признаков в любом направлении. 5. Одни и те же мутации могут возникать повторно. 6. Мутации индивидуальны, то есть возникают у отдельных особей.

Процесс возникновения мутаций называют мутагенезом, а факторы среды, вызывающие появление мутаций, мутагенами.

Генеративные Генеративные мутации возникают в половых клетках, не влияют на признаки данного организма, проявляются только в следующем поколении. Соматические Соматические мутации возникают в соматических клетках, проявляются у данного организма и не передаются потомству при половом размножении. Сохранить соматические мутации можно только путем бесполого размножения ( прежде всего вегетативного ).

Полезные - повышают жизнеспособность. Летальные - вызывают гибель. Полулетальные - снижают жизнеспособность. Нейтральные - не влияют на жизнеспособность особей.

Доминантными Доминантными ( проявляющимися чаще ). Рецессивными Рецессивными ( проявляющиеся реже ). Если доминантная мутация является вредной, то она может вызвать гибель ее обладателя на ранних этапах онтогенеза. Рецессивные мутации не проявляются у гетерозигот, поэтому длительное время сохраняются в популяции в « скрытом » состоянии и образуют резерв наследственной изменчивости. При изменении условий среды обитания носители таких мутаций могут получить преимущество в борьбе за существование.

Генные мутации Хромосомные мутации Геномные мутации

Это изменения структуры генов. Поскольку ген представляет собой участок молекулы ДНК, то генная мутация представляет собой изменения в нуклеотидном составе этого участка. Генные мутации могут происходить в результате : 1) замены одного или нескольких нуклеотидов на другие ; 2) вставки нуклеотидов ; 3) потери нуклеотидов ; 4) удвоения нуклеотидов ; 5) изменения порядка чередования нуклеотидов. Эти мутации приводят к изменению аминокислотного состава полипептидной цепи и, следовательно, к изменению функциональной активности белковой молекулы. Благодаря генным мутациям возникают множественные аллели одного и того же гена. Заболевания, причиной которых являются генные мутации, называются генными ( фенилкетонурия, серповидноклеточная анемия, гемофилия и т. д.). Наследование генных болезней подчиняется законам Менделя.

Это изменения структуры хромосом. Перестройки могут осуществляться как в пределах одной хромосомы внутрихромосомные мутации ( делеция, инверсия, дупликация, инсерция ), так и между хромосомами межхромосомные мутации ( транслокация ).

Делеция утрата участка хромосомы Инверсия поворот участка хромосомы на 180° Дупликация удвоение одного и того же участка хромосомы Инсерция перестановка участка

1 пара хромосом ; 2 делеция ; 3 дупликация ; 4, 5 инверсия ; 6 инсерция.

Транслокация - перенос участка одной хромосомы или целой хромосомы на другую хромосому. Заболевания, причиной которых являются хромосомные мутации, относятся к категории хромосомных болезней. К таким заболеваниям относятся синдром « крика кошки » (46, 5 р - ), транслокационный вариант синдрома Дауна (46, 21 t21 21 ) и др.

Геномной мутацией Геномной мутацией называется изменение числа хромосом. Геномные мутации возникают в результате нарушения нормального хода митоза или мейоза. Гаплоидия - уменьшение числа полных гаплоидных наборов хромосом. Полиплоидия - увеличение числа полных гаплоидных наборов хромосом : триплоиды (3n), тетраплоиды (4n) и т. д. Гетероплоидия ( анеуплоидия ) - некратное увеличение или уменьшение числа хромосом. Чаще всего наблюдается уменьшение или увеличение числа хромосом на одну ( реже две и более ).

Наиболее вероятной причиной гетероплоидии является нерасхождение какой - либо пары гомологичных хромосом во время мейоза у кого - то из родителей. В этом случае одна из образовавшихся гамет содержит на одну хромосому меньше, а другая - на одну больше. Слияние таких гамет с нормальной гаплоидной гаметой при оплодотворении приводит к образованию зиготы с меньшим или большим числом хромосом по сравнению с диплоидным набором, характерным для данного вида : нулесомия (2n - 2), моносомия (2n - 1), трисомия (2n + 1), тетрасомия (2n + 2) и т. д.

В природе постоянно идет спонтанный мутагенез, но спонтанные мутации достаточно редкое явление, например, у дрозофилы мутация белых глаз образуется с частотой 1: гамет. мутагенами Факторы, воздействие которых на организм приводит к появлению мутаций, называются мутагенами. Обычно мутагены подразделяют на три группы. Для искусственного получения мутаций используются физические и химические мутагены.

Название группы мутагенов Примеры Физические Рентгеновские лучи, гамма лучи, ультрафиолетовое излучение, высокие и низкие температуры и др. Химические Соли тяжелых металлов, алкалоиды, чужеродные ДНК и РНК, аналоги азотистых оснований нуклеиновых кислот, мн. алкилирующие соединения и др. БиологическиеВирусы, бактерии

Индуцированный мутагенез имеет большое значение, поскольку дает возможность создания ценного исходного материала для селекции, а также раскрывает пути создания средств защиты человека от действия мутагенных факторов.