По характеру мутировавших клеток мутации подразделяют на соматические и генеративные. Соматические мутации происходят в соматических клетках и проявляются у самой особи. Они передаются по наследству при вегетативном размножении и не наследуются при половом. Примеры соматических мутаций: на кусте чёрной смородины может появится ветка с белыми ягодами; у человека могут быть глаза разного цвета. Генеративные мутации происходят в половых клетках. Они передаются по наследству при половом размножении и выявляются фенотипически у потомков. Генеративные мутации являются материалом для естественного отбора.

По исходу для организма все мутации подразделяются на отрицательные - летальные

(несовместимые с жизнью), полулетальные (снижающие жизнеспособность организма),

нейтральные и положительные (повышающие приспособленность и жизнестойкость организма). Последние встречаются относительно редко, однако именно они являются элементарным материалом, лежащим в основе прогрессивной эволюции.

По изменению генетического материала мутации подразделяют на геномные, хромосомные и генные. Геном – это содержание наследственного материала в гаплоидном наборе хромосом.

Геномные мутации обусловлены изменениями количества хромосом в кариотипе особи. Это может быть полиплоидия – кратное гаплоилному увеличение количества хромосом. Эти мутации связаны с нерасхождением хромосом при метозе или мейозе. Полиплоидия

распространена главным образом у растений. Полиплоидные формы растений имеют более крупные листья, цветки, плоды и семена. Многие культурные растения являются полиплоидами (пшеница, рожь, сахарная свекла и др.). Для большинства животных и человека полиплоидия оказывается летальной мутацией. Гетероплоидия – вид геномной мутации, при которой происходит некратное гаплоидному увеличение или уменьшение количества хромосом. Гетероплоидия приводит к нарушению хода нормального развития организмов. Например, у человека лишняя хромосома в 21 – й паре приводит к развитию болезни Дауна, а отсутствие второй половой хромосомы вызывает синдром Шерешевского – Тернера (полулетальные мутации).

Хромосомные мутации связаны с изменением структуры хромосом. Это может быть потеря участка или удвоение фрагмента хромосомы, поворот части хромосомы на 180о, перенос части одной хромосомы на другую негомологичную (полосковидные глаза у мухи дрозофилы). Многие хромосомные мутации снижают жизнеспособность организма

(полулетальные).

Генные мутации связаны с изменением структуры молекулы ДНК. Это могут быть нарушения порядка нуклеотидов вследствие добавления, выпадения или перестановки их.

При это изменяется кодируемый геном белок, что может проявлятся фенотипически.

Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости.

Известный генетик Н. И. Вавилов изучал разнообразие культурных и природных растений на Земле. Он установил важную закономерность, известную под названием закон гомологичных рядов наследственной изменчивости. Сущность этого закона заключается

в том, что виды и роды, близкие генетически, связанные единством происхождения,

характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости. Зная формы изменчивости одного вида, можно предположить существование сходных форм у родственных видов и родов. Фактами, подтверждающими этот закон, являются случаи альбинизма у позвоночных, группы крови у приматов и человека, гемофилия у человека и других млекопитающих. Этот закон позволяет предсказывать наличие того или иного признака у

разных видов одного рода, если он есть у представителей хотя бы одного вида, и моделировать наследственные болезни человека в эксперименте на животных.

Формы естественного отбора.

Знакомство с генетикой позволяет нам углубить и конкретизировать вопрос о разных формах естественного отбора, протекающего в природе. В разных условиях среды действие естественного отбора носит различный характер. Предположим, что создались условия, при которых отдельные возникающие наследственные уклонения полезны. В этом случае действие отбора будет направлено в одну определённую сторону. Это приведёт к постепенному изменению фенотипа, к смене нормы реакции в одном определённом

направлении. Такая форма отбора носит название движущего отбора. Близ индустриальных центров в воздухе много копоти, дыма. Стволы берёз приобретают грязно - коричневый оттенок. У живущей на берёзе бабочки берёзовой пяденицы иногда появляются

тёмноокрашенные мутанты. В обычных условиях сельской местности они отметаются

отбором, так как тёмная окраска делает бабочек заметными на фоне белой коры берёзы,

и их поедают птицы. Иное дело – на загрязнённой дымом берёзе. В этих условиях тёмные пяденицы становятся менее заметными и естественный отбор их сохраняет. Фактором,

осуществляющим этот отбор, преимущественно служат птицы, поедающие бабочек.

При большой интенсивности отбора через короткий промежуток времени возникает популяция, характеризующаяся тёмной окраской. Например, в окрестностях города Манчестера тёмная форма берёзовой пяденицы вытеснила, светлую форму примерно за 20 лет.

Движущий отбор играет основную роль в эволюции, в развитии приспособлений.

Так, например, протекала эволюция лошади – от пятипалой конечности к однопалой;

и так же шло образование бескрылых островных форм насекомых, и т. п.

Наряду с движущим естественным отбором в природе широко осуществляется и другая его форма – стабилизирующий отбор. У видов, живущих в относительно постоянных условиях, возникающие изменения могут быть неблагоприятными. В таких случаях сохраняются мутации, ведущие к меньшей изменчивости данного признака, и отсекаются

мутации, определяющие более широкую изменчивость. Например, у опыляемых насекомыми растений малой изменчивостью характеризуются части цветка. Это связано с тем, что пропорции цветка приспособлены к размерам опыляющих их насекомых и широкая изменчивость здесь отразилась бы неблагоприятно на ходе опыления. Под действием стабилизирующего отбора устойчиво закрепились пропорции и размеры частей цветка.

После снегопада и бури, прошедшей в Англии, выжили преимущественно воробьи со средней длиною крыла. Длиннокрылые и короткокрылые погибали в большем количестве. Отбор в данном случае как бы «сохраняет норму». Если условия жизни вида долгое время не меняются, то стабилизирующий отбор способствует не изменению, а сохранению признаков вида, приспособленных к данным условиям. Если же условия существования вида изменяются, то ведущую роль приобретают движущие формы отбора, приводящие к изменению вида, к видообразованию.

Движущая и стабилизирующая формы отбора в природе тесно связаны друг с другом.

Движущий отбор преобразует виды в меняющихся условиях окружающей среды. Стабилизирующий отбор закрепляет полезные формы в относительно постоянных условиях среды.

Генетический анализ популяций позволяет значительно углубить и уточнить наши знания о характере изменчивости организмов в природе и конкретно уяснить механизм действия естественного отбора как основного фактора микроэволюции и видообразования.