Вопросы и упражнения

1. Сформулируйте основные положения мутационной теории.
Ответ:
Мутационная теория является важной частью генетики и биологии и описывает процессы, которые приводят к изменениям в генетическом материале организма. Основные положения мутационной теории можно сформулировать следующим образом:
1. Мутации являются случайными изменениями в генетическом материале, которые могут произойти в любой момент времени в ходе жизненного цикла организма.
2. Мутации могут быть как вредными, так и полезными для организма. Некоторые мутации могут привести к нарушению нормальной работы организма, а другие мутации могут повысить выживаемость и разнообразие популяции.
3. Мутации могут быть переданы наследникам и стать постоянными изменениями в генетическом материале популяции.
4. Мутации могут быть вызваны различными факторами, включая воздействие окружающей среды, ошибки в процессе копирования ДНК, а также другие внутренние факторы.
5. Мутации могут происходить в разных частях генома и приводить к различным эффектам на организм.
6. Мутации могут быть обнаружены и изучены с помощью различных методов, включая генетические тесты и секвенирование ДНК.
7. Мутации могут стать основой для эволюции, поскольку они могут создавать новые гены и новые комбинации генов, которые могут быть выгодными для выживаемости и размножения.
8. Мутации могут быть контролируемы и использованы для различных целей, таких как создание новых сортов растений или животных, а также лечение генетических заболеваний.

2. В каких случаях проявление мутации будет более выраженным — при выпадении одной, двух или трёх пар нуклеотидов? Ответ аргументируйте.
Ответ:
Проявление мутации может быть более выраженным при выпадении трех пар нуклеотидов, поскольку это приводит к изменению аминокислоты, которая кодируется тремя нуклеотидами в гене. Этот тип мутации называется рамочным сдвигом, и он может привести к изменению всей последующей последовательности аминокислот в белке. В случае, когда мутация происходит за счет выпадения одной или двух пар нуклеотидов, то это может привести к изменению только одной или двух аминокислот в белке, что может быть менее заметно или не приводить к нарушению функции белка.

3. Разработка методов определения последовательности нуклеотидов в ДНК позволила установить, что гены всех организмов содержат огромное количество точковых мутаций, которые, даже находясь в гомозиготном состоянии, не изменяют белки, кодируемые этими генами, и поэтому никак не проявляются в фенотипе. Чем можно объяснить такое «скрытное» существование мутаций?
Ответ:
Такое "скрытое" существование мутаций может быть объяснено тем, что в геноме организма имеется большой запас генетической информации, которая не всегда используется в конкретный момент времени. Эта информация может быть сохранена в геноме, например, для возможности быстрого адаптивного ответа на изменения условий среды или для обеспечения разнообразия потомства. В этом случае мутации, не вызывающие изменений в белковой структуре, могут сохраняться в геноме без отрицательных последствий для организма, и поэтому не проявляются в фенотипе. Кроме того, такие мутации могут служить как своего рода "запасными" копиями генов, которые могут использоваться в случае повреждения или мутации более функциональных копий.

4. Чем различается наследование соматических и генеративных мутаций и какова их значимость для организма?
Ответ:
Соматические мутации происходят в теле организма и не наследуются, а генеративные мутации возникают в герминативных клетках и могут наследоваться. Оба типа мутаций могут влиять на функционирование организма, но только генеративные мутации могут изменять генетический материал популяции и влиять на эволюцию.