การกลายพันธุ์คืออะไร? การกลายพันธุ์ตามธรรมชาติและเทียม

ผู้คนจากจุดเริ่มต้นของการดำรงอยู่มีส่วนร่วมในความรู้เกี่ยวกับตัวเองและโลกรอบตัว และบ่อยครั้งกิจกรรมการวิจัยนำไปสู่ความจริงที่ว่าผู้คนจงใจแทรกแซงกระบวนการปกติดังนั้นจึงขัดขวางกระบวนการของเหตุการณ์และแนะนำการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนซึ่งสะท้อนให้เห็นไม่เพียง แต่ในธรรมชาติโดยรอบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงมนุษย์ด้วย

คำนิยาม

การกลายพันธุ์เป็นกระบวนการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของดีเอ็นเอซึ่งเป็นผลมาจากการที่สิ่งมีชีวิตกลายพันธุ์

การกลายพันธุ์มีสองประเภท: เทียม (เหนี่ยวนำ) และธรรมชาติ (เกิดขึ้นเอง)

ประวัติการค้นพบ

ในปีพ. ศ. 2442 Korzhinsky นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียคือมีการให้คำอธิบายทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการกลายพันธุ์ ในปีพ. ศ. 2443 Freese นักพันธุศาสตร์ยังคงศึกษาปรากฏการณ์นี้และเป็นนักวิทยาศาสตร์คนนี้ที่ให้คำจำกัดความของการกลายพันธุ์ในปัจจุบัน

นักวิทยาศาสตร์สองคนนี้อนุมานบทบัญญัติต่อไปนี้ของทฤษฎีของเขา:

1. กระบวนการกลายพันธุ์ทั้งหมดเกิดขึ้นอย่างกะทันหันเช่นการเปลี่ยนแปลงลักษณะไม่ต่อเนื่อง
2. แบบฟอร์มที่ได้รับใหม่มีความเสถียร
3. การกลายพันธุ์ไม่ "สร้าง" แถวติดต่อกันอย่าสะสมใกล้ประเภทกลาง สิ่งนี้แยกความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงที่กลายพันธุ์จากกรรมพันธุ์
4. การกลายพันธุ์ที่คล้ายกันสามารถเกิดขึ้นได้เป็นระยะ
5. ขึ้นอยู่กับจำนวนของบุคคลที่ศึกษาความน่าจะเป็นในการตรวจพบการกลายพันธุ์จะเพิ่มขึ้น
6. การกลายพันธุ์มีทั้งอันตรายและประโยชน์

ทำไมการกลายพันธุ์จึงปรากฏขึ้น

ส่วนใหญ่การกลายพันธุ์จะเกิดขึ้นเมื่อมีความผิดพลาดเกิดขึ้นเมื่อมีการเพิ่มและฟื้นฟูสายดีเอ็นเอเป็นสองเท่าเมื่อมีการละเมิดความแตกต่างของโครโมโซมไปยังขั้วในระหว่างไมโอซิส

โดยทั่วไปในทุกเซลล์จะมีค่าคงที่การฟื้นฟูสายดีเอ็นเอที่เสียหาย อย่างไรก็ตามหากการฟื้นฟูความสมบูรณ์ของดีเอ็นเอไม่เกิดขึ้นข้อผิดพลาดทั้งหมดในรหัสพันธุกรรมจะสะสมซึ่งในที่สุดจะนำไปสู่กระบวนการกลายพันธุ์

การกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเอง

มันเกิดขึ้นภายใต้เงื่อนไขตามธรรมชาติของการพัฒนาเมื่อไม่มีการกลายพันธุ์จากภายนอก

อะไรคือสาเหตุของการปรากฏตัวของประเภทนี้:

• ภายนอก (หรือภายนอก): รังสีอุณหภูมิต่ำหรือสูงมาก
• ภายนอก (หรือภายใน) สิ่งเหล่านี้รวมถึงสารที่เกิดขึ้นในร่างกายอย่างกะทันหันซึ่งกระตุ้นการก่อตัวของกระบวนการกลายพันธุ์

ตัวอย่างเช่นในเขตที่มีอากาศหนาวเย็นแบบอาร์กติกพืชพันธุ์มีรูปแบบโพลีพลอยด์ ขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าในช่วงฤดูปลูกที่อุณหภูมิต่ำผิดปกติจะมีการกลายพันธุ์ของจีโนมจำนวนหนึ่งเกิดขึ้นในพืช

เป็นเวลานานที่นักวิทยาศาสตร์เชื่อเช่นนั้นปัจจัยของการกลายพันธุ์ตามธรรมชาติคือคลื่นคอสมิกและรังสีจากธรรมชาติ อย่างไรก็ตามในระหว่างการศึกษาพบว่าการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเองมีเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของรังสี

ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสาเหตุคือการเบี่ยงเบนเล็กน้อยในการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของอนุภาค

ชักนำ

การกลายพันธุ์เทียมเป็นกระบวนการสร้างการกลายพันธุ์เทียมเพื่อให้ได้วัสดุที่ต้องการ

ตัวอย่างเช่นในการปรับปรุงพันธุ์พืชนักวิทยาศาสตร์ใช้ปัจจัยการกลายพันธุ์ที่เปลี่ยนแปลงจีโนไทป์ดั้งเดิม ด้วยวิธีนี้พันธุ์พืชที่ได้รับการดัดแปลงจะได้รับด้วยตัวอักษรและรูปแบบใหม่ที่ไม่มีอยู่ในสายพันธุ์ดั้งเดิม

ดังนั้นเราสามารถพูดได้ว่าการกลายพันธุ์ที่เกิดจากการกลายพันธุ์ในการผสมพันธุ์มีบทบาทสำคัญในการได้รับพันธุ์ใหม่

วิธีการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเอง

กลไกของมันดูเหมือนการละเมิดชิ้นส่วนดีเอ็นเอ. หากดำเนินการโดยมีข้อผิดพลาดการก่อตัวของการกลายพันธุ์เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ หากการละเมิดเกิดขึ้นในชิ้นส่วนดีเอ็นเอที่ไม่สำคัญหรือในทางกลับกันในส่วนที่มีความหมายการกลายพันธุ์จะปรากฏขึ้น แต่จะไม่ปรากฏซ้ำแล้วซ้ำเล่า

สารก่อกลายพันธุ์: ทางกายภาพและทางเคมี

กลายพันธุ์เป็นปรากฏการณ์ที่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในร่างกายที่กลายพันธุ์ โดยธรรมชาติของแหล่งกำเนิดพวกมันทั้งหมดแบ่งออกเป็นทางกายภาพและทางเคมี

สารก่อกลายพันธุ์ทางกายภาพ ได้แก่ :

1. รังสีไอออไนซ์
2. อุณหภูมิ
3. ความชื้น.

วิธีการของอิทธิพลมีดังนี้:

• การทำลายโครงสร้างสำคัญของโครโมโซมและยีน
• การปลดปล่อยอนุมูลอิสระที่เริ่มทำปฏิกิริยากับดีเอ็นเอ
• การละเมิดความสมบูรณ์ของเส้นใยของแกนโครมาตินของการแบ่ง
• การเกิดขึ้นของ dimers - การก่อตัวของสารประกอบเชิงซ้อนเดี่ยวของฐาน pyrimidine ของสายโซ่ดีเอ็นเอเดียว

สารกลายพันธุ์ทางเคมีมีดังต่อไปนี้:

1. สารเคมีจากธรรมชาติอินทรีย์และอนินทรีย์
2. สารจากธรรมชาติสังเคราะห์ที่ไม่เคยพบมาก่อนในธรรมชาติ
3. สารธรรมชาติจากการแปรรูปในโรงงานเช่นถ่านหินและน้ำมัน
4. ยาบางชนิดสารเสพติดยาปฏิชีวนะบางประเภท

กลไกของการกลายพันธุ์ทางเคมีมีดังนี้:

• Alkylation ของ DNA nucleotide complexes
• การแทนที่ฐานไนโตรเจนสำหรับฐานที่มีลักษณะคล้ายคลึงกัน
• ชะลอการสังเคราะห์สารตั้งต้นของกรดนิวคลีอิก

มีประโยชน์จากการกลายพันธุ์หรือไม่?

ดังนั้นเราสามารถพูดด้วยความมั่นใจว่าการกลายพันธุ์เป็นปรากฏการณ์ที่อาจส่งผลต่อสถานะของร่างกาย

หากการกลายพันธุ์มีผลต่อชิ้นส่วน "เล็กน้อย"ดังนั้นในความเป็นจริงร่างกายจะไม่ได้รับการเปลี่ยนแปลงใด ๆ การกลายพันธุ์จะมีอยู่ใน "ความทรงจำ" ของดีเอ็นเอและได้รับการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและเมื่อเวลาผ่านไปพวกมันอาจหายไปทั้งหมด

แต่ถ้าปัจจัยของการกลายพันธุ์ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญชิ้นส่วนของดีเอ็นเออันเป็นผลมาจากการที่ลำดับกรดอะมิโนมาตรฐานจะหยุดชะงักสิ่งนี้จะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ในร่างกาย และหากตรวจพบการกลายพันธุ์ในบุคคลส่วนใหญ่ของสิ่งมีชีวิตบางชนิดในอนาคตสิ่งนี้จะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในลักษณะเฉพาะของสายพันธุ์

เนื่องจากการกลายพันธุ์เป็นการละเมิดความสมบูรณ์ของดีเอ็นเอตามปกติการกลายพันธุ์อาจเป็นอันตรายต่อร่างกาย

การกลายพันธุ์จำนวนมากสามารถลดกิจกรรมที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตและกระตุ้นให้เกิดโรคร้ายแรงได้

ผลของการกลายพันธุ์ที่ก่อตัวขึ้นในเซลล์ร่างกายไม่ได้ถูกส่งผ่านสารพันธุกรรมไปยังรุ่นต่อไป แต่อันเป็นผลมาจากการแบ่งตัวแบบไมโทติกเมื่อเซลล์ใหม่ปรากฏขึ้นซึ่งก่อตัวเป็นเนื้อเยื่ออาจเกิดรอยต่อเนื้องอก

การกลายพันธุ์ที่มีผลต่อเซลล์สืบพันธุ์สามารถส่งต่อไปยังรุ่นต่อไปได้

ตัวอย่างเฉพาะ:การกลายพันธุ์ที่นำไปสู่การปรากฏตัวของปีกที่สั้นลงในหนึ่งในตัวแทนของแมลงจะปรากฏตัวในสปีชีส์อื่น ๆ ในเวลาต่อมาและหากแมลงเหล่านี้อาศัยอยู่ในพื้นที่ที่ไม่มีลมก็จะเป็นการยากสำหรับพวกมันที่จะย้าย ในกรณีนี้เราจะพูดถึงโรคที่ได้มาหรือแม้กระทั่งความผิดปกติ

แต่ถ้าลมแรงเริ่มพัดมาในบริเวณดังกล่าวการปรากฏตัวครั้งแรกของแมลงที่มีปีกยาวจะไม่สะดวกและในทางกลับกันแมลงที่มีปีกสั้นจะมีข้อดี

ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่าการกลายพันธุ์สามารถก่อให้เกิดสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ได้โดยการเปลี่ยนโครงสร้างจีโนมของสิ่งมีชีวิตที่มีอยู่