الطفرات ما هو؟ الطبيعية والاصطناعية

الناس من بداية وجودهمتشارك في معرفة أنفسهم والعالم من حولهم. وكثيراً ما يؤدي النشاط البحثي إلى حقيقة أن الأشخاص يتدخلون عمداً في العمليات المعتادة ، وبالتالي ينتهكون مسار الأحداث ويدخلون تغييرات واضحة لا تؤثر فقط على الطبيعة المحيطة ، بل أيضاً على الشخص.

تعريف

الطفرات هي عملية تغييرات في بنية الحمض النووي ، مما يؤدي إلى طفرة في الجسم.

هناك نوعان من الطفرات: الاصطناعي (المستحث) والطبيعية (عفوية).

تاريخ الاكتشاف

في عام 1899 ، كان العالم الروسي Korzhinskyويرد شرح علمي للطفرات. في عام 1900 ، واصل عالم الوراثة فريسم دراسة هذه الظاهرة ، وكان هذا العالم هو الذي قدم التعريف الحالي للطفرات.

استمد هذان العلماء الأحكام التالية من نظريته:

1. جميع عمليات الطفرة تكون مفاجئة ، مثل التغيرات المتقطعة في الأعراض.
2. الأشكال الجديدة التي تم الحصول عليها مستقرة.
3. الطفرات لا "بناء" سلسلة متتالية، لا تتراكم بالقرب من النوع الأوسط. وهذا يميز بشكل ملحوظ التغيرات الطافرة من التغيرات الوراثية.
4. يمكن حدوث طفرات مماثلة بشكل دوري.
5. اعتمادا على عدد الأفراد الذين تم فحصهم ، يزداد احتمال العثور على طفرة.
6. تحمل الطفرات كل من الأذى والمنفعة.

لماذا هناك طفرات

في معظم الأحيان ، يحدث الطفرات عند حدوث أخطاء عند مضاعفة واستعادة سلاسل الحمض النووي ، عندما تتعطل الكروموسومات للأقطاب أثناء الانقسام الاختزالي.

بشكل عام ، في كل خلية هناك ثابتاستعادة خطوط الحمض النووي مكسورة. ومع ذلك ، إذا لم تحدث استعادة سلامة الحمض النووي ، فستتراكم جميع الأخطاء في الشفرة الوراثية ، الأمر الذي يؤدي في النهاية إلى عملية تحور.

طفرات عفوية

يحدث هذا في ظل ظروف طبيعية للتنمية ، عندما لا يكون فعل التطفر من الخارج.

ما هي أسباب ظهور مثل هذه الأنواع:

• خارجي (أو خارجي): إشعاع الإشعاع ، درجات حرارة منخفضة أو عالية للغاية.
• داخلي (أو داخلي). وتشمل هذه شكلت فجأة في الجسم الأيضات ، التي توقظ تشكيل عمليات الطفرات.

على سبيل المثال ، في المناطق الباردة في القطب الشماليالنباتات لديها شكل متعدد الصبغيات. هذا يعتمد على حقيقة أن عددا من الطفرات الجينية تتشكل في النباتات عند درجات حرارة منخفضة بشكل غير طبيعي خلال الغطاء النباتي.

لفترة طويلة اعتقد العلماء ذلكعوامل حدوث الطفرات الطبيعية هي موجات كونية وإشعاع إشعاعي طبيعي. ومع ذلك ، في سياق الدراسات ، تم العثور على أن يتم تشكيل جزء صغير فقط من الطفرات عفوية من عمل الإشعاع.

وجد أن السبب هو الانحرافات المحلية الصغيرة للحركة الحرارية للجسيمات.

التي يسببها

تكاثر النوع الاصطناعي هو عملية خلق طفرات اصطناعية ، للحصول على المواد الضرورية.

على سبيل المثال ، في تربية النبات ، يطبق العلماءالعوامل المطفرة التي تحول النمط الجيني الأصلي. في سياق هذا ، يتم الحصول على أنواع متحورة من النباتات ذات ميزات وأشكال جديدة غير موجودة في الأنواع الأصلية.

لذلك ، يمكن القول أن الطفرات المستحثة في الاختيار تلعب دوراً هاماً في الحصول على أصناف جديدة.

طرق الطفرات التلقائية من النوع

آليتها تبدو وكأنها كسر جزءDNA. إذا تم إجراء ذلك مع عدم دقة ، فإن تكوين طفرة أمر لا مفر منه. إذا حدث الانتهاك في جزء صغير من الحمض النووي ، أو العكس بالعكس ، في جزء ذي معنى ، فإن الطفرة ستظهر ، ولكن لن يتجلى مرة واحدة أو أكثر.

المطفرة: الفيزيائية والكيميائية

المطفرة هي الظواهر التي تسبب تغيرات طفرية في الجسم. حسب طبيعة منشأهم ، يتم تقسيمهم جميعا إلى الفيزيائية والكيميائية.

تشمل المطفرات الجسدية ما يلي:

1. الإشعاع المؤين.
2. درجة الحرارة.
3. الرطوبة.

طرق تأثيرها هي كما يلي:

• تدمير الهيكل المتكامل للكروموسومات والجينات.
• الافراج عن الجذور الحرة التي تبدأ في التفاعل مع الحمض النووي.
• انتهاك سلامة الخيوط من المغزل لونين من الانقسام.
• ظهور dimers - تشكيل مجمعات واحدة من قواعد البيريميدين لسلسلة DNA واحدة.

المواد المطفرة الكيميائية هي كما يلي:

1. المواد الكيميائية ذات الطبيعة العضوية وغير العضوية.
2. مواد ذات طبيعة اصطناعية لم تكن موجودة في الطبيعة من قبل.
3. المواد الطبيعية بعد معالجة المصنع ، على سبيل المثال ، الفحم والنفط.
4. بعض الأدوية والمواد المخدرة وبعض أنواع المضادات الحيوية.

آلية المواد المطفرة الكيميائية هي كما يلي:

• ألكلة من مركبات النوكليوتيدات من الحمض النووي.
• استبدال القواعد النيتروجينية على قواعد ذات طبيعة مشابهة.
• تباطؤ توليف السلائف الحمض النووي.

هل هناك فائدة من الطفرات؟

لذا ، يمكننا القول بثقة أن الطفرات هي ظاهرة يمكن أن تعكس حالة الجسم.

إذا كان المطفر يؤثر على جزء "غير مهم"الحمض النووي ، في الواقع ، فإن الكائن الحي لن يخضع لأي تغييرات. سوف توجد الطفرات في "ذاكرة" الدنا وتكون موروثة ، وتختفي تمامًا في النهاية.

ولكن إذا كانت عوامل الطفرات تؤثر على كبيرجزء من الحمض النووي ، ونتيجة لذلك سيتم كسر تسلسل الأحماض الأمينية القياسية ، فإنه سيؤدي إلى تغييرات لا رجعة فيها في الجسم. وإذا تم اكتشاف الطفرة في الغالبية العظمى من الأفراد من نوع معين ، فسيؤدي ذلك في المستقبل إلى تغييرات كبيرة في السمات المميزة للأنواع.

بما أن الطفرات هي انتهاك للسلامة الطبيعية للحمض النووي ، فإن الطفرات يمكن أن تضر الجسم.

يمكن أن يقلل العدد الهائل من الطفرات من النشاط الحيوي للكائنات ويثير ظهور الأمراض الخطيرة.

عواقب الطفرات ، التي تتشكل فيالخلايا الجسدية ، لا تنتقل مع المواد الجينية للجيل القادم. ولكن نتيجة للانقسام الانقسامي ، عندما تظهر خلايا جديدة تشكل النسيج ، يمكن أن يتكون ضغط الورم.

يمكن أن تنتقل الطفرات التي تؤثر على الخلايا الجنسية إلى الجيل القادم.

دراسة حالة: إن الطفرة التي تؤدي إلى ظهور أجنحة قصيرة في أحد ممثلي الحشرة ستظهر في وقت لاحق في بقية الأنواع ، وإذا كانت هذه الحشرات تعيش في منطقة خالية من الرياح ، فسيكون من الصعب عليها أن تتحرك. في هذه الحالة ، سيكون مرضًا مكتسبًا أو حتى قبحًا.

ولكن إذا بدأت الرياح القوية تتفجر في هذه المنطقة ، فإن الأنواع الأصلية من الحشرات ذات الأجنحة الطويلة ستعاني من المضايقات ، وعلى العكس من ذلك ، فإن الأجنحة القصيرة ، على العكس ، ستكون لها مزايا.

وبالتالي ، يمكن القول أن الطفرات يمكن أن تؤدي إلى نوع جديد من الكائنات الحية عن طريق تغيير البنية الجينومية للأنواع الموجودة.