Войти
Биология · Изменчивость и её формы

Мутационная изменчивость

Мутационная изменчивость — это процесс возникновения стабильных изменений в наследственном материале организма, которые в итоге приводят к трансформации его фенотипа. Элементарной единицей таких генетических изменений является мутон.

Автор терминаГуго де Фриз (1901 год)
Частота спонтанныхОт 10^{-8} до 10^{-5} на один ген за поколение
Единица мутацииМутон
4 мин чтенияДля студентов медвузовОбновлено 24.09.2026
Материал подготовила редакция Школы Сеченова по учебным методичкам платформыПроверил врач-редактор: Аулов А. А., врач-терапевт · 24.09.2026

Как менялось понимание мутаций

Понятие «мутация» вошло в научный оборот в 1901 году благодаря исследователю Гуго де Фризу. В историческом контексте под этим термином понимали скачкообразные изменения признаков, которые закреплялись в наследственности без каких-либо промежуточных переходных форм.

Сегодня наука дает более точное определение: это любые стабильные перестройки наследственного материала, которые способны изменить фенотип (внешние и внутренние признаки организма).

Причины и локализация генетических изменений

Мутационный процесс неразрывно связан с факторами среды и местом, где именно происходит сбой.

По причинам возникновения выделяют две группы:

  • Спонтанные — появляются естественным путем, без явного вмешательства внешних факторов. Их частота крайне мала и составляет порядка $10^{-8}–10^{-5}$ на конкретный ген в каждом новом поколении.
  • Индуцированные — результат направленного искусственного мутагенеза. Они провоцируются специфическими мутагенами: температурными колебаниями, ионизирующей радиацией (рентгеновское излучение, $\alpha$-, $\beta$- и $\gamma$-лучи), различными химическими соединениями или биологическими агентами.

По месту появления и способности передаваться потомству:

  • Генеративные — затрагивают половые клетки и, как следствие, передаются по наследству следующим поколениям.
  • Соматические — формируются в клетках тела (соме). При половом размножении такие изменения потомству не передаются.

Кроме того, мутации классифицируют по тому, где именно в клетке изменен генетический материал: они могут быть ядерными (затрагивают хромосомы в ядре) или цитоплазматическими (происходят в ДНК митохондрий или пластид).

Проверьте себя по темеЗадания из банка курса «Биология» — ответ и разбор сразу.

Влияние на жизнеспособность

Далеко не каждое изменение ДНК ведет к болезни или смерти. В зависимости от последствий для выживаемости и плодовитости мутации делят на несколько типов:

  1. Нейтральные — самая обширная группа. Они не оказывают никакого влияния на жизнеспособность особи.
  2. Летальные — приводят к гибели организма на самых ранних (зародышевых) этапах развития.
  3. Полулетальные — снижают общую жизнеспособность так сильно, что организм погибает, не успев достичь репродуктивного возраста.
  4. Условно летальные — вызывают гибель только при стечении определенных условий окружающей среды, тогда как в стандартных условиях никак себя не проявляют.
  5. Стерильные — не убивают организм, но нарушают его плодовитость, вплоть до полного бесплодия.

Масштаб генетических перестроек

В зависимости от того, на каком уровне организации генетического материала произошел сбой, выделяют три магистральные группы:

  • Генные (они же точечные) мутации: меняется внутренняя структура одного конкретного гена. Главное следствие — появление новых аллелей этого гена.
  • Хромосомные мутации (аберрации): нарушается архитектура самих хромосом. Это приводит к формированию совершенно новых групп сцепления генов.
  • Геномные мутации: меняется общее число хромосом. В клетке могут добавиться или исчезнуть отдельные хромосомы, либо может произойти кратное изменение целого гаплоидного набора.

Коротко: ответы на вопросы по теме

Какие существуют конкретные механизмы возникновения точечных (генных) мутаций?

Механизмы точечных мутаций связаны с изменением структуры определенного гена. Выделяют следующие конкретные механизмы:

  • Замена нуклеотида — транзиции (замена пурина на пурин или пиримидина на пиримидин) и трансверсии (замена пурина на пиримидин), приводящие к миссенс- или нонсенс-мутациям.
  • Сдвиг рамки считывания — возникает при вставках (инсерциях), дупликациях или выпадении (делециях) нуклеотидов, а также при встраивании транспозонов.
  • Инверсия — изменение порядка нуклеотидов внутри гена с поворотом на 180°.
  • Сплайсинговые мутации — точечные замены на границе экзон-интронных стыков.
  • Динамические мутации — нарастание числа триплетных повторов.

Какие формы геномных мутаций выделяют в медицинской генетике?

В медицинской генетике геномные мутации связаны с изменением числа геномов или числа отдельных хромосом. Выделяют следующие формы:

  • Гаплоидия.
  • Полиплоидия — у человека триплоидия и тетраплоидия несовместимы с жизнью и встречаются только в материале спонтанных абортов.
  • Анеуплоидия — изменение числа хромосом, не кратное гаплоидному набору. К видам анеуплоидии относятся моносомия, нуллисомия и полисомия.

Какие выделяют виды хромосомных аберраций?

Выделяют внутрихромосомные и межхромосомные виды хромосомных аберраций:

  • Делеция — утрата участка хромосомы.
  • Дупликация — удвоение участка хромосомы.
  • Инверсия — поворот участка хромосомы, находящегося между двумя разрывами, на 180°. Перицентрическая инверсия включает центромеру, парацентрическая — не включает.
  • Транслокация — прикрепление фрагмента к негомологичной хромосоме. Реципрокная транслокация — взаимный обмен участками между двумя поврежденными негомологичными хромосомами. Робертсоновская транслокация — объединение негомологичных структур хромосом в одну.
  • Транспозиция — присоединение фрагмента к своей же хромосоме, но в другом месте.

Какие наследственные заболевания человека обусловлены геномными мутациями?

Геномные мутации, представляющие собой различные виды анеуплоидии, вызывают ряд хромосомных болезней человека. Среди них выделяют:

  • Синдром Шерешевского-Тернера — обусловлен моносомией по половым хромосомам (кариотип 45, X0).
  • Синдром Клайнфельтера — возникает из-за полисомии по половым хромосомам у мужчин (например, 47, XXY).
  • Синдром трипло-X — трисомия по X-хромосоме у женщин (кариотип 47, XXX).
  • Синдром Дауна — вызван трисомией по 21-й хромосоме (47, 21+).
  • Синдром Патау — обусловлен трисомией по 13-й хромосоме.
  • Синдром Эдвардса — возникает при трисомии по 18-й хромосоме.

Вопросы с занятий и экзамена

Передаются ли соматические мутации по наследству?

При половом размножении — нет. Они возникают в клетках тела (соме), а не в половых клетках, поэтому потомству не передаются.

Чем спонтанные мутации отличаются от индуцированных?

Спонтанные возникают сами по себе, без видимого внешнего воздействия. Индуцированные появляются под действием конкретных мутагенов: радиации, химикатов или изменения температуры.

Какие мутации самые частые?

Наиболее распространенными являются нейтральные мутации. Они не оказывают влияния на жизнеспособность и плодовитость организма.

Что-то непонятно? Спросите нейросетьAI-тьютор прочитал материал по теме «Мутационная изменчивость» и объяснит простыми словами.

Что ещё разобрать по теме

  • Механизмы возникновения генных (точечных) мутаций и формирование новых аллелей
  • Виды хромосомных аберраций и изменение групп сцепления
  • Геномные мутации: полиплоидия и анеуплоидия (утрата или добавление хромосом)
  • Природа мутагенных факторов: химические, физические и биологические агенты
  • Особенности цитоплазматической (митохондриальной и пластидной) наследственности

Разберите тему целиком в курсе «Биология»

Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.

  • Полная методичка по теме «Мутационная изменчивость» и ещё 3 793 страниц предмета
  • Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
  • AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
  • 124 видеоуроков по предмету

Другие темы раздела «Изменчивость и её формы»

Весь раздел «Изменчивость и её формы»

Бесплатные видеоуроки: биологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.

Смотреть уроки

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.