Если изменяется наследственный материал половых клеток, зигот и клеток раннего этапа внутриутробного периода развития, то изменения фенотипа проявляются у потомков данной особи. Такую генотипическую изменчивость называют генеративной. Генеративная изменчивость может быть следствием воздействия на организм мутагенных факторов (мутационная изменчивость) или быть следствием нормального процесса случайной перетасовки генетического материала (комбинативная изменчивость).

79. Мутационная генеративная генотипическая изменчивость: генные (точковые мутации); хромосомные мутации; геномные мутации (анэуплоидии и изменения числа геномов) и механизмы их возникновения при мейозе.

Мутационный процесс может быть на уровне отдельных генов и нуклеотидов (генные точковые мутации), на уровне отдельных хромосом (хромосомные мутации) и на уровне генотипа (геномные мутации).

К генным точковым мутациям относят вставки, замещения, выпадения и инверсии (вращения) отдельных нуклеотидов или их групп, что может приводить к нарушению аминокислотных последовательностей белков.

Хромосомные мутации или аберрации могут быть "внутренним делом" конкретной хромосомы – это внутрихромосомные мутации. При этом происходят процессы, сходные с точковыми мутациями, но изменениям подвергаются крупные участки хромосом. Виды внутрихромосомных мутаций (см. рис. 2): делеции (аналог выпадения нуклеотидов), дупликации (аналог удвоения), инверсии (аналог инверсии нуклеотидов).

Следует обратить внимание на то, что при инверсиях нет нарушения количества генетического материала в хромосоме, а изменение фенотипа зависит от "эффекта положения" гена. Если в хромосомной аберрации принимают участие негомологичные хромосомы, то говорят о межхромосомных мутациях (транслокациях).

Следствием хромосомных перестроек могут быть тяжелые заболевания, например, повторные спонтанные аборты или транслокационная форма синдрома Дауна.

Третий вид мутационной генеративной изменчивости – геномные мутации. Различают изменения числа геномов и изменения числа отдельных хромосом (анэуплоидия).

При изменении числа геномов, вместо нормального двойного или диплоидного набора хромосом, наблюдается гаплоидия – одинарный набор хромосом в соматических клетках. Гаплоидия у людей не известна, что связано с ранней гибелью эмбриона с таким генотипом, но в эксперименте получены гаплоидные тритоны с пониженной жизнеспособностью. При полиплоидии отмечается количество хромосомных наборов больше двух (триплоидия-3, тетраплоидия-4 и т. д.). Полиплоидные зародыши человека обнаружены при исследовании материала, полученного при абортах (выкидышах). Описаны единичные случаи рождения три- и тетраплоидных детей, которые имели многочисленные уродства, а продолжительность их жизни варьировала от 15 минут до 7 суток.

Изменение количества отдельных хромосом или анэуплоидии проявляются в форме моносомий и полисомий (трисомии, тетрасомии, пентасомии и т. д.). Моносомии характеризуются утратой зиготой одной хромосомы. У человека, по-видимому, только одна моносомия – синдром Шерешевского-Тернера (нет одной из Х-хромосом) совместима с жизнью. Трисомии встречаются чаще. Наиболее известна из них трисомическая форма синдром Дауна (лишняя 21-я хромосома это - аутосомная трисомия). Примером половых трисомий являются люди с синдромами Кляйнфельтера (ХХY –мужчины), сверхженщины (ХХХ), супермена (XYY).

Механизм возникновения анэуплоидий связан с нарушением мейоза, в частности, расхождения хромосом к полюсам клетки. Если к одному из полюсов будущей гаметы человека отойдет не 23, а 22 хромосомы, то другой половине достанется 24. При слиянии таких гамет с нормальной гаметой (23 хромосомы) в первом случае возникнет моносомия (22+23=45), во-втором трисомия (24+23=47)