Презентация по биологии на тему "Мутагены" ( 10 класс)

Автор

Долгорукова С.В.,

учитель высшей категории

МОУ гимназия № 2

Г.Екатеринбурга

Оружие не убивает мутантов.

Это делаю я!

Дюк Нюкем

(Duke Nukem:

Manhattan Project,

2002)

1. Мутации, мутагены и мутагенез

2. Виды мутагенеза

• Радиационный мутагенез
• Химический мутагенез
• Самопроизвольный (спонтанный) мутагенез

3. Мутагены в пище

4. Защита от мутагенов и профилактика

Мутагены — вещества, вызывающие изменения ДНК, генов

МУТАГЕНЫ

НЕКОТОРЫЕ

ЛЕКАРСТВЕННЫЕ

ПРЕПАРАТЫ

РЕНТГЕНОВСКИЕ

ЛУЧИ

ЯДОВИТЫЕ

ВЕЩЕСТВА

(КОЛХИЦИН)

РАДИОАКТИВНЫЕ

ВЕЩЕСТВА

КАНЦЕРОГЕННЫЕ

ВЕЩЕСТВА

Физические

Биологические

Химические

• Все виды излучения

• Вирусы, подвижные

(ионизирующее,

ультрафиолетовое

и др.)

(мобильные)

генетические

элементы

• Различные химические

вещества (соли

тяжелых металлов,

алкилирующие

соединения,

нитросоединения,

некоторые кислоты и

др.)

искусственное получение мутаций с помощью мутагенов; иногда к мутагенезу относят появление спонтанных мутаций (естественный мутагенез)

• искусственное получение мутаций с помощью мутагенов; иногда к мутагенезу относят появление спонтанных мутаций (естественный мутагенез)

1. По характеру изменения генетического материала:

• генные
• хромосомные
• геномные

2. По характеру взаимодействия аллелей и генов

• доминантные
• рецессивные
• комплементарные
• эпистатические

3. По эффектам проявления в клетках, организме, популяции:

• Летальные
• условно-летальные
• дефектные
• температурно-чувствительные и др.

4. Другие типы:

• генеративные и соматические
• прямые и обратные

ГЕННЫЕ

(изменения на уровне

отдельных нуклеотидов)

ГЕНОМНЫЕ

(кратное изменение

хромосомного набора –

полиплоидия)

ХРОМОСОМНЫЕ

(перемещение участков

хромосом или их обмен)

СОМАТИЧЕСКИЕ

(не передаются по

наследству)

• Редко возникают мутации, улучшающие свойства организмов
• Дают основной материал для естественного и искусственного отбора
• Необходимое условие эволюции в природе и селекции полезных форм растений, животных и микроорганизмов

• Индуцированные мутации, вызванные облучением (радиацией), впервые были обнаружены советским ученым Г.А. Надсоном

(1867-1939)

• Ботаник-микробиолог, библиотекарь Императорского ботанического сада и профессор Петроградского женского медицинского института.
• Образование получил в Санкт-Петербургском университете.

• Один из основателей Журнала Микробиологии. Создал целую школу микробиологов.
• Репрессирован в 1937 г. по обвинению в участии в террористической организации. Расстрелян в 1939 г. Реабилитирован в 1955 г. и восстановлен в Академии Наук Общим собранием в 1956 г.

• Наиболее известные работы связаны с развитием радиационной биологии. Доказал на низших грибах возможность искусственного получения мутаций под действием ионизирующей радиации (совместно с Г.С.Филипповым).

• Для вызывания искусственных мутаций часто используются гамма-лучи, источником которых может быть, например, радиоактивный кобальт.
• Облучение индуцирует как генные мутации, так и структурные хромосомные перестройки - нехватки, инверсии, удвоения и т. д.

• Все структурные изменения связаны с разрывом хромосом. Причиной этого являются некоторые особенности процессов, происходящих в тканях при действии излучения.

ДЕЛЕЦИЯ (от лат. deletio – уничтожение) – тип хромосомной перестройки, при которой из ДНК выпадает участок генетического материала.

• Делеция может быть следствием разрыва хромосомы или результатом неравного кроссинговера.

Делеции подразделяют на:

• интерстициальные (потеря внутреннего участка)
• терминальные (потеря концевого участка).

Схема, иллюстрирующая принцип делеции

Химические мутагены должны обладать тремя качествами:

• высокой проникающей способностью;
• свойством изменять коллоидное состояние хромосом;
• определенным действием на состояние гена или хромосомы.

• Некоторые из них усиливают мутагенный эффект во много раз по сравнению со спонтанными. Они получили название супермутагенов .

• Иосиф Абрамович Рапопорт
• Шарлотта Ауэрбах (Великобритания)

положили начало изучению химического мутагенеза.

И.А.Рапопорт

СПОНТАННЫЙ (САМОПРОИЗВОЛЬНЫЙ) МУТАГЕНЕЗ

Факторы

Внешние

(экзогенные)

Внутренние

(эндогенные)

• Естественный

радиационный фон

• Высокие и низкие

температуры

Химические

соединения, спонтанно

возникающие

в процессе обмена

веществ

ПОЛИПЛОИДНЫЕ

ФОРМЫ

• ОШИБКИ ПРОЦЕССОВ

РЕПЛИКАЦИИ

• РЕКОМБИНАЦИИ ДНК

СПОНТАННЫЙ (САМОПРОИЗВОЛЬНЫЙ) МУТАГЕНЕЗ

• Постоянно протекает у всех живых организмов в соматических и половых клетках
• Спонтанно возникают все возможные типы генных, хромосомных, геномных и цитоплазматических мутаций

• Вредные химические вещества из почвы переходят в съедобные части растений. С ними мы поглощаем 37% марганца, 41% — цинка, 32% — меди, 10% - никеля.
• Мутагены образуются и при длительном хранении продуктов в форме переокисленных соединений жиров

• Холестерин, содержащийся в масле, яйцах, сметане, сливках, при долгом хранении становится мутагенным
• Вкусовые добавки, используемые при консервировании, и консерванты, добавляемые к сокам и винам тоже становятся мутагенами
• Мясо, запеченное в собственном соку

• К нарушению наследственного аппарата могут привести и различные низкокалорийные диеты для похудения, однако этот риск уменьшает умеренное питание.
• Копчение мяса или жарение мяса и рыбы при температуре 100-200 градусов в течение 15 минут приводит к появлению мутагенов.

• Иммунная система
• Кожа
• Слизистая оболочка дыхательных путей
• Слюна, желудочный сок, желчь

• специи — перец, горчица, имбирь.
• зелень — кинза, петрушка, лук, сельдерей.
• зеленый чай, яблоки, капуста, баклажаны, мята.
• Натуральное красное вино
• Йогурт (установили недавно итальянские ученые С.Делла-Кроче и Е.Морицетти)

• Ешьте хлеб с отрубями
• Исключите из рациона консервы и копчености, газированную воду с синтетическими красителями.
• Сократите количество сладостей
• Принимайте лактобактерин и бифидумбактерин: они очистят желудок и нормализуют работу «полезных» бактерий, которые также способны вступить в борьбу с мутагенами.

• Соприкасайтесь с моющими средствами только в резиновых перчатках! К
• Как можно меньше имейте дело с бытовой химией.
• При хронических заболеваниях регулярно наведывайтесь к врачу: ваш ослабленный организм — благоприятная среда для мутагенов.
• Не принимайте без совета врача никаких лекарств — они тоже могут оказать неблагоприятное воздействие на наследственный аппарат.

Пономарева И.Н. и др. Общая биология для учащихся 11 класса общеобразовательных учреждений. – М.:Вентана-Граф, 2003.

http://www.evol.nw.ru/labs/lab38/spirov/risk/hazard.html

http://www.msu-genetics.ru/

http://www.fpss.ru/gazeta/health/4519/

http://www.mirf.ru/Articles/art1788.htm