Презентация "Мутагены, живая природа и человек"

• Автор
• Долгорукова С.В.,
• учитель высшей категории
• МОУ гимназия № 2
• Г.Екатеринбурга

• Мутагены, живая природа
• и человек

Оружие не убивает мутантов.

• Оружие не убивает мутантов.
• Это делаю я!
• Дюк Нюкем
• (Duke Nukem:
• Manhattan Project,
• 2002)

1. Мутации, мутагены и мутагенез

• 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

• ПЛАН УРОКА

Мутагены — вещества, вызывающие изменения ДНК, генов

• Мутагены — вещества, вызывающие изменения ДНК, генов

• МУТАГЕНЫ

• РЕНТГЕНОВСКИЕ
• ЛУЧИ

• ЯДОВИТЫЕ
• ВЕЩЕСТВА
• (КОЛХИЦИН)

• РАДИОАКТИВНЫЕ
• ВЕЩЕСТВА

• КАНЦЕРОГЕННЫЕ
• ВЕЩЕСТВА

• НЕКОТОРЫЕ
• ЛЕКАРСТВЕННЫЕ
• ПРЕПАРАТЫ

• Мутагенные факторы

• Физические

• Химические

• Биологические

• Все виды излучения
• (ионизирующее,
• ультрафиолетовое
• и др.)

• Различные химические
• вещества (соли
• тяжелых металлов,
• алкилирующие
• соединения,
• нитросоединения,
• некоторые кислоты и
• др.)

• Вирусы, подвижные
• (мобильные)
• генетические
• элементы

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

• МУТАГЕНЕЗ

1. По характеру изменения генетического материала:

• 1. По характеру изменения генетического материала:
• генные
• хромосомные
• геномные
• 2. По характеру взаимодействия аллелей и генов
• доминантные
• рецессивные
• комплементарные
• эпистатические

• ТИПЫ МУТАЦИЙ

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

• 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

• ТИПЫ МУТАЦИЙ

• ГЕННЫЕ
• (изменения на уровне
• отдельных нуклеотидов)

• ГЕНОМНЫЕ
• (кратное изменение
• хромосомного набора –
• полиплоидия)

• ХРОМОСОМНЫЕ
• (перемещение участков
• хромосом или их обмен)

• СОМАТИЧЕСКИЕ
• (не передаются по
• наследству)

• ТИПЫ МУТАЦИЙ

Редко возникают мутации, улучшающие свойства организмов

• 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

• МУТАЦИИ

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

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

• РАДИАЦИОННЫЙ МУТАГЕНЕЗ

(1867-1939)

• (1867-1939)
• Ботаник-микробиолог, библиотекарь Императорского ботанического сада и профессор Петроградского женского медицинского института.
• Образование получил в Санкт-Петербургском университете.

• НАДСОН ГЕОРГИЙ АДАМОВИЧ

Один из основателей Журнала Микробиологии. Создал целую школу микробиологов.

• 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.

• НАДСОН ГЕОРГИЙ АДАМОВИЧ

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).

• 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).

• НАДСОН ГЕОРГИЙ АДАМОВИЧ

Для вызывания искусственных мутаций часто используются гамма-лучи, источником которых может быть, например, радиоактивный кобальт.

• 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.

• РАДИАЦИОННЫЙ МУТАГЕНЕЗ

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

• 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.

• РАДИАЦИОННЫЙ МУТАГЕНЕЗ

Делеция может быть следствием разрыва хромосомы или результатом неравного кроссинговера.

• 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:

• Химические мутагены должны обладать тремя качествами:
• высокой проникающей способностью;
• свойством изменять коллоидное состояние хромосом;
• определенным действием на состояние гена или хромосомы.

• ХИМИЧЕСКИЙ МУТАГЕНЕЗ

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

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

• ХИМИЧЕСКИЙ МУТАГЕНЕЗ

Иосиф Абрамович Рапопорт

• Иосиф Абрамович Рапопорт
• Шарлотта Ауэрбах (Великобритания)
• положили начало изучению химического мутагенеза.

• И.А.Рапопорт

• Факторы

• Внешние
• (экзогенные)

• Внутренние
• (эндогенные)

• Естественный
• радиационный фон
• Высокие и низкие
• температуры

• Химические
• соединения, спонтанно
• возникающие
• в процессе обмена
• веществ

• СПОНТАННЫЙ (САМОПРОИЗВОЛЬНЫЙ) МУТАГЕНЕЗ

• 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.

• 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

• Мутагены в пище

Холестерин, содержащийся в масле, яйцах, сметане, сливках, при долгом хранении становится мутагенным

• 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

• Мутагены в пище

К нарушению наследственного аппарата могут привести и различные низкокалорийные диеты для похудения, однако этот риск уменьшает умеренное питание.

• 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.

• Мутагены в пище

Иммунная система

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

• Защита наследственного аппарата

специи — перец, горчица, имбирь.

• 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)

• СМЯГЧАЮТ ДЕЙСТВИЕ МУТАГЕНОВ

Ешьте хлеб с отрубями

• 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.

• ПРОФИЛАКТИКА

Соприкасайтесь с моющими средствами только в резиновых перчатках! К

• 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.

• ПРОФИЛАКТИКА

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

• 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

• ИНФОРМАЦИОННЫЕ
• ИСТОЧНИКИ