Мутагены и мутации

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

ГАОУ СПО «Уфимский топливно- энергетический колледж»

РЕФЕРАТ

по биологии на тему

Мутагены

Выполнил:

Ханнанов Вадим, студент группы 1Э-1

Проверила:

Лобанова Т.С.

г. Уфа, 2014

Мутагены и мутации

Мутации

К наследственной изменчивости относят изменения признаков организма, которые определяются генотипом и сохраняются в ряду поколений. Наследственные изменения называют мутациями.

Мутации возникают вследствие изменения структуры гена или хромосом и служат единственным источником генетического разнообразия внутри вида. Однако бесконечное разнообразие генотипов живых организмов, уникальность каждого генотипа обусловлены комбинативной изменчивостью -- перекомбинацией хромосом в процессе полового размножения и участков хромосом в процессе кроссинговера. При этом типе изменчивости сами гены не изменяются, изменяются их сочетания и характер взаимодействия в генотипе.

Мутации бывают доминантные и рецессивные. Большинство мутаций рецессивны и не проявляются у гетерозигот. Мутации в данных условиях оказываютсявредными, так как вносят нарушения в тонко сбалансированную систему биохимических реакций.

Мутации, резко снижающие жизнеспособность, частично или полностью останавливающие развитие, называются полулетальными или летальными. У человека к таким мутациям относятся ген гемофилии и ген серповидно-клеточной анемии.

Если мутация возникает в половых клетках, то она обнаруживается только в следующем поколении. Такие мутации называют генеративными. Мутации, образующиеся в результате замены одного или нескольких нуклеотидов в пределах одного гена и приводящие к изменению строения белков, называются генными.

Хромосомные мутации возникают вследствие утраты части хромосомы. Если оторвавшийся участок может присоединиться к негомологичной хромосоме, то образуется новая комбинация генов.

К мутациям относится также изменение числа хромосом. Вследствие нерасхождения какой-либо пары гомологичных хромосом в мейозе одна из образовавшихся гамет содержит на одну хромосому меньше, а другая на одну хромосому больше, чем в нормальном гаплоидном наборе. При слиянии с другой гаметой возникает зигота с меньшим или большим числом хромосом по сравнению с диплоидным набором, характерным для вида.

Полиплоидия - увеличение хромосомного набора у простейших и у растений. Она влечет за собой повышение жизнеспособности, плодовитости и других жизненных свойств.

Мутация - это спонтанное изменение генетического материала. Мутации возникают под действием мутагенных факторов:

а) физических (радиация, температура, электромагнитное излучение);

б) химических (бензопирен, нитриты, мельдегид);

в) биологических (вирусы).

Классификация.

Мутации бывают полезные, вредные и нейтральные. Полезные мутации ? мутации, которые приводят к повышенной устойчивости организма. Вредные мутации: глухота, дальтонизм. Нейтральные мутации: мутации никак не отражаются на жизнеспособности организма.

Мутации бывают соматические и генеративные. Соматические возникают в соматических клетках и затрагивают лишь часть тела. Они будут наследоваться следующим поколениям при вегетативном размножении. Генеративные: эти мутации происходят в половых клетках. Генеративные мутации делятся на ядерные и внеядерные.

Мутации подразделяются на генные, хромосомные, геномные.Генные мутации (точковые) происходят в результате потери нуклеотида, вставки нуклеотида, замены одного нуклеотида другим. Может произойти делеция - потеря участка хромосомы, дупликация - удвоение участка хромосомы, инверсия - поворот участка хромосомы на 1800, транслокация - это перенос части или целой хромосомы на другую хромосому. Геномные мутации приводят к изменению числа хромосом. Различают анеуплоидию и полиплоидию. Анеуплоидия связана с изменением числа хромосом на несколько хромосом:

а) моносомия

б) трисомия

в) полисомия

Полиплоидия - это изменение числа хромосом, кратное гаплоидному набору.Организмы могут быть автоплоидными (одинаковые хромосомы) и аллоплоидными (разные наборы хромосом).

Сходство между комбинативной и мутационной изменчивостью заключается в том, что в обоих случаях потомство получает набор генов каждого из родителей. В результате мутаций могут возникать полезные признаки, которые под действием естественного отбора дадут начало новым видам и подвидам.

Типы мутаций

Спонтанные (случайные) - мутации, возникающие при нормальных условиях жизни. Спонтанные мутации возникают у человека в соматических и генеративных тканях.

Генные (точковые) мутации затрагивают один или несколько нуклеотидов, при этом один нуклеотид может превратиться в другой, может выпасть, продублироваться, а группа нуклеотидов может развернутся на 180 градусов.

Геномные мутации. Главная отличительная черта геномных мутаций связана с нарушением числа хромосом в кариотипе. Эти мутации так же подразделяются на два вида: полиплоидные анеуплоидные.

Полиплоидные мутации ведут к изменению хромосом в кариотипе, которое кратно гаплоидному набору хромосом.

Анеуплоидные мутации приводят к изменению числа хромосом в кариотипе, не кратное гаплоидному набору.

Хромосомные мутации приводят к изменению числа, размеров и организации хромосом, поэтому их иногда называют хромосомными перестройками. Хромосомные перестройки делятся на внутри- и межхромосомные. К внутрехромосмным относятся:

Дубликация - один из участков хромосомы представлен более одного раза.

Делеция - утрачивается внутренний участок хромосомы.

Инверсия - повороты участка хромосомы на 180 градусов.

К межхромосомнымотносятня:

Реципрокные - обмен участками негомологичных хромосом.

Нереципрокные - изменение положения участка хромосомы.

Дицентрические - слияние фрагментов негомологичных хромосом.

Центрические - слияние центромер негомологичных хромосом.

Мутагены

мутаген мутация изменчивость

Мутагены-- химические и физические факторы, вызывающие наследственные изменения-- мутации.

Классификация.

По происхождению мутагены классифицируют на эндогенные, образующиеся в процессе жизнедеятельности организма и экзогенные-- все прочие факторы, в том числе и условия окружающей среды.

По природе возникновения мутагены классифицируют на физические, химические и биологические:

1.Физические мутагены

ионизирующее излучение;

радиоактивный распад;

ультрафиолетовое излучение;

моделированное радиоизлучение и электромагнитные поля;

чрезмерно высокая или низкая температура.

2.Химические мутагены

окислители и восстановители (нитраты, нитриты, формы кислорода);

алкилирующие агенты (иодацетамид);

пестициды (гербициды, фунгициды);

некоторые пищевые добавки (углеводороды, цикламаты);

продукты переработки нефти;

органические растворители;

лекарственные препараты (например, цитостатики, препараты ртути, иммунодепрессанты).

К химическим мутагенам условно можно отнести и ряд вирусов (мутагенным фактором вирусов являются их нуклеиновые кислоты-- ДНК или РНК)

3.Биологические мутагены

специфические последовательности ДНК-- транспозоны;

некоторые вирусы (вирус кори, краснухи, гриппа);

продукты обмена веществ (продукты окисления липидов);

антигены некоторых микроорганизмов.

Заключение

Мутационный процесс является главным источником изменений, приводящим к различным патологиям. Здоровье нынешних будущих поколений людей в значительной степени зависит от того, какой генетический груз получен в наследство от предыдущих, какое количество мутаций накоплено человечеством. Мутагены окружающей среды влияют на величины рекомбинаций наследственных молекул, являющихся также источником наследственных изменений.

Список использованных источников

Высоцкая Л.В.,Дымшиц Г.М. Общая биология 10-11 класс. - М.: Мир, 2001. - 260 с.

Грандуэль Ф., Мутации и мутагены, т. 1. - М.: Мир, 1989. - 312 с.

Поляков В.П., Мутаген. - М.: ВЛАДОС, 2004. - 240 с.

Мутагены[Электронный источник]: www.sbio.info

Мутагенез [Электронный источник]:www.med-books.info

Мутагенные факторы [Электронный источник]: www.biofile.ru

Размещено на Allbest.ru