— физические и
химические факторы воздействие которых на живые организмы вызывает изменения
наследственных свойств (генотипа). Мутагены разделяются на: физические
(рентгеновские и гамма-лучи. радионуклиды, протоны, нейтроны и пр.),
физико-химические (волокна, асбест), химические (пестициды, минеральные
удобрения, тяжелые металлы и др.). биологические (некоторые вирусы, бактерии).
За
всю историю своего развития человечество накопило (главным образом за счет
естественного мутационного процесса) так называемый генетический груз,
проявляющийся в наследственных, генетически обусловленных заболеваниях.
Здоровье нынешних будущих поколений людей в значительной степени зависит от
того, какой генетический груз получен в наследство от предыдущих, какое количество
мутаций накоплено человечеством.
На
данный момент известно около 2 тысяч генетических дефектов, затрагивающих
только часть общего числа локусов в геноме, а так как считается, что за
поколение естественно возникает немногим более одной генной мутации (в
геноме), частота их в среднем мала (на ло-кус за поколение) и не может угрожать
существованию популяций, При этом примерно четверть общего объема мутаций
обусловлена энергией естественного фона радиации. Вместе с тем генные мутации,
обусловливающие небольшие биохимические аномалии в организме, возможно, более
часты.
Проблема
заключается в том, что ускорение частоты мутаций ведет к увеличению числа
особей с врожденными дефектами и вредными отклонениями, передающимися по
наследству, причем мутации в неполовых (соматических) клетках, как правило,
могут вызывать рост злокачественных новообразований (спонтанный рак). Расчеты
показывают (Н. Дубинин, 1958), что удвоение частоты мутаций настолько
увеличивает объем генетического груза, что это может стать опасным для
существования популяций.
Существует
выход из такого кризисного состояния — это путь эволюционных изменений, однако
приспособление к мутагенам в процессе отбора требует от популяции огромного
числа генетических жертв и времени. В особенности видам, представленным
сравнительно малым числом особей, с медленной сменяемостью поколений, труднее
было бы приспособиться к высокому мутагенному фону среды,
Больше
шансов на выход из генетического кризиса, обусловленного ростом мутагенных
загрязнений (повышением темпа мутаций), имеют биологические виды с высокой
численностью особей, с быстрой сменяемостью поколений, например микроорганизмы,
Хорошо известно явление резистентности их к широко распространенным
антибиотикам, сульфаниламидным препаратам, так же как и появление устойчивых к
пестицидам рас бактерий, грибов, насекомых.
Главная
опасность загрязнения окружающей среды мутагенами, как полагают генетики,
заключается в том, что вновь возникающие мутации, не «переработанные»
эволюционно, отрицательно повлияют на жизнеспособность любых организмов. И если
поражение зародышевых клеток может привести к росту числа носителей мутантных
генов и хромосом, то при повреждении генов соматических клеток возможно
возрастание числа раковых заболеваний. Более того, существует глубокая связь
различных на первый взгляд биологических эффектов.
Например,
мутагены окружающей среды влияют на величины рекомбинаций наследственных
молекул, являющихся также источником наследственных изменений. Возможно и
влияние на функционирование генов, что может быть причиной, например,
тератологических отклонений (уродств), наконец, вероятны поражения ферментных
систем, что изменяет различные физиологические особенности организма, вплоть до
деятельности нервной системы, а следовательно, сказывается и на психике.
Генетическая адаптация популяций человека к возрастающему загрязнению биосферы
мутагенными факторами принципиально невозможна.
В
отличие от грубых хромосомных повреждений наследственного материала точковые
генные мутации, обладающие способностью накапливаться в поколениях,
представляют основную трудность для обнаружения в популяциях. Выявление их
важно именно потому, что такие мутации будут в значительной мере ответственны
за проявления генетического груза в ближайших поколениях.
Определенные
перспективы прямой регистрации генных точковых мутаций создает возможность
слежения за изменениями в строении редких и мономорфных белков (Н. Дубинин, Ю.
Алтухов, 1975). Как показано Ю. Алтуховым, спонтанные мутации приводят к
изменению таких белков, и метод улавливает скрытые (в гетерозиготе) вновь
возникшие мутации у особей. А это необходимо как для выявления новых мутаций,
вызванных загрязнением окружающей среды, так и для оценки изменений темпов
мутирования, объема генетического груза, а тем самым и генетических
последствий.
Прежде
всего необходимо оценить мутагенность различных загрязнений на
высокочувствительных биологических тест-системах, в том числе и тех, которые
могут поступить в биосферу, и если риск для человека доказан, то принимать меры
для борьбы с ними.
Формируется
задача скрининга — просеивания загрязнений с целью выявления мутагенов и
выработки специального законодательства для регулирования их поступления в
окружающую среду. И таким образом, контроль генетических последствий
загрязнения в комплексе содержит в себе две задачи: испытание на мутагенность
факторов среды различной природы и мониторинг популяций.
На
данный момент в мире уже имеется большое число квалифицированных лабораторий, в
которых проводятся достаточно точные испытания. Только за последнее десятилетие
предложено свыше трех десятков тест-систем, часть которых предназначена для
выявления точковых мутаций. Задача состоит в разработке комплексных
тест-систем, которые могли бы давать ответ на вопрос, в каких условиях потенциально
мутагенные факторы могут стать действующими — в зависимости от каких путей
попадания в организм и особенностей внутриклеточного обмена веществ,
активирующего или, наоборот, подавляющего мутагенный эффект. Комплексные наборы
биологических тест-систем для массового скрининга предназначены для выявления
всех типов мутационных повреждений хромосом и .генов и должны быть
чувствительны к малым дозам мутагенов. Ведь последствия суммарного и
длительного воздействия низких доз мутагенов создают наибольший вклад в
увеличение генетического груза: достаточные для индукции точковых мутаций,
способных накапливаться в поколениях, они к тому же наиболее распространены в
окружающей среде.
Данилов
Андрей 11 Б класс.
Другие работы по теме:
Экология человека как комплексная и междисциплинарная наука
ГЛАВА I В ХХ веке произошел резкий поворот в истории человечества: благодаря стремительному росту хозяйственной активности и технических возможностей человек стал «творцом» своей среды обитания. Достижения науки и техники вызвали глубокие преобразования в обществе, потрясли экономические и социальные структуры, изменили организацию производства и отношения между людьми.
Экологические катаклизмы
Естественно-Технический Лицей Реферат по географии на тему экологические катаклизмы Выполнил: ученик 11 Б класса Алямкин Алексей Проверил: учитель географии
Химическое оружие в Балтийском море
Старшее поколение оставило ныне живущим опасное наследство Второй мировой войны - химическое оружие вермахта, затопленное оккупационными войсками в Балтийском море, а также в проливах Скагеррак и Каттегат, которое представляет огромную экологическую угрозу для народов Западной, Северной и Восточной Европы.
Экология и здоровье человека
Факторы, которые влияют на формирование популяционного здоровья. Сущность понятия "валеология". Неблагоприятное воздействие факторов окружающей среды на организм. Методы борьбы с малярией. Причина аллергических заболеваний. Категории мутагенов в среде.
Экологическая безопасность
Природная среда как место жизнедеятельности человека. Понятие и источники экологической опасности. Вредные влияния химических факторов на организм. Правовое регулирование экологических прав человека. Глобальные экологические проблемы и пути их решения.
студента группы
Элемент в данном случае означает минимальную, далее неделимую часть данной системы
Особенности опухолей у детей и их клиническое течение
Определение главных причин и предпосылок возникновения злокачественных образований в организме, необходимость пересмотра теории Конгейма на современном этапе. Особенности образования и характер протекания опухолевых заболеваний у детей, их лечение.
Генетика человека и её методы
1. Методы изучения генетики человека Все генетические законы и закономерности универсальны и приложимы к человеку. Однако изучение генетики человека имеет ряд особенностей. Во-первых, нельзя использовать гибридологический метод, так как экспериментальное скрещивание людей невозможно. Во-вторых, у человека медленная смена поколений, и пронаблюдать характер наследования признака сложно.
Наследственные патологии. Заболевания нервной системы
Реактивность: характеристика, факторы, формы. Виды наследственной патологии. Характеристика заболеваний нервной системы. Расстройства вегетативных функций. Инфекционные заболевания нервной системы. Нарушения центрального и периферического кровообращения.
Хромосомная теория. Наследственность и среда
Сущность и положения хромосомной теории. Наследование признаков, сцепленных с полом. Закономерности наследования и условия проявления фенотипа. Наследуемая и ненаследуемая изменчивость. Особенности и причины возникновения мутаций, их классификация.
Евгеника и этические нормы
Не так давно в нашей науке слова "евгеника" и "генетика" были ругательными. С генетики проклятие со временем сняли, а вот евгеника - наука об улучшении человеческого рода - так и остается чем-то сомнительным.
Пороки развития животных
Стойкие анатомические изменения организма и органов в процессе онтогенеза. Хромосомные болезни, вызываемые наследственными или приобретенными нарушениями хромосомного аппарата. Причины, классификация и виды уродств. Постнатальные пороки развития.
Что можно сделать при помощи генетических модификаций
Генетические модификации позволяют получать растения, животных и микроорганизмы с нужными человеку свойствами намного точнее и несравнимо эффективнее, чем при помощи привычных методов: устойчивые к гербицидам, насекомым, заболеваниям, с лучшим вкусом.
Методы селекции
Основными методами селекции являются отбор и гибридизация, а также мутагенез, полиплоидия, клеточная и генная инженерия. Как правило, эти методы комбинируют. В зависимости от способа размножения вида применяют массовый или индивидуальный отбор.
Микробиология
Компоненты бактериальной клетки, их функции. Энергетический обмен микробов. Способы получения энергии – брожение, дыхание. Типы дыхания бактерий. Влияние на микробную клетку ядовитых веществ. Стафилококковая интоксикация, возбудитель и его токсин.
Генетика человека наследственные болезни
Text Text Н.И. Вавилов , изучая разнообразие и происхождение культурных растений, установил: Н.И. Вавилов , изучая разнообразие и происхождение культурных растений, установил: Виды и роды, близкие генетически, связанные единством происхождения, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости.
Наследственность и влияние на человека факторов среды введение
Особенности наследственности при индивидуальном ответе на воздействие химических факторов внешней среды - это обычное для человеческих популяций явление. Генетические изменения глутадион S- трансферазы , CYP1A2 , N-ацетилтрансферазы и параоксоназы являются примерами взаимосвязи изменений метаболизма с восприимчивостью индивидуума к канцерогенам и другим токсическим веществам окружающей среды.
Микробиология рыбы
Микробиология рыбы. Несмотря на большое сходство в химическом составе с мясом, рыба и рыбные продукты еще менее стойки к воздействию микробов. Объясняется это более высокой степенью обсеменения рыбы, спецификой микрофлоры, в значительной части являющейся холодолюбивой. Попадая в условия более высокой температуры после вылова рыбы, эта микрофлора чрезвычайно быстро развивается.
Билеты по общей биологии за весенний семестр 2001 года
примерный перечень экзаменационных вопросов Общая биология Понятие эволюции. История развития эволюционного учения. Основные положения эволюционного учения Аристотеля, Ж. Бюффона, К. Линнея, Ж. Б. Ламарка, Т. Мальтуса, Э. Геккеля.
Проблематика мутаций в генетике
МОСКОВСКИЙ ГУМАНИТАРНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ КИРОВСКИЙ ФИЛИАЛ Кафедра общегуманитарных дисциплин. Тема: МУТАЦИИ И ИХ РЕШЕНИЕ В ГЕНЕТИКЕ. Реферат по дисциплине «Концепции современного естествознания»
Роль мутации в эволюции живого
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина»
Изучение мутационного процесса
Естественные мутаций и индуцированный мутагенез. Влияние лучистой энергии на наследственность. Химические и радиационные мутагены. Природа молекулярных изменений генов во время мутагенеза. Ферменты темновой репарации. Условие появления полной мутации.
Технология ферментных препаратов
Уникальные свойства ферментов как биокатализаторов, их высокая каталитическая активность и избирательность действия. Определение наличия и активности фермента в препарате. Факторы, влияющие на биосинтез ферментов, интенсификация процесса роста и синтеза.
Мутация вирусов, характеристика мутагенов
Понятие мутации вирусов и мутагенов. Частота мутаций вирусов и механизмы их возникновения. Модификации, вызываемые хозяином. Изменчивость вирусов при пассажах. Изменчивость вирусов, возникающая в процессе пассажей при пониженных и повышенных температурах.
Мутации
Введение Генетика – наука сравнительно молодая. Лишь на рубеже 18-19 веков были сделаны попытки оценить наследственность людей. Мопертюи в 1750 году впервые предположил, что различные патологии могут передаваться по наследству. Затем в 19 веке были выявлены некоторые закономерности. Но официальной датой рождения генетики принято считать весну 1900 года, когда независимо друг от друга голландский ученый Г. де Фриз немецкий Корренс и австрийский ученый Чермак "переоткрыли" законы Менделеева, что и дало толчок к развитию генетических исследований.
Билеты по общей биологии за весенний семестр 2001 года
примерный перечень экзаменационных вопросов Общая биология Понятие эволюции. История развития эволюционного учения. Основные положения эволюционного учения Аристотеля, Ж. Бюффона, К. Линнея, Ж. Б. Ламарка, Т. Мальтуса, Э. Геккеля.
Мутагенные факторы в среде человека
Тема 36. Мутагенные факторы в среде обитания человека СОДЕРЖАНИЕ Введение 1.Лекарственные препараты и другие вещества, применяемые в медицине 2.Мутагены производственной среды
Значение мутаций в эволюции живого мира
Изучение понятия мутации. Отличительные черты генотипической, комбинативной, мутационной изменчивости. Причины мутаций и их искусственное вызывание. Признаки вредных и полезных мутационных процессов. Значение хромосомных и геномных мутаций в эволюции.
Физические мутагены
Понятие и биологическая сущность мутагенов, их классификация и характерные признаки, сферы применения в биотехнологии. Механизмы образования мутаций при действии различных биологических факторов. Характер влияния физических мутагенов на живые клетки.
Генетика человека
Наследственность - способность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству. Методы изучения наследственности человека, виды и способы скрещивания. Закономерности изменчивости, факторы приводящие к мутациям. Генные болезни.
Физиология и генетика микроорганизмов
Задачи физиологии микроорганизмов. Анализ химического состава бактериальной клетки. Особенности и механизмы питания аутотрофных и гетеротрофных бактерий, их ферменты, процесс дыхания и размножения. Наследственность и генетические рекомбинации у бактерий.