Учебно-методический комплекс

по предмету «Молекулярная биология, медицинская генетика»

Модуль Б 11. Соматические и генеративные мутации. Мутагенез. Мутагенные факторы.

Специальность: Лечебное дело

Семестр: I, II

Курс: 2

Всего часов: 162 часов

Преподаватель дисциплины: Момбаева Перизат Акимхановна

Есик 2014

Выписка рабочей программы

Специальность «Лечебное дело»

2 курс

I семестр – 42 часов

Область компенетций Модули	Уровень специалиста среднего звена
	Всего	теория	практика
Область компетенции Б Основы молекулярной биологии	56	36	20

Область компитенции Модули	Все го уч. час-ов	Должен освоить	Должен знать	Ресурсы
Б 11 Соматические и генеративные мутации. Мутагенез. Мутагенные факторы.	2	Различать мутогенные факторы	Понятие мутогенез, мутогенные факторы	УМК

Тема урока: Соматические и генеративные мутации. Мутагенез. Мутагенные факторы.

Образовательные: Обьяснить учащимся об мутогенных факторах.

Развивающие: Развить у учащихся интерес к предмету;

Воспитательные: Воспитать учащихся сознательное, серьезное отношение к усвоению нового материала, обяснить перспективность полученных знаний в будущем.

Тип урока: комбинированный

Продолжительность знаний: 90 минут

1. Организационный момент - 3 минут

2. Проверка домащнего задания – 25 минут

3. Обяснение новой темы – 50 минут

4. Закрепление новой темы – 6 минут

5. Завершения урока – 2 минут

6. Метод оценки – 2 минут

7. Домашнее задание – 2 минут

Средства обучений: рабочая программа, схемы, вопросы, Медицинская биология и генетика / под редакцией Куандыкова Е. У. – Алматы, 2004

Требования к знаниям и умением:

Учящиеся должны знать:

Понятие мутогенез, мутогенные факторы

Учящиеся должны уметь:

Различать мутогенные факторы

Ход урока:

I Организационный момент.

1. Приветствие.

2. Выявление отсутствующих.

3. Заполнение журнала.

II Проверка домашнего задания

1. Патологические эффекты хромосомных и геномных мутаций

2. Модификационная изменчивость 

3. Мутации 

- Летальные мутации,

- Сублетальные мутации

- Геномные мутации 

- Хромосомные мутации 

- Генные мутации 

- Химические мутагены 

- Спонтанные (непроизвольные) мутации

4. Закон гомологических рядов

III Объяснение нового материала

1. Мутагены

2. Классификация

- Химические мутагены

- Физические мутагены

3. Мутагенные факторы

4. Основные характеристики мутационной изменчивости

IV закрепление нового материала

Сегодня мы с вами изучили мутогенные факторы. Так давайте же закрепим наше знания ответив на следующие вопросы:

1. Какие виды мутогенов вы знаете?

2. Мутагенные факторы

3. Основные характеристики мутационной изменчивости

V Завершение урока

VI Оценивание учящихся

VII задание на дом: Найти в интернете дополнительные материалы по теме. Записать в конспект лекцию, ответить на вопросы.

Лекционный материал

Подавляющее число мутаций неблагоприятно или даже смертельно для организма, так как они разрушают отрегулированный на протяжении миллионов лет естественного отбора целостный генотип. Однако мутации возникают постоянно, и способностью мутировать обладают все живые организмы. У каждой мутации есть какая-то причина, хотя в большинстве случаев мы не можем ее определить. Однако число мутаций можно резко увеличить, воздействуя на организм так называемыми мутагенными факторами.

К мутагенным факторам относят некоторые физические воздействия на организм.

Сильнейшим мутагеном является ионизирующее излучение — электромагнитные волны с маленькой длиной волны, но с очень высокой энергией квантов. Такие кванты проникают в ткани организма, повреждая различные молекулы, и, в частности, молекулы ДНК.

Ультрафиолетовое излучение также относится к коротковолновым, но его кванты не проникают глубоко и разрушают только поверхностные слои тканей. Вот почему светлокожим людям нельзя долго находиться летом на солнце — это приводит к увеличению риска возникновения рака и некоторых других заболеваний.

Мутагенным фактором также является повышенная температура. Например, при выращивании мушек-дрозофил при температуре на 10 °С выше обычной число мутаций увеличивается втрое.

Сильнейшим мутагенным действием обладают соединения из многих классов химических веществ. Например, мутации вызывают соли свинца и ртути, формалин, хлороформ, препараты для борьбы с сельскохозяйственными вредителями. Некоторые красители из класса акридинов приводят к делециям и транслокациям в процессе репликации ДНК.

Относительно недавно выяснилось, что причиной мутаций могут быть вирусы. Размножаясь в клетках хозяина, вирусные частицы встраивают «хозяйские» гены в свою ДНК, а при заражении следующей клетки вносят в нее чужеродные гены.

Из сказанного становится ясным, как важно, чтобы в жизни нас окружало как можно меньше факторов, вызывающих мутации. Мутации возникают часто. У человека 2—10% гамет имеют те или иные мутации, хотя, к счастью для нас, в подавляющем большинстве случаев они рецессивны и в дальнейшем не проявляются в фенотипе.

Как же организмы борются за сохранение своего генотипа, защищаясь от действия мутагенных факторов?

Оказывается, если в клетке при репликации ДНК возникает мутация, например замыкается «неправильная» связь между азотистыми основаниями соседних нуклеотидов одной нити ДНК, то специальные ферменты опознают мутантный участок ДНК и вырезают его. Затем другие ферменты достраивают фрагмент ДНК без «ошибок», используя как матрицу немутировавшую цепочку ДНК, и встраивают «правильный» фрагмент на место удаленного мутантного участка.

Итак, мутационная изменчивость имеет следующие основные характеристики:

1. мутационные изменения возникают непредсказуемо, и в результате в организме могут появиться новые свойства;

2. мутации наследуются и передаются потомству;

3. мутации не имеют направленного характера, т. е. нельзя достоверно утверждать, какой именно ген мутирует под действием данного мутагенного фактора;

4. мутации могут быть полезными или вредными для организма, доминантными или рецессивными.

Мутагены (от мутация и др.-греч. γεννάω — рождаю) — химические и физические факторы, вызывающие наследственные изменения — мутации. Впервые искусственные мутации получены в 1925 году Г. А. Надсеном иГ. С. Филипповым у дрожжей действием радиоактивного излучения радия; в 1927 году Г. Мёллер получил мутации удрозофилы действием рентгеновских лучей. Способность химических веществ вызывать мутации (действием иода надрозофилы) открыта И. А. Рапопортом. У особей мух, развившихся из этих личинок, частота мутаций оказалась в несколько раз выше, чем у контрольных насекомых.

Классификация

Мутагенами могут быть различные факторы, вызывающие изменения в структуре генов, структуре и количествехромосом. 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:

Физические мутагены

ионизирующее излучение;

радиоактивный распад;

ультрафиолетовое излучение;

чрезмерно высокая или низкая температура.

Химические мутагены

1. некоторые алкалоиды: колхицин - один из самых распространённых в селекции мутагенов, винкамин,подофиллотоксин;

2. окислители и восстановители (нитраты, нитриты, активные формы кислорода);

3. алкилирующие агенты (например, иодацетамид);

4. нитропроизводные мочевины: нитрозометилмочевина, нитрозоэтилмочевина, нитрозодиметилмочевина - часто применяются в сельском хозяйстве;

5. этиленимин, этилметансульфонат, диметилсульфат, 1,4-бисдиазоацетилбутан (известный как ДАБ);

6. некоторые пестициды;

7. некоторые пищевые добавки (например, ароматические углеводороды, цикламаты);

8. продукты переработки нефти;

9. органические растворители;

10. 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).

Биологические мутагены[править | править вики-текст]

специфические последовательности ДНК  — транспозоны;

некоторые вирусы (вирус кори, краснухи, гриппа);

продукты обмена веществ (продукты окисления липидов);

антигены некоторых микроорганизмов

Вопорсы:

5. Мутагены

6. Классификация

- Химические мутагены

- Физические мутагены

7. Мутагенные факторы

8. Основные характеристики мутационной изменчивости

ТОО «Есикский медицинский колледж» г.Есик