экология

Российский университет кооперации

Калининградский филиал

Реферат

На тему: «Влияние экологии на мутации в природе»

Выполнен студенткой Ни Вероникой Радиковной

Группа 14-ТД1-1

Проверил преподаватель Данилейко И.Р.

Калининград, 2015

Содержание

Введение………………………………………………………………………………3

1. Мутации……………………………………………………………………………4

2.Классификация мутаций…………………………………………………………...5

3. Роль окружающей среды в возникновении мутации……………………………6

Заключение…………………………………………………………………………...9

Введение

Каждое новое поколение растений и животных очень похожи на своих родителей: при скрещивании двух сиамских кошек появляются только сиамские котята, а не котята какой-нибудь другой породы. Это склонность живых организмов походить на своих родителей называется наследственностью. Большинство признаков подвержено сильному влиянию условий, в которых особь растёт и развивается.

Рост каждого растения или животного происходит в результате деления или увеличения размеров клеток, составляющих организм. Это деление клеток, которое представляет собой чрезвычайно упорядоченный процесс, митозом.

Рассматривая делящуюся клетку в микроскопе после соответствующей фиксации и окраски можно увидеть в её ядре продолговатые темноокрашенные тельца называемыми хромосомами. В каждой хромосоме содержатся многочисленные наследственные факторы, каждый из которых так или иначе отличается от всех остальных. Эти наследственные единицы называются генами. Каждый ген контролирует наследование одного или нескольких признаков. Хотя гены замечательно устойчивы и передаются последующим поколениям с большой точностью, в них время от времени происходят изменения, называемые мутациями.

1. Мутации

Мутации — это стойкие внезапно возникшие изменения структуры к изменению тех или иных признаков организма.

Термин «мутация» был введен в 1901 г. Г. де Фризом, описавшим спонтанные мутации у одного из видов растений» Различные гены у одного вида мутируют с разной частотой, неодинакова частота мутирования и сходных генов в разных генотипах.

2.Классификации мутаций

Основными как для спонтанного, так и для индуцированного мутагенеза являются три категории мутаций (Рис.1):

• Генные мутации – изменение строения одного гена. Это изменение в последовательности нуклеотидов: выпадение, вставка, замена и т.п. Например, замена А на Т. Причины – нарушения при удвоении (репликации) ДНК. Примеры: серповидноклеточная анемия, фенилкетонурия.

• Хромосомные мутации – изменение строения хромосом: выпадение участка, удвоение участка, поворот участка на 180 градусов, перенос участка на другую (негомологичную) хромосому и т.п. Причины – нарушения при кроссинговере. Пример: синдром кошачьего крика.

• Геномные мутации – изменение количества хромосом. Причины – нарушения при расхождении хромосом.

Полиплоидия – кратные изменения (в несколько раз, например, 12 → 24). У животных не встречается, у растений приводит к увеличению размера.

Анеуплоидия – изменения на одну-две хромосомы. Например, одна лишняя двадцать первая хромосома приводит к синдрому Дауна (при этом общее количество хромосом – 47).

3.Роль окружающей среды в возникновении мутаций

При всех формах мутаций затрагивается генотип, а следовательно, произошедшие изменения передаются по наследству. Причинами же оказываются различные физические и химические факторы. В естественных (природных) условиях это, например, ультрафиолетовое облучение, радиация, температура, выброс в среду химических веществ в больших концентрациях (как при извержении вулканов) и т. д. Подмечено, что в регионах с повышенным радиационным фоном (где есть действующие вулканы) у организмов наблюдается большая частота мутаций.

Факторы, их вызывающие, носят название мутагенов. Из тех, с которыми человек сталкивается повседневно, можно упомянуть алкоголь, никотин, наркотики, ядовитые и лекарственные препараты (неправильно применяемые). Все они могут вызывать мутации, приводящие к развитию у потомства различных заболеваний и аномалий развития.

Мутации также можно вызвать у организмов специально, в эксперименте (для научно-исследовательских целей, в селекции — при выведении новых сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов). При этом используются разные физико-химические воздействия, способные привести к намеченному результату.

По значению для организмов мутации можно классифицировать как полезные, нейтральные и вредные. Те, которые усиливают жизнеспособность, повышают плодовитость, расширяют приспособительные возможности особей, относят к числу полезных, другие, с противоположными функциями, — ко вредным. Нейтральными называются мутации, не приносящие видимой пользы или вреда организму. Такая классификация весьма условна, поскольку при изменении условий внешней среды полезные мутации могут оказаться вредными и наоборот.

Соматические и генеративные мутации. Мутации могут происходить как в соматических клетках, так и в половых. Значение их неравноценно.

В первом случае изменения касаются генотипа соматической клетки. В ходе ее деления новые свойства передаются потомкам (последующим поколениям клеток). Если у растения мутирует клетка, из которой образуется почка, а затем побег, то последний будет иметь качества, отличающие его от других частей данного растения (например, на кусте черной смородины появится побег с белыми ягодами). Чем на более ранней стадии развития организма возникает такого рода мутация, тем больше участок ткани, ее несущий.

Соматические мутации, встречающиеся у человека в процессе эмбрионального развития, способны привести к нарушению развития того или иного органа, т. е. послужить причиной аномалий развития и уродств. Не исключено, что ими же, в частности, объясняется старение людей. Однако при половом размножении признаки, возникшие в результате соматических мутаций, потомкам не передаются (т. е. не наследуются), поскольку эти мутации не затрагивают гаметы.

Генеративные мутации возникают в процессе формирования половых клеток. Новые признаки, обусловленные ими, проявляются лишь у особей следующего поколения (и их потомков) т. е. наследуются.

Заключение

В настоящее время вся территория нашей планеты подвержена различным антропогенным влияниям. Серьезный характер приобрели последствия разрушения биоценозов и загрязнения среды. Вся биосфера находится под все более усиливающимся давлением деятельности человека. Актуальной задачей становятся природоохранные мероприятия.

Экологическая проблема – проблем взаимоотношений общества и природы, сохранения окружающей среды. На протяжении тысячелетий человек постоянно увеличивал свои технические возможности, усиливал вмешательство в природу, забывая о необходимости поддержания в ней биологического равновесия.

Особенно резко возросла нагрузка на окружающую среду во второй половине 20 века. Во взаимоотношениях между обществом и природой произошел качественный скачек, когда в результате резкого увеличения численности населения, интенсивной индустриализации и урбанизации нашей планеты хозяйственные нагрузки начали повсеместно превышать способность экологических систем к самоочищению и регенерации. Вследствие этого нарушился естественный круговорот веществ в биосфере, под угрозой оказалось здоровье нынешнего и будущего поколений людей.

Экологическая проблема современного мира не только остра, но и многогранна. Она появляется практически во всех отраслях материального производства, имеет отношение ко всем регионам планеты.

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объем этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Расход невозобновимых видов сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы - той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделить несколько наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшает экологическую ситуацию на планете.

Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них - газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере.

Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете.

Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже 1/5 его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо и водообмена между гидросферой и атмосферой.

Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы.

В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере.

Для предупреждения этих воздействий нужны совместные усилия биологов, химиков, техников, врачей, социологов и других специалистов. Это проблема международная.