Презентація на тему «Модефікаційна мінливість»

Модефікаційна мінливість

Модифікаційна мінливість — зміни у фенотипі організму, що у більшості випадків носять пристосувальний характер та утворюються внаслідок взаємодії генотипу із навколишнім середовищем.

Умовна класифікація модифікаційної мінливості
За характером змін в організмі
Морфологічні зміни
Фізіологічні та біохімічні адаптації — гомеостаз
За спектром норми реакції
Вузькі
Широкі
За значенням
Пристосувальні модифікації
Морфози
Фенокопії
За тривалістю

Механізм модифікаційної мінливості
Ген→білок→зміна у фенотипі організму
↑ ↑
Навколишнє середовище
Модифікайна мінливість — результат не змін генотипу, а його реакції на умови навколишнього середовища. Тобто структура генів не змінюється, — змінюється експресія генів.

Внаслідок цього під дією факторів навколишнього середовища на організм змінюється інтенсивність ферментативних реакцій, що обумовлюється зміною інтенсивності їх біосинтезу. Деякі ферменти, наприклад, МАР-кіназа, обумовлюють регуляцію транскипції генів, яка залежить від факторів навколишнього середовища.

Інший приклад — сезонна зміна забарвлення хутра у тварин (линяння). Линяння та наступна зміна забарвлення обумовлені дією температурних показників на гіпофіз, що стимулює вироблення тиреотропного гормону. Це зумовлює дію на щитоподібну залозу, під дією гормонів якої наступає линяння.

Норма реакції
Норма реакції — спектр експресії генів при незмінному генотипі, з якого вибирається найвідповідніший умовам середовища рівень активності генетичного апарату, що і формує специфічний фенотип.

Норма реакції
Норма реакції — спектр експресії генів при незмінному генотипі, з якого вибирається найвідповідніший умовам середовища рівень активності генетичного апарату, що і формує специфічний фенотип.

Характеристика модифікаційної мінливості
Оборотність — зміни зникають при зникненні специфічних умов середовища, що призвели до появи модифікації;
Груповий характер;
Зміни у фенотипі не успадковуються — успадковується норма реакції генотипу;
Статистична закономірність варіаційних рядів;
Модифікації диференціюють фенотип, не змінюючи генотип.

Аналіз та закономірності модифікаційної мінливості

Варіаційна крива
Графічне відображення прояву модифікаційної мінливості — варіаційна крива — відображає як діапазон варіації властивостей, так і частоту зустрічальності окремих варіант.

Форми модифікаційної мінливості
Фенокопії
Фенокопії — зміни фенотипу під дією несприятливих факторів навколишнього середовища, що схожі на мутації. Генотип при цьому не змінюється. Їх причинами є тератогени — певні фізичні, хімічні (ліки тощо) та біологічні агенти (віруси) з виникненням морфологічних аномалій та вад розвитку. Фенокопії часто схожі на спадкові хвороби.

Морфози
Морфози — це зміни у фенотипі під дією екстремальних факторів навколишнього середовища. Вперше морфози проявляються саме у фенотипі та можуть призводити до адаптаційних мутацій, що береться епігенетичною теорією еволюції як основа руху природного добору на основі модифікаційної мінливості.

Тривала модифікаційна мінливість
Більшість модифікацій не успадковуються і є лише реакцією генотипу на умови навколишнього середовища.

Регуляція тригеру модифікаціями
Як приклад довготривалої модифікаційної мінливості розглянемо оперон бактерій. Оперон — це спосіб організації генетичного матеріалу, при якому гени, які кодують сумісно або послідовно працюючі білки, об'єднуються під одним промотором.

Цитоплазматичне успадковування
Цитоплазматична спадковість — це спадковість, яка полягає в потраплянні у цитоплазму речовини-індуктора, яке запускає експресію генів (активує оперон) або у ауторепродукуванні частин цитоплазми.

Природний добір та його вплив на модифікаційну мінливість
Природний добір — це виживання найпристосованіших особин і поява нащадків із закріпленими вдалими змінами. Чотири типи природного добору:

Природний добір та його вплив на модифікаційну мінливість
Природний добір — це виживання найпристосованіших особин і поява нащадків із закріпленими вдалими змінами. Чотири типи природного добору:

Модифікаційна мінливість у житті людини
Людина, загалом, здавна використовувала знання модифікаційної мінливості, наприклад, у господарстві. При знанні певних індивідуальних особливостей кожної рослини (наприклад, потреба у світлі, воді, температурні умови) можна спланувати максимальний рівень використання (у межах норми реакції) цієї рослини — досягнути найвищої плодоносності.

У комах та тварин
Збільшення рівня еритроцитів при підйомі в гори у тварин (гомеостаз)
Збільшення пігментації шкіри при інтенсивній дії ультрафіолетового випромінення
Розвиток рухового апарату у результаті тренувань

Шрами (морфоз)
Зміна забарвлення колорадських жуків при тривалому впливі на їх лялечки високих чи низьких температур
Зміна забарвлення хутра у деяких тварин при зміні погодних умов
Здатність метеликів з роду Ванесса (Vanessa) змінювати своє забарвлення при змінах температури

У рослин
Різна будова підводного та надводного листя у рослин водяного лютика
Розвиток низькорослих форм з насіння рівнинних рослин, вирощених у горах

У бактерій
робота генів лактозного оперона кишечної палички

Засмага