Презентация"Модификационная изменчивость"

«При хорошем уходе и из клячи можно вырастить доброго скакуна».

Мутационная (наследственная, неопределенная, индивидуальная).
Соотносительная.
Комбинативная (изменчивость, возникающая путем скрещивания).

определенная,

групповая

Связана с изменениями во внешнейсреде,вызывающие морфологические (внешние) изменения

Связана с изменениями в генах (с их перестановкой,
утратой и т. д.)

Качественные классифицируются и определяются визуально (их можно описать). Меньше подвержены влиянию условий внешней среды.
Количественные можно изучать с помощью измерений и подсчета. Очень сильно зависят от условий среды.

Годовалые бычки от одной матери

Свойства модификаций

изменения имеют групповой характер
изменения соответствуют действиям определенного фактора среды

изменения не наследуются
пределы изменчивости обуславливаются
изменчивостью генотипа

Модификационная (фенотипическая) изменчивость — изменения в организме, связанные с изменением фенотипа вследствие влияния окружающей среды и носящие, в большинстве случаев, адаптивный характер. Генотип при этом не изменяется. В целом современное понятие «адаптивные модификации» соответствует понятию «определенной изменчивости», которое ввел в науку Чарльз Дарвин.

Способность организмов изменять фенотип под влиянием условий окружающей среды. Она не связана с изменениями генотипа и в последующих поколениях не передается.
Модификационная изменчивость – изменчивость фенотипа;реакция генотипа на условия обитания. Модификация – ненаследственное изменение фенотипа, возникающее под влиянием факторов внешней среды.

различное строение подводных и надводных листьев у водяного лютика, стрелолиста и др.

Странный объект на речке растет,
Нижние листья вода изовьет,
Средний – на воду уложит как плот,
Верхний же – к небу стрелою скользнет.

Модификационная изменчивость — это результат не изменений генотипа, а его реакции на условия окружающей среды. При модификационной изменчивости наследственный материал не изменяется, — изменяется проявление генов.
Под действием определенных условий окружающей среды на организм изменяется течение ферментативных реакций (активность ферментов) и может происходить синтез специализированных ферментов, некоторые из которых ответственны за регуляцию транскрипции генов, зависящую от изменений окружающей среды. Таким образом, факторы окружающей среды способны регулировать экспрессию генов, то есть интенсивность выработки ими специфических белков, функции которых отвечают специфическим факторам окружающей среды.

Зависимость фенотипа от факторов внешней среды.



Ген------------------------Белок (фермент)-------------------------Признак
Генотип-----------------------------------------------------Фенотип

Ген------------------------Белок (фермент)-----------Признак(фенотип)
среда

«Программа действия генов в системе генотипа напоминает партитуру симфонии. Эта партитура записана нотами в виде генов. Композитор – эволюционный процесс, оркестр – развивающийся организм, а дирижер исполнения симфонии – внешняя среда».
(Русский генетик М. Е. Лобашев).

«Мой ум стремится описать тела,
Которые приобрели иные формы».
Овидий. Метаморфозы.

По изменяющимся признакам организма:
морфологические изменения
физиологические и биохимические адаптации — гомеостаз (повышение уровня эритроцитов в горах и т. д.)
По размаху нормы реакции
узкая (более характерна для качественных признаков)
широкая (более характерна для количественных признаков)
По значению:
модификации (полезные для организма — проявляются как приспособительная реакция на условия окружающей среды),бывают адаптивные и неадаптивные, чаще всего обратимы.
морфозы (ненаследственные изменения фенотипа под влиянием экстремальных факторов окружающей среды или модификации, возникающие как выражение вновь возникших мутаций, не имеющие приспособительного характера и необратимы (например: ожоги, шрамы).
фенокопии (различные ненаследственные изменения, копирующие проявление различных мутаций, напоминает наследственные заболевания (увеличение щитовидной железы на территории, где в воде или земле не хватает йода)
— разновидность морфозов
По длительности:
есть лишь у особи или группы особей, которые подверглись влиянию окружающей среды (не наследуются)
длительные модификации — сохраняются на два-три поколения (описаны у некоторых бактерий, простейших и многоклеточных эукариот).

Практическое использование закономерностей модификационной изменчивости имеет большое значение в растениеводстве и животноводстве, так как позволяет предвидеть и заранее планировать максимальное использование возможностей каждого сорта растений и породы животных (например, индивидуальные показатели достаточного количества света для каждого растения). Создание заведомо известных оптимальных условий для реализации генотипа обеспечивает их высокую продуктивность. Также это позволяет целесообразно использовать врожденные способности ребенка и развивать их с детства — в этом состоит задача психологов и педагогов, которые еще в школьном возрасте пытаются определить склонности детей и их способности к той или иной профессиональной деятельности, увеличивая в пределах нормы реакции уровень реализации генетически детерминированных способностей детей.

У человека
увеличение уровня эритроцитов при подъеме в горы
увеличение пигментации кожи при интенсивном воздействии ультрафиолетовых лучей
развитие костно-мышечной системы в результате тренировок
шрамы (пример морфоза)

изменение окраски у колорадского жука вследствие длительного влияния на их куколки высоких или низких температур
смена окраски шерсти у некоторых млекопитающих при изменении погодных условий (например, у зайца)
различная окраска бабочек-нимфалид (например, Araschnia levana), развивавшихся при разной температуре

В ходе изучения спинной полосы у озерной лягушки, было
выявлено 56 вариантов прохождения полосы по спине.

различное строение подводных и надводных листьев у водяного лютика, стрелолиста и др.
развитие низкорослых форм из семян равнинных растений, выращенных в горах

работа генов лактозного оперона кишечной палочки (при отсутствии глюкозы и при присутствии лактозы они синтезируют ферменты для переработки этого углевода)

Вариационный ряд представляет ряд вариант, (значений признака) расположенных в порядке убывания или возрастания

Графическое отображение проявления модификационной изменчивости — вариационная кривая — отображает как диапазон вариации свойства, так и частоту отдельных вариант. Из кривой видно, что наиболее распространены средние варианты проявления признака (закон Кетле). Причиной этого, по-видимому, является действие факторов окружающей среды на ход онтогенеза. Некоторые факторы подавляют экспрессию генов, другие же, наоборот, усиливают. Почти всегда эти факторы, одновременно действуя на онтогенез, нейтрализуют друг друга, то есть ни уменьшения, ни увеличения значения признака не наблюдается. Это и является причиной, по которой особи с крайними выражениями признака встречаются в значительно меньшем количестве, чем особи со средней величиной.

Вариационная кривая – это графическое изображение зависимости между размахом изменчивости признака и частотой встречаемости отдельных вариант данного признака.

средняя величина выраженности признака


где М – средняя величина, V – варианта, P – частота встречаемости вариант, n – общее число вариант вариационного ряда.

Норма реакции- степень варьирования признака, или пределы модификационной изменчивости.

Количественные признаки (урожайность, размер листьев,
масса семян, удойность коров, яйценоскость кур, рост),
как правило, имеют более широкую норму реакции(широкую приспосабливаемость).

Качественные признаки (цвет шерсти, жирность молока,
строение цветка, группа крови, рисунок пальцев)имеют более узкую норму реакции (небольшие границы изменчивости).

Наследуется не признак как таковой, а его способность изменяться в пределах нормы реакции под воздействием факторов среды

Норма реакции

Существуют пределы, в которых может изменяться значение признака у особи с данным генотипом

Тема: Выявление закономерностей модификационной изменчивости. Построение  вариационного  ряда  и вариационной  кривой.

Цель работы: ознакомиться с закономерностями модификационной изменчивости, методикой построения вариационного ряда и вариационной кривой, научиться определять норму реакции и вычислять среднюю величину признака по формуле, выявлять частоту встречаемости однотипных изменений.

(Самостоятельная работа по группам (по инструктивным карточкам)).

«…ум заключается не только в знании, но и в умении прилагать знание на деле…»
Аристотель

Выводы к работе:

1.Проявление признака не выходит за пределы нормы реакции, которая определяется генотипом.
2.Среди показателей изменчивости данного признака чаще всего встречаются средние значения признака, а минимальные и максимальные проявления признак встречаются как исключения.
3.Модифиационной изменчивости присущи статистические закономерности, среднее значение признака обнаруживается только при массовых подсчетах (Чем больше данных, тем более четко проявляется закономерность).
Однако нельзя бесконечно повышать продуктивность породы или сорта за счет условий существования. Есть предел – норма реакции, которая определяется генотипом. Изменения нормы реакции – это уже мутационная изменчивость.
4.Модификационная изменчивость играет огромную роль в практической деятельности человека (Генетические возможности сорта и породы максимально проявляются в оптимальных условиях).т.е.все агро- и зоотехнические приёмы направлены на достижения максимальной продуктивности организмов в пределах, допускаемых нормой реакции.

Закономерности изменчивости

Определите вид изменчивости

Определите вид изменчивости

Определите вид изменчивости

Определите вид изменчивости

Определите вид изменчивости

Определите вид изменчивости

Определите вид изменчивости

Определите вид изменчивости

Определите вид изменчивости