Презентация "Мутационная и модификационная изменчивость"

Мутационная и модификационная

изменчивость

Автор: Третьякова Т.В.

Преподаватель ГБПОУ КК ПСХК

Разнообразие наследственной изменчивости

Изменчивость организмов играет важную роль в эволюции и адаптации. Разберём мутационную и модификационную изменчивость, их природу, причины и последствия.

2

Мутационная изменчивость

Мутационная изменчивость возникает вследствие изменений в ДНК. Эти изменения могут быть вызваны внешними факторами типа радиации или происходить спонтанно. Мутации приводят к новым признакам, наследуемым потомками.

Мутации могут быть полезными, вредными или нейтральными. Например, мутации, приводящие к антибиотикорезистентности, могут быть полезными для бактерий, но вредными для организма-хозяина.

3

Модификационная изменчивость

Модификационная изменчивость связана с изменениями фенотипа под влиянием условий среды без изменений генотипа.

Это временные изменения и не передаются в потомках. Важны для адаптации к быстро меняющимся условиям.

Примеры.

Загар кожи или увеличение мышечной массы при физических нагрузках. Адаптации растений - изменения размера листовой пластины растений для лучшей адаптации к условиям освещения.

Физиологические изменения - изменения в метаболизме животных при изменении температуры среды, приводящие к различной скорости роста.

4

Сравнение мутационной и модификационной изменчивости

Наследственность изменений

Мутационная изменчивость является генетически обусловленной и наследуемой, в то время как модификационная изменчивость влияет только на фенотип и не наследуется.

Воздействие на эволюцию

Мутационная изменчивость способствует эволюционным изменениям, создавая новые аллели, тогда как модификационная изменчивость играет роль в краткосрочной адаптации организма.

5

Вклад мутационной и модификационной изменчивости

Эволюционные механизмы включают как мутационную, так и модификационную изменчивость, что приводит к генетическому разнообразию и адаптации организмов.

Мутационная изменчивость составляет 65%, важна для долгосрочной эволюции, тогда как модификационная изменчивость, составляющая 35%, обеспечивает быструю адаптацию.

6

Примеры мутационной изменчивости

Генетические нарушения

Вирусные мутации

Изменения в ДНК, такие как синдром Дауна или муковисцидоз.

Мутагены воздействуют на вирусы, порождая новые штаммы, как в случае гриппа.

Инсектицидная устойчивость

Антибиотикорезистентность

Насекомые могут быстро адаптироваться к химическим препаратам, образуя резистентные популяции.

Бактерии могут приобретать устойчивость к антибиотикам через мутации в генах.

7

Последствия мутационной изменчивости

Эволюционные изменения: Многие мутации приводят к появлению новых видов, что ускоряет эволюционные процессы.

Болезни: Генетические мутации могут вызвать наследственные заболевания, такие как гемофилия или болезнь Хантингтона, значительно влияющие на качество жизни.

Адаптация и выживание: В некоторых случаях мутации способствуют выживанию и распространению вида в новых или изменённых условиях.

8

Роль модификационной изменчивости

01

Адаптация: Модификационная изменчивость помогает организму оперативно реагировать на изменения среды обитания, как например, адаптация листьев к свету.

02

Временные изменения: Эти изменения часто временные, исчезают при устранении фактора, как в случае с потемнением кожи от солнца.

9

История изучения изменчивости

Начало 21 века

Конец 19 века

Современные исследования направлены на изучение генетических основ модификационной изменчивости.

Первые работы Менделя и Дарвина, формирование основ генетики и теории эволюции.

Середина 20 века

Достижения в области молекулярной генетики, расшифровка генома человека, понимание структуры ДНК.

10

Сравнение мутационной и модификационной изменчивости

Исследуем различия между мутационной и модификационной изменчивостью на примерах и фактах.

Таблица наглядно демонстрирует, что мутационная изменчивость наследуется и имеет постоянный характер, в отличие от модификационной.

11

Мутагенные факторы

Физические

Химические

Например, радиация и ультрафиолетовое излучение, вызывающие повреждения ДНК.

Например, воздействие химических мутагенов, как энди и алкилирующих агентов.

Биологические

Антропогенные

Вирусные инсерции и бактериальные воздействия могут изменять геном.

Промышленное загрязнение и использование пестицидов способствуют мутациям.

12

Технологический прогресс и мутации

2010-е и далее

1990-е

Расцвет CRISPR-технологий, позволяющих управлять мутационными процессами в генах.

Разработка и внедрение методов ПЦР, способствующих анализу мутаций.

2000-е

Активное применение геномного секвенирования для изучения генетической изменчивости.

13

Биологическое значение изменчивости

1

Эволюция и адаптация: Мутационные изменения обеспечивают долгосрочные адаптации, участвуют в эволюционных изменениях видового уровня.

2

Выживание и репродукция: Оба типа изменчивости повышают шансы организма на выживание в изменяющейся среде обитания.

14

Заключение

Мутационная и модификационная изменчивость являются важными аспектами биологической изменчивости. Они служат разным целям в природе.

Понимание этих процессов позволяет глубже проникнуть в изучение эволюции и механизмов адаптации организмов.

15

Спасибо за внимание