Тема: Властивості модифікаційної мінливості. Поняття норми реакції, варіаційного ряду, варіаційної кривої.

Мета: сформувати знання учнів про модифікаційну мінливість та її закономірності; дати поняття «модифікація», «норма реакції», показати значення модифікаційної мінливості для практичної діяльності людини; виховувати спостережливість, самостійність.

Тип уроку: засвоєння нових знань з елементами ділової гри.

Методи та прийоми: методика «Асоціативна схема»; інформаційно-рецесивний: мовний: бесіда; репродуктивний: розв’язування тестів; проблемно-пошуковий: проблемні питання; групова робота, евристична бесіда.

Обладнання: комп’ютер, дерево пізнання,  роздаткові картки..

ХІД УРОКУ

1.                  Організаційний момент

2.                  Мотивація навчальної діяльності

Здійснимо мандрівку в місто Мінливість із допомогою дерева Пізнання. Почнемо з точки відліку.

«Ніхто так не знає багато, як ми всі разом» (Народна мудрість»).

«Наш мозок – сплячий велетень»,- сказав Тоні Базам. Я хочу розбудити ваш мозок.

Перед вами «Чорна скринька».

Завдання: відгадайте, що знаходиться в ній.

Підказки, за якими ви можете впізнати цей предмет:

1.                  Цей предмет є сукупністю поживних речовин, обмежених мінеральними сполуками.

2.                  Він є причиною давньої суперечки про те, що було першим.

3.                  До його складу входить білок альбумін.

4.                  За тривалого зберігання цей предмет має здатність протухати.

Так, це яйце. Запліднена яйцеклітина – це нове життя. У цьому яйці міститься спадковість. Кожний організм має свій видовий набір хромосом, які забезпечують передачу спадковості нащадкам.

 Нащадки набувають нових ознак і властивостей, пристосовуючись до зміни умов довкілля. Це – мінливість. Отже, еволюція - це результат дії двох протилежних властивостей в організмі: спадковості і мінливості. Прикладом якого діалектичного закону може служити це співвідношення? (Закону єдності і боротьби протилежностей).

3.                  Етап визначення мети

Ми вивчаємо другу частину генетики – мінливість та її закономірності. (Оголошення теми уроку, мети уроку).

Методика «Асоціативний кущ»

o        Зміна забарвлення кольору шерсті зайців (сезонні зміни)

o        Розмір бульб картоплі з одного куща

o        Інтенсивність забарвлення квіток

o        Виникнення неврозів у дітей

o        Надої у корів

o        Безхвостість ротвелерів

o        Рахіт у дітей

o        Бджолина сім’я

Невідомо:

-                     Під впливом чого набуваються?

-                     Чи завжди нові ознаки передаються спадково?

-                     Яке значення для організму мають набуті ознаки?

Як показали численні дослідження, модифікації можуть зникати протягом життя однієї особини, якщо припиняється дія чинника, який їх викликав. Наприклад, загар, набутий людиною влітку, поступово зникає протягом осінньо-зимового періоду

o        У тварин колір хутра (сезонні зміни).

Завдання: дослідити вплив температурного режиму на забарвлення шерсті зайців.

Висновок: поява модифікації пов’язана з тим, що умови середовища впливають на пігмент, який викликає забарвлення шерсті; не передається в спадок, оскільки вони не торкаються генотипу, а стосуються лише фенотипу.

o        Інтенсивність забарвлення квіток китайської примули.

У звичайних умовах (15-20 градусів) квітки мають червоне забарвлення, перенести в вологе приміщення з температурою 30-35 гр., то квіти стануть білими, а вразі повернення знову почервоніють.

Висновок: Це означає, що спадкові властивості збереглися, а зміна забарвлення пелюсток залежить від умов, у яких відбувається реалізація генотипу.

o        Надої у корів. Завдання: дослідити залежність продуктивності 1% жиру корів від умов годівлі й утримання.

У разі покращення харчового раціону, добового догляду надій збільшується до 4 тис. кг. на рік; підвищується відсоток жиру в молоці.

Висновок: Умови живлення і догляду впливають на продуктивність корів.

o        Безхвостість ротвелерів. Ці породи собак народжуються з хвостами (відрізають цуценятам). Так з’явилися безхвості породи.

Висновок: це модифікація, вона не успадковується. У безхвостих батьків народжуються хвостаті цуценята.

o        Рахіт у дітей (викривлення кісток нижніх кінцівок).

-                     Порушення обміну, розвитку. Основна причина: недостатня дія ультрафіолетового опромінення сонця, нестача свіжого повітря, штучне вигодовування немовлят, недоліки догляду за дитиною. Настає гіповітаміноз (не вистачає вітамінів групи В, ретинолу, аскорбінової к-ти).

-                     Висновок: у людей, що перехворіли на рахіт в дитинстві, викривлення кінцівок зберігається протягом всього життя(модифікація), але нащадки можуть народитися нормальними, якщо під час свого розвитку будуть отримувати нормальну дозу вітаміну Д.

o        Інший приклад модифікацій, які зберігаються протягом життя, — це диференціація личинок медоносної бджоли на цариць і робочих особин. Личинки, що розвиваються в особливих великих комірках і живляться лише «молочком», яке виробляють особливі залози робочих бджіл, розвиваються в цариць. А ті, яких вигодовують пергою (сумішшю меду і пилку), згодом стають робочими особинами — недорозвиненими самками, нездатними до розмноження. Отже, диференціація личинок жіночої статі медоносної бджоли залежить від їжі, яку вони одержують під час свого розвитку. Якщо на ранніх етапах розвитку поміняти місцями личинок, з яких у подальшому мали розвиватися цариця і робоча бджола, то відповідно зміняться характер їхнього живлення й подальша диференціація. Проте на пізніших етапах розвитку це стає неможливим.

4.                  Вивчення матеріалу:

Наведені приклади - це модифікації.

Модифікації – це зміни ознак фенотипу, спричинені факторами умов існування і не пов’язані зі зміною генотипу.

Отже, модифікації – це зміни ознак  фенотипу, спричинені факторами умов існування і не пов’язані зі зміною генотипу.

Модифікації рослин: від впливу температурного режиму, хімічного складу грунту і т.д.

Що таке модифікаційна мінливість? Які її властивості?

 Модифікаційна мінливість (від лат. модус — міра, вигляд і фаціо — роблю)  — це зміни ознак організму (його фенотипу), спричинені змінами умов середовища життя і не пов'язані зі змінами генотипу. Отже, модифікаційні зміни (модифікації) — це реакції організмів на зміну інтенсивності дії певних чинників довкілля. Вони однакові для всіх генотипно однорідних організмів.

Розповідь про модифікаційну мінливість:
- ступінь вираження модифікації залежить від інтенсивності та тривалості дії на організм певного чинника;
- модифікації не успадковуються;
- модифікації можуть зникати протягом життя особин, якщо припиняється дія фактора, який її спричиняє;
- модифікаційні зміни, що виникають переважно на ранніх етапах онтогенезу, можуть зберігатися протягом усього життя;
- модифікації спрямовані на пристосування організмів до змін дії тих чи інших факторів довкілля.

Ступінь вираженості модифікацій прямо залежить від інтенсивності й тривалості дії на організм певного чинника.

Які статистичні закономірності модифікаційної мінливості? Модифікаційна мінливість підпорядковується певним статистичним закономірностям. Зокрема, будь-яка ознака може змінюватись лише в певних межах. Такі межі модифікаційної мінливості ознак зумовлені генотипом організму і мають назву норми реакції. Отже, конкретний алельний ген зумовлює не розвиток певного, кодованого ним стану ознаки, а лише межі, в яких той може змінюватися залежно від інтенсивності дії тих чи інших чинників навколишнього середовища.

Серед ознак є такі, різні стани яких майже повністю визначаються генотипом (наприклад, розташування очей, кількість пальців на кінцівках, група крові, характер жилкування листків тощо). Але на ступінь прояву станів інших ознак (ріст і маса організмів, розміри листкової пластинки тощо) значно впливають умови довкілля.

Норма реакції для різних ознак має власні межі. Найвужча норма реакції притаманна ознакам, які визначають життєздатність організмів (наприклад, взаєморозташування внутрішніх органів), а для ознак, які не мають такого значення, вона може бути ширшою (маса тіла, ріст, колір волосся).

Лабораторна робота № 2. Вивчення мінливості рослин. Побудова варіаційного ряду і варіаційної кривої.(робота з роздатковим матеріалом)

Теоретичні відомості:

Довжина варіаційного ряду свідчить про розмах модифікаційної мінливості. Вона зумовлена генотипом організмів, але залежить від умов навколишнього середовища: чим вони будуть стабільніші, тим коротший варіаційний ряд, і навпаки.

Якщо простежити розподіл окремих варіант усередині варіаційного ряду, то можна помітити, що найбільша їхня кількість розташована в середній його частині, тобто вони мають середнє значення певної ознаки. Такий розподіл пояснюється тим, що мінімальні та максимальні значення розвитку певної ознаки формуються тоді, коли більшість чинників довкілля діє в одному напрямі: найбільш або найменш сприятливому. Але організм, як правило, відчуває на собі різний їхній вплив: одні фактори сприяють розвитку ознаки, інші, навпаки, гальмують. Саме тому ступінь розвитку певної ознаки у більшості особин виду усереднені. Так, більшість людей має середній зріст, і лише незначна частина серед них — велетні або карлики.

Розподіл варіант усередині варіаційного ряду можна графічно зобразити у вигляді варіаційної кривої.

Варіаційна крива — це графічне зображення кількісних показників мінливості певної ознаки, яке ілюструє межі модифікаційної мінливості та частоту зустрічальності окремих варіант. За допомогою варіаційної кривої можна встановити середні показники і норму реакції певної ознаки.

5.                  Узагальнення матеріалу.

Тривалий час точилися дискусії про можливість успадкування нових станів ознак, набутих організмом під час індивідуального розвитку. Вперше те, що модифікації не успадковуються, довів німецький учений А. Вейсман. Протягом багатьох поколінь він відрізав мишам хвости, але у безхвостих батьків завжди народжувалися хвостаті нащадки.

Модифікаційна мінливість відіграє виняткову роль у житті організмів, забезпечуючи, зазвичай, їхню пристосованість до мінливих умов середовища.

Підведення підсумків уроку. Виставлення оцінок. Рефлексія.

!Оцінювання роботи учнів.

? Як ви вважаєте, чи виконали завдання, що  було поставлене  на початку уроку.

Домашнє завдання.

·         Вивчити конспект з теми «Властивості модифікаційної мінливості. Поняття норми реакції, варіаційного ряду, варіаційної кривої».

·         Підготувати повідомлення на тему: «Мутаційна мінливість».