Урок "Модифікаційна мінливість"

Модифікаційна мінливість як наслідок взаємодії генотипу та умов довкілля

І. Актуалізація опорних знань

У цій аудиторії присутні учні, яких об’єднує навчання в одному класі. Проте серед вас є такі:

• що займаються спортом і ті що його на дух не переносять;
• які полюбляють відпочинок на природі і ті для яких відпочинок це спілкування з компютером;
• які бачили живу корову і ті, що не можуть розрізнити собаку від кота;
• які впевнені в собі або ні;
• які переймаються долею рідної країни або ті яким байдуже, в якій країні вони живуть.

Всіх рада вітати сьогодні на уроці. Дивлячись на вас важко сказати до якої категорії людей, з вище названих,  ви відноситеся. Однозначно можу стверджувати, що ви розподілені на три групи, відповідно до ряду на якому ви сидите.

Зараз я поставлю вам декілька біологічних запитань і надіюсь, що ви на них дасте чесні відповіді.

Вправа «Відмінності між людьми»

Вчитель ставить питання, учні піднімаються, якщо в них прослідковується дана ознака.

У кого голубі очі?

У кого хвилясте волосся?

Хто літом отримує засмагу?

В кого спостерігаються зміни маси тіла?

Кому вирізали апендикс?

Хто постійно змінює зачіску?

Хто має смаглявий колір шкіри?

Хто з вас подібний на своїх батьків?

Хто має генетичну копію?

У кого фенотип сформувався під впливом генотипу?

У кого постійно відбувається зміна ознак фенотипу?

ІІ. Мотивація навчальної діяльності

Ця вправа нам показала, що ми є носіями ознак, які змінюються в ході нашого життя.  Ця властивість притаманна всім живим організмам.

Що визначає фенотиповий прояв ознак? – генотип

Що визначає зміни фенотипу впродовж індивідуального розвитку організму? – умови довкілля.

Взаємодія генотипу та умов довкілля є основою формування фенотипу і його змін упродовж індивідуального розвитку організмів. Зміни фенотипу проявляються у вигляді модифікаційної неспадкової мінливості.

Оголошення теми і завдань уроку.

Тема уроку «Модифікаційна мінливість як наслідок взаємодії генотипу та умов довкілля».

Завдання:

1. Модифікаційна мінливість та її причини.
2. Вплив факторів середовища на прояв модифікаційної мінливості.
3. Статистичні закономірності модифікаційної мінливості.
4. Лабораторне дослідження мінливості в рослин і тварин.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

1. Що таке мінливість?

Мінливість – здатність організмів набувати нових ознак у процесі індивідуального розвитку.

Модифікаційна мінливість – це зміни фенотипу, набуті під час індивідуального розвитку організму, спричинені впливом умов довкілля і не пов’язані зі зміною генотипу.

У генетично однорідних організмів вони мають однаковий прояв.

2. Вплив факторів середовища на прояв модифікаційної мінливості.

Спадкова програма будь-якого організму реалізується не тільки під контролем генів, а й під впливом навколишнього середовища. Яким чином це відбувається?

Робота в групах. Кожна група отримує завдання і виконує його впродовж 3-4 хв.

Завдання 1:

1. Розгляньте малюнок. Перед вами рослина стрілолист, яка розвивається в умовах різних середовищ.

2. Визначте середовища зростання стрілолисту.
3. Визначте модифікацію, яка сформувалася під впливом даних середових.
4. Сформулюйте висновок про залежність формування модифікації від середовища існування.

Завдання 2:

1.     Розгляньте малюнок. Перед вами організми, які розвивалися за різних умов середовищ.

2.     Визначте модифікації, які зазнали змін та їх причини.
3.     Сформулюйте висновок про залежність формування модифікації від тривалості та інтенсивності дії екологічного фактора середовища на організм.

Завдання 3:

1. Розгляньте малюнок. Перед вами організми - миші, які зазнали модифікації. Їх позбавили хвостів.

2.     Визначте: чи  будуть дані модифікаціі успадковані їх нащадками?
3.     Сформулюйте висновок про успадкування модифікацій.

Завдання 4:

1. Розгляньте малюнок. Перед вами організми, в різні періоди свого життя.

2. Визначте модифікації та їх збереження впродовж життя людини.
3.     Сформулюйте висновок про збереження модифікацій упродовж життя організмів.

Завдання 5:

1. Розгляньте малюнок. Перед вами діти хворі на рахіт.

2. Що ви знаєте про дане захворювання.
3. Чи зміниться набута модифікація протягом життя організму?
4.     Сформулюйте висновок про збереження модифікацій, які виникли на початкових етапах розвитку, протягом усього життя.

Завдання 6:

1. Розгляньте малюнок. Перед вами організми, які розвивалися за різних умов.

2. Що є причиною модифікаційних змін? Яке це має значення в житті організмів?
3. Сформулюйте висновок про роль модифікацій в житті організмів.

Підсумок:

1. Ступінь прояву модифікації залежить від середовища
2. Ступінь прояву модифікації залежить від інтенсивності і тривалості дії певного екологічного фактору на організм
3. Модифікації не успадковуються
4. Модифікації можуть зникати протягом життя особини, якщо припиняється дія фактору, що їх спричиняє
5. Модифікації, які виникли на ранніх етапах індивідуального розвитку, можуть зберігатися протягом усього життя особини
6. Модифікації забезпечують пристосування до змінних умов середовища життя

Брейн-ринг «Спадкова ознака чи модифікація».

Застосування отриманих знань для розв’язку ситуаційних завдань.

За малюнками команди за 20с мають визначити характер ознаки – спадковий чи набутий. Відповідь обґрунтувати.

Рослини є генетично однорідними. Відмінні ознаки сформувалися внаслідок зростання за різних умов: 1 – на світлі, 2 – в затінку.

2.

Модифікація. Трутні розвиваються з незапліднених яєць, матка і робочі бджоли - з запліднених яєць. Матка розвивається з личинок, що розвиваються у великих комірках стільників і вигодовуються «молочком», робочі бджоли – розвиваються у комірках звичайних розмірів і вигодовуються пергою (сумішшю пилка і меду).

3.

Модифікація. Забарвлення шерсті формується під впливом температури різних частин тіла.

4.

Спадкова ознака. Мулати і метиси народжуються в сім’ях в яких батьки належать різним расам.

Модифікації. В Китаї маленьким дівчинкам з 5 років замотували ноги формуючи ноги-лотоса.

5. «... Це була якась кутаста, рухлива грудочка, утиснута у полотняний мішок ... З мішка стирчала голова. Голова ця була потворна. Особливо звертали на себе увагу копиця рудих волос, одне око, рот і зуби.»

Спадкова ознака. Квазімодо народився з вадами за які його переслідували і зневажали люди.

6. Міцні ноги рано чи пізно почнуть спотикатися, випрямлена спина зігнеться,

…. , прекрасне обличчя вкриється зморшками …

В. Шекспір

1953

Королева Єлизавета

2018

Модифікації.

Модифікації. Сколіоз – бічні викривлення хребта, що розвиваються внаслідок порушення постави.

У Нефертіті довга шия є спадковою ознакою.

У жінки-каян – модифікація. Жінки падаунг, починаючи приблизно з п'ятирічного віку, носять на шиї мідні кільця (точніше спіралі з прута завтовшки біля одного сантиметра, що мають вигляд кілець), які встановлюються місцевими жінками з належною кваліфікацією. Поступово кількість кілець (вірніше оборотів спіралі) збільшується, що приводить до ефекту «витягування шиї», тому туристи називають їх жінками—жирафами. У дорослої жінки кількість кілець може досягати пари десятків, а їх вага — чотирьох-п'яти кілограмів. Періодично кільця (спіралі) за бажанням, або за необхідності, знімаються і надягають знову, шкоди здоров'ю це не завдає. У разі повної відмови від носіння кілець, шия приймає звичайний вид за період від року до трьох.

3. Статистичні закономірності модифікаційної мінливості.

Пояснення вчителя

4. Виконання лабораторного дослідження

Тема. Дослідження мінливості у рослин і тварин

Мета: дослідити модифікаційну мінливість у рослин і тварин, набути умінь побудови варіаційного ряду та варіаційної кривої; навчитися за варіаційним рядом і варіаційною кривою характеризувати норму реакції ознаки.

Обладнання і матеріали: листя лавровишні, лінійка.

Із правилами безпеки ознайомлений (-а), зобов’язуюся їх дотримуватись 

____________ (підпис)

Використай у роботі

•    Мінливість – загальна властивість живих істот набувати відмінностей між особинами одного виду.
•    Модифікаційна мінливість – це форма неспадкової мінливості, яка пов'язана зі змінами фенотипу внаслідок впливу умов існування і не пов'язана зі змінами генотипу. Модифікаційна мінливість зустрічається у всіх організмів, незалежно від способів розмноження, видової належності і різноманітності умов існування. Модифікаційні зміни ознак не успадковуються, але їх норма реакції, тобто діапазон мінливості, є спадковою ознакою і визначається генотипом.
•    Модифікаційна мінливість підпорядковується певним статистичним закономірностям. Для визначення цих закономірностей слід проаналізувати зміни ознаки під час певної сукупності спостережень, яка називається вибіркою. Вибірка може включати від 10 до 1000 спостережень. На основі даних вибірки будують ряд мінливості ознаки, або варіаційний ряд.
•    Варіаційний ряд – послідовність чисельних показників проявів певної ознаки (варіант), розташованих у порядку їхнього зростання чи зменшення.
•    Варіаційна крива – це графічне вираження кількісних показників мінливості певної ознаки, яке ілюструє як розмах цієї мінливості, так і частоту проявів окремих варіант.
•    Норма реакції – межі модифікаційної мінливості ознаки, які визначаються генотипом. Фенотиповий їх прояв може змінюватися під впливом умов середовища.
•    Норма реакції для різних ознак може бути однозначною (наприклад, групи крові, колір очей), вузькою (жирність молока у корів), широкою (кількість молока у корів).

ХІД ДОСЛІДЖЕННЯ

І. Дослідження модифікаційної мінливості у рослин.

1.      Розгляньте 30 листків лавровишні. Визначте ознаки зовнішньої будови, якими вони різняться між собою:

 1 ____________________________________________________________________

 2 ____________________________________________________________________

 3 ____________________________________________________________________

2.      Дослідіть довжину кожної листкової пластинки. Виміряйте лінійкою довжину листкових пластинок у міліметрах. Дані занесіть до таблиці:

3.      Порівняйте довжину всіх 30 листків. Визначте варіанти даної ознаки від найменшої до найбільшої і частоту прояву ознаки. Дані занесіть до таблиці:

4.      Визначте середню величину ознаки за формулою:

де М - середнє значення ознаки; ∑ - сума варіант, (V·p) – добуток довжини листка на частоту прояву; n - кількість варіант.

М = ________

5.      Побудуйте варіаційний ряд. Для цього на осі абсцис відмітьте номер варіанти, а на осі ординат – довжину листкової пластинки у міліметрах.

6.      За побудованим варіаційним рядом визначте:

межі норми реакції ____________________________________________________

тип норми реакції _____________________________________________________

7.      Побудуйте варіаційну криву. Для цього на осі абсцис відмітьте довжину листка в міліметрах, а на осі ординат – частоту прояву ознаки.

8.      За побудованою варіаційною кривою визначте:

межі норми реакції ____________________________________________________

прояв ознаки з найбільшою частотою зустрічі  _____________________________

Порівняйте середнє значення прояву ознаки, яка частіше зустрічається ________

 ____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

ІІ. Дослідження мінливості у тварин.

1.      За малюнком 1, ознайомтеся з різними конями світло-гнідої масті.

Мал. 1. Коні світло-гнідої масті

2.      Встановіть п’ять ознак, які характеризують дану масть:

1 ______________________________  2 ______________________________

3 ______________________________  4 ______________________________

5 ______________________________  

3.      За малюнком 1 прослідкуйте за мінливістю даних ознак у різних особин. Визначте норму реакції (широка, вузька) даних ознак.

Зробіть підсумок виконаної роботи

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ІV. Домашнє завдання: 

1. Опрацювати § 35

2. Завершити лабораторне дослідження 3

3. Підібрати пари прикладів:

- спадкова ознака – модифікація

- ознаки з вузькою та широкою нормою реакції

4.Дати відповідь на запитання. Знання біології: Спадкова ознака чи модифікація?