Урок "Модифікаційна мінливість"

Тема.  Модифікаційна мінливість.

Мета.

Навчальна. Продовжити формувати знання про закономірності мінливості; ознайомити з модифікаційною мінливістю; навчитись оцінювати ступінь і характер мінливості та будувати варіаційний ряд і графік варіаційної кривої.

Розвиваюча. Розвивати уміння порівнювати та робити висновки та узагальнення.

Виховна. Виховувати бережливе ставлення до живих організмів та оточуючих рослин і тварин.

Тип уроку. Засвоєння нових знань.

Форма уроку. Синтетичний.

Міжпредметні зв 'язки: математика, статистика, історія, українська література, товарознавство.

Матеріали та обладнання: схеми, малюнки, таблиці, мультимедійна презентація.

 

ХІД УРОКУ

1. Організаційний момент. Актуалізація опорних знань та вмінь учнів.

(робота  з картками - завданнями)

 

Тестове завдання   ( знайди пару)

 

Питання:	Відповіді:
1 Мутації, що бувають у статевих клітинах	1мутагенні
2 Мутації, що за певних умов не впливають на організм	2 каріотип
3 Фактори,  здатні спричиняти мутації	3 летальні
4 Певний набір хромосом  специфічний   для кожного виду організмів	4 модифікаційна мінливість
5 Мутації, які спричиняють загибель живих організмів	5 фізичні мутагени
6 Зміни ознак організму, що мають пристосувальний характер, спричинені навколишнім середовищам і не змінюють генотип	6 соматичні
7 Мутації,  пов’язані зі зміною кількості наборів хромосом.	7 геномні
8 Ультразвук.	8 хімічні мутагени
9 Мутації у нестатевих клітинах	9 нейтральні
10 Мутації,  пов’язані зі зміною кількості наборів хромосом, зі змінною числа хромосом окремих пар	10 хромосомні
11 Алкалоїд колхіцин	11 генеративні

 

2. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності учнів.

(проблемна ситуація, інтерактивна вправа «Ланцюг»)

     Повідомити тему, мету та завдання уроку.

проблемне запитання:

- яка мінливість, спадкова чи неспадкова, має значення у господарській діяльності людини?

Інтерактивна вправа «Ланцюг».

     На дошці написані терміни: генетика, спадковість, мінливість, генотип, фенотип, мутації.

По черзі учні пояснюють терміни.

3. Вивчення нового матеріалу.

(розповідь з використанням наочності, заповнення таблиці)

1. Що таке модифікаційна мінливість? Які її властивості?

       Модифікаційна (від лат. модус — міра, вигляд і фаціо — роблю) мінливість — це зміни ознак організму (його фенотипу), с причинені 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.

       Наприклад, у всіх рослин стрілолисту, занурених у воду, утворюються довгі й тонкі листки, а у тих, які ростуть на суходолі — вони стрілоподібні. У рослин стрілолисту, занурених у воду частково, формуються листки обох типів  (мал. 1).

 

мал. 1

Залежність форми листків у стрілолиста від умов зростання:

                    1 – на суходолі ; 2, 3 – у воді

     У денного метелика рябокрилки мінливої основне тло крил залежить від температури, за якої розвивалися лялечки: з тих, що перезимували виходять метелики з цегляно-червоним, а з тих, що розвивалися в умовах підвищених літніх  температур, з чорним тлом  крил 

(мал. 2).

Залежність забарвлення крил у метелика рябокрилки мінливої від температури:

1 – весняна форма, 2 – літня форма.

     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.

     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. Якщо рослину стрілолист (мал. 1) пересадити з води на суходіл, то нові листки матимуть не видовжену, а стрілоподібну форму. Деякі модифікації, які виникли переважно на ранніх етапах індивідуального розвитку, можуть зберігатися протягом усього життя особини. Але нащадкам вони не передаються. Наприклад, викривлення кісток нижніх кінцівок внаслідок рахіту зберігається протягом усього життя. Але в батьків, які в дитинстві перехворіли на рахіт, діти можуть народитися нормальними, якщо під час свого розвитку вони одержуватимуть потрібну кількість вітаміну D.

     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 їх живлення й подальша диференціація. Проте на пізніших етапах розвитку це стає неможливим.

     Модифікаційна мінливість відіграє виняткову роль у житті організмів, забезпечуючи, зазвичай, їх пристосованість до мінливих умов середовища. Наприклад, зміна форми листків стрілолиста із стрілоподібної на стрічкоподібну (лінійну) при зануренні цієї рослини у воду захищає її від ушкодження течією. Зміна шерсті ссавців під час осіннього линяння на густішу забезпечує захист від дії низьких температур, а загар людини — від шкідливої дії сонячного випромінювання. Все це дає підставу вважати, що подібні модифікації виникли   в процесі історичного розвитку виду як певні

 пристосувальні реакції на зміни умов середовища існування, з якими постійно  стикаються організми (мал. 3).           

мал. 3                                   

Залежність розмірів            

 кульбаби                             

від умов зростання:                 

 1 – на бідних грунтах              2  – на родючих  грунтах

 

 

 

    У  одного  з видів ранників при занурюванні рослини в воду і сильному затіненні,  верхівкове суцвіття перетворюється на бульбу. Отже, модифікації, позбавлені пристосувального значення, виникають тоді, коли організми опиняються в незвичних для  себе умовах, з якими не доводилося стикатися їх предкам. Проте не всі модифікації мають пристосувальний характер. Наприклад, якщо затінити нижню частину стебла картоплі, то на ній почнуть утворюватися надземні бульби (мал. 4).

 

 

мал. 4  Модифікація,  позбавлена                         пристосувального  характеру

 

 

 

 

Властивості модифікаційної мінливості

• Груповий характер – однотипні зміни групи організмів
• Оборотність – при усуненні дії фактора, фенотип повертається до нормального для виду стану
• Модифікаційні зміни – фенотипові. Генотип не змінюється
• Модифікації не успадковуються

 

Порівняння модифікаційної  та мутаційної форми мінливості.

Критерії порівняння	Мінливість
	модифікаційна	мутаційна
Визначення
Фактори, що її спричиняють
Властивості		Спрямованість, однотипність реакції, зміни з'являються масово
Вплив на генотип
Успадкування змін
Корисність
Приклади
Значення

 

2. Норма реакції

 

         Межі нормальної  модифікаційної    мінливості організму 

   людини. Ріст  150 – 220см.  До 150см -  карлики, після 220 см – гіганти.

 

      Варіаційна статистика – кількісний  опис модифікаційних змін у вигляді графіків і таблиць.

      Варіаційний ряд - це ряд модифікаційної мінливості ознаки, утворений варіантами, розташованими  у певній послідовності (збільшення або зменшення вираженості ознаки).

       Варіаційна крива – графічне зображення кількісних показників мінливості певної ознаки, яке ілюструє розмах мінливості й частоту зустрічання окремих варіантів.

 

 

4. Узагальнення та систематизація знань.

(тести, робота з таблицями)

 

Виберіть правильну відповідь.

А. Зазначте, чому чисельно дорівнює кількість груп зчеплення, яку має організм:

а) кількості алелів у гаплоїдному наборі самок;

б) кількості алелів у диплоїдному наборі самців;

в) кількості хромосом у диплоїдному наборі;

г) кількості хромосом у гаплоїдному наборі.
Б. Кросинговер — це:

а) обмін відповідними ділянками між гомологічними хромосомами;

б) один із типів хромосомних мутацій;

в) об'єднання гомологічних хромосом;

г) перебудова частин хромосом.

В. Зазначте, чим не обумовлена цитоплазматична спадковість:

а) наслідуванням ознак, що кодуються генами,
розташованими в мітохондріях;

б) наслідуванням ознак, що кодуються генами,
розташованими в хлоропластах;

в) проявом у нащадків ознак, обумовлених генами батьків, що містяться в ядрі, на формування яких впливає цитоплазма яйцеклітини;

г) ядерними генами.

Г. Зазначте зі зміною чого пов'язана модифікацій­на мінливість:

а) генофонду популяції;

б) генотипу;

в) каріотипу;

г) фенотипу.

Д. Зазначте, у чому полягають зміни в спадковому матеріалі під час геномних мутацій:

а) у змінах положення ділянок хромосом;

б) у змінах кількості гаплоїдних наборів;

в) у змінах амінокислотних послідовностей;

г) у додаванні декількох азотистих основ до молекули ДНК.

Е. Зазначте, яке явище, відкрите Т. Морганом, по­рушує деякі закономірності Менделя:

а) мутації;

б) модифікації;

в) домінування;

г) кросинговер.

 

 

 

 

 

Розподіліть на групи.

Спадкова мінливість

Неспадкова мінливість

Курчаве волосся у маляти, великі м'язи у спортсмена, біле пасмо волосся, диференціація личинок медоносної бджоли, диференціація лист­ків у стрілолиста, природна блондинка, гіповіта­міноз, соматична мутація, курчаве волосся від за­чіски «хімія», диференціація листків у шовкович­ного дерева, величина листків у листковій мозаїці, зміна обличчя від пластичної операції.

Уважно прочитайте другу колонку таблиці й визначте, про що йдеться.

Поняття	Характеристика
	1) Мутації, які виникають у статевих клітинах
	2) Мутації, які спричиняють загибель ор­ганізму на будь-яких етапах онтогенезу
	3) Кратне збільшення числа хромосомних наборів
	4) Мутації, які знижують життєздатність організмів
	5) Мутації, які виникають у нестатевих клітинах
	6) Мутації, які за певних умов не вплива­ють на життєздатність
	7) Мутації, пов'язані зі зміною кількості наборів хромосом
	8) Мутації, пов'язані зі зміною числа хро­мосом окремих пар, їх перебудовою
	9) Фактори, що спричиняють мутації

5. Підведення підсумків уроку.

Надання та пояснення домашнього завдання.

1. Чи можна вважати триплоїдні клітини ендо­сперму зернівок злаків поліплоїдними?
2. Яке біологічне значення має мутаційна мін­ливість?
3. В яких випадках правила розщеплення, вста­новлені Менделем, можуть порушуватись?
4. Міні – проект  (на вибір)

• «Вплив температури на зміну кольору шерсті у тварин (на прикладі сіамської кішки). Колір шерсті у них залежить від температури: тепло – темні кольори, холодно – світлі».
• «Вплив умов середовища на колір квіток китайської примули».