Изменчивость. Виды изменчивости. Модификационная изменчивость. Норма реакции (биология 10 класс)

Посмотрев этот видеоурок, вы сможете самостоятельно изучить тему «Изменчивость. Виды изменчивости. Модификационная изменчивость. Норма реакции». Учитель расскажет о всеобщем свойстве живых организмов – изменчивости. Затем вы узнаете о двух типах изменчивости, модификационной изменчивости и норме реакции.

БИОЛОГИЯ 10 КЛАСС

Тема: Основы генетики

Урок:Изменчивость. Виды изменчивости. Модификационная изменчивость. Норма реакции

Степанова Анна Юрьевна

к. б.н., доц. МГУИЭ

Москва

2012

Здравствуйте, тема нашего сегодняшнего урока – «Изменчивость. Виды изменчивости. Модификационная изменчивость. Норма реакции». Способность животных к изменению и приобретению признаков как своего, так и других видов называется изменчивостью. Различают два основных вида изменчивости:

1​генотипическая (наследственная) изменчивость, связанная с изменениями генетического материала;

2​модификационная (фенотипическая) изменчивость, она не связана с изменениями в генотипе и не передается следующим поколениям.

Как раз сегодня мы поговорим о модификационной изменчивости. Попробуем понять, что такое модификационная изменчивость на конкретном примере. Например, растения картофеля размножаются вегетативно, то есть каждое следующее поколение генетически идентично предыдущему. Но будет ли это означать, что все растения, которые вырастают из клубней на одной грядке, будут фенотипически одинаковыми? Нет. Многие растения значительно отличаются по кустистости, размеру и форме клубней, а также по ряду других показателей. Различия будут вызваны воздействием различных факторов внешней среды, а именно: влажности, освещенности, качеству почвы.

       

Такие изменения, которые не затрагивают генотип особи, называются модификационными. А сама изменчивость носит название модификационной. Чаще всего модификациям подвергаются количественные признаки (рост, вес и т. д.). Классическим примером модификации могут служить растения стрелолиста, которые укореняются под водой. У этих растений различают три типа листьев, возникновение которых зависит от среды, где обитают растения: под водой, на поверхности или на воздухе. Это может быть связано с уровнем влажности и освещенности, но в то же время генотип растений с разными листьями остается идентичным.

Для любых живых организмов характерна большая или меньшая зависимость от условий окружающей среды. Например, у человека цвет радужки и группа крови определяются различными генами, и условия среды на эти признаки никак не влияют. А вот рост, вес и физическая выносливость значительно зависят от внешних условий. Например, от питания или физических нагрузок. Особенный интерес вызывают однояйцевые близнецы, которые имеют полное генотипическое сходство, но в тоже время могут отличаться по некоторым фенотипическим признакам. Например, наличие родинки у одного из близнецов. А если поместить их в разные условия, например, один будет заниматься шахматами, а другой — культуризмом или легкой атлетикой, то разница между ними будет еще более очевидна.

Норма реакции — предел модификационной изменчивости какого-либо признака. Норма реакции определяется генетически и наследуется. Изменчивость признака может быть очень существенной, но она никогда не выходит за пределы нормы реакции. Примером признака с широкой нормой реакции может служить молочность у коров. А у некоторых норма реакции может быть очень узкой, например, окраска шерсти у собак.

Становится понятным, что организмом наследуется не сам признак, а способность его проявляться при определенных условиях. То есть наследуется норма реакции на внешние условия. Перечислим основные характеристики модификационной изменчивости:

1​не передаются потомкам, а передается норма реакции;

2​возникают у многих особей вида и зависят от окружающей среды;

3​возможны только в пределах нормы реакции, т. е. определяются генотипом.

Надо отметить, что модификационные изменения встречаются у всех видов организмов, независимо от их способов питания, размножения, а также разнообразия окружающей среды.

Таким образом, сегодня мы дали определение изменчивости, рассмотрели виды изменчивости, в частности, модификационную изменчивость, дали определение норме реакции. На этом наш урок закончен, всего вам доброго! До свидания!

Влияние температуры на окраску цветков у примулы. Классическим примером реакции растения на условия окружающей среды является влияние температуры на окраску цветков у примулы. Если одно из растений примулы с красными цветками из комнатных условий перенести в оранжерею с постоянной температурой 30–35 градусов и повышенной влажностью, то новые их цветки окажутся белыми. Если эти растения вновь вернуть в условия низких температур (15–20 градусов), то они опять начинают цвести красными цветками. Очевидно, что цвет сам по себе не наследуется, а наблюдается лишь изменчивость окраски в зависимости от изменения влажности и температуры.

Изменение окраски гималайских кроликов. Другим классическим примером, иллюстрирующим норму реакции, является изменчивость у гималайских кроликов. У этой породы кроликов глаза лишены пигмента, поэтому кажутся красными. Они имеют белую окраску шерсти, но остаются пигментированными ноги, хвост и уши. Оказалось, что для проявления этого признака необходимо строгое соответствие генотипа и условий среды. Генотип этих кроликов таков, что пигмент начинает вырабатываться в условиях пониженных температур. Поэтому в тех участках тела у кроликов, где кровоснабжение понижено, может развиваться черный пигмент. Если выщипать волосы из пигментированной части и позволить им расти в условиях повышенной температуры, то они окажутся белыми. Если выщипать белые волосы и переместить кролика в условия пониженной температуры, то вновь выросшие волосы окажутся пигментированными. Мы видим, что наследуется не окраска, а способность изменять пигмент в зависимости от температурных условий.

Влияние условий среды на число эритроцитов у человека. Способность организма реагировать на изменение внешних условий носит приспособительный характер и является основой учения о норме реакции. Оказалось, что у людей, которые живут в горах, и людей, которые живут ближе к морю, разное число эритроцитов в крови. То, что число эритроцитов закономерно растет у людей в горных условиях, вполне понятно, так как оно возрастает, когда напряжение кислорода в атмосфере падает. Потребность в кислороде заставляет организм реагировать на условия окружающей среды путем изменения числа эритроцитах. При смене местожительства может наблюдаться изменение числа эритроцитов в крови.