Цели урока: ознакомить учащихся с явлением модификационной изменчивости, обратить внимание на то, что границы этой изменчивости задаются генотипом, а конкретные проявления зависят от влияния окружающей среды; развивать аналитическое мышление; воспитывать чувство единства с природой. Оборудование и материалы: таблицы или слайды презентации с изображением примеров модификационной и мутационной изменчивости, коллекции листьев или хвоинок, линейка. Базовые понятия и термины: модификационная изменчивость, мутацийнаминливисть, генотип, фенотип, норма реакции, вариационный ряд, вариационная кривая.

Фенотипическая (модификационная) изменчивость

Модификациями называют фенотипические изменения, возникающие под влиянием условий среды. Размер модификационной изменчивости ограничен нормой реакции. Модификационные изменения признаки не наследуются, но ее диапазон, норма реакции, генетически обусловлены и наследуются. Модификационные изменения не вызывают изменений генотипа. Модификационная изменчивость, как правило, носит целесообразный характер. Она отвечает условиям существования, является приспособительной. По модификайнои изменчивости структура генов не меняется - меняется их экспрессия.

В результате под действием факторов окружающей среды на организм изменяется интенсивность ферментативных реакций, что обусловлено изменением интенсивности их биосинтеза. Характерные черты модификационной изменчивости:

• оборачиваемость - изменения исчезают при исчезновении специфических условий среды, которые привели к появлению модификации;

• груповиы характер;

• изменения в фенотипе не наследуются - наследуется норма реакции генотипа;

• статистическая закономерность вариационных рядов;

• модификации дифференцируют фенотип, не изменяя генотип. Как пример приспособительных модификаций можно рассмотреть

механизм образования пигмента меланина. По его выработки соответствующих четыре гена, которые находятся в разных хромосомах. Наибольшее количество аллелей этих генов - восемь - имеется у людей из самых темным цветом кожи. Если на покровы интенсивно действует такой фактор среды, как ультрафиолетовое излучение, то в случае проникновения его в нижних слоев эпидермиса клетки последнего разрушаются. Происходит высвобождение эндотелина-1 и ейкозанои-дов (продуктов распада жирных кислот), что обусловливает активацию и усиленный биосинтез фермента тирозиназы. Тирозиназа, в свою очередь, катализирует окисление аминокислоты тирозина. Дальнейшее формирование меланина происходит без участия тирозиназы, но усиление биосинтеза тирозиназы и ее активация обусловливает образование загара, что соответствует факторам среды.

Норма реакции

Норма реакции - спектр экспрессии генов при неизменном генотипа, из которого выбирается наиболее соответствующий условиям среды уровень активности генетического аппарата, и формирует специфический фенотип. Норма реакции имеет предел проявления для каждого вида - например, усиленное кормление животного обусловит рост ее массы, однако она будет находиться в пределах спектра выявления этого признака для определенного вида. Норма реакции генетически детерминирована и наследуется. Для различных изменений есть разные пределы проявления нормы реакции. Например, сильно варьирует величина удоя, производительность злаков (количественные изменения), слабо - интенсивность окраски животных и т.д. (качественные изменения). Согласно этому, норма реакции может быть узкой (качественные изменения - окраска куколок и имаго некоторых бабочек) и широкой (количественные изменения - размеры листьев растений, размеры тела насекомых зависимости от питания их куколок). Однако для некоторых количественных изменений характерна узкая норма реакции (жирность молока), а для некоторых качественных изменений - широкая (сезонные изменения окраски у животных северных широт). Всего норма реакции и интенсивность экспрессии генов на ее основе обусловливают непохожесть внутривидовых единиц.

Вариационный ряд и вариационная кривая

Вариационный ряд - это последовательность каких-либо чисел, расположенная в порядке возрастания их величин. Промежуток между крайними членами ряда называют интервалом варьирования, а длину этого интервала - размахом.

Вариационным рядом есть и ранжированы отображения проявления модификационной изменчивости - ряд модификационной изменчивости свойств организма, который состоит из отдельных связанных между собой свойств фенотипа организма, расположенных в порядке возрастания или убывания количественного выражения свойства (размеры листа, изменения интенсивности окраски меха и др.). .

Вариационная кривая является графическим отображением проявления модификационной изменчивости. Она демонстрирует как диапазон вариации свойства, так и частоту встречаемости отдельных вариант.

После построения кривой видно, что наиболее часто встречаются средние варианты проявления свойства. Причиной этого является действие факторов окружающей среды на ход онтогенеза. Некоторые факторы подавляют экспрессию генов, другие усиливают. Почти всегда эти факторы, равно действуя на онтогенез, нейтрализуют друг друга, то есть крайние проявления признаки минимизируются по частоте встречала-ности. Это и является причиной большей встречаемости особей со средним проявлением признака.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+