Урок по общей биологии. Модификационная изменчивость.

"Модификационная изменчивость"

9 класс.

Цель урока: расширить знания учащихся о влиянии факторов окружающей среды на процесс формирования признаков организмов; выявить закономерности модификационной изменчивости в массе случайных явлений и определить их практическое значение;

Задачи урока:

• сформировать знания о модификационной изменчивости; дать понятие «норма реакции»
• формировать умение описывать фенотип растений; дать понятие «вариационный ряд – вариационная кривая», т.е. показать статистический характер модификационной изменчивости;
• выработать умение экспериментально получать вариационный ряд и строить вариационную кривую.

Оборудование:

• Презентация с использованием набора ЦОР.
• Раздаточный материал для проведения Лабораторной работы (карточки, семена фасоли, листья лавровишни), линейки.
• Компьютер, интерактивная доска.

Форма урока – лекция/лабораторная работа. Понятия урока: модификационная изменчивость, качественные и количественные признаки, широкая и узкая норма реакции, вариационный ряд, вариационная кривая. Ход урока

I.Повторение, беседа 1. Дайте определение терминам: генетика; наследственность; Каким способом передаются наследственные признаки?

-Генетика изучает основные закономерности наследственности и изменчивости.

-Наследственность – свойство организмов передавать свои признаки и особенности развития следующему поколению.

-Материальные основы наследственности – хромосомы (ДНК), процессы мейоза и оплодотворения.

Мы рассмотрели основные закономерности наследственности, установленные Грегором Менделем и Томасом Морганом. Помимо наследственности объектом исследования генетики является всеобщее свойство всех живых организмов – изменчивость.

2.Дайте определение изменчивости.

- Изменчивость – свойство живых организмов приобретать в процессе индивидуального развития новые признаки и свойства (способность организмов изменять свои признаки и свойства). Процесс возникновения различий между особями одного вида в ходе онтогенеза.

3.Назовите формы изменчивости, выделенные Ч. Дарвином.

• Наследственная, ненаследственная.
• Неопределённая, определённая

4.Какие названия получили эти формы изменчивости в современной генетике?

• Модификационная, мутационная;
• Фенотипическая, генотипическая.

(Демонстрация ЦОРа "Изменчивость наследственная и ненаследственная")

II.Тема урока

«Модификационная изменчивость»

Вот посмотрите, на слайде несколько фотографий с одного и того же кадра, но они все имеют разное изображение. Четкость изображения, контрастность, возможность рассмотреть отдельные детали в значительной степени будут зависеть от примененных к ним эффектов и процесса печати, то есть той среды, в которой протекает весь процесс воспроизведения изображения на фотобумаге. Если представить, что генотип это снятый кадр, на котором запечатлены наследственные задатки организма, а фенотип – отпечатанная фотография, что можно сказать?(Ответы учащихся). Запись темы урока.

1. Прочитайте понятия, дайте им формулировку, покажите взаимосвязь между ними.

Ген

Фенотип

Факторы окружающей среды

Признак

Генотип

- Ген – участок молекулы ДНК, несущий информацию об одном белке, а следовательно об одном признаке.

- Фенотип – результат реализации генотипа, совокупность признаков и свойств организма.

- Факторы окружающей среды – факторы среды, которые могут оказывать влияние на развитие организма.

- Признак – особенность строения, развития или функционирования организма.

- Генотип – наследственная основа организма, совокупность всех генов организма, локализованных в хромосомах.

(Демонстрация ЦОРа "Модификационная изменчивость")

Запишите в тетради схему, иллюстрирующую зависимость фенотипа от факторов внешней среды.

2. Как развивается признак организма? Нижеследующая формула это поясняет:

Признак = генотип + среда

т.е. один генотип может дать множественное развитие признака в зависимости от влияния среды – примеры этого можно увидеть на слайде.

-Вернемся к «формуле». Признаки можно поделить на две группы (с некоторыми примерами):

Признаки организма:

Качественные:

• окраска цветов, шерсти, глаз;
• форма плодов;
• половые различия.

Легко классифицируются и определяются визуально. Меньше подвержены влиянию условий внешней среды.

Количественные:

• яйценоскость;
• молочность;
• масса семян.

Можно изучать с помощью измерений и подсчета. Очень сильно зависит от условий среды.

- Мы видим, что организм способен реагировать на воздействие окружающей среды, эта способность организма называется изменчивостью.

Т. о. фенотип – это один из возможных случаев реализации генетической информации. Под влиянием внешней среды возникают модификации, которые носят приспособительный характер, но не наследуются. Это обобщение было сделано немецким ученым Августом Вейсманом.

Изменчивость организма, возникающая под влиянием факторов внешней среды и не затрагивающая генотип, называется модификационной.

Модификационная изменчивость – изменчивость фенотипа; реакция генотипа на условия обитания. Запись определения в тетрадь.

Модификация – ненаследственное изменение фенотипа, возникающее под влиянием факторов внешней среды.

(Демонстрация ЦОРа Виды изменчивости)

-Можно ли в изменениях признаков и свойств организмов выявить определенные закономерности? Листья, цветки, плоды, выросшие на одном растении, редко бывают одного размера. Почему? -На этот вопрос мы сможем ответить, выполнив лабораторную работу.

3.Физкультминутка.

4. Лабораторная работа.

Выполните лабораторную работу «Выявление закономерностей модификационной изменчивости организмов».

Карточки для работы см. в приложении 1.

Самостоятельная работа по группам (4 группы) 7 - 10 мин (по инструктивным карточкам). В каждой группе по одному ученику – эксперту, который оценивает работу каждого и результаты работы вносит в таблицу. См. приложение 2.

Распределение обязанностей участников группы: 1.Проводит измерения 2.Заполняет вариационный ряд 3.Строит вариационную кривую 4.Делает выводы 5.Оформляет на доске результаты работы (иллюстрации графика на интерактивной доске).

Обсуждение итогов. (Совместно отвечаем на вопросы поставленные в лабораторных работах, обсуждаем результаты, делаем выводы).

Какие формы встречаются часто, какие редко?

- Часто встречаются формы со средним значением признака, а формы с минимальным и максимальным значением встречаются редко.

Какая должна быть выборка?

- Не менее 25 экземпляров.

Что такое вариационный ряд и вариационная кривая?

Вариационный ряд- это ряд модификационой изменчивости признака, слагающийся из определенных значений, вариаций, расположенных в порядке увеличения или уменьшения.

Вариационная кривая- графическое изображение В.Р.на оси координат. (Запись определения в тетрадь).

( Демонстрация ЦОРа "Модификационная кривая")

Есть ли ограничение в изменениях признака?

- Есть минимальное и максимальное ограничение в развитии признака.

Чем важны для нас полученные в ходе проведения лабораторной работы сведения?

- По наследству организм получает задатки развития признаков, а то, насколько они будут развиты, зависит от организма. Однако нельзя до бесконечности развивать задатки, т. к. есть границы развития признака, заложенные в генотипе.

Несмотря на то, что под влиянием условий внешней среды признаки могут изменяться, эта изменчивость не беспредельна. У модификационной изменчивости есть довольно жесткие границы или пределы проявления признака, обусловленные генотипом. Пределы модификационной изменчивости признака организма называют его нормой реакции.

Норма реакции – степень варьирования признака или пределы модификационной изменчивости, обусловленные генотипом. (Запись определения в тетрадь).

(Демонстрация ЦОРа "Норма реакции")

Итак, мы убедились, что в проявлениях модификационной изменчивости есть определённые закономерности.

5.Выводы:

1.Проявление признака не выходит за пределы нормы реакции, которая определяется генотипом.

2.Среди показателей изменчивости данного признака чаще всего встречаются средние значения признака, а минимальные и максимальные проявления признак встречаются как исключения.

3.Модифиационной изменчивости присущи статистические закономерности, среднее значение признака обнаруживается только при массовых подсчетах (Чем больше данных, тем более четко проявляется закономерность).

4.Модификационная изменчивость играет огромную роль в практической деятельности человека (Генетические возможности сорта и породы максимально проявляются в оптимальных условиях).

Т. о., все агро- и зоотехнические приёмы направлены на достижения максимальной продуктивности организмов в пределах, допускаемых нормой реакции.

6.Основные характеристики модификационной изменчивости.

1.Носит групповой характер. Проявление модификационной изменчивости носит групповой характер, т. е. все особи данного вида, помещенные в одинаковые условия, приобретают сходные признаки.

2.Зависит от окружающих условий. Модификационная изменчивость зависит от конкретных условий окружающей среды.

3.Является определённой. Модификационная изменчивость является определённой, то есть всегда соответствует тем факторам, которые её вызывают. Так, повышенные физические нагрузки влияют на степень развития мышц, но не изменяют цвет кожи, а ультрафиолетовые лучи изменяют цвет кожи человека, но не изменяют пропорций тела.

4.Определяется нормой реакции. Несмотря на то, что под влиянием условий внешней среды признаки могут изменяться, эта изменчивость не беспредельна. У модификационной изменчивости есть довольно жесткие границы или пределы изменения признака, обусловленные генотипом. Пределы модификационной изменчивости признака организма называют его нормой реакции.

- Значит, наследуется не признак как таковой, а его способность изменяться в пределах нормы реакции под воздействием факторов среды. Гены определяют развитие признака, а его проявление и степень выраженности во многом определяется условиями среды.

7.Значение модификационной изменчивости в природе.

( Демонстрация заранее приготовленной презентации ученика).

В качестве примера можно использовать следующую информацию. Роль модификационной изменчивости велика, т.к. она обеспечивает организмам возможность в течении их жизни адаптироваться (приспосабливаться) к изменяющимся условиям среды. Можно привести в доказательство этого некоторые примеры:

• Усиленная пигментация кожи имеет защитное значение;
• Число эритроцитов закономерно растет при повышении местожительства человека над уровнем моря; потребность в кислороде при его низких концентрациях заставляет человека и животных адаптивно реагировать изменением числа эритроцитов на разных высотах;

• В холодное время года у млекопитающих развивается более густой и длинный мех, в подкожной жировой клетчатке активно накапливается жир, который обеспечивает теплоизоляцию;

• При обитании в холодных заснеженных районах зайцы-беляки щеголяют весь год в белой шубке. А там где снег – редкость, заяц не белеет вовсе.

8. Рефлексия. SMS

Ученикам предлагается на бумажных сотовых телефонах написать SMS –сообщение другу о том, как прошёл урок, оценить, как плодотворно он работал.