V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Цель: сформировать знания по модификационной и онтогенетической изменчивости.

Задачи:

Образовательные:

Рассмотреть особенности модификационной (ненаследственной) изменчивости; выявить статистический характер закономерностей модификационной изменчивости;выработать умение строить вариационный ряд и график изменчивости изучаемого признака; рассмотреть особенности онтогенетической (возрастной) изменчивости. Дать понятия «модификационная изменчивость», «адаптация», «норма реакции», «модификация», «возрастная изменчивость», «вариационный ряд».

Развивающие:

Развитие навыков систематизации данных; развитие речи; развитие понятия «изменчивость».

Воспитательные:

Формирование научного мировоззрения, экологическое воспитание.

Тип урока: комбинированный

Методы:

Словесные:рассказ, объяснение, инструктаж.

Наглядные:демонстрация изобразительных пособий

Практические:лабораторная работа «Построение вариационного ряда и вариационной кривой. Определение нормы реакции».

Оборудование: таблица «Модификационная изменчивость. Стрелолист»; таблицы с вариационными рядами; семена фасоли, колосья пшеницы, листья клена американского (гербарий), листья акации белой (гербарные образцы), раковины моллюсков - (по 15 экземпляров одного вида на рабочую группу); линейки и/или сантиметр.

Ход урока

I. Организационный момент – приветствие учащихся, постановка перед ними цели занятия.

II. Опрос – терминологический диктант

Дополните предложения, используя термины из предложенного списка.

Генетика

Наследственность

Изменчивость

Генотип

Фенотип

Гомозиготная

Гетерозиготная

Доминантный ген

Рецессивный ген

Аллельные гены

В идентичных участках гомологичных хромосом расположены ___ гены.

Аллельные гены только одного типа содержит _____ особь.

Особь с разными наследственными задатками называется _____.

Свойство организмов, противоположное наследственности называется ____.

Благодаря свойству ____ все живые организмы сохраняют у своих потомков характерные черты своего вида.

Наука, изучающая закономерности наследственности, наследования и изменчивости носит название ____.

Индивидуальное сочетание всех генов, в хромосомах клеток отдельной особи называют _____.

Ген, который выражен в фенотипе независимо от присутствия в геноме другой аллели этого гена называется ____.

В процессе взаимодействия генотипа и окружающей среды формируется _____ .

Ген, который при скрещивании с доминантной аллелью не проявляется в фенотипе, носит название _____.

III. Изучение нового материала – объяснение с элементами беседы.

Этап 1. Понятие «Изменчивость». Виды изменчивости.

Ребята, давайте вспомним, что же такое изменчивость.

(Предполагаемые ответы: изменчивость – это свойство организмов приобретать новые признаки под воздействием различных факторов). Если учащиеся затруднились с ответом, учитель сам дает ответ на свой вопрос.

Изменчивость заключается в изменении наследственных задатков, то есть генов. Изменчивость противоположна наследственности. Если наследственность стремиться закрепить признаки и свойства организма, то изменчивость обеспечивает появление новых признаков и свойств организма. Благодаря изменчивости организмы приспосабливаются к изменяющимся условиям окружающей среды.

Различают два типа изменчивости: наследственную, или генотипическую, и ненаследственную, или фенотипическую, - изменчивость, при которой изменения генотипа не происходит.

На доске появляется схема, которую дети переносят в тетрадь.

С генотипической изменчивостью мы познакомились на предыдущем уроке. Сегодня же предстоит изучить второй тип.

Понятие «модификационная изменчивость»

Большую роль в формировании признаков организма играет среда его обитания. Каждый организм развивается и обитает в определённой среде, испытывая на себе действие её факторов, способных изменять морфологические и физиологические свойства организмов, т. е. их фенотип.

Изменчивость организмов, возникающая под влиянием факторов внешней среды и не затрагивающая генотипа, называется модификационной. (Запись в тетрадь.)

Модификационная изменчивость называется фенотипической, так как под влиянием внешней среды происходит изменение фенотипа, генотип остаётся неизменным. Классическим примером изменчивости признаков под действием факторов внешней среды является разнолистность у стрелолиста (на доске таблица с изображением строения стрелолиста): погружённые в воду листья имеют лентовидную форму, листья, плавающие на поверхности воды, - округлую, а находящиеся в воздушной среде – стреловидную форму. Если же всё растение оказывается полностью погружённым в воду, его листья только лентовидные.

Этап 2. Характеристики модификационной изменчивости

Модификационная изменчивость носитгрупповой характер, то есть все особи одного вида, помещённые в одинаковые условия, приобретают сходные признаки. Например, если сосуд с эвгленами зелёными поместить в темноту, то все они утратят зелёную окраску, если же вновь поставить на свет – все опять станут зелёными.

Модификационная изменчивость является определённой, то есть всегда соответствует факторам, которые её вызывают. Так, ультрафиолетовые лучи изменяют окраску кожи человека (усиливает синтез пигмента), но не изменяет пропорции тела человека, а усиленные физической нагрузки влияют на степень развития мышц, но не на цвет кожи.

Под влиянием условий среды признаки могут изменяться, но эта изменчивость не беспредельна. Даже в случае нормального развития признака степень его выраженности различна. Так, на поле пшеницы можно обнаружить растения с крупными колосьями (20 см и более) и очень мелкими (3-4 см). Это объясняется тем, что генотип определяет границы, в пределах которого может происходить изменение признака. Степень варьирования признака, или пределы модификационной изменчивости, называют нормой реакции. (Определение учащиеся записывают в тетрадь со слов учителя, либо с учебника)Как правило, количественные признаки (урожайность, размер листьев, удойность коров, яйценоскость кур) имеют более широкую норму реакции. Качественные признаки (цвет шерсти, жирность молока, строение цветка, группа крови) более узкую норму реакции.

Модификационная изменчивость многих признаков растений, животных и человека подчиняется общим закономерностям. Эти закономерности выявляются на основании анализа проявления признака у группы особей.

Каждое конкретное значение изучаемого признака называют вариантой и обозначают буквой V.

Частота встречаемости отдельных вариант обозначается буквой P. (запись в тетрадь). При изучении изменчивости признака в выборочной совокупности составляют вариационный ряд, в котором особи располагаются по возрастанию показателя изучаемого признака.

В 1835 году бельгийский математик Л. Кетле, изучая изменчивость, отметил, что в вариационном ряду больше встречается особей, у которых величина того или иного признака равна средней или же близка к ней.

На основании вариационного ряда строится вариационная кривая – графическое отображение частоты встречаемости каждой варианты. (Запись в тетрадь).

Эти общие закономерности мы и рассмотрим в ходе выполнения лабораторной работы.

Этап 3. Выполнение лабораторной работы

«Построение вариационного ряда и вариационной кривой. Определение нормы реакции» по розданным инструктивным карточкам.

Выполнение лабораторной группы производится рабочими группами по вариантам. Каждая группа имеет свой объект изучения и свою инструктивную карточку.

Лабораторная работа

Изменчивость, построение вариационного ряда

и вариационной кривой. Определение нормы реакции.

Цель: познакомить учащихся со статистическими закономерностями модификационной изменчивости, выработать умение

строить вариационный ряд и график изменчивости изучаемого признака.

Вариант – 1.

Оборудование: семена фасоли (15 шт.), линейка.

ХОД РАБОТЫ:

1. Измерить длину семени фасоли:

№ измерения	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Длина в мм (V)

1. Определить частоту встречаемости значений длины семени. Определите, какая длина встречается наиболее часто, какая — редко.

Значение длины в мм (V)

Частота встречаемости (Р)

Это вариационный ряд.

1. Постройте вариационную кривую. Для этого по горизонтали (на оси абсцисс) отложите размеры семени, по вертикали (на оси ординат) — число, соответствующее частоте встречаемости. Масштаб может быть произвольный.

1. Определите норму реакции (используйте для этого задание №2). Норму реакции вычисляют следующим образом. От максимального размера длины листьев вычитают минимальный размер. N= max-min

1. Определите среднюю величину признака по формуле:

где М – средняя величина, V – варианта, P – частота встречаемости вариант, n – общее число вариант вариационного ряда.

1. Сделайте вывод о том, какая закономерность модификационной изменчивости вами обнаружена.

Вариант – 2.

Оборудование: колосья пшеницы (15 шт.).

ХОД РАБОТЫ:

1. Посчитайте кол-во колосков в соцветии пшеницы:

№ измерения	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Кол-во колосков (V)

1. Определить частоту встречаемости значений количества колосков. Определите, какое кол-во встречается наиболее часто, какое — редко.

Кол-во колосков (V)

Частота встречаемости (Р)

Это вариационный ряд.

1. Постройте вариационную кривую. Для этого по горизонтали (на оси абсцисс) отложите количество колосков, по вертикали (на оси ординат) — число, соответствующее частоте встречаемости. Масштаб может быть произвольный.

1. Определите норму реакции (используйте для этого задание №2). Норму реакции вычисляют следующим образом. От максимального количества колосков в соцветии вычитают минимальное количество. N= max-min

1. Определите среднюю величину признака по формуле:

где М – средняя величина, V – варианта, P – частота встречаемости вариант, n – общее число вариант вариационного ряда.

1. Сделайте вывод о том, какая закономерность модификационной изменчивости вами обнаружена.

Вариант – 3.

Оборудование: листья клена американского (15 шт.), линейка.

ХОД РАБОТЫ:

1. Измерьте длину листьев клена и занесите результаты в таблицу:

№ измерения	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Длина листа в мм (V)

1. Определить частоту встречаемости значений длины листа. Определите, какая длина встречается наиболее часто, какая — редко.

Длина листа в мм (V)

Частота встречаемости (Р)

Это вариационный ряд.

1. Постройте вариационную кривую. Для этого по горизонтали (на оси абсцисс) отложите размеры листа, по вертикали (на оси ординат) — число, соответствующее частоте встречаемости. Масштаб может быть произвольный.

1. Определите норму реакции (используйте для этого задание №2). Норму реакции вычисляют следующим образом. От максимального значения длины листа вычитают минимальный размер. N= max-min

1. Определите среднюю величину признака по формуле:

где М – средняя величина, V – варианта, P – частота встречаемости вариант, n – общее число вариант вариационного ряда.

1. Сделайте вывод о том, какая закономерность модификационной изменчивости вами обнаружена.

Вариант – 4.

Оборудование: листья акации белой (15 шт.).

ХОД РАБОТЫ:

1. Посчитайте кол-во простых листочков в составе сложного листа:

№ измерения	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Кол-во листочков (V)

1. Определить частоту встречаемости значений количества простых листочков. Определите, какое кол-во встречается наиболее часто, какое — редко.

Кол-во листочков (V)

Частота встречаемости (Р)

Это вариационный ряд.

1. Постройте вариационную кривую. Для этого по горизонтали (на оси абсцисс) отложите количество листочков, по вертикали (на оси ординат) — число, соответствующее частоте встречаемости. Масштаб может быть произвольный.

1. Определите норму реакции (используйте для этого задание №2). Норму реакции вычисляют следующим образом. От максимального количества листочков в составе сложного листа вычитают минимальное количество. N= max-min

1. Определите среднюю величину признака по формуле:

где М – средняя величина, V – варианта, P – частота встречаемости вариант, n – общее число вариант вариационного ряда.

1. Сделайте вывод о том, какая закономерность модификационной изменчивости вами обнаружена.

Вариант – 5.

Оборудование: раковины моллюсков (15 шт.), линейка.

ХОД РАБОТЫ:

1. Измерить длину раковин моллюсков:

№ измерения	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Длина в мм (V)

1. Определить частоту встречаемости значений длины раковины. Определите, какая длина встречается наиболее часто, какая — редко.

Значение длины в мм (V)

Частота встречаемости (Р)

Это вариационный ряд.

1. Постройте вариационную кривую. Для этого по горизонтали (на оси абсцисс) отложите размеры раковины, по вертикали (на оси ординат) — число, соответствующее частоте встречаемости. Масштаб может быть произвольный.

1. Определите норму реакции (используйте для этого задание №2). Норму реакции вычисляют следующим образом. От максимального размера длины раковины вычитают минимальный размер. N= max-min

1. Определите среднюю величину признака по формуле:

где М – средняя величина, V – варианта, P – частота встречаемости вариант, n – общее число вариант вариационного ряда.

1. Сделайте вывод о том, какая закономерность модификационной изменчивости вами обнаружена.

Этап 5. Отчет групп о проведенной работе

Представитель от каждой группы докладывает о проведенной работе и полученных результатах. Учитель подытоживает всю работу класса.

IV Закрепление – тест «Типы изменчивости»

Вариант 1.

Как называется модификационная изменчивость?

а) комбинативная

б) наследственная

в) ненаследственная

г) индивидуальная

2. Чем характерны признаки при модификационной изменчивости?

а) зависят от окружающей среды

б) могут быть полезными и вредными

в) возникают внезапно

г) являются доминантными и рецессивными

3. Проявление, какого признака нельзя отнести к модификационной изменчивости?

а) рост учащихся одного возраста

б) размер диаметра клубней картофеля

в) масса семян фасоли

г) окраска белой вороны

4. Каковы особенности модификационной изменчивости?

а) проявляется у каждой особи индивидуально, т.к. изменяется генотип

б) носит приспособительный характер, генотип при этом не изменяется

в) не имеет приспособительного характера, вызвана изменением генотипа

г) подчиняется законам наследственности, генотип при этом не изменяется

5. Модификационная изменчивость

а) носит групповой характер

б) носит индивидуальный характер

в) наследуется

г) изменяет генотип

Вариант № 2.

Организмы приспосабливаются к конкретным условиям среды, не меняя генотип за счёт изменчивости

а) мутационной

б) комбинативной

в) относительная

г) модификационная

2. У листьев, сорванного с одного дерева изменчивость?

а) мутационная

б) комбинативная

в) модификационная

г) все листья одинаковы, изменчивости нет

3. Роль модификационной изменчивости

а) приводит к изменению генотипа

б) приводит к перекомбинации генов

в) позволяет приспосабливаться к различным условиям среды

г) не имеет значения

4. Модификационная изменчивость в отличие от мутационной изменчивости:

а) обычно проявляется у большинства особей

б) характерна отдельным особям вида

в) связанна с изменением генов

г) носит наследственный характер

5. Увеличение массы тела у домашних животных при изменении рациона питания относят к изменчивости:

а) модификационной

б) цитоплазматической

в) генотипической

г) комбинативной

V. Подведение итогов. Оценка деятельности учащихся. Выставление отметок. Установление достижения цели урока.

VI.Домашнее задание. Самостоятельное освоение по учебнику материала «Онтогенетическая изменчивость».

Литература:

1. Анастасова Л.П. Самостоятельные работы учащихся по общей биологии: пособие для учителя [Текст] / Л.П. Анастасова. – М.: Просвещение, 1989. – 175 с.

2. Мягкова А.В., Комиссаров К.Д. Методика обучения общей биологии: пособие для учителя [Текст] / А.В. Мягкова, К.Д. Комиссаров. – М.: Просвещение , 1985. – 287 с.

3. Пономарева И.Н. , Корнилова О.А., Чернова Н.М. Основы общей биологии: учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений [Текст] / под ред. И.Н. Пономаревой. – М.: Вентана-Граф, 2004. – 240 с.

Код для цитирования: Скопировать