Характеристика модификационной изменчивости

Генетика изучает не только наследственность, но и изменчивость организмов. Изменчивостью называют способность живых организмов приобретать новые признаки и свойства. Благодаря изменчивости, организмы могут приспосабливаться к изменяющимся условиям среды обитания.

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

Большую роль в формировании признаков организмов играет среда его обитания. Каждый организм развивается и обитает в определенной среде, испытывая на себе действие ее факторов, способных изменять морфологические и физиологические свойства организмов, т.е. ихфенотип.

Изменчивость организмов, возникающая под влиянием факторов внешней среды и не затрагивающая генотипа, называется модификационной.

© Модификационная изменчивость называется фенотипической, так как под влияние внешней среды происходит изменение фенотипа, генотип остается неизменным. Классическим примером изменчивости признаков под действием факторов внешней среды является разнолистность у стрелолиста: погруженные в воду листья имеют лентовидную форму, листья, плавающие на поверхности воды, — округлую, а находящиеся в воздушной среде, — стреловидные. Если же все растение оказывается полностью погруженным в воду, его листья только лентовидные. Под действием ультрафиолетовых лучей у людей (если они не альбиносы) возникает загар в результате накопления в коже меланина, причем у разных людей интенсивность окраски кожи различна. Если же человек лишен действия ультрафиолетовых лучей, изменение окраски кожи у него не происходит.

© Модификационная изменчивость носит групповой характер, то есть все особи одного вида, помещенные в одинаковые условия, приобретают сходные признаки. Например, если сосуд с эвгленами зелеными поместить в темноту, то все они утратят зеленую окраску, если же вновь выставить на свет — все опять станут зелеными.

© Модификационная изменчивость является определенной, то есть всегда соответствует факторам, которые ее вызывают. Так, ультрафиолетовые лучи изменяют окраску кожи человека (так как усиливается синтез пигмента), но не изменяют пропорций тела, а усиленные физические нагрузки влияют на степень развития мышц, а не на цвет кожи.

Однако не следует забывать, что развитие любого признака определяется, прежде всего, генотипом. Вместе с тем, гены определяют возможность развития признака, а его появление и степень выраженности во многом определяется условиями среды. Так, зеленая окраска растений зависит не только от генов, контролирующих синтез хлорофилла, но и от наличия света. При отсутствии света хлорофилл не синтезируется.

Несмотря на то, что под влиянием условий внешней среды признаки могут изменяться, 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 определенные границы, в пределах которых может происходить изменение признака. Степень варьирования признака, или пределы модификационной изменчивости, называют нормой реакции. Как правило, количественные признаки (урожайность, размер листьев, удойность коров, яйценоскость кур) имеют более широкую норму реакции, нежели качественные признаки (цвет шерсти, жирность молока, строение цветка, группа крови).

Знание нормы реакции имеет большое значение для практики сельского хозяйства

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. При изучении изменчивости признака в выборочной совокупности составляется вариационный ряд, в котором особи располагаются по возрастанию показателя изучаемого признака. На основании вариационного ряда строится вариационная кривая — графическое отображение частоты встречаемости каждой варианты (рис. 8).

Например, если взять 100 колосьев пшеницы (n) и подсчитать число колосков в колосе, то это количество будет от 14 до 20 — это численное значение вариант (v).

Вариационный ряд: v = 14 15 16 17 18 19 20

Рис. 8. Вариационная кривая.

Легко посчитать и среднее значение данного признака. Для этого используют формулу:

å (vּp)

М = _n

Где М — средняя величина признака, в числителе сумма произведений вариант на их частоту встречаемости, в знаменателе — количество вариант. Для данного признака среднее значение равно 17,13.

Знание закономерностей модификационной изменчивости имеет большое практическое значение, поскольку позволяет предвидеть и заранее планировать степень выраженности многих признаков организмов в зависимости от условий внешней среды.

Итак, необходимо еще раз подчеркнуть:

© норма реакции организма определяется генотипом;

© различные признаки отличаются пределами изменчивости под влиянием внешних условий;

© модификационная изменчивость в естественных условиях носит приспособительный характер;

Закрепление. Беседа. Работа учащихся с тетрадью и кодограммой.

Задание на дом. Изучить текст параграфа, ответить на вопросы.

Приложение 1. Кодограмма к уроку. Приложение 2. Карточка у доски.

			Запишите номера вопросов, против них — правильные ответы:     1. Какие взаимодействия генов относятся к аллельным взаимодействиям? 2. Какие взаимодействия генов относятся к неаллельным взаимодействиям? 3. Душистый горошек с какими генотипами будет иметь фиолетовую окраску цветов? 4. Происходит скрещивание дигетерозиготных растений душистого горошка с фиолетовыми цветами. Какая часть потомства будет иметь белые цветы? 5. С чем связано появление пестролистных растений ночной красавицы? 6. Какие растения могут быть в потомстве от пестролистной ночной красавицы? 7. Как передается признак пестролистности следующему поколению? 8. Какие органоиды содержат внеядерные гены? 9. Приведите пример множественного действия генов.   Запишите ответы и садитесь на место.

Приложение 3. Тестирование.

Задание 24. "Взаимодействие генов. Цитоплазматическая наследственность".

Тест 1. К взаимодействию аллельных генов не относится:

1. Полное доминирование.

2. Неполное доминирование.

3. Явление множественного аллелизма.

4. Множественное действие генов.

Тест 2. К взаимодействию аллельных генов относится:

1. Полное доминирование.

2. Множественное действие генов.

3. Новообразование при взаимодействии неаллельных генов.

4. Эпистаз.

**Тест 3. Белая окраска цветов душистого горошка будет у растений с генотипом:

1. ССРР. 5. ССРр.

2. ссРР. 6. ССрр.

3. СсРр.

4. ссРр.

**Тест 4. Фиолетовая окраска цветов душистого горошка будет у растений с генотипом:

1. ССРР. 5. ССРр.

2. ссРР. 6. ССрр.

3. СсРр.

4. ссРр.

Тест 5. В потомстве от скрещивания дигетерозиготных растений (СсРр х СсРр) душистого горошка с фиолетовыми цветками:

1. 9/16 растений будут иметь белые цветы, 7/16 — фиолетовые.

2. 9/16 растений будут иметь фиолетовые цветы, 7/16 — белые

3. Все растения будут иметь фиолетовые цветы.

4. Все растения будут иметь белые цветы.

Тест 6. Пестролистность ночной красавицы наследуется:

1. По материнской линии.

2. По отцовской линии.

3. По законам Менделя.

4. По закону Моргана.

Тест 7. Пестролистность ночной красавицы связана:

1. С мутациями в пластидах.

2. С мутациями в рибосомах.

3. С мутациями в митохондриях.

4. С мутациями в ядре растительной клетки.

Тест 8. В потомстве от пестролистных растений ночной красавицы ожидаются:

1. Растения с нормальными зелеными листьями.

2. Растения с пестрыми листьями.

3. Растения с бесцветными листьями.

4. Возможны все три вышеизложенных варианта.

Тест 9. Цитоплазматическая наследственность подчиняется:

1. Первому закону Менделя (закону единообразия).

2. Второму закону Менделя (закону расщепления в соотношении 3:1).

3. Третьему закону Менделя (закону независимого расщепления признаков).

4. Закону Моргана (закону сцепленного наследования признаков).

5. Не подчиняется законам Менделя и Моргана.

**Тест 10. Внеядерные гены содержат:

1. Рибосомы.

2. Митохондрии.

3. Пластиды.

4. Комплекс Гольджи.

Поиск по сайту: