Лабораторная работа № 3 Выявление изменчивости организмов.

Лабораторная работа № 3

Выявление изменчивости организмов.

Цель работы: познакомиться со статистическими закономерностями изменчивости.

Оборудование и материалы: листья какого-либо вида растений

Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме лабораторной работы.

Изменчивость - это универсальное свойство живых организмов приобре­тать новые признаки под действием среды (как внешней, так и внутренней).

Различают два вида изменчивости: фенотипическую (модификационная) и генотипическую.

Фенотипическая изменчивость - это изменение организмов под действи­ем факторов среды и эти изменения не наследуются. Эта изменчивость не затра­гивает гены организма, наследственный материал не изменяется.

Границы фенотипической изменчивости, контролируемые генотипом орга­низма, называют нормой реакции. Широкая норма реакции приводит к повыше­нию выживаемости.

К статистическим закономерностям модификационной изменчивости отно­сятся вариационный ряд изменчивости признака и вариационная кривая.

Вариационный ряд представляет ряд вариант, (есть значений признака) расположенных в порядке убывания или возрастания (например: если собрать ли­стья с одного и того же дерева и расположить их по мере увеличения длины лис­товой пластинки, то получается вариационный ряд изменчивости данного призна­ка).

Вариационная кривая - это графическое изображение зависимости между размахом изменчивости признака и частотой встречаемости отдельных вариант данного признака. Наиболее типичный показатель признака - это его средняя ве­личина, то есть среднее арифметическое вариационного ряда.

Нормой реакции называются те пределы, в которых возможно изменение признаков у данного генотипа. Во всех случаях наследуется не сам фенотип, а способность к его проявлению.

Генотипическая изменчивость. При генотипической изменчивости про­исходит изменение наследственного материала и, обычно, эти изменения насле­дуются. Это основа разнообразия живых организмов.

Различают два вида генотипической изменчивости: мутационная и комбинативная.

Комбинативная изменчивость основывается на возникновении новых комбинаций генов родителей. При комбинативной изменчивости в результате слияния родительских гамет возникают новые комбинации генов, однако сами ге­ны и хромосомы остаются неизменными (пример: каждый новый организм явля­ется новый комбинацией генов родителей).

Мутационная изменчивость - в основе этой изменчивости лежит измене­ние структуры гена, хромосомы или изменения числа хромосом.

Мутация - это спонтанное изменение генетического материала.

Мутации бывают полезные, вредные и нейтральные. Полезные мутации; мутации, которые приводят к повышенной устойчивости организма (устойчивость тараканов к ядохимикатам). Вредные мутации: глухота, дальтонизм. Нейтральные мутации: мутации никак не отражаются на жизнеспособности организма (цвет глаз, группа крови).

Мутации бывают соматические и генеративные. Соматические (чаще все­го они не наследуются) возникают в соматических клетках и затрагивают лишь часть тела. Они будут наследоваться следующим поколениям при вегетативном размножении. Генеративные (они наследуются, т.к. происходят в половых клет­ках): эти мутации происходят в половых клетках. Генеративные мутации делятся на ядерные и внеядерные (или митохондриальные)

По характеру изменений в генотипе мутации подразделяются на генные, хромосомные, геномные.

Генные мутации (точковые) связаны с изменением структуры гена (генные мутации изменяют последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК и ген перестаёт работать). Эти мутации происходят в результате потери нуклеотида, вставки нуклеотида, замены одного нуклеотида другим. Эти мутации могут приводить к генным болезням: дальтонизм, гемофилия. Таким об­разом, генные мутации приводят к появлению новых признаков.

Хромосомные мутации связаны с изменением структуры хромосом. Может произойти делеция - потеря участка хромосомы, дупликация - удвоение участка хромосомы, инверсия - поворот участка хромосомы на 1800, транслокация - это перенос части или целой хромосомы на другую хромосому. Причиной этого мо­жет быть разрыв хроматид и их восстановление в новых сочетаниях.

Геномные мутации приводят к изменению числа хромосом. Различают анеуплоидию и полиплоидию.

Анеуплоидия связана с изменением числа хромосом на несколько хромо­сом.

Полиплоидия - это изменение числа хромосом, кратное гаплоидному.

Мутационная изменчивость является одним из главных факторов эволюци­онного процесса. В результате мутаций могут возникать полезные признаки, ко­торые под действием естественного отбора дадут начало новым видам и подви­дам.

Выполнение работы.

1. Измерьте длину листьев выданного вам растения, полученные данные запишите в черновик. Подсчитайте число листьев, имеющих одинаковую длину, и результаты занесите в таблицу «Результаты измерений». Длину листьев измеряйте в миллиметрах. Располагайте результаты измерений последователь­но от самых маленьких до самых больших.

Результаты измерений.

2.Постройте вариационную кривую - график, на котором изобразите зависимость между изменени­ем признака (длиной листа) и частотой его встречаемости (количество таких листьев).

Вариант изменчивости

Количество

Листьев, N

Длина листа, L

3.Определите среднюю величину выраженности признака по формуле

М= ∑ L * N / n,

где М – средняя величина, L – длина листа,

N – количество листьев, n – общее число вариант вариационного ряда.

4.Какова норма реакции данного признака? Запишите min÷ max значения, измеренные вами.

5.Перепишите текст, вставляя недостающие термины.

Способность организмов приобретать новые признаки называется _____________. Различают изменения, приспосабливающие организмы к данным кон­кретным условиям среды, которые не передаются по наследству. Такой вид из­менчивости называется ___________. Кроме этого выделяют______________измен­чивость.

Изменения, передающиеся по наследству, могут возникать в результате перекомбинаций уже существующих генов. Такой вид изменчивости называется________. Изменения в генотипе организмов приводят к_______________изменчи­вости. Сами изменения генетического материала возникают спонтанно и назы­ваются_________________ .

Согласно одной из классификаций выделяют следующие виды мутаций: генные,_________ и___________. Лишь некоторые из мутаций полезны. Закрепляясь естественным отбо­ром, они приводят к возникновению новых видов в процессе эволюции. Мутации могут быть использованы и человеком. Например, большинство сортов культур­ных растений получены в результате_________, которая является примером ге­номной мутации.

Большинство же мутаций вредны. Примерами таких мутаций являются генетические болезни человека. Так, синдром Дауна, является следствием такой геномной мутации как ____________по 21 хромосоме.

Порядок выполнения отчёта к лабораторной работе.

1. В тетради напишите номер, название и учебную цель занятия, оборудование и материалы.

2. Выполните задания 1-5.

3. Сформулируйте вывод по работе. Отразите, насколько успешно вы справились с учебными целями и задачами лабораторной работы.