Підручник Біологія 9 клас - В. І. Соболь - Абетка 2017

Тема 5. ЗАКОНОМІРНОСТІ УСПАДКУВАННЯ ОЗНАК

§ 39. МІНЛИВІСТЬ. МОДИФІКАЦІЙНА МІНЛИВІСТЬ

Vita varia est (Життя мінливе)

Латинське прислів'я

Основні поняття й ключові терміни: МІНЛИВІСТЬ. МОДИФІКАЦІЙНА МІНЛИВІСТЬ.

Пригадайте! Що таке генотип і фенотип?

Поміркуйте!

«Зима була вже над носом, і Японець Малі виставив клітку кішки на двір, захистивши її лише від дощу та вітру. Він почав годувати кішку досхочу макухою та риб’ячими головами. Клітка утримувалася в чистоті, і так як природа, відгукуючись на холодну погоду і маслянисту їжу, робила котячу шубку з кожним днем все розкішнішою і блискучішою, до середини зими захолусна кішка перетворилася на кішку рідкісної краси, з чудовою, пухнастою шерстю, розмальованою прекрасними смугами…» (Е. Сетон-Томпсон. Королівська Аналостанка). Про яку властивість живого йдеться?

ЗМІСТ

Які є форми мінливості?

МІНЛИВІСТЬ - здатність організмів набувати нових ознак, які зумовлюють відмінності між особинами в межах виду. Мінливість як властивість живого протилежна спадковості. Причинами мінливості є зміни структури чи діяльності генетичного апарату та вплив умов середовища. Залежно від природи мінливості розрізняють дві основні її форми: спадкову і неспадкову. Перша з них пов'язана зі зміною генотипу, друга - фенотипу. Межа між формами мінливості є умовною, оскільки фенотип визначається взаємодією генотипу із середовищем (табл. 10).

Таблиця 10. ФОРМИ МІНЛИВОСТІ

Неспадкова, або фенотипові (виникає без змін генотипу і не зберігається в разі статевого розмноження)

Спадкова, або генотипові (пов'язана зі зміною генотипу і тому зберігається в поколіннях)

Модифікаційна

(фенотип змінюється під впливом певних умов існування організмів)

Мутаційна

(змінюється генотип унаслідок мутацій)

Комбінаційна

(генотип змінюється внаслідок утворення нових комбінацій генів)

Спадкова і неспадкова мінливість забезпечують усю різноманітність морфологічних, фізіологічних та етологічних особливостей організмів. Роль форм мінливості в еволюції органічного світу різна. Із спадковою мінливістю пов’язана поява нових ознак та їх комбінування в організмів, а неспадкова - забезпечує пристосування організмів до умов середовища, що змінюються.

Отже, мінливість пов'язана зі змінами генотипу й фенотипу, тому виокремлюють спадкову й неспадкову її форми.

Які властивості модифікаційної мінливості?

МОДИФІКАЦІЙНА МІНЛИВІСТЬ — це форма неспадкової мінливості, яка пов’язана зі змінами фенотипу внаслідок впливу умов існування. Модифікаційна мінливість трапляється в усіх організмів незалежно від видової належності. Порівняння квіткових рослин одного виду, які зростають в різних умовах (у затінку, на сонячних місцях, за підвищеної вологості, в горах чи на рівнинах), дає змогу помітити відмінності у розмірах й формі листків, кількості квіток, масі плодів тощо. У тварин модифікації проявляються зміною забарвлення, розмірів, маси тіла, жировими запасами на несприятливий період життя тощо.

Модифікаційні зміни ознак не успадковуються, але їхній діапазон мінливості є спадковим і визначається генотипом.

Іл. 106. Зміна забарвлення шерсті гімалайського кролика під дією температури

Виникнення модифікацій є результатом зміни діяльності генів у різних умовах середовища. Цим, зокрема, пояснюється поліпшення шерсті королівської аналостанки та зміна забарвлення шерсті гімалайського кролика (іл. 106).

Загальними властивостями модифікаційної мінливості є:

■ тимчасовість (наприклад, засмага людини повністю зникає взимку);

■ масовість (певний вплив зумовлює появу подібних змін в особин виду: наприклад, в устриць, які живуть у тихій воді, черепашка широка йокругла, а в устриць із зони припливу черепашки вузькі й довгі);

■ спрямованість (наприклад, заміна шерсті ссавців на густішу зумовлена впливом низьких температур, а не дією освітлення);

■ визначеність (один і той самий вплив чинника спричиняє подібні зміни в усіх особин виду; наприклад, у зайців зимове хутро світлішає);

■ пристосувальний характер (наприклад, зі збільшенням висоти над рівнем моря кількість еритроцитів у крові людини збільшується).

Отже, модифікаційна мінливість відіграє виняткову роль у житті організмів, забезпечуючи зазвичай їхню пристосованість до мінливих умов середовища.

Іл. 107. Стрілиця звичайна з надводними, плаваючими й підводними листками

Як досліджують модифікаційну мінливість?

Для дослідження закономірностей модифікаційної мінливості формують вибірку - певну сукупність об’єктів чи ознак для спостережень. Для достовірності результатів вибірка має містити дані не менш ніж 25 спостережень. На підставі даних вибірки будують варіаційний ряд - послідовність чисельних показників проявів певної ознаки, розташованих у порядку зростання чи спадання. Особливості варіаційного ряду можна зобразити у вигляді варіаційної кривої.

Іл. 108. Варіаційний ряд і варіаційна крива за ознакою розміру насіння гарбуза

Це графічне вираження кількісних показників мінливості певної ознаки (іл. 108). Для характеристики мінливості ознаки вираховують її середнє значення (М) за формулою: М = ( ∙ р) / n, де М - середнє значення ознаки; v - варіанта ознаки; р - частота зустрічальності варіанти; n - загальна кількість варіант.

Під час дослідження ознак найчастіше виявляються такі статистичні закономірності.

• Різні ознаки мають різний розмах норми реакції. Норма реакції - межі модифікаційної мінливості ознаки, які визначаються генотипом. Межі норми реакції зумовлені генотипом, але прояв ознаки в межах норми реакції змінюється під впливом умов середовища.

• Будь-яка ознака може змінюватись лише в певних межах. Гени визначають не готові прояви ознак, а норму реакції ознаки.

• Більшість організмів мають варіанти, близькі до середнього значення. Це пояснюється тим, що поєднання лише сприятливих чи несприятливих умов трапляється рідко.

• На розмах модифікаційної мінливості впливають зовнішні та внутрішні умови. Чим однорідніші зовнішні умови розвитку даних особин, тим меншою мірою проявляється модифікаційна мінливість.

Отже, закономірності модифікаційної мінливості є статистичними, тому що проявляються під час дослідження багатьох варіант тієї чи іншої ознаки.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Лабораторне дослідження «ВИВЧЕННЯ МІНЛИВОСТІ У РОСЛИН І ТВАРИН»

Мета: формуємо дослідницькі уміння визначати закономірності модифікаційної мінливості, будувати варіаційний ряд та варіаційну криву.

Обладнання й матеріали: черепашки молюсків-серцевидок, боби квасолі, насіння гарбуза тощо.

Хід роботи

1. Оберіть ознаку для дослідження і визначте сукупність спостережень кількісної ознаки, тобто вибірку.

2. Визначте діапазон мінливості ознаки, тобто норму реакції.

3. Визначте варіанти ознаки і частоту кожної з варіант ознаки. Результати запишіть до таблиці і складіть варіаційний ряд.

4. Побудуйте варіаційну криву.

5. Визначте середнє значення ознаки.

6. Підсумок роботи.

Біологія + Медицина

Засмага (засмаглість) - потемніння кольору шкіри під дією ультрафіолетового випромінювання, внаслідок якого в нижніх шарах епідермісу шкіри відкладається пігмент меланін. Яке позитивне й негативне значення для організму людини мають ультрафіолетові промені? Доведіть модифікаційну природу мінливості засмаги людини.

СТАВЛЕННЯ Біологія + Статистика

Біологи здійснюють багато досліджень, щоб зрозуміти й оцінити відносний внесок генотипу й умов середовища у мінливість ознак. Однак часто виникає ще одне важливе джерело мінливості - випадковість, яка обов’язково трапляється на всіх рівнях організації життя і враховується у статистичній обробці досліджень. На конкретному прикладі поясніть значення випадковості для формування генотипу і фенотипу організмів.

РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка

Завдання для самоконтролю

1 - 6

1. Що таке мінливість? 2. Яке значення мінливості? 3. Що таке модифікаційна мінливість? 4. Наведіть приклади модифікаційної мінливості ознак. 5. Назвіть основні закономірності модифікаційної мінливості. 6. Який характер мають закономірності модифікаційної мінливості?

7 - 9

7. Які є форми мінливості? 8. Назвіть властивості модифікаційної мінливості. 9. Як досліджують модифікаційну мінливість?

10 - 12

10. На прикладах доведіть значення мінливості в життєдіяльності людини.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити