Алгебра
Английский
Биология
География
Геометрия
История
Русский
Обществознание
Физика
Химия
Информатика
Литература
МатематикаРешебник по биологии 11 класс Беляев §6
§6
Наследственная изменчивость – исходный материал для эволюции
Стр. 33
Лабораторная работа 2. Изменчивость организмов
Оборудование: раздаточный материал, иллюстрирующий изменчивость организмов (растения 5 – 6 видов, по 2 – 3 экземпляра каждого вида, наборы семян, плодов, листьев и др.).
Добавить текст Вернуть оригинал1. Сравните 2 – 3 растения одного вида (или их отдельные органы: листья, семена, плоды и др.), найдите признаки сходства в их строении. Объясните причины сходства особей одного вида.
Добавить текст Вернуть оригиналДля исследования были выбраны: ландыш майский и ландыш серебристый – растения, которые являются близкородственными видами. Они имеют ряд общих морфологических признаков: многолетние; травянистые; с ползучим мочковатым корневищем; с широкими, продолговато-ланцетными и расположенными по 2 – 3 на одном побеге листьями; с мелкими, колокольчатыми белыми цветками, которые собраны в одностороннюю кисть; плоды – красные ягоды, которые содержат несколько семян.
Добавить текст Вернуть оригиналПричины сходства растений заключаются в их общих генетических особенностях. Оба произошли от одного предка и имеют схожий набор генов, определяющих их морфологические и физиологические характеристики. Кроме того, они обитают в схожих экологических условиях, что способствует сохранению общих признаков.
Добавить текст Вернуть оригинал2. Выявите у исследуемых растений признаки, по которым они различаются. Составьте таблицу, в которой охарактеризуйте изменчивость исследуемых растений по качественным и количественным признакам (например, цвет и размер плодов, форма и размер листа и т. п.).
Добавить текст Вернуть оригинал| Признак | Ландыш майский | Ландыш серебристый | Тип изменчивости |
|---|---|---|---|
| Цвет листьев | Ярко-зеленый | Серебристо-зеленый, с восковым налетом | Качественный |
| Размер листьев | Длина до 20 см | Длина до 15 см | Количественный |
| Форма листьев | Широколанцетная | Узколанцетная | Качественный |
| Высота стебля | 15 – 30 см | 10 – 20 см | Количественный |
| Размер цветков | До 8 мм | До 6 мм | Количественный |
| Форма цветков | Шарообразно-колокольчатая | Узкоколокольчатая | Качественный |
| Количество цветков в кисти | 6 – 12 | 4 – 9 | Количественный |
Причины различий могут быть связаны как с генетическими особенностями (наследственная изменчивость), так и с влиянием окружающей среды (модификационная изменчивость).
Добавить текст Вернуть оригинал3. Обсудите, какое приспособительное значение может иметь изменчивость по тому или иному признаку (например, в каких условиях более приспособлены растения с высоким стеблем, в каких – с низким).
Добавить текст Вернуть оригиналИзменчивость признаков помогает растениям лучше адаптироваться к условиям окружающей среды и занимать разные экологические ниши. Например, ландыш серебристый имеет восковый налет на листьях, что может защищать его от испарения влаги в более засушливых условиях. У растений с более высоким стеблем больше шансов привлечь опылителей, особенно в густых лесах, где конкуренция за свет высока. Более мелкие листья могут быть преимуществом в условиях недостатка влаги, так как уменьшают испарение.
Добавить текст Вернуть оригинал4. Предложите эксперимент, на основе которого можно определить, являются ли выявленные различия у растений наследственными или ненаследственными.
Добавить текст Вернуть оригиналДля эксперимента нужно взять семена ландыша майского и ландыша серебристого, и вырастить их в одинаковых условиях (влажность, температура, освещение, состав почвы, режим полива). В течение всего времени наблюдать за развитием растений и записывать их признаки.
Добавить текст Вернуть оригиналЕсли различия, например, наличие серебристого налета на листьях, будут сохраняться независимо от условий среды, значит, они обусловлены генетически и являются наследственными. Если же признаки изменяются, например, серебристый налет исчезает или появляется в зависимости от влажности воздуха, то это свидетельствует о модификационной изменчивости.
Добавить текст Вернуть оригиналВывод:
В ходе работы мы установили, что ландыш майский и ландыш серебристый обладают рядом сходных признаков, обусловленных их генетическим родством. Но также они имеют различия, которые могут быть связаны как с наследственностью, так и с условиями окружающей среды. Изменчивость помогает растениям адаптироваться к разным экологическим условиям, а предложенный эксперимент позволяет определить, какие различия обусловлены наследственностью, а какие – внешними факторами.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 34
Тренируемся
Оцените изменчивость человеческих популяций по качественным признакам на основе выборки из своих одноклассников. Определите частоту людей, способных складывать язык в трубочку (генотипы АA и Аа) и не способных к этому (генотип аа). Сравните ваши данные с данными, полученными в соседнем классе.
Добавить текст Вернуть оригиналЕсли в классе 30 учеников, и 24 из них могут складывать язык в трубочку, это означает, что частота людей с генотипами АА и Аа составляет 80%, а с генотипом аа – 20 %.
Добавить текст Вернуть оригиналПри сравнении этих данных с другим классом можно заметить, что соотношение будет отличаться. Например, если в соседнем классе 25 учеников, и 18 из них способны складывать язык в трубочку, то это составляет 72%.
Добавить текст Вернуть оригиналТакое небольшое различие можно пояснить случайным распределением аллелей в популяции, а также частотой встречаемости мутаций и наследственных особенностей в данной выборке.
Добавить текст Вернуть оригиналСтр. 36
Вопросы и упражнения
№ 1. Как возникает наследственная изменчивость в популяциях?
Наследственная изменчивость в популяциях возникает за счет мутаций и комбинаций генов при половом размножении. Основные механизмы ее появления – это генные, хромосомные и геномные мутации, а также процессы комбинативной изменчивости, которые включают независимое распределение хромосом, кроссинговер и случайное сочетание генов при оплодотворении. Эти изменения передаются по наследству и могут закрепляться в популяции, особенно, если дают преимущество в условиях естественного отбора.
Добавить текст Вернуть оригинал№ 2. Какую роль в эволюции играют генные мутации?
Генные мутации играют важную роль в эволюции, так как приводят к изменениям в структуре белков, что может влиять на функции организма. Они создают генетическое разнообразие, необходимое для приспособления к изменяющейся среде. Полезные мутации могут закрепляться в популяции, если они увеличивают шансы на выживание и размножение.
Добавить текст Вернуть оригинал№ 3. Какие хромосомные и геномные мутации приводят к увеличению размеров генома?
Хромосомные мутации: дупликации (удвоение фрагмента хромосомы), делеции (выпадение участка средней части хромосомы).
Добавить текст Вернуть оригиналГеномные мутации: полиплоидия (кратное увеличение гаплоидного набора хромосом), гаплоидия (кратное уменьшение гаплоидного набора хромосом), анеуплоидия (некратное изменение числа хромосом).
Добавить текст Вернуть оригиналЗадача
№ 4. Последовательности 2 и 3 отличаются от последовательности 1 по мутационным заменам нуклеотидов. Найдите эти мутации.
Добавить текст Вернуть оригинал1) АТЦ АЦА ГТА ГТА ГТТ ГЦТ ГГА ААГ АГА ААТ АТЦ АЦА
2) АТЦ ЦАТ ГТА ГТА АТА ГЦТ ГГА АТГ АГА АЦТ АТЦ ЦАТ
3) АЦТ АЦТ ГТГ ГАА ГТА ГЦТ ГГЦ ААГ АГА ААТ АЦТ АЦТ
Исходная последовательность:
АТЦ АЦА ГТА ГТА ГТТ ГЦТ ГГА ААГ АГА ААТ АТЦ АЦА
Добавить текст Вернуть оригиналИзмененная последовательность 2:
АТЦ ЦАТ ГТА ГТА АТА ГЦТ ГГА АТГ АГА АЦТ АТЦ ЦАТ
Добавить текст Вернуть оригиналВ позиции 4 заменен А – Ц;
В позиции 10 заменен Г – А;
В позиции 18 заменен Т – А;
В позиции 25 заменен А – Т;
В позиции 30 заменен А – Г.
Измененная последовательность 3:
АЦТ АЦТ ГТГ ГАА ГТА ГЦТ ГГЦ ААГ АГА ААТ АЦТ АЦТ
Добавить текст Вернуть оригиналВ позиции 2 заменен Т – Ц;
В позиции 8 заменен А – Т;
В позиции 15 заменен Г – А;
В позиции 26 заменен А – Ц.
Работа с текстом
№ 5. На основании материала параграфа составьте схему или таблицу «Эволюционная роль разных форм наследственной изменчивости».
Добавить текст Вернуть оригиналЭволюционная роль разных форм наследственной изменчивости
| Форма наследственной изменчивости | Характеристика | Эволюционная роль |
|---|---|---|
| Мутационная изменчивость | Вызвана воздействием на организм мутагенов (физические, биологические, химические) | Является основным источником новых признаков и генетического разнообразия, создает материал для естественного отбора |
| Комбинативная изменчивость | Возникает вследствие рекомбинации генов во время слияния гамет. Основные причины: рекомбинация генов вследствие кроссинговера, независимое расхождение хромосом во время мейоза и случайная встреча гамет и дальнейшее сочетание хромосом во время оплодотворения | Обеспечивает разнообразие потомства, способствует появлению новых сочетаний признаков, увеличивая адаптивные возможности популяций |
Работа с информацией
№ 6. Используя дополнительные источники информации, приведите примеры нейтральных, вредных и полезных мутаций в популяциях человека.
Добавить текст Вернуть оригиналНейтральные мутации: гетерохромия (глаза разного цвета), веснушки.
Добавить текст Вернуть оригиналВредные мутации: синдром Дайна, мышечная дистрофия, расщепление позвоночника, болезнь Хантингтона.
Добавить текст Вернуть оригиналПолезные мутации: устойчивость к ВИЧ, повышенная плотность костной ткани, кровь с нулевым резус-фактором.
Добавить текст Вернуть оригиналК следующему уроку
В чем суть теории вероятностей?
Теория вероятности занимается изучением закономерностей случайных явлений и позволяет предсказывать вероятность того или иного события. Основная идея этой теории заключается в количественном выражении случайности – вероятности, которая принимает значения от 0 (невозможное событие) до 1 (достоверное событие). Она применяется в разных сферах, включая генетику, где используется для расчета вероятности наследования признаков, появления мутаций и распространения аллелей в популяции.
Добавить текст Вернуть оригинал
