Модификационная изменчивость

Тема: Модификационная изменчивость

Цель урока:

• сформировать знания о модификационной изменчивости, причинах её проявления;

Задачи урока:

Общеобразовательные:

• изучить свойства модификационной изменчивости;

• научиться составлять вариационный ряд и вариационную кривую, определять норму реакции признака, приводить примеры модификационной изменчивости и объяснять их;

• закрепить умения работать с бумажными носителями информации и с ЭОР;

Развивающие:

• развивать у обучающихся способности по анализу и обобщению изученного материала, используя ЭОР;

• развивать способности действий по алгоритму, развивать логическое мышление;

Воспитательные: 

• рассмотреть статистический характер закономерностей модификационной изменчивости;

• научить воспринимать компьютер как инструмент для обработки информации;

• воспитывать аккуратность в работе, коммуникативные качества при выполнении заданий.

• выработать умение строить вариационный ряд и вариационную кривую изменчивости изучаемого признака.

Оборудование:

компьютер, проектор, презентация, электронный словарь, виртуальная лаборатория по биологии 10 класс, индивидуальные карты учащихся

Тип урока: изучение нового материала

Методы обучения: исследовательский, практический, словесный, наглядный.

Демонстрация: примеры модификационной изменчивости на гербарных образцах и натуральных растениях.

ХОД УРОКА

I. Изучение нового материала.

Эпиграф урока:

В мире много интересного, нам порою неизвестного.

Миру знаний нет предела, так скорей друзья за дело!

1.Учитель: Все особи одного вида животных или растений отличаются друг от друга. Невозможно найти двух полностью одинаковых организмов на Земле, принадлежащих к одному виду животных или растений. Как вы думаете, с каким свойством живых организмов это связано?

Ученик – с изменчивостью.

Учитель: Что такое изменчивость?

Ученик – Изменчивость – это свойство организмов приобретать новые признаки в процессе развития.

Учитель: Сегодня на уроке мы с вами будем говорить об изменчивости организмов. Тема нашего урока – Модификационная изменчивость - записываем в индивидуальную карту.

Учитель: Давайте вместе сформулируем цель урока – изучить модификационную изменчивость и причины её проявления;

Задачи:

• изучить свойства модификационной изменчивости;

• научиться составлять вариационный ряд и вариационную кривую;

• приводить примеры модификационной изменчивости и объяснять их;

Учитель: Изменчивость обеспечивает появление новых признаков и свойств организма. Благодаря изменчивости организмы приспосабливаются к изменяющимся условиям окружающей среды.

2. Учитель: Какие типы изменчивости вам известны?

Ученик: Различают два типа изменчивости: наследственную и ненаследственную.

Учитель: 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 его морфологические и физиологические свойства, т. е. их фенотип.

Учитель: Так что же такое модификационная изменчивость?

Чтобы узнать это откройте страницу 246 учебника, найдите определение и запишите в индивидуальную карту (самостоятельная работа с текстом учебника).

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

Учитель: Модификационная изменчивость называется фенотипической.

Учитель: Как вы думаете, почему?

Ученик: так как под влиянием внешней среды происходит изменение фенотипа, а генотип остаётся неизменным.

3.Учитель: Классическим примером изменчивости признаков под действием факторов внешней среды является разнолистность у стрелолиста: погружённые в воду листья имеют лентовидную форму, листья, плавающие на поверхности воды, - округлую, а находящиеся в воздушной среде – стреловидную форму.

4. Учитель: Сегодня мы рассмотрим основные характеристики или свойства модификационной изменчивости, которые запишем в индивидуальную карту:

1) первое свойство - она не наследуется (запись свойств в индивидуальную карту). Вывод о том, что признаки, приобретенные в течение жизни организмов, не наследуются, сделал великий немецкий биолог. Чтобы узнать его фамилию, выполните задание 1 в индивидуальной карте.

Задание 1.

Вписав в горизонтальные ряды нужные слова, вы прочтете в выделенном вертикальном ряду фамилию ученого, который сделал вывод, что признаки, приобретенные в течение жизни организмов, не наследуются.

1 – обмен участками гомологичных хромосом при мейозе

2 – совокупность всех признаков организма

3 – способ деления клеток, в результате которого образуются половые клетки

4 – свойство живых организмов приобретать новые признаки

5 – основоположник науки о генетике

6 – наука о наследственности и изменчивости

7 – совокупность всех генов соматической клетки организма

Учитель: Назовите фамилию ученого;

Ученик: Вейсман;

Учитель: Август Вейсман иллюстрируя это положение, поставил следующий эксперимент: на протяжении 22 поколений он отрубал белым мышам хвосты и скрещивал их между собой. В общей сложности он обследовал 1592 особи и ни разу не обнаружил укорочения хвоста у новорожденных мышат.

2) второе свойство - носит групповой характер (запись свойств в индивидуальную карту), т. е. все особи данного вида, помещенные 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;

3) третье свойство - зависит от условий окружающей среды (запись свойств в индивидуальную карту);

Учитель: Какие факторы окружающей среды вам известны?

Ученик – свет, температура, влажность и другие.

4) четвертое свойство - является определённой (запись свойств в индивидуальную карту), то есть всегда соответствует тем факторам, которые её вызывают. Например, повышенные физические нагрузки влияют на степень развития мышц, а ультрафиолетовые лучи изменяют цвет кожи человека;

5) пятое свойство - определяется нормой реакции (запись свойств в индивидуальную карту).

Учитель: Что такое норма реакции?

Ученик - Пределы модификационной изменчивости признака организма.

Учитель: Модификационные изменения возможны только в пределах нормы реакции, т.е. в конечном счете, они определяются генотипом.

5. Учитель: Различают две формы модификационной изменчивости или два типа модификаций (запись в индивидуальную карту):

1) адаптивные модификации – это ненаследуемые изменения, полезные для организма и способствующие его выживанию в изменившихся условиях. Это наиболее известные модификации.

2) неадаптивные модификации. К ним относятся морфозы и фенокопии.

Учитель: определение этим формам вы сейчас найдете в биологическом словаре в интернете, так как в учебнике их нет: набираем биологический словарь онлайн, биологический энциклопедический словарь и нажимаем на первую букву в слове.

Учитель: Что такое морфозы?

Ученик: - морфозы – ненаследственные изменения (модификации), вызванные экстремальными или необычными для вида факторами внешней среды (определение из словаря).

Учитель: Примерами морфоз есть шрамы, определенные травмы, ожоги. У растений морфозы часто возникают в результате избытка или недостатка в почве какого-либо вещества, чаще всего микроэлемента. У мальков рыб, развивающихся в воде с примесью хлористого лития, образуется только один расположенный посредине глаз.

Учитель: Давайте найдем в словаре - Что такое фенокопии?

Ученик - фенокопии - результат действия физических и химических агентов на генетически нормальный (немутантный) развивающийся организм (определение из словаря).

Учитель: Причинами фенокопий являются тератогены – это определенные физические агенты, например, облучения, экстремальные температуры химические агенты, например, лекарства и биологические агенты, например, вирусы и при этом возникают морфологические аномалии и пороки развития. 

6.Учитель: 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 составляют вариационный ряд, в котором особи располагаются по возрастанию показателя изучаемого признака. На основании вариационного ряда строится вариационная кривая – графическое отображение частоты встречаемости каждой варианты. Эти общие закономерности мы и рассмотрим в ходе выполнения лабораторной работы.

II. Лабораторная работа «Изучение изменчивости. Построение вариационной кривой» - виртуальная лаборатория по биологии 10 класс.

1.Ознакомьтесь с целью и ходом лабораторной работы

(у вас на столе лежат инструктивные карточки по выполнению работы). У вас 4 задания, которые вы должны выполнить;

2.Действуем по алгоритму выполнения этой карточки;

3.Выполняем 1 задание – 1.1. Нажимаем на зеленый треугольник;

4.Выполняем задание 1.2. Вы должны определить, какие признаки изменяемые, а какие неизменяемые;

5.Переходим ко 2 заданию – 2.1 – подсчитываем число случаев встречаемости определенного значения ширины листовой пластинки, для этого нажимаем на каждую цифру в таблице и у вас идет подсчет признаков автоматически;

6.Проанализируем вариационную кривую. Какие признаки встречаются чаще – крайние или средние?

7.Выполняем задание 3 – 3.1 – строим вариационную кривую, используя данные роста учащихся вашего класса. Пишем признак и единицу измерения. У вас есть приложение №1, где показан ваш рост, занесите данные в таблицу – 3.2 и постройте вариационную кривую – 3.3;

8.Делаем вывод: Какие признаки встречаются чаще – крайние или средние?

9.Выполняем задание 4 и пишем вывод в тетрадь.

Выводы по лабораторной работе (запись в индивидуальную карту):

1. Для всех представителей живой природы характерно явление изменчивости.

2.Для количественных признаков средние значения величин признака встречаются чаще, чем крайние значения.

Учитель: 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.

7. Учитель: Модификационная изменчивость имеет большое значение в природе и жизни человека – об этом сообщение и презентация учеников:

1 ученик - Роль модификационной изменчивости велика, т.к. она обеспечивает организмам возможность в течение их жизни адаптироваться к изменяющимся условиям среды. Можно привести в доказательство этого некоторые примеры:

- усиленная пигментация кожи у человека имеет защитное значение;

- число эритроцитов закономерно растет при повышении местожительства человека над уровнем моря;

- в холодное время года у млекопитающих развивается более густой и длинный мех, в подкожной жировой клетчатке активно накапливается жир, который обеспечивает теплоизоляцию;

2 ученик - Знание закономерностей модификационной изменчивости имеет большое практическое значение в сельском хозяйстве. Ее изучение позволяет получить более высокую урожайность благодаря соблюдению агротехнических норм при выращивании сельскохозяйственных растений - например, индивидуальные показатели достаточного количества света для каждого растения;

1 ученик - Даже, в швейной и обувной промышленности также необходимо знание модификационной изменчивости. Например, в нашем классе 15 девушек, шесть имеют размер ноги 36, две-37, три-38, две - 39 и две - 40. Исследуя подобные данные, технологи определяют, сколько обуви и каких размеров необходимо производить, какое количество кожи потребуется для производства этой обуви. Знание модификационной изменчивости необходимо для производства одежды;

2 ученик - Не менее важны знания закономерностей модификационной изменчивости в медицине, усилия которой направлены не на изменение генотипа, а на поддержание и развитие человеческого организма в пределах нормы реакции. Анализ вариационных рядов и кривых позволяет охарактеризовать нормальное состояние здоровья, а также выявить значения, при которых происходит отклонение от нормы.

Учитель: Знания закономерностей модификационной изменчивости действительно имеют большое практическое значение. Они позволяют предвидеть и заранее планировать степень выраженности многих признаков организмов в зависимости от условий внешней среды.

Учитель: А сейчас сделаем тест на закрепление нового материала. У каждого из вас свой тест разной степени сложности.

III. Закрепление нового материала.

Тест и самопроверка:

А – тест первого уровня сложности (простой уровень)

Выберите один правильный ответ

1.Модификационная изменчивость называется:

а) комбинативная б) наследственная

в) ненаследственная г) индивидуальная

2.Признаки при модификационной изменчивости:

а) зависят от окружающей среды

б) могут быть полезными и вредными

в) возникают внезапно

г) являются доминантными и рецессивными

3.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

4.Модификационная изменчивость:

а) носит групповой характер

б) носит индивидуальный характер

в) наследуется

г) изменяет генотип

5.У листьев, сорванного с одного дерева изменчивость:

а) мутационная

б) комбинативная

в) модификационная

г) все листья одинаковы, изменчивости нет

Б – тест второго уровня сложности (средний уровень)

1.Выберите три правильных ответа.

Какими свойствами характеризуется модификационная изменчивость?

а) имеет массовый характер

б) имеет индивидуальный характер

в) не наследуется

г) наследуется

д) ограничена нормой реакции

е) размах изменчивости не имеет пределов

2. Выберите два верных ответа из пяти. В наибольшей степени может изменяться под влиянием условий среды такой признак, (из перечисленных), как

а) цвет глаз

б) расовая принадлежность

в) количество пальцев на руках у человека

г) масса тела

д) количество молока у коровы

3.Выберите три правильных ответа. Какие примеры иллюстрируют модификационную изменчивость?

а) загар человека

б) родимое пятно на коже

в) густота шерстяного покрова кролика одной породы

г) увеличение удоя у коров

д) шестипалость у человека

е) гемофилия

В – тест третьего уровня сложности (сложный уровень)

1. Найдите ошибки в приведенном тексте. Исправьте их. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки. Объясните их.

1.Модификационная изменчивость сопровождается генотипическими изменениями. 2. Примерами модификации являются осветление волос после долгого пребывания на солнце, повышение удойности коров при улучшении кормления. 3. Все модификационные изменения наследуются. 4. На проявление модификационных изменений оказывают влияние факторы окружающей среды. 5. Все признаки одного организма характеризуются одинаковой нормой реакции, т.е. пределами их изменчивости.

Ошибки допущены в предложениях 1, 4, 6.

1 - Модификационная изменчивость не изменяет генотип организма.

3 - Модификационные изменения не наследуются.

5 - Каждый признак обладает своей нормой реакции.

IV. Выводы по уроку.

Учитель: А теперь вернемся к нашим задачам и проверим, выполнили мы их или нет?

Задачи:

• изучить свойства модификационной изменчивости;

• научиться составлять вариационный ряд и вариационную кривую;

• приводить примеры модификационной изменчивости и объяснять их;

Учитель: В эпиграфе нашего урока были такие слова:

В мире много интересного, нам порою неизвестного.

Что же сегодня на уроке вы новое узнали, и это неизвестное стало вам теперь известным?

Вывод по уроку:

• различные признаки отличаются пределами изменчивости под влиянием внешних условий;

• модификационная изменчивость в естественных условиях носит приспособительный характер.

V. Результативность урока: выставление учителем оценок за урок.

VI. Домашнее задание:

1 - Параграф 41,

2 - Задания 1 – 5 в конце параграфа

3 - Презентация об ученых – А.Вейсман и Л. Кетле