Открытый урок: Изучение изменчивости. Построение вариационного ряда и кривой.
план-конспект урока на тему

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ

Государственное бюджетное профессиональное

образовательное учреждение города Москвы

«ЮРИДИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

(ГБПОУ Юридический колледж)

ПЛАН-КОНСПЕКТ учебного занятия

по ЕСТЕСТВОЗНАНИЮ

учебной дисциплине

преподаватель Панферова Л.И.

Тема: «Изучение изменчивости. Построение вариационного ряда и кривой».

Лабораторная работа №11                      

Цель занятия: изучение изменчивости, показать статистические закономерности модификационной изменчивости на примере использования математических методов в биологии, закрепить умения строить и анализировать графики.                                                                                                                                     

Задачи занятия:

Обучающая: формировать исследовательские умения: устанавливать зависимости, делать выводы и обобщения, оформлять результаты. От

Воспитательная: воспитывать бережное отношение к своему организму и природе.

Развивающая: продолжить формировать у обучающихся творческое мышление, развивать интеллектуальные и практические умения,  

Информационно-справочное оснащение:

Основная литература:

1.  Естествознание. Часть II Химия. Биология. Т.А. Боровских, В.С. Рохлов М.; Издательский центр «Академия»,2005.

 Дополнительная литература: Биология. Биологические системы и процессы. 10-11 кл. Теремов А.В., Петросова Р.А. М., Мнемозина, 2010г.

Интернет-ресурсы:

Большая советская энциклопедия

http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/89823/%D0%98%D0%B7%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%87%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C

Междисциплинарные связи: биология, математика.

Рефлексия по ранее пройденному материалу учебного курса

(ответить на вопросы и провести самооценку усвоенного материала)

Изучаемые вопросы учебного занятия

Вопрос 1. 

Оборудование: клубни картофеля, фасоль, линейка, простой карандаш.                                                Теория. Признаки организма. Как развивается признак организма? Нижеследующая формула это поясняет: Признак = генотип + среда, т.е. один генотип может дать множественное развитие признака в зависимости от влияния среды. Признаки можно поделить на две группы (с некоторыми примерами):     

Организм способен реагировать на воздействие окружающей среды, эта способность организма называется модификационной изменчивостью.   

 У всех людей под воздействием ультрафиолета образуется пигмент (меланин). У всех людей кожа стопы становится грубая, если ходить босиком. У всех лошадей шерсть будет сверкать, если их кормить овсом.

Вывод: на действие определенного фактора окружающей среды (свет, температура, пища) все особи одного вида реагируют специфическим образом, и эта реакция называется сходной у всех особей данного вида.

Это позволило Ч. Дарвину назвать такую ненаследственную изменчивость групповой. Но! Может ли признак варьировать беспредельно? Или есть ограничение для изменения признака? Можно предположить, что степень изменчивости признака бесконечна. Чем каменистее поверхность, по которой передвигается человек, тем грубее кожа стопы. Но превращается ли кожа в копыто? Таким образом, мы приходим к выводу, что изменчивость имеет пределы, обусловленные генотипом.

Предел модификационной изменчивости называется нормой реакции. Она может быть широкой или узкой (рассмотрим этот факт на примере животных):

Широта нормы реакции обусловлена генотипом и зависит от естественного отбора. а) какие признаки будут обладать широкой и узкой нормой реакции? (форма, размеры листьев; строение цветка)

б) почему это зависит от естественного отбора? (особи с крайними признаками погибают)

модификационная изменчивость характеризуется: 1.ненаследуемостью; 2. групповым характером; 3. изменениями соответствуют фактору окружающей среды; 4. пределы изменчивости  обусловлены генотипом.

Примеры модификационной изменчивости.

• У человека. 

1.Практическое использование закономерностей модификационной изменчивости увеличение уровня эритроцитов при подъеме в горы

2.Увеличение пигментации кожи при интенсивном воздействии ультрафиолетовых лучей

ультрафиолетовое   солнечное излучение вызывает в коже  человека
интенсивный  синтез  пигмента  меланина.  Загар — это адаптивная модификация, он поглощает ультрафиолетовые лучи, способные вызывать мутации в ядрах клеток кожи.
Но многие люди, чаще всего светлокожие блондины, не способны к этой модификации - на солнце они «сгорают». А вот люди, из поколения в поколение жившие под экваториальным солнцем, получают защитный меланиновыи экран при рождении, им ненужно уже загорать,   чтобы защититься от    ультрафиолетовых лучей.

3.Развитие костно-мышечной системы в результате тренировок                        4.Шрамы (пример морфоза) (от греч. morphosis — вид, образ), ненаследственные изменения (модификации), вызванные экстремальными или необычными для вида факторами внешней среды. Морфозы, индуцированные облучением, называются рентгеноморфозами, химическими веществами—хемоморфозами. Характерная особенность морфоз — их ненаследуемый, неадаптивный и, как правило, необратимый характер. Именно поэтому морфозы рассматривают как «уродства», не свойственные виду в норме.

• У насекомых и животных.  

 1.Изменение окраски у колорадского жука вследствие длительного влияния на их куколки высоких или низких температур                                                            

2.Смена окраски шерсти у некоторых млекопитающих при изменении погодных условий (например, у зайца)                                                                        

3.Различная окраска бабочек- нимфалид, развивавшихся при разной температуре.

• У растений. 

1.Различное строение подводных и надводных листьев у водяного лютика, стрелолиста и др.

2.Развитие низкорослых форм из семян равнинных растений, выращенных в горах

3.Растения в засуху сбрасывают листья, 

Практическое использование закономерностей модификационной изменчивости.

Практическое использование закономерностей модификационной изменчивости имеет большое значение в растениеводстве и животноводстве, так как позволяет предвидеть и заранее планировать максимальное использование возможностей каждого сорта растений и породы животных (например, индивидуальные показатели достаточного количества света для каждого растения). Создание заведомо известных оптимальных условий для реализации генотипа обеспечивает их высокую продуктивность. Также это позволяет целесообразно использовать врожденные способности ребенка и развивать их с детства — в этом состоит задача психологов и педагогов, которые еще в школьном возрасте пытаются определить склонности детей и их способности к той или иной профессиональной деятельности, увеличивая в пределах нормы реакции уровень реализации генетически детерминированных способностей детей. Вариационная кривая – это графическое изображение зависимости между размахом изменчивости признака и частотой встречаемости отдельных вариантов данного признака. Наиболее типичный показатель признака – это его средняя величина, то есть среднее арифметическое вариационного ряда. 
 

Формы модификационной изменчивости.

                                 
          Порядок выполнения работы.

I. Построение вариационного ряда и кривой изменчивости количества почек-глазков на клубнях картофеля.

1. Подсчитайте количество почек-глазков на клубнях картофеля. 
2. Расположите их в порядке нарастания величины данного признака, обозначьте цифрами наиболее часто встречающиеся величины признака, получите вариационный ряд (откладывать по оси У).
3. Запишите полученные данные вариационного ряда в таблицу. 

4. Постройте графическое выражение (вариационную кривую) изменчивости признака – количество почек-глазков на клубнях картофеля.
С этой целью:
- по оси абсцисс отложите на одинаковом расстоянии отдельные варианты количество почек-глазков на клубнях картофеля в нарастающем порядке;
- по оси ординат отложите числовые значения, соответствующие частоте повторяемости каждой варианты (количество почек-глазков на клубнях картофеля).
5. Вычислите среднее количество глазков у картофеля.                                                                                                                                                                               II. Построение вариационного ряда и кривой изменчивости роста юношей                          

1. Измерьте рост юношей (рост девушек записывать - отдельно).                                                                                               2. Посчитайте число юношей, имеющих одинаковый рост (в см.).                                                                                 3. Заполните таблицу 3.                                                                                                   4. Постройте вариационную кривую, которая представляет собой графическое выражение изменчивости признака. На горизонтальной оси отметьте рост студентов, а на вертикальной оси – количество (число) студентов, входящих в данную группу.                                                                                                             5.Вычислите средний рост юношей.                                                                                                           III. По аналогии получить вариационный ряды, заполнить следующие таблицы, построить кривые изменчивости роста девушек.                                                                                                 IV. По аналогии получить вариационный ряды, заполнить следующие таблицы, построить кривые изменчивости размеров фасоли.                                                                                                        

Выводы:
1. Длина вариационного ряда свидетельствует о разнообразии условий среды – чем разнообразнее условия среды, тем шире модификационная изменчивость.
2. Графическим выражением модификационной изменчивости признака является вариационная кривая.
3. Пределы вариационной изменчивости признака ограничены генотипом и передаются по наследству.

Пример модификационной изменчивости.  

Контрольные задания по вопросу 1.

1. Домашнее задание на следующее занятие.

1. [2], Стр. 113-121.

Преподаватель                                                                 Л.И. Панферова