Изменчивость: наследственная и ненаследственная

Тема урока: Изменчивость: наследственная и ненаследственная 📚

Цели урока 🎯

• Различать модификационную и наследственную изменчивость 🔀

• Понять, что такое норма реакции, мутации и их виды 🧬

• Научиться строить вариационный ряд и сравнивать виды изменчивости ✍️

Основная часть урока 📝

1. Два вида изменчивости 🤔

Изменчивость — способность организмов приобретать новые признаки. Главный вопрос: затронут ли генотип?

• Ненаследственная (модификационная) — меняется только фенотип под действием среды, генотип прежний, потомкам не передаётся.

• Наследственная (генотипическая) — меняется генотип, признаки передаются потомству. Делится на комбинативную и мутационную.

2. Модификационная изменчивость и норма реакции 🔍

Загар, мышцы после тренировок, крупные листья в тени, высокие удои при хорошем кормлении — всё это модификации. Классика — стрелолист: подводные листья лентовидные, плавающие — округлые, надводные — стреловидные, а генотип один.
Но среда не всесильна. Норма реакции — пределы, в которых признак может меняться при данном генотипе. У удоев она широкая, у жирности молока — узкая, а группа крови не меняется вовсе.
Свойства модификаций: не наследуются, массовые (все особи в одинаковых условиях меняются одинаково), обратимы, обычно полезны.

3. Комбинативная изменчивость 🛠

Комбинативная изменчивость — появление у потомков новых сочетаний уже существующих генов родителей. Сами гены не меняются, меняется их набор. Три источника:

1. Независимое расхождение хромосом в мейозе (у человека 2²³ вариантов гамет).

2. Кроссинговер — обмен участками гомологичных хромосом.

3. Случайная встреча гамет при оплодотворении.

4. Мутационная изменчивость 🧬

Мутации — внезапные стойкие изменения генетического материала. Их вызывают мутагены: физические (радиация, ультрафиолет), химические (никотин, формальдегид), биологические (вирусы). Виды мутаций:

• Генные — изменение одного гена, обычно замена нуклеотида в ДНК (серповидноклеточная анемия).

• Хромосомные — изменение строения хромосомы: потеря участка, удвоение, поворот.

• Геномные — изменение числа хромосом: синдром Дауна — лишняя 21-я хромосома (47 вместо 46); полиплоидия — кратное увеличение набора, у растений даёт крупные плоды.

✨ Важно: мутации случайны и ненаправленны, чаще вредны или нейтральны, но только они создают новые гены — главный материал эволюции.

5. Сравнение и задачи ✅

Задача 1. Сравни модификационную и мутационную изменчивость по трём признакам.

• Причина → у первой: условия среды → у второй: изменение ДНК под действием мутагенов или случайно.

• Наследование → у первой: не наследуется → у второй: передаётся потомству.

• Характер → у первой: массовый, направленный, в пределах нормы реакции → у второй: единичный, случайный, ненаправленный.

Задача 2. Измерили длину 20 листьев одного дерева: 3 см — 1 лист, 4 см — 3, 5 см — 6, 6 см — 5, 7 см — 3, 8 см — 2. Построй вариационный ряд и найди среднюю длину.

1. Вариационный ряд — значения признака по возрастанию с указанием частоты: 3 (1), 4 (3), 5 (6), 6 (5), 7 (3), 8 (2). Проверка: 1 + 3 + 6 + 5 + 3 + 2 = 20 листьев.

2. Средняя = (3·1 + 4·3 + 5·6 + 6·5 + 7·3 + 8·2) / 20 = (3 + 12 + 30 + 30 + 21 + 16) / 20 = 112 / 20 = 5,6 см.

3. Вывод: чаще всего встречаются средние значения, крайние — редко. Это типичная вариационная кривая.

Типичные ошибки ⚠️

• ❌ «Загар передастся детям, раз он появился у родителей» → ✅ модификации не затрагивают генотип и не наследуются.

• ❌ Считают мутацию всегда вредной → ✅ бывают вредные, нейтральные и полезные; полезные закрепляет отбор.

• ❌ Путают комбинативную изменчивость с мутационной → ✅ при комбинативной гены не меняются, а лишь перетасовываются.

Мини-конспект 📋

• Модификационная изменчивость: меняется фенотип, генотип прежний, не наследуется.

• Норма реакции — пределы изменения признака при данном генотипе.

• Комбинативная: новые сочетания генов (мейоз, кроссинговер, случайное слияние гамет).

• Мутации — стойкие изменения ДНК: генные, хромосомные, геномные.

• Мутации случайны, чаще вредны, но дают материал для эволюции и селекции.

Зачем это нужно? 🚀

• Понимать, почему рентген и УФ-излучение дозируют, а курение повышает риск рака 🚭

• Селекция: полиплоидные сорта и мутанты с нужными признаками 🌾

• Спорт и агрономия: улучшать признаки в пределах нормы реакции, а не ждать чуда 🏋️