Анализ фенотипической изменчивости

Цель: расширить и углубить знания о взаимосвязи генотипа и окружающей среды, сформировать умения описывать фенотип растений, сформировать знания о статистическом характере закономерностей модификационной изменчивости, о вариационном ряде изменчивости признака.

Вопросы входного контроля:

1. Какие общебиологические закономерности лежат в основе создания новых пород и сортов? Знания из каких областей наук необходимы селекционеру для успешной работы?

2. Какая связь между модификационной изменчивостью и генотипом любого организма? Приведите примеры.

3. Каким образом можно проверить наследуемость фенотипических признаков? Приведите примеры.

Общие сведения: Модификационная изменчивость — это результат не изменений генотипа, а его реакции на условия окружающей среды. При модификационной изменчивости наследственный материал не изменяется, — изменяется проявление генов.

Под действием определенных условий окружающей среды на организм изменяется течение ферментативных реакций (активность ферментов) и может происходить синтез специализированных ферментов, некоторые из которых ответственны за регуляцию транскрипции генов, зависящую от изменений окружающей среды. Таким образом, факторы окружающей среды способны регулировать экспрессию генов, то есть интенсивность выработки ими специфических белков, функции которых отвечают специфическим факторам окружающей среды.

Предел проявления модификационной изменчивости организма при неизменном генотипе — норма реакции. Норма реакции обусловлена генотипом и различается у разных особей данного вида. Фактически норма реакции — спектр возможных уровней экспрессии генов, из которого выбирается уровень экспрессии, наиболее подходящий для данных условий окружающей среды. Норма реакции имеет пределы или границы для каждого биологического вида (нижний и верхний) — например, усиленное кормление приведет к увеличению массы животного, однако она будет находиться в пределах нормы реакции, характерной для данного вида или породы. Норма реакции генетически детерминирована и наследуется. Для разных признаков пределы нормы реакции сильно различаются. Например, широкие пределы нормы реакции имеют величина удоя, продуктивность злаков и многие другие количественные признаки), узкие пределы — интенсивность окраски большинства животных и многие другие качественные признаки.

Тем не менее, для некоторых количественных признаков характерна узкая норма реакции (жирность молока, число пальцев на ногах у морских свинок), а для некоторых качественных признаков — широкая (например, сезонные изменения окраски у многих видов животных северных широт). Кроме того, граница между количественными и качественными признаками иногда весьма условна.

Оборудование: Экземпляры растений одного вида или сорта. Наборы биологических объектов: семена фасоли, бобов, колосья пшеницы, клубни картофеля, листья яблони, акации и пр. Линейка.

Порядок выполнения работы: