Усі лабораторні роботи. 6-11 класи

Тема 5. Закономірності успадкування ознак

Лабораторне дослідження № 3

Тема: Мінливість у рослин і тварин

Мета: вивчити статистичні закономірності модифікаційної мінливості; навчитися оцінювати характер мінливості досліджуваної ознаки, будувати варіаційний ряд і варіаційну криву; вивчити мутаційну мінливість і з’ясувати її причини.

Обладнання і матеріали: гербарій з листя дерев (вишня, тополя, береза, абрикос - 50 листків у наборі), лінійка, олівець, мікрокалькулятор, мікроскопи, мікропрепарати нормальних та мутантних форм дрозофіл.

Хід роботи:

Завдання № 1. Вивчення модифікаційної мінливості у рослин

1. Зробіть гербарій з листків деревних рослин (для цього краще обрати рослини з простими листками)

2. Кожний лист пронумеруйте.

3. Виміряйте ознаку (довжину листової пластинки) кожного листка у міліметрах і запишіть у таблицю:

№ листка	Довжина листка (мм)	№ листка	Довжина листка (мм)	№ листка	Довжина листка (мм)	№ листка	Довжина листка (мм)	№ листка	Довжина листка (мм)
1.	40	11.	59	21.	69	31.	65	41.	59
2.	61	12.	79	22.	55	32.	81	42.	75
3.	67	13.	65	23.	72	33.	48	43.	51
4.	55	14.	72	24.	65	34.	75	44.	81
5.	65	15.	44	25.	63	35.	59	45.	69
6.	72	16.	83	26.	81	36.	79	46.	63
7.	51	17.	67	27.	51	37.	44	47.	72
8.	67	18.	61	28.	85	38.	69	48.	61
9.	63	19.	75	29.	63	39.	65	49.	79
10.	59	20.	48	30.	65	40.	67	50.	55

4. Визначте величину ознаки та класу.

Величина ознаки (довжина листків): max - 90 та min - 40.

Розмах мінливості: max - min = 90 - 40 = 50.

Величина класу = Розмах мінливості : число класів (5) = 50 : 5 = 10.

5. Складіть таблицю варіаційного ряду:

Межі класів	Середини або варіанти (V)	Розноска дат (n - об’єктів ряду)	Частоти зустрічальності варіант (F)
40-49	44,5	40 мм - 1; 44 мм - 2; 48 мм - 2	5
50-59	54,5	51 мм - 3; 55 мм - 3; 59 мм - 4	10
60-69	64,5	61 мм - 3; 63 мм - 4; 65 мм - 6; 67 мм - 4; 69 мм - 3	20
70-79	74,5	72 мм - 4; 75 мм - 3; 79 мм - 3	10
80-90	85	81 мм - 3; 83 мм - 1; 85 мм - 1	5

7. За даними, наведеними у таблиці, побудуйте варіаційну криву. Відобразіть на графіку:

— на осі абсцис відкладіть варіанти ознаки (V) від найменшого числа до найбільшого;

— на осі ординат відкладіть частоту зустрічальності ознаки (F).

З’єднайте точки перетину перпендикулярів лінією графіку.

За варіаційним рядом і варіаційною кривою видно, що норма реакції має певні межі. Розміри листових пластинок перебувають у межах від 40 до 90 мм. Найбільша кількість варіант припадає на середнє значення ознаки - 64,55 мм.

Коефіцієнт варіації складає 23,5 %, отже мінливість ознак мала.

Такі самі дослідження можна провести на гербарних зразках пшениці, ячменя, кукурудзи тощо (визначення модифікаційної мінливості у кількості зернин); насіння рослин різних видів - квасолі, кукурудзи, соняшника (розміри, забарвлення, вага та ін.); кількості вічок на бульбах картоплин та ін.

Завдання № 2. Вивчення модифікаційної мінливості тварин

Кількість лисенят у потомстві 70-ти сріблясто-чорних лисиць складає: 5, 4, 4, 4, 9, 3, 4, 4, 5, 6, 6, 4, 5, 5, 4, 8, 4, 4, 5, 4, 4, 7, 3, 5, 5, 4, 3, 3, 3, 6, 4, 4, 5, 4, 4, 5, 5, 4, 6, 3, 4, 4, 3, 4, 4, 7, 4, 3, 5, 2, 5, 4, 7, 3, 2, 3, 1, 5, 4, 2, 6, 6, 4, 4, 6, 4, 8, 3, 5, 4. Побудуйте варіаційний ряд та варіаційну криву. Знайдіть середнє значення.

Визначимо величину ознаки та розмах мінливості.

Величина ознаки (довжина листків): max - 9 та min - 1.

Розмах мінливості: max - min = 9 - 1 = 8.

Складаємо таблицю варіаційного ряду:

Клас	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Кількість	1	3	11	28	14	7	3	2	1

Обчислюємо середнє значення величини ознаки (кількість лисенят) - М:

Будуємо варіаційну криву:

Найбільша кількість варіант припадає на середнє значення ознаки - 4,43.

Коефіцієнт варіації складає 32,5%, отже це середнє варіювання ознаки.

Ці ж дослідження можна провести і на інших ознаках тварин і людини, наприклад: кількості крапочок на надкрилах жуків-сонечок, зросту учнів класу, довжини їх правої долоні тощо.

Завдання № 3. Вивчення мутаційної мінливості у тварин

1. Розгляньте під мікроскопом на малому збільшенні мікропрепарати нормальних і мутантних форм дрозофіл.

2. Зверніть увагу на такі фенотипові ознаки, як форма і забарвлення очей; забарвлення тіла; форма і розмір крил. Порівняйте побачене з малюнками.

Зовнішній вигляд дрозофіли: А - нормальна форма, Б - мутантна форма.

3. Результати спостережень занесіть до таблиці.

Досліджуваний об’єкт	Форма і забарвлення очей	Забарвлення тіла	Форма і розмір крил
Дрозофіла - норма	Очі овальні, червоного кольору.	Жовто-коричнева з поперечними смугами на череві.	Крила видовжені, плоскі.
Мутація 1 - мутації тіла	Очі овальні, червоного кольору.	Жовте або чорне. Аномальне черевце.	Крила видовжені, плоскі.
Мутація 2 - мутації очей	Еозинові, абрикосові або білі.	Жовто-коричнева з поперечними смугами на череві.	Крила видовжені, плоскі.
Мутація 3 - мутації крил	Очі овальні, червоного кольору.	Жовто-коричнева з поперечними смугами на череві.	Смужкоподібні, з обрізаним краєм, загнуті, зачаткові або відсутні.

4. Поясніть можливі причини відмінностей між досліджуваними об’єктами. Це прояв мутаційної мінливості внаслідок дії мутагенних факторів.

Фенотипічний прояв	Назва мутації	Позначення гена	Тип успадкування	Локалізація гену
Недорозвинуті крила	vestigial	vg	рецесивний	хромосома II, локус 67
Загнуті вгору крила	curly	cr	домінантний	хромосома II, локус невідомий
Яскраво-червоні очі	scarlet	st	рецесивний	хромосома III, локус 44
Білі очі	white	w	рецесивний	хромосома І, локус 1,5
Кармінні очі	vermilion	v	рецесивний	хромосома І, локус 33
Чорне забарвлення тіла	black	b	рецесивний	хромосома II, локус 48,5
Абрикосові очі	white apricot	wa	рецесивний	хромосома І, локус невідомий
Обрізаний край крил	cut	ct	рецесивний	хромосома І, локус 20
Жовте тіло	yellow	Y	рецесивний	хромосома І, локус 0,20

У висновку складіть порівняльну характеристику спадкової та неспадкової мінливості.

1. Відмінні ознаки:

Ознаки	Неспадкова (фенотипова) мінливість	Спадкова (генотипова) мінливість
Залежність змін від середовища існування	Реакції особин відповідають характеру дії середовища	Неможливість виявити зв’язок
Характер мінливості	Мають спрямований характер	Мають неспрямований характер
	Однотипність реакцій	Випадковий характер прояви ознак
	З’являються масово	З’являються лише в окремих особин
Вплив на генотип	Пов’язані тільки з фенотипом і не впливають на генотип	Пов’язані зі зміною генетичного апарату
Успадкування змін	Не зберігаються при статевому розмноженні	Один раз виникнувши, успадковуються
	Повторюються в поколіннях, якщо продовжується дія факторів середовища, що їх викликав	Стійко передаються з покоління у покоління
Корисність	Завжди корисні, сприяють пристосуванню до коливань факторів середовища	У більшості випадків шкідливі, зрідка нейтральні або корисні
Значення	Забезпечує пристосування організмів до мінливих умов навколишнього середовища	Основа еволюції і джерело матеріалу для селекції

2. Спільні ознаки:

— мінливість є неодмінною властивістю живої матерії;

— спадкова і неспадкова мінливість забезпечують всю різноманітність індивідуальних відмінностей організмів: якісних і кількісних, незалежних і взаємопов’язаних, адаптивних і неадаптивних тощо.