БИОЛОГИЯ · 11 КЛАСС
Проект «Педагагічная скарбонка»
Молекулы, наследственность и эволюция

§ 36. Модификационная изменчивость

Модификационная изменчивость связана с влиянием среды на проявление признаков без изменения рассматриваемого генотипа. Она показывает, что генетическая информация не задаёт готовый неизменный внешний результат.

Интерактивное исследование6 выводов2 интересных факта
36
Главный вопрос

Как один генотип может проявляться по-разному в разных условиях?

Биологическая лаборатория

Два генотипа в меняющейся среде

Изменяйте параметры и наблюдайте модель. Пояснение раскрывает механизм каждого результата — правильный ответ заранее знать не нужно.

Исследуйте изменения и читайте объяснения. Учебные схемы и числовые модели упрощены.

Разбираемся в теме

Четыре смысловых раздела
01

Фенотип возникает во взаимодействии

Модификационная изменчивость связана с влиянием среды на проявление признаков без изменения рассматриваемого генотипа. Она показывает, что генетическая информация не задаёт готовый неизменный внешний результат. Освещение, питание, температура и другие условия влияют на развитие и физиологию. Реакция зависит от наследственных возможностей организма и времени воздействия. Не всякое изменение обязательно полезно или полностью обратимо: последствия определяются конкретным признаком и этапом развития.

Выделяем главное

Модификация
Изменение фенотипа под влиянием условий без изменения соответствующего генотипа
Норма реакции
Диапазон и характер проявлений признака данного генотипа в разных средах
Фенотипическая пластичность
Способность генотипа давать разные фенотипы в зависимости от условий
Выделяем главное
02

Диапазон зависит от признака

Разные признаки одного организма имеют разную чувствительность к среде. Урожайность или масса обычно изменчивее, чем многие устойчивые структурные характеристики.

Норму реакции наследуют как свойство генотипа, а конкретное приобретённое состояние не обязано передаваться потомкам. У двух генотипов кривые реакции могут пересекаться: лучший в одной среде вариант не обязательно лучший в другой. Это важно для выбора условий выращивания и интерпретации сравнений.

Сравнение требует двух направлений

Один генотип в разных средах

Меняем условия
Исследуем норму реакции

Разные генотипы в одной среде

Выравниваем условия
Сравниваем наследственные различия
Широкая норма реакции
Значительное изменение проявления признака при варьировании среды
Узкая норма реакции
Относительная устойчивость проявления признака к изменению среды
Взаимодействие генотипа и среды
Различие реакций разных генотипов на одни и те же условия
От схемы — к объяснению

Разнообразие листовых пластинок

Andrew Z. Colvin · CC BY-SA 4.0
Wikimedia Commons · источник

Одуванчик

Walther Otto Müller · Public domain
Wikimedia Commons · источник

Пшеница

kallerna · CC BY-SA 4.0
Wikimedia Commons · источник

03

Описываем распределение

Одинаковое среднее — разный разброс
ВыборкаСреднееРазмах
4, 5, 652
1, 5, 958

Центр распределения не описывает всю вариацию.

Количественную изменчивость изучают по множеству измерений. Вариационный ряд упорядочивает значения, а распределение показывает частоты вариантов.

Среднее характеризует центр выборки, но не описывает весь разброс. Две группы могут иметь одинаковое среднее и разную изменчивость. Для корректного сравнения нужны одинаковые правила измерения, достаточное число объектов и понимание того, какие генетические и средовые различия присутствуют в выборке.

Вариационный ряд
Упорядоченный набор значений изучаемого признака
Частота варианта
Доля или число наблюдений с определённым значением признака
Среднее арифметическое
Сумма измеренных значений, делённая на число наблюдений
От схемы — к объяснению
04

Опыт отделяет причины

Чтобы оценить действие среды, сравнивают генетически сходные объекты в разных условиях. Чтобы оценить различия генотипов, их выращивают в сопоставимой среде.

Изменение одного фактора при контроле остальных позволяет связать результат с воздействием увереннее. Однако реальная среда многомерна, а одинаковый внешний результат может иметь разные причины. Наблюдение корреляции без опыта или дополнительных данных не всегда устанавливает причинную связь.

Выделяем главное

Контролируемый опыт
Исследование, в котором условия изменяют целенаправленно и используют сравнение
Размах вариации
Разность максимального и минимального наблюдаемых значений
Корреляция
Статистическая связь изменений двух величин, сама по себе не доказывающая причинность
Выделяем главное
Думаем как биологи

Разберите ситуацию

Два сорта сравнили: один рос при хорошем поливе, другой при засухе. Можно ли разницу урожая приписать только генам?

Сверить рассуждение

Нет. Одновременно различаются генотип и среда. Для разделения причин оба сорта нужно сравнить в одинаковых режимах, желательно в нескольких повторностях.

Собираем главное

Шесть опорных выводов

01

Модификационная изменчивость связана с влиянием среды на проявление признаков без изменения рассматриваемого генотипа. Она показывает, что генетическая информация не задаёт готовый неизменный внешний результат.

02

Разные признаки одного организма имеют разную чувствительность к среде. Урожайность или масса обычно изменчивее, чем многие устойчивые структурные характеристики.

03

Количественную изменчивость изучают по множеству измерений. Вариационный ряд упорядочивает значения, а распределение показывает частоты вариантов.

04

Чтобы оценить действие среды, сравнивают генетически сходные объекты в разных условиях. Чтобы оценить различия генотипов, их выращивают в сопоставимой среде.

05

Генотип задаёт возможности реакции, а среда влияет на конкретное проявление. Фенотип нельзя объяснить только одной из этих сторон.

06

Количественные данные требуют сравнения распределений и условий. Среднее значение само по себе не раскрывает причину различий.

Проверьте себя10 вопросов · проверяем понимание темы
1. Какое понятие соответствует описанию? «Изменение фенотипа под влиянием условий без изменения соответствующего генотипа»
2. Какое понятие соответствует описанию? «Диапазон и характер проявлений признака данного генотипа в разных средах»
3. Какое понятие соответствует описанию? «Значительное изменение проявления признака при варьировании среды»
4. Какое понятие соответствует описанию? «Относительная устойчивость проявления признака к изменению среды»
5. Какое понятие соответствует описанию? «Упорядоченный набор значений изучаемого признака»
6. Какое понятие соответствует описанию? «Доля или число наблюдений с определённым значением признака»
7. Какое понятие соответствует описанию? «Исследование, в котором условия изменяют целенаправленно и используют сравнение»
8. Какое понятие соответствует описанию? «Разность максимального и минимального наблюдаемых значений»
9. Какое понятие соответствует описанию? «Способность генотипа давать разные фенотипы в зависимости от условий»
10. Какое понятие соответствует описанию? «Сумма измеренных значений, делённая на число наблюдений»

Источники и иллюстрации

Основа: предоставленный параграф учебника «Биология. 11 класс», § 36 «Модификационная изменчивость», издательство «Народная асвета». Материал переработан в учебный конспект по структуре и терминологии курса. Подписи, авторы и лицензии изображений приведены рядом с ними.

Конспект, схемы и задания работают без подключения к сети. Для внешних изображений требуется интернет.

↑

Загрузка прогресса…