Тема: Роль генотипу і середовища у формування фенотипу.

Лекція №23

План:

1. Норма реакції.

2. Варіаційний ряд і варіаційна крива.

Базові поняття та терміни:Фенотип, норма реакції, варіаційна крива,варіаційний ряд.

Література:

1. Кучеренко М.Е., Вервес Ю.Г., Балан П.Г. та ін. Загальна біологія, 11клас. - К.: Генеза, 2001.

2. Біологія: Комплексний довідник/ Р.В. Шаламов, Ю.В. Дмітрієв.- Х.: Веста: Видавництво Ранок. 2006

3. Біологія у визначеннях, таблицях, схемах. 9-11 клас./ Сало Т.О.-Х.:Видавництво Ранок,2009

1. Норма реакції.

Одна з головних проблем генетики - з'ясування пііввідносної ролі генотипу і умов довкілля у формуванні фенотипу організмів. Учені вже давно зверну­ли увагу на той факт, що однояйцеві близнята, які росли в різних умовах, відмінні за фенотипом. Це прояв неспадкової мінливості, її дослідження дають можливість з'ясувати, як спадкова інформація ре­цензується за певних умов середовища існування. Вивчення неспадкової мінливості має і практичне значення: створюючи нові породи і сорти організмів, се­лекціонери повинні відрізняти спадкову мінливість від неспадкової і підбирати такі умови, за яких най­читкіше у фенотипі організмів проявляються корисні для людини стани ознак і пригнічуються прояви шкідливих.

Модифікаційна мінливість підпорядковується певним статистичним закономірностям. Будь-яка ознака зумовлена генотипом, але його фенотипний прояв може змінюватися під впливом умов середовища у межах норми реакції генотипу за цією ознакою.

Норма реакції – цемежі, у яких можлива зміна ознаки, зумовлена даним генотипом.

Успадковується не ознака, а норма реакції.

Наприклад, у всіх рослим стрілолисту, занурених у воду, утворюються довгі й тонкі листки, а у тих, які ростуть на суходолі - вонистрілоподібні. У рослин стрілолисту, занурених у воду частково, формуються листки обох типів. У денного метелика рябокрилки мінливої основне тіло крил залежить від тем­ператури, за якої розвивалися лялечки: з тих, що перезимували виходять метелики з цегляно-червоним, а з тих, що розвивалися в умовах підвищених літніх температур, — чорним тлом крил.

Ступінь вираженості модифікацій прямо залежить від інтенсивності й тривалості дії на організм певного чинника. Так, у дрібного рачка-артемії ступінь воло­хатості задньої частини черевця залежить від соло­ності води: вона тим більша, чим нижча концентрація солей у воді .

Тривалий час точилися дискусії про можливість ус­падкування нових станів ознак, набутих організмом під час індивідуального розвитку. Вперше те, що мо­дифікації не успадковуються, довів німецький учений А. Вейсман. Протягом багатьох поколінь він відрізав мишам хвости, але у безхвостих батьків завжди наро­джувалися хвостаті нащадки.

Як показали численні дослідження, модифікації можуть зникати протягом життя однієї особини, якщо припиняється дія чинника, який їх викликав. На­приклад, загар, набутий людиною влітку, поступово зникає протягом осінньо-зимового періоду. Якщо рослину стрілолист пересадити з води на суходіл, то нові листки матимуть не видовжену, а стрілоподібну форму. Деякі модифікації, які виник­ли переважно на ранніх етапах індивідуального роз­витку, можуть зберігатися протягом усього життя особини. Але нащадкам вони не передаються. Наприк­лад, викривлення кісток нижніх кінцівок унаслідок рахіту зберігається протягом усього життя. Але в батьків, які в дитинстві перехворіли на рахіт, діти можуть народитися нормальними, якщо під час свого розвитку вони одержуватимуть потрібну кількість вітаміну Б.

Інший приклад модифікацій, які зберігаються протягом життя, - це диференціація личинок медоносної бджоли на цариць і робочих особин. Личинки, що розвиваються в особ­ливих великих комірках і живляться лише «молочком», яке виробляють особливі залози робочих бджіл, розвиваються в цариць. А ті, яких вигодовують пергою (сумішшю меду і пилку), згодом стають робочими особинами - недорозвиненими самками, нездатними до розмноження. Отже, диференціація личинок жіночої статі медоносної бджоли залежить від їжі, яку вони одержують під час свого розвитку. Якщо на ранніх стадіях розвитку поміняти місцями личинок, з яких подалі будуть розвиватися цариця і робоча бджола, то відповідно зміняться характер їх живлення й подальша диференціація. Проте на пізніших етапах розвитку це стає неможливим.

Норма реакції може бути широкою, тобто змінюватися у широкому діапазоні, та вузькою. Вузьку норму реакції мають ознаки, що визначають життєздатність організмів (розташування внутрішніх органів, жирність молока у корів, довжина шерсті у овець тощо). Широка норма реакції притаманна ознакам, що не мають такого значення (маса тіла, зріст, колір волосся – у людини, маса тіла, надої молока у корів тощо).