Полная версия

Главная arrow Прочие arrow Биология: генетика. Практический курс

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Модификационная изменчивость

Цель:

  • 1) установить роль генотипа в определении нормы реакции и пластичности организма;
  • 2) разработать методические рекомендации по организации учебного процесса при изучении этой темы в системе среднего образования.

Контрольные вопросы:

  • 1. Фенотип, генотип, норма реакции, экспрессивность, пенетрант- ность.
  • 2. Эволюционное значение модификационной изменчивости.
  • 3. Значение модификационной изменчивости для педагогики, психологии и медицины.
  • 4. Значение модификационной изменчивости для селекции.

Учебно-исследовательская работа Определение характера модификационной изменчивости ряда хозяйственных признаков пшеницы мягкой

Объект исследования: районированные сорта пшеницы мягкой.

Пояснение к заданию

Хозяйственно-ценный признак — это тот признак, который определяет урожайность производственного растения при различных условиях выращивания. В основном эти признаки относятся к количественным, а значит, они характеризуются непрерывной изменчивостью и в сильной степени подвержены влиянию факторов окружающей среды.

Знание характера модификационной изменчивости хозяйственноценных признаков имеет большое значения для агрономических и селекционных работ, так как именно это свойство организмов позволяет им приспосабливаться к различным сложившимся условиям произрастания, переживать неблагоприятные моменты, оставлять потомство и давать оптимально-высокие урожаи. Необходимо это знание и для правильной организации работ по интродукции растений.

Так, к хозяйственным признакам одной из основных продовольственных культур — пшеницы, относятся прежде всего признаки продуктивности — это продуктивная кустистость, продуктивность главного колоса, продуктивность растения в целом, длина главного колоса, масса зерен его, а также масса 1000 зерен и масса зерен растения. Немаловажный признак и высота растения, особенно для условий произрастания в Омской области, где резко засушливые года чередуются с дождливыми. Высота растения определяет такой производственный показатель, как устойчивость к полеганию. Таким образом, в условиях Омской области сорта пшеницы должны характеризоваться умеренной высотой стебля. В условиях лесостепной и степной зоны эта проблема обостряется, так как в засушливые года соломина медленно растет, становится очень короткой, а следовательно, затрудняется механизированная уборка.

Определяя характер модификационной изменчивости признаков, необходимо знание и характера их сопряженности. Зависимость признаков выражается с помощью коэффициента корреляции, который свидетельствует о возможности одновременной селекции по изучаемым признакам.

Определение параметров модификационной изменчивости и корреляции необходимо проводить только на генотипически однородном материале — сортовом, с высокой точностью измерения до десятых или сотых единиц, что должно отражаться в рабочих записях, на выборке генеральной совокупности не менее 100 особей, при этом состав выборки должен быть строго рендомизирован.

В эксперимент можно включить только те признаки, изучение которых возможно согласно срокам проведения практической работы. Так, если сроки проведения эксперимента июнь — начало июля при ранних сроках посева, то лучше всего провести изучение таких признаков, как продуктивная кустистость, продолжительность фазы всходы — колошение, количество первичных и вторичных корней.

Итак, для определения вариативности одного или нескольких хозяй- ственцо-ценных признаков необходимо выполнить определенные действия.

Техника определения вариативности признака

  • 1. Выберите сорт и хозяйственно-ценные признаки для изучения, информация о которых имеет практическое или научное значение.
  • 2. Определите количество выборки растений (п не менее 100), произрастающих на однородном участке (делянке, поле), при рендомизи- рованном (случайном) их подборе.
  • 3. Проведите замер изучаемого(ых) признака(ов) с одинаковой точностью одним измерительным прибором с записью в рабочем протоколе. Если организация этой работы возможна на растениях, произрастающих в поле, то регистрацию показателей проведите непосредственно на делянках (это такие признаки, как высота растения, длительность различных фаз вегетации, количество продуктивной кустистости, площадь листовой поверхности и др.), если невозможно, например, при изучении таких признаков, как количество первичных и вторичных корней, масса зерен с колоса или растения, масса 1000 зерен и др., то анализ признаков проведите в лабораторных условиях.
  • 4. Каждое значение признака (варианта — включите в статистическую обработку по методу вариационной статистики (приложение 4).
  • 5. Проведите статистическую обработку полученных данных (вариант выборки генеральной совокупности) и установите среднее значение класса и разницу каждого значения с этой величиной.
  • 6. Для более полной характеристики степени выраженности признака постройте вариационную кривую — кривую распределения признака в генеральной совокупности.
  • 7. Установите теоретические пределы соответствия средней арифметической выборки и генеральной совокупности через расчет ошибки средней арифметической выборки.
  • 8. Рассчитайте степень изменчивости признака, определив такие показатели, как среднее квадратическое отклонение (5), варианса (52), коэффициент вариации (V).
  • 9. Для сравнения двух средних арифметических разных сортов или вариантов опыта установите степень достоверности разности (tst) этих данных.
  • 10. При необходимости установления взаимосвязи между разными признаками одного сорта рассчитайте коэффициент корреляции.

Методическая часть

Понятие «модификационная изменчивость» входит в состав содержательного компонента раздела «Основные формы изменчивости» при основном общем образовании согласно ряду авторских программ биологического оборазования. Формирование ведущего и группы частных понятий, таких как «норма реакции», «вариационная кривая» и «вариационный ряд» с раскрытием свойств модификаций, возможно при использовании таких методов обучения, как демонстрация примеров модификационной изменчивости в ходе лабораторной работы. Объектом изучения лабораторной работы на уроке может быть размер листьев гербарных растений одной популяции, собранных с одного участка или любой антропометрический признак человека.

Перевод с Н-Ш на III-IV уровни сформированности этого понятия проходит на III ступени полного общего образования, согласно авторской программе В. Б. Захарова (2000) в разделе «Основные закономерности изменчивости». В содержании этого раздела предусматривается установление роли среды в развитии и проявлении признаков и свойств, описание статистических закономерностей варьирования признаков с демонстрацией примеров и проведением лабораторной работы по изучению вариабельности некоторых признаков культурных производственных растений или антропометрических признаков учащихся.

Более целесообразно формирование этого понятия с блоком частных понятий проводить при организации проблемно-поискового метода, который, в свою очередь, будет включать демонстрацию и лабораторную работу. В составе этого метода лабораторная работа модифицируется в учебно-исследовательскую, что позволяет обеспечить высокий уровень мотиваций в учебном процессе и, как следствие, высокий уровень познавательной активности и учебной деятельности учащихся. Учебно-исследовательская работа организуется по традиционной схеме: проблемная ситуация, проблемный вопрос, рабочие гипотезы, выдвижение одной из них, разработка методики для ее доказательства, эксперимент, анализ полученных данных, выводы.

Кроме того, знания основных закономерностей модификационной изменчивости и умения проводить анализ вариабельности некоторых признаков и свойств живых организмов, сформированные в ходе предметно-ориентированной системы обучения, позволяют организовать индивидуальные исследования по этой теме при личностно-ориентированной системе обучения.

Индивидуальное исследование должно быть посвящено актуальной проблеме. Так, в настоящее время, когда нетрадиционной медицине стало уделяться достаточное внимание, необходимо знание вариабельности важных биологических признаков растений, которые имеют большое фитотерапевтическое значение. К таким признакам относятся: вес плодов с одного растения земляники лесной, общая листовая поверхность подорожника малого, диаметр соцветия тысячелистника обыкновенного или пижмы обыкновенной и др. Все эти растения обладают теми или иными целебными свойствами, а значит, знание моди- фикационной изменчивости признаков, которые обусловливают эти целебные свойства, имеет важное производственное и экономическое значение, повышающее эффективность сбора растений при разных условиях их произрастания.

Формирование этого понятия и блока специальных умений можно проводить также во время производственной практики на пришкольном участке.

Задание

  • 1. Определить объект исследования, сорта и признаки для изучения.
  • 2. Провести измерение признаков у растений выборки с определенной точностью и статистически обработать полученные данные.
  • 3. Сравнить степень изменчивости признаков у разных сортов или популяций одного вида, произрастающих при разных условиях, сделать выводы о размахе модификационной изменчивости.
  • 4. Установить корреляционную зависимость между разными хозяйственно-ценными признаками одного и того же сорта.
  • 5. Предложить и методически обосновать наиболее оптимальные методы обучения и приемы организации учебной деятельности при изучении данной темы в общеобразовательном учреждении.

Оборудование: линейки или полоски миллиметровой бумаги, калькуляторы.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>