Тема. ІНДИВІДУАЛЬНИЙ РОЗВИТОК ОРГАНІЗМІВ
УРОК 22. ВПЛИВ ГЕНОТИПУ ТА ФАКТОРІВ ЗОВНІШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА НА РОЗВИТОК ОРГАНІЗМУ
Цілі уроку: проаналізувати вплив генотипу та факторів зовнішнього середовища на розвиток організму, виділити найбільш небезпечні фактори, які можуть порушувати процеси розвитку; розвивати вміння встановлювати взаємозв’язки між дією факторів і наслідками цієї дії; виховувати небайдуже ставлення до навколишнього світу й розуміння відповідальності за наслідки своєї діяльності.
Обладнання й
Базові поняття й терміни: генотип, фенотип, фактори середовища, розвиток організму, мутагенні фактори, тератогенні фактори, порушення розвитку.
ХІД УРОКУ
I. Організаційний етап
II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів
Питання для бесіди
1. Як відбувається процес запліднення?
2. Які періоди онтогенезу виділяють у багатоклітинних організмів?
3. Які процеси відбуваються в організмі під час ембріогенезу?
4. Які
III. Вивчення нового матеріалу
Розповідь учителя з елементами бесіди
Розвиток організму зумовлений складною взаємодією генів. Можливо, розвиток будь-якої ознаки пов’язаний з дією багатьох генів. Крім того, виявлено залежність кількох ознак від одного гена. Наприклад, у вівса забарвлення лусочок і довжина остюка насіння визначаються одним геном. У дрозофіли ген білого кольору очей одночасно впливає на колір тіла і внутрішніх органів, довжину крил, зниження плодючості, зменшення тривалості життя. Не виключено, що кожний ген є одночасно геном основної дії для “своєї” ознаки й модифікатором для інших ознак. Склалася ця цілісна система у процесі еволюції органічного світу: виживали лише ті організми, в яких взаємодія генів дала найсприятливішу реакцію в онтогенезі.
Роль генотипу й зовнішніх факторів у формуванні окремих ознак може бути різною. Колір і форма волосся, кількість зубів і ребер, форма носа в людини, наприклад, обумовлені генетично. А от конкретна маса тіла більшою мірою залежить від режиму харчування, а ступінь розвитку м’язової системи – від фізичних навантажень.
Хоча, інколи, деякі генетичні дефекти дозволяють факторам середовища впливати й на жорстко визначені ознаки. Наприклад, дефектний варіант гена, який синтезує пігмент, що забезпечує забарвлення шерсті у кролів, по-різному працює залежно від температурного режиму. Тому в кролів, які мають такий ген, найбільш холодні ділянки тіла – вуха, кінчики лап і ніс,- можуть мати чорне забарвлення, хоча вся інша шерсть буде білою.
Вплив генотипу й факторів зовнішнього середовища на розвиток організму дуже зручно розглянути на прикладі розвитку статевих ознак. Так, у ссавців розвиток статевих ознак чоловічої статі обумовлений значною кількістю генів, більша частина з яких розташована в аутосомах. Але починають працювати вони лише за наявності фактора, який розташований на маленькій Y-хромосомі. Саме він їх “вмикає”. Інколи (хоча й дуже рідко) між X – та Y-хромосомами у процесі сперматогенезу може відбуватися кросинговер. Внаслідок цього фактор, який визначає розвиток за типом чоловічої статі, опиняється на Х-хромосомі (ця аномалія була виявлена в лабораторних мишей). І тоді наявність лише одного гена спрямовує розвиток організму з каріотипом XX за типом чоловічої статі. Хоча, звичайно, нормальним такий розвиток назвати важко – така особина матиме синдром Кляйнфельтера.
Фактори середовища також можуть суттєво впливати на розвиток статевих ознак. Так, розвиток зародків крокодилів у чоловічі чи жіночі особини обумовлюється температурою, за якої відбувається інкубація яєць. Якщо інкубація відбувалася за температури 32-33 °С, то з яєць вилупляться самці, а якщо температура була нижче або вище цього інтервалу – то самки.
Розвиток статі морського безхребетного бонелії також визначається впливом зовнішнього фактора. Цим фактором є наявність дорослої самки. Якщо її немає, то личинки розвиваються тільки як самки. Якщо ж самка є, то личинки диференціюються в самців.
Звичайно, зовнішні фактори можуть впливати не лише на розвиток статевих ознак. Так, у водної рослини стрілиці спостерігається явище гетерофілії (різнолистості). Листки цієї рослини, які розвивалися під водою, схожі на довгі тонкі нитки. Ті листки, які розташовані на поверхні води і є плаваючими, мають еліптичну форму, а листки, які ростуть над водою, – стрілоподібні.
IV. Узагальнення, систематизація й контроль знань і вмінь учнів
Дати відповіді на питання:
1. Яким чином генотип впливає на розвиток організму?
2. Які ознаки організму людини визначаються переважно її генотипом?
3. Які фактори зовнішнього середовища впливають на розвиток організму?
4. Яким чином фактори зовнішнього середовища впливають на розвиток організму?
5. Які ознаки організму людини визначаються переважно впливом факторів зовнішнього середовища?
6. Яким чином можна зменшити ризик негативного впливу генотипу й факторів зовнішнього середовища на розвиток організму?
V. Домашнє завдання
(1 votes, average: 5,00 out of 5)