Тема. ИНДИВИДУАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ОРГАНИЗМОВ

УРОК 22. ВЛИЯНИЕ ГЕНОТИПА И ФАКТОРОВ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ НА РАЗВИТИЕ ОРГАНИЗМА

Цели урока: проанализировать влияние генотипа и факторов внешней среды на развитие организма, выделить наиболее опасные факторы, которые могут нарушать процессы развития; развивать умение устанавливать взаимосвязи между действием факторов и последствиями этого действия; воспитывать неравнодушное отношение к окружающему миру и понимание ответственности за последствия своей деятельности.

Оборудование и материалы: таблицы или слайды презентации, которые демонстрируют влияние генотипа и факторов внешней среды на развитие организма.

Базовые понятия и термины: генотип, фенотип, факторы среды, развитие организма, мутагенные факторы, тератогенными факторы, нарушения развития.

ХОД УРОКА

I. Организационный этап

II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности учащихся

Вопросы для беседы

1. Как происходит процесс оплодотворение?

2. Какие периоды онтогенеза выделяют у многоклеточных организмов?

3. Какие процессы происходят в организме во время эмбриогенеза?

4. Какие процессы происходят в организме во время постэмбрионального развития?

III. Изучение нового материала

Рассказ учителя с элементами беседы

Развитие организма обусловлен сложным взаимодействием генов. Возможно, развитие любого признака связан с действием многих генов. Кроме того, выявлена зависимость нескольких признаков от одного гена. Например, у овса окраска чешуек и длина ости семян определяются одним геном. У дрозофилы ген белой окраски глаз одновременно влияет на цвет тела и внутренних органов, длину крыльев, снижение плодовитости, уменьшение продолжительности жизни. Не исключено, что каждый ген является одновременно геном основного действия для «своей» признаки и модификатором для других признаков. Сложилась эта целостная система в процессе эволюции органического мира: выживали лишь те организмы, в которых взаимодействие генов дала самую благоприятную реакцию в онтогенезе.

Роль генотипа и внешних факторов в формировании отдельных признаков может быть различной. Цвет и форма волос, количество зубов и ребер, форма носа у человека, например, обусловлены генетически. А вот конкретная масса тела в большей степени зависит от режима питания, а степень развития мышечной системы - от физических нагрузок.

Хотя, иногда, некоторые генетические дефекты позволяют факторам среды влиять и на жестко определенные признаки. Например, дефектный вариант гена, который синтезирует пигмент, обеспечивающий окраску шерсти у кроликов, по-разному работает в зависимости от температурного режима. Поэтому в кроликов, которые имеют такой ген, наиболее холодные участки тела - уши, кончики лап и нос,- могут иметь черную окраску, хотя вся остальная шерсть будет белой.

Влияние генотипа и факторов внешней среды на развитие организма очень удобно рассмотреть на примере развития половых признаков. Так, у млекопитающих развитие половых признаков мужского пола обусловлен значительным количеством генов, большая часть из которых расположена в аутосомах. Но начинают работать они только при наличии фактора, который расположен на маленькой Y-хромосоме. Именно он их «включает». Иногда (хотя и очень редко) между X - и Y-хромосомами в процессе сперматогенеза может происходить кроссинговер. Вследствие этого фактор, который определяет развитие по типу мужского пола, оказывается на Х-хромосоме (эта аномалия была обнаружена в лабораторных мышей). И тогда наличие только одного гена направляет развитие организма с кариотипом XX по типу мужского пола. Хотя, конечно, нормальным такое развитие назвать трудно - такая особь будет иметь синдром Кляйнфельтера.

Факторы среды также могут существенно влиять на развитие половых признаков. Так, развитие зародышей крокодилов в мужские или женские особи определяется температурой, при которой происходит инкубация яиц. Если инкубация происходила при температуре 32-33 °С, то из яиц вылупятся самцы, а если температура была ниже или выше этого интервала - то самки.

Развитие морского пола беспозвоночного бонелії также определяется воздействием внешнего фактора. Этим фактором является наличие взрослой самки. Если ее нет, то личинки развиваются только как самки. Если же самка есть, то личинки дифференцируются в самцов.

Конечно, внешние факторы могут влиять не только на развитие половых признаков. Так, в водной растения стрілиці наблюдается явление гетерофілії (різнолистості). Листья этого растения, которые развивались под водой, похожие на длинные тонкие нити. Те листья, которые расположены на поверхности воды и являются плавающими, имеют эллиптическую форму, а листья, которые растут над водой, - стреловидные.

IV. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений учащихся

Дать ответы на вопросы:

1. Каким образом генотип влияет на развитие организма?

2. Какие признаки организма человека определяются в основном генотипом?

3. Какие факторы внешнего среды влияют на развитие организма?

4. Каким образом факторы внешней среды влияют на развитие организма?

5. Какие признаки организма человека определяются преимущественно влиянием факторов внешней среды?

6. Каким образом можно уменьшить риск негативного влияния генотипа и факторов внешней среды на развитие организма?

V. Домашнее задача