Хід заняття. Тема: Вплив генотипу та факторів зовнішнього середовища на розвиток організму

Тема: Вплив генотипу та факторів зовнішнього середовища на розвиток організму. Шкідливий вплив алкоголю та нікотину на розвиток організму людини. Діагностування вад розвитку людини та їх корекція

Мета: сформувати поняття про вплив генотипу та факторів зовнішнього середовища на розвиток організму, зокрема шкідливий вплив алкоголю та нікотину на розвиток організму людини; розширити знання учнів про індивідуальний та історичний розвиток організмів, з’ясувати вплив умов зовнішнього середовища та генотипу на онтогенез; розвивати уміння логічно мислити та застосовувати знання про розвиток у житті; виховувати бережливе ставлення до життєдіяльності організмів, до власного здоров’я.

Хід заняття

Живий організм завжди перебуває в тісному взаємозв'язку з навколишнім середовищем, під впливом факторів якого виявляється одна з найважливіших властивостей організму — його мінливість. Саме вона забезпечує різноманітність організмів у процесі еволюційного розвитку.

Організми з однаковим генотипом можуть відрізнятися один від одного залежно від умов розвитку та існування. Розвиток організму зумовлений складною взаємодією генів. Можливо, що 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 і 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.

Розповідь про спадкові хвороби, які отримують організми від передачі хворих генів чи утворення мутацій.

Встановлено, що близько 4% немовлят мають спадкові хвороби або вади в будові тіла. В разі ранньої діагностики спадкової хвороби можна домогтися усунення або послаблення її впливу на розвиток організму. Деякі хвороби, пов'язані із зміною числа хромосом, лікують гормонами. Розвитку деяких спадкових хвороб можна запобігти спеціальною дієтою. Приблизно в одному випадку на десять тисяч новонароджених дитина має спадкову хворобу, пов'язану з відсутністю ферментів, які необхідні для засвоєння молочного цукру. Якщо діагноз буде поставлено несвоєчасно і дитину годувати грудним молоком, у неї розвинеться недоумкуватість. Якщо ж діагноз поставлено вчасно і дитина переведена на штучне вигодовування, вона розвиватиметься нормально. З цього прикладу можна зробити висновок, що поява спадкової хвороби не фатальна. На жаль, слід зазначити, що при цьому хоча хвороба й не фатальна, однак це призводить до зростання кількості небажаних алелів у популяції. Звідси випливає важливість завдання медицини й охорони здоров'я — вивчення спадкових хвороб, розроблення методів їх профілактики, діагностики і лікування.

Профілактика спадкових хвороб спрямована також на ослаблення дії мутагенних факторів: зменшення опромінення природними і штучними джерелами, зниження вмісту хімічних мутагенів у навколишньому середовищі (промислових відходів, речовин побутової хімії, пестицидів). Слід нагадати, що хімічні речовини (алкоголь, нікотин, наркотики), потрапляючи в організм, можуть змінювати нормальну послідовність нуклеотидів у ДНК і структурі хромосом, порушувати процес розподілу хромосом під час мейозу. Це може призвести до виникнення спадкових хвороб і аномалій розвитку.

Розповідь про роль факторів зовнішнього середовища на онтогенез організмів. Особливо звернути увагу на зміни факторів середовища та їх впливу на розвиток.

Деякі ознаки повністю визначаються генотипом і не залежать від умов середовища. До них відносяться, наприклад, групи крові і багато генетичних захворювань. Інші ознаки залежать і від генотипу і від середовища. Наприклад, зріст людини залежить від її генотипу. У той же час він залежить і від умов середовища, зокрема від харчування в період зростання. Колір шкіри в значній мірі визначається генотипом. Але колір шкіри людей з однаковим генотипом залежить також і від часу їх перебування на сонці.

Розглянемо кілька характерних прикладів впливу середовища на прояви генів:

- ще на самому ранньому періоді розвитку генетики було виявлено, що ознака може виявитися домінантним або рецесивним в залежності від умов, в яких розвивається організм. У 1915 р. Т.Морган показав на дрозофілі, що при вирощуванні в сухому повітрі звичайне для "дикого" типу розподіл смуг на черевці дрозофіли домінує над ненормальним і, навпаки, при надмірній вологості домінує ненормальне розподіл смуг. Спостереження такого роду ще раз показали відмінності між генотипом і фенотипом: при одному і тому ж генотипі фенотип залежав від зовнішніх умов.

- вплив зовнішнього середовища на фенотип можна продемонструвати на прикладі суспільних комах. У бджіл і мурах з незапліднених яєць розвиваються самці, а з запліднених - самки. Однак фенотип цих самок залежить від умов розвитку: при одних умовах розвивається плідна самка, а при інших - безплідна робоча бджола. У мурах існують різні "касти" безплідних особин. Основну частину населення мурашника складають робочі мурашки, які будують мурашник, добувають їжу, вигодовують личинок і виконують будь-яку іншу роботу. У багатьох видів мурашок є "солдати" - мурахи з великою головою, захищеної товстим хітином, і з особливо потужними щелепами. Робочі мурашки і солдати - це недорозвинені самки, вони безплідні. Чому ж з одних яєць, відкладених самкою, виводяться робочі особини, з інших - солдати, з третіх - крилаті статеві особини: самці і самки? Ще в 1910 р. дослідник мурах Вассман прибрав з гнізда самку. Виявилося, що після цього робочі мурашки починають відкладати яйця! Цим досвідом було показано, що наявність самки гальмує відкладання яєць робочими особинами. При подальшому вивченні з'ясувалося, що окрім речовин, які гальмують розвиток нових самок, в мурашнику циркулюють речовини, які навпаки стимулюють розвиток яєчників у робочих особин і у личинок. Ці речовини виробляються спеціальними залозами робочих мурашок. У нормальних умовах робочі мурашки годують цими речовинами матку і личинок, з яких розвиваються самці і самки. Якщо матки в мурашнику немає, ці речовини отримують в основному личинки. Якщо ж личинок мало, то робочі мурашки годують цими речовинами один одного і тоді починають відкладати яйця. Таким чином, було з'ясовано, що розвиток личинок залежить від того, який корм вони отримають від робочих мурашок і які добавки опиняться в кормі. Точно так само у бджіл від характеру їжі і добавок залежить, розвинеться личинка в робочу бджолу або ж в матку.

- у горностаєвих кроликів хутро біле, але окремі частини тіла - лапи, вуха, кінчик морди і хвіст - чорні. Якщо на спині кролика, яка покрита білою вовною, вистригти якусь ділянку і містити кролика при зниженій температурі, на цій ділянці виростає чорна шерсть. Звичайно, такі плями чорного забарвлення на незвичайному місці нащадкам цього кролика у спадок не передаються.

Наведені приклади показують, що насправді в дуже багатьох випадках успадковується не ознака як така, а здатність до розвитку даної ознаки при відповідних умовах зовнішнього середовища, яка і передається від покоління до покоління.

Дата добавления: 2015-07-20