Как найти широту нормы реакции

Практическое занятие
Тема: Построение вариационного ряда и вариационной кривой

Цель: познакомиться с закономерностями модификационной изменчивости, выработать умения строить вариационный ряд и график изменчивости изучаемого признака; вычислять среднюю величину признака, определять норму реакции.

Оборудование: антропометрические данные учащихся (от 10 до 25: рост, раздельно для юношей и девушек), ростомер, простой карандаш, ручка, тетрадь, линейка.

Ход работы.

Измерьте рост каждого студента в группе с точностью до сантиметра, округлив цифры.

Расположите полученные данные в порядке нарастания величины признака, получите вариационный ряд и запишите данные вариационного ряда в таблицу №1.

Каждое конкретное значение изучаемого признака называют вариантой V.

Таблица №1

№

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

V варианта
(рост, см)

Сгруппируйте полученные цифры, которые отличаются друг от друга на 5 см (например, 150-155 см, 156-160 см, 161-165 см).
Подсчитайте количество учеников, входящих в каждую группу, и заполните таблицу №2.

Частота встречаемости отдельных вариант обозначается буквой P.

Таблица № 2

V варианта рост (см)

150 -155

156 -160

161 -165

166 -170

171 -175

176 — 180

181 -186

Р частота встречаемости
(количество учащихся)

Постройте вариационный ряд.
С этой целью:
— по оси абсцисс отложите на одинаковом расстоянии количество учащихся;
— по оси ординат отложите числовые значения признака (рост)

Пример:

Постройте вариационную кривую

На основании вариационного ряда строится вариационная кривая — графическое отображение частоты встречаемости каждой варианты.

С этой целью:
— по оси абсцисс отложите на одинаковом расстоянии отдельные варианты роста в нарастающем порядке;
— по оси ординат отложите числовые значения, соответствующие частоте повторяемости каждой варианты.

Пример:

Вычислите среднюю величину признака (средний рост студентов).

Среднее значение признака встречается чаще, а вариации, значительно отличающиеся от него, — значительно реже. Это называется нормальным распределением.

M – среднее значение признака

V – значение варианты

P – частота встречаемости варианты

n – общее число вариант вариационного ряда

Определите норму реакции и широту нормы реакции.

Норма реакции — это предел изменчивости признака, который обусловлен данным генотипом.

Норма реакции ________ .

Определите широту нормы реакции. Для этого из максимального значения признака вычислите минимальное.

max-min = __________ .

Выводы:
1. Длина вариационного ряда свидетельствует о …………………………………………………………………………………………………
2. Графическим выражением модификационной изменчивости признака является……………………………………………………………………
3. Пределы вариационной изменчивости признака ограничены…………………………………………………………………………

Лабораторная работа № 3.

Тема. Построение вариационного ряда и вариационной кривой.

Цели: выявить проявления модификационной изменчивости у
человека. Научиться составлять вариационный ряд, строить вариационную кривую,
определять норму реакции.

Оборудование: сантиметровая лента.

Ход работы

1.
Измерьте рост своих одноклассников. (данные лучше получить заранее,
чтобы сократить время выполнения работы) Результаты запишите целыми
числами.

175,
171, 164, 165, 170, 167, 172, 181, 183, 155, 158, 160, 164, 168, 170, 178, 180,
168, 178, 175

Расположите
данные в порядке нарастания величины данного признака, получите
вариационный ряд, запишите полученные данные вариационного ряда в таблицу 1.

Таблица 1. Вариационный ряд.

2. Посчитайте
число объектов с одинаковыми показателями длины.  Полученные данные
занесите в таблицу 2. Сверху – варианта, V, рост в см. 
Внизу — количество, то есть частота встречаемости, п.

Таблица 2. Частота встречаемости вариант (признака)

3. Используя
данные таблицы №2, постройте вариационную кривую – отобразите на графике
зависимость между значением признака и частотой его встречаемости.

— по оси Х
отложите на одинаковом расстоянии рост в нарастающем порядке; V(см)

— по оси У
отложите числа, соответствующие частоте повторяемости каждой варианты; п  

— в точках
пересечения Х и У поставь точки. Точки пересечения соедините прямыми.

Вариационная кривая.

4. Вычисление нормы реакции. Из
максимального значения признака вычислите минимальное. Определите широту нормы
реакции.  max – min =……?.
Норма реакции ……….?

5.
Определите среднюю величину признака, М, с
помощью расчетов. Для этого сложите все полученные варианты (ΣV)
и разделите их на их общее число вариант n.
М=_______ и по графику. М =______

6.
Сделайте выводы, ответив на
вопросы.

Сегодня на уроке мы …. (выводы по цели) и поняли ………

1. Как называют пределы модификационной изменчивости
признака?

2. Рост человека имеет широкую или узкую норму реакции?

3. Что на самом деле наследуется организмом?

4. Чем определяются модификационные изменения?

5. Какое значение имеет модификационная изменчивость?

Вариант
оформления работы. Удобен для самопроверки или взаимопроверки

Лабораторная
работа № 3.

Тема.
Построение вариационного ряда и вариационной кривой.

Цели: выявить
проявления модификационной изменчивости у человека. Научиться составлять
вариационный ряд, строить вариационную кривую, определять норму реакции.

Оборудование:
сантиметровая лента.

Ход работы

1.
Таблица 1. Вариационный ряд.

2.
Таблица 2. Частота встречаемости вариант (признака)

3.
Вариационная кривая.

4. max – min = 183см – 155см = 28
см.

5. М = ΣV/
n;

М = (155+158+160+164+164+165+167+168+168+170+170+171+172+175+175+178+178+180+181+183):20=170
см.

6.
Выводы.

Сегодня
на уроке мы выявили модификационную изменчивость у человека (изменение роста).
Научились составлять вариационный ряд, строить вариационную кривую, определять
норму реакции. И поняли, что

1.
Как называют пределы модификационной изменчивости признака? Норма реакции.

2.
Рост человека имеет широкую или узкую норму реакции? Разница показателей 28
см — это широкая норма реакции. Средние показатели роста встречаются
чаще всего. Изменчивость роста достаточно большая, но она не может выходить за
пределы нормы реакции.

3.
Что на самом деле наследуется организмом? Наследуется не сам признак, а его
норма реакции на условия, способность проявлять признак в определенных условиях
среды.

4.
Чем определяются модификационные изменения? Генотипом.

5.
Какое значение имеет модификационная изменчивость? Она позволяет живым
организмам в ходе онтогенеза приспосабливаться к различным внешним факторам, не
изменяя при этом генотип.

Вопросы и упражнения

№ 1. Почему разнообразие качественных признаков в малой степени зависит от влияния условий среды?

Потому что качественные признаки закладываются, как правило, генотипом. От условий внешней среды не может зависеть цвет глаз или цвет шерсти, масть животных и т.д. Также не имеет значения, в каких условиях живет семья, потому что если у родителей глаза голубые, то и у детей также будет голубой цвет глаз. Но в то же время имеет место изменение цвета шерсти у горностаевого кролика, которое зависит от условий окружающей среды. В данном случае от температуры воздуха.

№ 2. Чем определяется широта нормы реакции?

Широта нормы реакции определяется генетическими чертами организма, а также условиями внешней среды его обитания.

Стр. 169

Задача

№ 3. Фермер, разводящий грубошерстных овец, решил содержать их зимой в теплом помещении и кормить искусственным кормом, богатым белком, для того, чтобы животные стали тонкорунными. Достиг ли он своей цели? Почему?

Я уверен, что фермер не достиг своей цели, потому что грубошерстные и тонкорунные овцы – это совершенно разные породы животных. Цвет шерсти и ее структура заложена генотипом, а потому ни условия содержания, ни качество и разновидность корма на нее не повлияют.

Стр. 169

Работа с информацией

№ 4. Работая в паре, подготовьте компьютерную презентацию на тему «Качественные и количественные признаки». Используйте дополнительные источники информации.

Качественные и количественные признаки

Качественные признаки в биологии – это признаки, которые можно распределить по отдельным категориям, например, форма плодов, окраска цветов, цвет глаз и т.д. При этом многие качественные признаки имеют два возможных альтернативных состояния. Например, здоровые и больные животные, мужской и женский пол. А некоторые могут иметь по 3 – 4 состояния (тип телосложения, тип нервной деятельности или движения).

Количественные признаки, или мерные признаки, отличаются от качественных тем, что могут быть измерены и выражены в единицах измерения – сантиметрах, килограммах, процентах и прочее. К ним относятся: живая масса животного, скорость бега, содержание жира или белка.

Качественные и количественные признаки имеют огромное значение для практики животноводства и служат объектом селекционного воздействия.

Стр. 169

Работа с текстом

№ 5. Студент на вопрос «Какое практическое значение в сельском хозяйстве имеет знание нормы реакции животных?» ответил следующее: «Знание нормы реакции ценных признаков сельскохозяйственных животных имеет большое практическое значение. Путем улучшения условий содержания животных норму реакции можно расширить. В дальнейшем рацион животных с расширенной нормой реакции можно будет уменьшить, так как широкая норма реакции позволит получать больше продукции с меньшими затратами». Отметьте ошибки в ответе студента. Что бы вы ответили на этот вопрос?

Я бы ответил на данный вопрос так: в сельском хозяйстве знание нормы реакции животных позволяет увеличить количество получаемой продукции. Однако речь идет о заведении новых особей коров или введении новых пород. Усиленное питание может привести к увеличению массы животного, которая будет находиться в границах нормы реакций, но не даст увеличение прибыли.

Стр. 169

К следующему уроку

Что называют условными и безусловными рефлексами? Что такое инстинкт? (Биология, 7- 8 кл.).

Условные рефлексы – это индивидуальные реакции организма, которые были приобретены в течение его жизни и осуществляются посредством нервных связей. Это чтение, езда на велосипеде и т.д.

Безусловные рефлексы – это индивидуальные реакции организма на непосредственные раздражители, которые осуществляются посредством врожденных и наследственно закрепленных нервных путей. Это кашель, мигание, глотание и т.д.

Инстинкт – это совокупность сложных, наследственно обусловленных актов поведения, которые характерны для особей отдельного вида при определенных условиях.

Но́рма реа́кции — способность генотипа формировать в онтогенезе, в зависимости от условий среды, разные фенотипы. Она характеризует долю участия среды в реализации признака и определяет модификационную изменчивость вида. Чем шире норма реакции, тем больше влияние среды и тем меньше влияние генотипа в онтогенезе. Один и тот же ген в разных условиях среды может реализоваться в несколько проявлений признака (фенов). В каждом конкретном онтогенезе из спектра проявлений признака реализуется только один. Аналогично один и тот же генотип в разных условиях среды может реализоваться в целый спектр потенциально возможных фенотипов, но в каждом конкретном онтогенезе реализуется только один фенотип. Под наследственной нормой реакции понимают максимально возможную ширину этого спектра: чем он шире, тем шире норма реакции. Фенотипическое значение любого количественного признака (Ф) определяется, с одной стороны, его генотипическим значением (Г), с другой стороны — влиянием среды (С):

Ф = Г + С

Если влияние среды выразить в виде доли (χ) от фенотипического значения, то есть

С = χ * Ф

, то

Ф = Г / (1 — χ)

Если взять крайние значения фенотипа при максимальном влиянии среды, то:

χ = 1 — (Г / Ф) = 1 — H

где H — наследуемость. χ является нормой реакции по данному признаку. Норма реакции — это та максимальная доля от фенотипического значения признака, на которую может изменить признак среда.