Лабораторная работа №4

Тема: «Изменчивость, построение вариационного ряда и вариационной кривой».

Цель: ознакомление студентов со статистическими закономерностями модификационной изменчивости, выработка вариационного ряда и графика изменчивости изучаемого признака.

Порядок выполнения работы:

1. Ознакомится с теоретическими сведениями.

2. Выполнить практическое задание.

3. Сделать вывод.

Теоретические сведения.

Статистические закономерности модификационной изменчивости. В течение всей жизни, от момента оплодотворения до самой смерти, организмы подвергаются действию самых разных условий среды. Нельзя представить себе двух растений условия жизни, которых были бы совершенно одинаковы. Поскольку эти условия никогда не бывают совершенно сходными, фенотипы разных особей тоже не вполне тождественны. Если мы измерим длину и ширину листьев, взятых с одного дерева, то увидим, что размеры их варьируют в довольно широких пределах. Это изменчивость – результат разных условий развития листьев на ветвях дерева; генотип их одинаков. Если некоторое количество листьев расположить в порядке нарастания или убывания признака (например, длины), то получится ряд изменчивости данного признака, который носит название вариационного ряда, прилагающегося из отдельных вариантов.

Если мы подсчитаем число отдельных вариант в вариационном раду, то видим, что частота встречаемости не одинакова. Чаще всего встречаются средние члены вариационного ряда, а к обоим концам ряда частота встречаемости будет снижаться.

Рассмотрим это на примере изменчивости числа колосков в колосе пшеницы. Для изучения возьмем генетически однородный чистосортный материал. Подсчитав число колосков в разных колосьях, установим, что это число варьирует от 14 до 20. Возьмем, не выбирая, подряд 100 колосьев и определим частоту встречаемости разных вариант. Мы увидим, что чаще всего встречаются колосья со средним числом колосков (16 – 18), реже с большим или маленьким числом их. Вот результат одного из таких подсчетов:

3. Число колосков в колосе 14 15 16 17 18 19 20

Количество колосьев 2 7 22 32 24 8 5

Верхний ряд цифр вписанные в ряд варианты от наименьшей к большей. Нижний ряд частота встречаемости каждой варианты. Если сложить ряд нижних цифр, получим 100, что соответствует числу отдельных наблюдений. Распределение вариант в вариационном ряду можно выразить наглядно на графике, который построим следующим образом. По горизонтали (на оси абсцисс) отложим на одинаковых расстояниях отдельные варианты в нарастающем порядке. На оси ординат нанесем числа, соответствующие частоте встречаемости каждой варианты. Точки пересечения перпендикуляров с линиями, соответствующим частоте встречаемости варианты, соединим прямыми. Получим кривую, которая выражает изменчивость в числе колосков в колосе пшеницы. Наиболее высокая точка кривой изменчивости соответствует варианту с наибольшей частотой встречаемости.

Графическое выражение изменчивости признака, отражающее как размах вариации, так и частоту встречаемости отдельных вариант, называется вариационной кривой.

Какими же причинами вызвало такое распределение вариант в вариационном ряду? Причина этого – внешняя среда и воздействие ее на организм. С начала жизни, в течение всего периода развития и до самой смерти каждый организм подвергается действию различных факторов среды. Среди семян пшеницы, высеянных на поле, нельзя найти два семени, развитие которых протекало бы в совершенно одинаковых условиях. Глубина заделки в почву, физические свойства почвы, взаимодействие и конкуренция с соседними растениями, увлажнение и освещенность и т. п. – все это варьирует в различных направлениях и отражается на развитии фенотипа. Для того чтобы получить крайнее (наиболее выраженное или наиболее слабое) развитие признака, нужно, чтобы все эти многочисленные факторы среды действовали примерно в одном направлении. Чтобы получить большой колос со многими колосками, нужно, чтобы вся сумма факторов оказалась наиболее благоприятной из всех возможных сочетаний условий среды. На самом деле большинство растений испытывают воздействие различного характера. Одни благоприятствуют развитию признака, другие задерживают его. При этом фенотип их оказывается где - то среди средних вариант вариационного ряда. Чем больше стандартизированы условия развития, тем меньше выражена модификационная изменчивость, тем короче будет модификационный ряд. Чем разнообразнее условия среды, тем шире модификационная изменчивость. Размах вариации зависит и от генотипа.

Чтобы дать объективную характеристику изменчивого признака, недостаточно ограничиваться изучением одной или не многих особей. Нужно установить размах изменчивости и построить вариационную кривую. Выражением развития признака является его средняя величина. Она вычисляется как средняя арифметическая всего вариационного ряда. Численное выражение признака для каждой варианты умножают на число вариант.

Вариант 1	Вариант 2
Оборудование: Семена фасоли бобов, колосья пшеницы ржи, клубники, картофеля, листья акации, клена (по 10 экземпляров одного вида на стол).	Оборудование: Линейка или сантиметр.
Ход выполнения работы.
1. Рассмотрите несколько растений (семян, клубней, листьев и др.) одного вида, сравните их размеры (посчитайте количество листовых пластинок у листьев) или другие параметры. Данные запишите. 2. Полученные данные занесите в таблицу, в которой по горизонтали сначала распорите ряд чисел, отображающих последовательное изменение признака (например, число колосьев в колоске, размер семян, длина листовой пластинки), ниже частоту встречаемости каждого признака. Определите, какие признаки встречаются наиболее часто, какие – редко. 3. Отобразите на графике зависимость между изменением признака и частотой его встречаемости. 4. Сделайте вывод о том, какая закономерность модификационной изменчивости вами обнаружена.	1. Измерьте рост каждого в группе с точностью до сантиметра, округлив цифры до целых. 2. Сгруппируйте полученные цифры, которые отличаются друг от друга на 5 см. (150 – 155 см, 156 – 161 см и тд.) и посчитайте количество учеников, входящих в каждую группу. Полученные данные запишите: количество учащихся – 2; рост, в см – 145 – 150. 3. Постройте вариационный ряд изменчивости роста ребят группы, а также вариационную кривую, откладывая по горизонтальной оси рост в мм, а на вертикальной оси количество ребят определенного роста. 4. Вычислите средний рост ваших одногруппников путем деления суммы всех измерений на общее число измерений. 5. Вычислите и отметьте на графике средний рост девушек и юношей. 6. Ответьте на вопросы: Какой рост наиболее часто встречается в вашей группе, а какой редко? Какие отклонения встречаются в росте ребят? Каков средний рост девушек и юношей в группе? Каковы причины отклонений в росте. 7. Сделайте вывод.