Практичне заняття № 32 Тема: Закономірності дії екологічних факторів на живі організми

Мета: вивчити вплив абіотичних факторів на живі організми, аналізувати зміни в живих організмів, викликані екологічними факторами.

І. Завдання для самостійної позааудиторної роботи

1. Заповнити таблицю «Класифікація екологічних факторів». Записати види екологічних факторів та навести приклади.

Екологічні фактори
Абіотичні	Біотичні	Антропогенні
Компоненти та властивості неживої природи: температура, освітленість, вологість, тиск тощо	Різні форми взаємодії між особинами в популяціях та між популяціями в угрупованнях		Свідоме та несвідоме втручання людини в природні процеси

ІІ. Самостійна аудиторна робота на занятті

Наочні матеріали: таблиці.

1. Поясніть малюнок «Ріст рослини відповідно до температури». Опишіть вплив екологічних факторів на живі організми. Порівняйте рослини одного виду, знайдіть, чим вони подібні та у чому їхні відмінності. Поясніть причини подібності. Подумайте, які причини могли викликати їхні відмінності.

Ріст рослини відносно до температури

Ті рослини, які будуть вирощували в оптимальних умовах, ростимуть швидше і дозріватимуть раніше за тих, які ростуть в умовах, близьких до критичних.

2. Зобразіть графічно зону екологічної толерантності, позначивши напруженість екологічного фактору (температури) та реакцію організму на дію цього фактору. На графіку позначити зони: загибелі, нижньої границі, верхньої границі, нормальної життєдіяльності, пригнічення, оптимуму.

Словничок:

Біосфера – це частина оболонок планети в межах поширення живих організмів та продуктів їх життєдіяльності.

Літосфера – тверда оболонка Землі, що охоплює всю земну кору й частину верхньої мантії; вона складається з осадових порід, вивержених і метаморфічних порід.

Атмосфера – це газова оболонка Землі, яка складається з суміші газів: азот – 78%, кисень-20,9%, аргон – 0,93%, вуглекислий газ – 0,03%.

Гідросфера – це водна оболонка Землі, що включає сукупність океанів, морів, озер, рік, підземних вод та льодовиків.

Екологічні фактори — це умови навколишнього середовища, що мають вплив на функціонуванняживих організмів.

Абіотичні фактори – компоненти та властивості неживої природи: температура, освітленість, вологість, тиск тощо.

Біотичні фактори – різні форми взаємодії між особинами в популяціях та між популяціями в угрупованнях.

Антропогенні фактори – свідоме та несвідоме втручання людини в природні процеси.

Висновок:

Підпис викладача:______________

Практичне заняття № 33 Тема: Розв’язування задач на генетику популяцій

Мета: навчитись розв’язувати задачі на генетику популяцій

І. Завдання для самостійної позааудиторної роботи

Приклад розв’язування задач.

Для розв’язування задач на генетику популяцій використовують закон Харді–Вайнберга. Математично закон описується таким чином: нехай в популяції присутній ген, що має два алелі – А та а. Тоді у особин цієї популяції можуть зустрічатись такі комбінації даних алелів: АА, аа та Аа. Якщо позначити через p та q частоту, з якою зустрічаються індивідууми з алелями А та а відповідно, то, згідно із законом Харді–Вайнберга,

р²+2pq+q²=100%,

де р² – частота, з якою зустрічаються носії генотипу АА,

2pq – генотипів Аа та Аа,

q² – з генотипом аа.

Ці частоти, при дотриманні вищезазначених умов, будуть сталими із покоління в покоління, незалежно від зміни кількості індивідуумів у популяції і від того, наскільки великі або малі значення p та q.

Розв’язати задачу

В популяції, яка розмножується шляхом вільного схрещування, існує така частота генотипів: 0,2 АА і 0,8 Аа. Визначити, які частоти генотипів АА, Аа і аа встановляться у першому поколінні після схрещування в даній популяції.

Дано:

АА – 0,2

Аа – 0,8

р²-? 2pq-? q²-?

За законом Харді- Вайнберга:

р²+2pq+q²=100%,

де р² – частота, з якою зустрічаються носії генотипу АА,

2pq – генотипів Аа та Аа,

q² – з генотипом аа.

p+g=1

g=1-p

g=1-0.2=0.8

p² = (0,2)² = 0,04

2 pg = 2 * 0,2 * 0,8 = 0,32

g² = (0,8)² = 0,64

0,04+0,32+0,64=100%

Відповідь: p2 = 0,04, 2 pg = 0,32, g2 = 0,64.

ІІ. Самостійна аудиторна робота на занятті

Розв’язування задач на визначення частот алелей в популяціях і генетичної структури популяцій.

1. Альбінізм у жита успадковується як аутосомна рецесивна ознака. На обстежуваній ділянці серед 84 000 молодих рослин виявлено 210 альбіносів. Визначте частоту гена, що обумовлює альбінізм у жита в цій популяції.

Дано:

А- ген, що обумовлює нормальну пігментацію рослин жита;

а – ген, що обумовлює альбінізм;

АА – нормальні рослини жита;

Аа – нормальні рослини жита;

аа - альбіноси.

Усіх рослин – 84 000,

З яких 210 альбіноси.

ga - ?

Визначаємо частоту рослин-альбіносів на обстежуваній ділянці жита:

210

g²aa = --------- = 0,0025.

84000

Визначаємо чатоту гена, що обумовлює альбінізм у рослин жита в обстежу вальній популяції:

ga = √ g²aa = √0,0025 = 0,05

Відповідь: частота гена, що обумовлює альбінізм у рослин жита в обстежу вальній популяції становить 0,05.

Глухонімота успадковується як аутосомно-рецесивна ознака. Глухонімі люди в європейських країнах трапляються з частотою 4 : 10000. Визначте кількість осіб, гетерозиготних за геном, що зумовлює глухонімоту, в європейському місті, що має 4 млн мешканців.

Дано:

А – ген, що зумовлює нормальний слух;

а – ген, що зумовлює глухонімоту;

АА – нормальний слух;

Аа – нормальний слух;

аа – глухонімота;

g²aa = 4:10000 = 0,0004.

Кількість гетерозигот у місті з населенням

4 млн - ?

Визначаємо частоту гена а, що зумовлює глухонімоту:

ga = √g²aa = √ 0,004 = 0,02.

Визначаємо частоту гена A, що зумовлює нормальний слух:

pA + ga = 1, pA = 1 – ga;

pA = 1 – 0,02 = 0,98.

За рівнянням Харді – Вайнберга:

(pA + ga)² = p²AA + 2pgAa + g²aa.

Визначаємо кількість гетерозигот (у %), що є носіями рецесивного гена (а):

2pgAa = 2 * 0,98 * 0,02 = 0,0392 * 100% = 3,92.

Визначаємо кількість осіб, гетерозиготних за геном глухонімоти, у місті з населенням 4 млн мешканців:

4000 000 осіб – 100%

Х осіб – 3,92%

4000 000 * 3,92

Х= ------------------------- = 156800 (осіб).

100%

Відповідь: кількість осіб гетерозиготних за геном глухонімоти, у місті з населеням 4 млн мешканців становить 156 800 осіб.

Словничок:

Генетика популяцій – розділ генетики, який вивчає генетичну структуру природних популяцій, а також генетичні процеси, які в них відбуваються.

Популяція – це сукупність особин одного виду, які тривалий час мешкають у певній частині його ареалу частково чи повністю ізольовано від інших подібних угруповань.

Чисельність популяцій – це загальне число особин в популяції.

Щільність популяції – кількість особин на одиницю площі або обсягу займаного популяцією простору.

Вид – сукупність особин, подібних між собою за будовою, функціями, місцем у біогеоценозі, що заселяють певну частину біосфери, вільно схрещуються між собою в природі, дають плідних нащадків і не гібридизуються з іншими видами.

Видове різномаїття – сукупність популяцій різних видів.

Народжуваність – кількість особин популяції, які народжуються за одиницю часу.

Смертність – кількість особин, яка гине за цей самий час.

Приріст чисельності – різниця між народжуваністю і смертністю.

Біомаса – це маса особин популяції на одиницю площі або об’єму.

Генофонд популяції – це сукупність алелів, які містить певна вибірка особин популяції.

Закон Харді–Вайнберга (закон генетичної рівноваги) – одна з основ популяційної генетики. Закон описує розподіл генів в популяції за наступних умов:– у популяції відбувається вільне схрещування;

– у популяції відсутня міграція (як вхідна, так і вихідна);

– у популяції відсутні випадкові мутації.

Ізоляція – постійне обмеження вільного схрещування.

Дрейф генів – це випадкова і неспрямована зміна частот зустрічальності алелей та їхніх поєднань у популяії.

Висновок:

Підпис викладача:___________

12