Презентація на тему «Вплив генотипу і факторів зовнішнього середовища на рослинні організми»

content: 11 класВплив генотипу і факторів зовнішнього середовища на рослинні організми

content: 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 єодночасно геном основної діїдля "своєї" ознаки імодифікатором для іншихознак. Склалася ця цілісна система упроцесі еволюції органічногосвіту, виживали лише ті організми,в яких взаємодія генів даланайсприятливішу реакцію вонтогенезі.

content: ХромосомиОсновна роль у передаванні спадкових властивостей належить хромосомам, З ними пов'язані закономірності, відкриті Г. Менделем і Т. Морганом. Проте багато органел цитоплазми містить ДНК (пластиди, мітохондрії). Вони здатні до авторепродукції і з їхньою ДНК може бути пов'язана передача позахромосомної, цитоплазматичної спадковості.Є сорти ротиків, нічної красуні та деяких інших рослин, у яких поряд із зеленими листками трапляються строкаті з білими плямами — ділянками, позбавленими хлорофілу. Ознака строкатості передається тільки по материнській лінії, через пластиди.У кукурудзи є сорти з чоловічою стерильністю, яка передається винятково через цитоплазму жіночих статевих клітин. Сорти кукурудзи, що характеризуються чоловічою стерильністю, широко використовують у сільському господарстві під час лінійних схрещувань. Внаслідок відсутності власного пилку у цих ліній неможливе самозапилення, тому завдяки перехресному запиленню отримують гібрид з підвищеною врожайністю (див. "Гетерозис"). Якою саме органелою передається чоловіча цитоплазматична стерильність у кукурудзи, ще не встановлено.

content: ГетерозисЗ давніх часів відомо, що в процесі схрещування різних сортів рослин отримують більш життєздатне і продуктивне потомство. Гетерозис (у перекладі з грецької heteroisis - перетворення, зміна) - це збільшення темпів зростання, розмірів, оптимальне використання їжі, підвищення життєздатності та продуктивності гібридів першого покоління в порівнянні з батьківськими організмами. Інша назва цього явища - гібридна потужність. Типовий приклад гетерозису серед рослин - гібриди кукурудзи, одержувані при схрещуванні двох генетично відмінних ліній. Гетерозис в даному випадку виражається в кращій біологічній та господарській продуктивності рослин. Так, валові збори зерна підвищуються на 20-30% у порівнянні з батьківськими формами.

content: МінливістьЖивий 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. Якщо в процесі мінливості відбувається зміна генотипу, то ознака, що виникла у відповідь на цю зміну, успадковується і виявляється у наступних поколіннях. Таку мінливість називають генотиповою, мутаційною, спадковою, невизначеною. Якщо ж зміни організму, що виникли У відповідь на вплив навколишнього середовища, не торкнулися генотипу, а лише викликали більшменш значні зміни фенотипу, то йдеться про фенотипову, модифікаційну, неспадкову, визначену мінливість. Такі зміни не успадковуються.

content: Вплив факторів зовнішнього середовищаОдні й ті самі мутації можуть виникати в результаті дії різних факторів і, навпаки, під впливом одного фактора виникають різні мутації. У кімнатної рослини первоцвіту китайського за звичайних умов за температури від 15 до 20 °С квітки мають червоне забарвлення. Однак, якщо рослину з червоними квітками перенести у приміщення з підвищеною вологістю і температурою 30—35 °С, то нові квітки матимуть білий колір, а в разі повернення рослини у попередні умови знову з'являться червоні квітки. Це означає, що одні й ті самі спадкові властивості виявляються порізному залежно від умов, в яких відбувається реалізація цих властивостей.

content: Експерименти над рослинамиБуло проведено серію експериментів над рослинами, що належали до 120 видів. Кожний екземпляр рослин розрізали на дві однакові частини. Одну частину вирощували в умовах теплого м'якого клімату, а другу — високо в горах. Результати дослідів були такими (на прикладі земляної груші). Стебло земляної груші, яка виросла на рівнині, було високим, а вирощеної в горах — дуже низеньким і мало вигляд розетки, притисненої до землі. Така зміна форми стебла — результат пристосування до суворих умов високогір'я. Якщо насіння обох рослин висівати в однотипних умовах, вони дадуть рослини з однаковим фенотипом незалежно від того, яким був фенотип їхніх батьків. Отже, під впливом зовнішніх умов зміни у фенотипі не спричинюють змін генотипу. Навіть на одній рослині листки, які виросли у різних умовах, мають різну форму (явище гетерофілії).Вплив середовища на форму листків:1 — стрілолист (у воді листки лінійні, на поверхні води — кулясті, над водою — стрілоподібні); 2 — підводні І надводні листки жовтцю водяного; 3 — гетерофілія у череди

content: СвітлоОдним з найважливіших зовнішніх чинників, від якого залежить життя рослинного організму, його ріст і розвиток, є світло.Щодо інтенсивності освітлення рослини поділяють на світлолюбні й тіньовитривалі, які відрізняються між собою морфологічно, анатомічно й фізіологічно. Для світлолюбних рослин характерні ознаки ксероморфної структури, які формуються за дії сильного освітлення. Головною фізіологічною відмінністю світлолюбних і тіньовитривалих рослин є різниця у значенні їхнього компенсаційного пункту, тобто освітлення, за якого інтенсивність дихання і фотосинтезу зрівноважені. У тіньовитривалих рослин компенсаційний пункт досяжний за умов нижчого освітлення, ніж у світлолюбних. Наприклад, у сонячних листків бука компенсаційний пункт досягає 500 лк, а у затінених – 100 лк.Зазначимо, що в тіні листки виростаютьбільшими, ніж на світлі. На інтенсивномусвітлі зменшується також ріст стебла. Учисленних дослідженнях виявленагальмівна дія світла на ріст. Такий прямийвплив світла на рослину називаютьнормативною дією світла. З огляду на цевважають, що рослини вночі ростуть швидше,ніж удень (однак не завжди, наприклад, пагінквасолі росте значно швидше вдень, ніж уночі, адля низки рослин ріст рівномірний протягом доби).

content: ТемператураТемпература – один з найважливіших абіотичних, некерованих чинників довкілля, від якого залежить географічне поширення рослин, їхня здатність нормально рости і розвиватись. Залежність між ростом і температурою виражають кривою з трьома кардинальними точками:• мінімальною (найнижча температура, за якої ріст тільки розпочинається);• оптимальною (найсприятливіша для ростових процесів);• максимальною (за якої ріст уже припиняється).

content: ВодаЯк відомо, рослини активно реагують на зовнішні умови, серед яких – водозабезпечення. Воно є необхідною умовою для нормального росту і розвитку рослин. У житті всього живого вода відіграє багатогранну і надзвичайно важливу роль.За рівнем забезпечення водою рослини поділяють на чотири екологічні групи.• Гідрофіти – це рослини, які живуть безпосередньо у воді (водорості, лотоси, водяна лілія, ряска тощо). Воду поглинають усією поверхнею, коренів не мають, у них послаблена анатомічна і морфологічна диференціації. Надзвичайно чутливі до порушень водного балансу, навіть невелике збезводнення призводить до їхньої загибелі.

content: • Гігрофіти – це рослини, які живуть біля води, на узбережжях водойм (верескові, папороті, чистотіл). Вони мають достатнє водопостачання, продихи у них майже постійно відкриті.

content: Мезофіти – це найбільша група рослин помірного клімату з середнім рівнем водозабезпечення. Це рослини наших лугів і лісів та головна маса культивованих людиною сільськогосподарських рослин. Листки мезофітів мають чітко виражену стовпчасту і губчасту паренхіми. Процес транспірації регульований продиховим (відкриттял закриття продихів) і позапродиховим механізмами. У мезофітів добре розвинена коренева система. Водночас чим більш мезофітна рослина, тим вона гірше переносить посухи. Є широка амплітуда мезофітизації: типові мезофіти (томати), і близькі до ксерофітів (сорго).

content: Ксерофіти – це рослини посушливих місць зростання (степи, пустелі, напівпустелі) з утрудненим водозабезпеченням. Вони добре пристосовані до перенесення посух і здатні долати як недостатнє водопостачання, пов'язане з низькою вологістю ґрунту і незначними опадами, так і підвищену температуру, зумовлену кліматом. Для ксерофітів характерні два типи анатомоморфологічних пристосувань до дефіциту води: спрямовані на поліпшення водопостачання і спрямовані на зниження втрат води у разі транспірації. У представників першого типу пристосувань (наприклад, верблюжа колючка) розвивається потужна коренева система, яка проникає в ґрунт на глибину до 18 м, що дає змогу поглинати ґрунтову воду. Другий тип пристосувань пов'язаний з формуванням різних захисних структур для зниження транспірації (опушення, колючки, товста кутикула тощо).