Изучение статистических закономерностей модификационной изменчивости Цель

Лабораторная работа
Изучение статистических закономерностей модификационной изменчивости
Цель: показать статистические закономерности модификационной изменчивости на примере использования математических методов в биологии. Построить вариационный ряд, график, определить среднюю величину признака.
Оборудование и объекты исследований: семена фасоли, бобы, желуди, плоды клена, каштана, гербарии листьев лавровишни, коллекции раковин, колосья и другие.
Ход работы
I. Теоретическая часть
Организмы наследуют не признак как таковой, а способность формировать определенный фенотип в конкретных условиях среды, т.е. норму реакции.
Норма реакции – ПМИП – пределы модификационной изменчивости признака. Разнообразие фенотипов, возникающих у организмов под влиянием условий среды, называют модификационной изменчивостью.
Модификационная изменчивость – явление массовое, изменения касаются не отдельного организма, а группы. Всю группу объектов, которая подлежит изучению, называют генеральной совокупностью. Часто бывает трудно, а иногда практически невозможно ее исследовать. Поэтому изучают только часть особей – выборочную совокупность, по которой дают общую характеристику (выборочный метод). Выборку необходимо брать из однородного материала без специального подбора, т.е. так, чтобы она отражала генеральную совокупность.
Модификационная изменчивость


Качественная Количественная
количество объектов о опреде- характеризуется разной мерой
ленным качественным признаком, выраженности, признака
обычно выраженным в % от
общего количества

Дискретная (прерывная) Непрерывная

признаки выражены в целых признак, который варьирует, из-
числах,между которыми нет пе- меряется числами, между которыми
реходов (количество листьев на возможны переходы (масса, длина)
растении: количество зерновок в колосе)
Объективную характеристику качественной изменчивости можно дать только при использовании статистических методов исследования: составления вариационных рядов и вычисление их параметров. Отдельные значения признаков, которые варьируют называются вариантами (v). Число, которое обозначает, сколько раз повторяется варианта, называется частотой встречаемости варианты (p). Сумма всех частот равна количеству объектов в ряду и обозначается (n). Основные показатели ряда признака, который варьирует-среднее арифметическое (М) и среднее квадратное отклонение (σ - сигма). Σ, σ
Чем ближе варианта к среднему значению, тем чаще она встречается, т.е. тем больше вероятность ее возникновения. Варианты распределяются по обе стороны от среднего арифметического, как правило, симметрично. Чтобы дать объективную харакитеристику изменчивого признака, нужно изучить большое число особей.
Вариационный ряд – ряд изменчивости данного признака.
Вариацоннная кривая – частота встречаемости отдельных вариант, отражающая изменчивость признака.
II. Практическое исследование


1. Рассмотрите несколько растений одного вида, выделите сравниваемый параметр (длину листьев, ширину листьев, количество простых листьев на сложном листе, число колосков и другие). Сравниваемый параметр _________________________________________________________


2. Постройте вариационный ряд и вариационную кривую. Определите, какие признаки встречаются наиболее часто, а какие редко.
1) Для этого измерьте выбранный параметр для 10-20 объектов.
____________________________________________________________________________________________________________________________________
2) Расположите ваши данные на листе бумаги в порядке нарастания величины данного признака, обозначьте величины признака и проведите линию, соединяющую ваши объекты – получите вариационный ряд.
3) Запишите полученные данные вариационного ряда в таблицу:

n общее число вариант ряда	V варианта	Р частота встречаемости вариант	VхР	Σ сумма	М средняя величина признака
12	14	1	14	223	18,5
	16	1	16
	17	2	34
	18	3	54
	19	2	38
	20	1	20
	23	1	23
	24	1	24

3) Постройте вариационную кривую (графическое выражение изменчивости признака). Отобразите на графике зависимость между изменением признака и частотой его встречаемости. По оси абсцисс отложите на определенном расстоянии отдельные варианты признака в нарастающем порядке; по оси ординат отложите числовые значения, соответствующие частоте повторяемости каждой варианты; от горизонтальной оси восстановите перпендикуляры до уровня, соответствующего частоте повторяемости варианты – точки пересечения перпендикуляров с линиями, соответствующими частоте встречаемости вариант, соедините линиями.
3. Определите среднюю величину указанного признака по формуле.
Р - частота встречаемости вариант
V - Варианта, варьирующий признак


Рис. Вариационная кривая

Среднюю величину М находят по формуле M = Σ(V x P)/ n

v – варианта, значение отдельного признака;

p – частота встречаемости определенной варианты
n – общее число исследуемых объектов;
M – средняя арифметическая величина;
m – ошибка средней;
Mo – мода, т.е. наиболее часто встречающаяся варианта;
lim – размах изменчивости (лимит, определяемый нормой реакции)
σ – среднее квадратичное отклонение
Размах изменчивости определяют: из наибольшей величины вычитается значение, предшествующее минимальной
lim = Vmax – Vmin-1



Если же наш результат оказался недостоверным, это значит ошибка m очень большая.
Вспомним, что