Факторы эволюции. Биология. 11 класс

1.

Факторы эволюции

2.

Эволюционный процесс
Микроэволюция
Макроэволюция
Процесс адаптивной перестройки
внутри вида, преобразования его
популяций, ведущие к
видообразованию
Процессы исторического
преобразования надвидовых групп:
родов, семейств, отрядов, классов и т.д.
Между микроэволюцией, или
видообразованием, и макроэволюцией
принципиальных различий нет.
Микроэволюция
осуществляется внутри популяции, где
встречаются особи с различными
генотипами, и является следствием
мутаций и комбинаций
Николай Владимирович
Тимофеев-Ресовский (19001981) развил учение о
микроэволюции

3.

Характеристики микроэволюции
Элементарный
эволюционный материал
– мутации и комбинации
(генотипическая
изменчивость)
• Возникают непрерывно и затрагивают любые
биологически важные признаки и свойства организма,
накапливаются в гетерозиготном состоянии и могут
включаться в сферу действия естественного отбора,
который усиливает генетические различия между особями
популяции
Элементарная
эволюционная единица популяция
• Генофонд популяции может изменяться под влиянием
мутагенеза и при скрещивании особей популяции. При
этом совершенствуются существующие и
вырабатываются новые приспособления при
изменении среды
Элементарное
• В условиях стойкого изменения среды в определенном
эволюционное явление –
направлении естественный отбор из поколения в
длительное и
поколение будет сохранять приспособленные фенотипы, а
значит, направленно перестраивать генотипы, что
направленное изменение
приводит к изменению генофонда популяции
генофонда популяции

4.

Движущие силы (факторы) эволюции
Мутационный процесс
Комбинативная изменчивость
Популяционные волны
Дрейф генов
Миграция (поток) генов
Изоляция

5.

Мутационный процесс
• Мутация — изменение наследственных
свойств организма, возникающее в результате
случайного или искусственно вызванного
нарушения в молекуле ДНК, структуре
хромосомы или числе хромосом
• Комбинативная изменчивость проявляется в
том, что потомки, которые образуются при
половом размножении, несколько отличаются
друг от друга и от своих родителей

6.

Примеры мутаций

7.

8.

9.

10.

Типы мутаций
Мутация
Генные мутации
(изменения в генах)
1.
2.
3.
4.
Характеристика
Изменение расположения нуклеотидов ДНК.
Выпадение или внедрение одного или нескольких нуклеотидов.
Замена одного нуклеотида другим
Поворот участка хромосомы на 180°
Хромосомные мутации 1. Удвоение участка хромосомы.
(перестройка хромосом) 2. Потеря участка хромосомы.
3. Перемещение участка одной хромосомы на другую, не
гомологичную ей хромосому
Геномные мутации
1. Утеря или появление лишних хромосом в результате нарушения
(ведут к изменению
процесса мейоза.
числа хромосом)
2. Полиплоидия — кратное увеличение числа хромосом

11.

Четвериков
Сергей
Сергеевич
1880–1959
Русский биолог,
генетик,
основоположник
современной
эволюционной
генетики
Доказал, что мутации носят
случайный, ненаправленный
характер, не имеют
приспособительного
характера

12.

Каждая популяция обладает
совокупностью генов
• Генофонд — совокупность всех генов и их
аллелей, имеющихся у особей,
составляющих популяцию или вид,
обеспечивающая наиболее оптимальное
приспособление представителей вида к
обитанию в определённых условиях
окружающей среды

13.

Закон стабилизирующего
скрещивания

14.

15.

16.

Генный поток
• — процесс
изменения
частот
встречаемости
аллелей генов
и генотипов в
популяции,
происходящий
в результате
миграций
отдельных
особей

17.

Генетический дрейф (дрейф генов)
• — процесс случайного ненаправленного
изменения частот аллелей в популяции

18.

Популяционные волны
• это периодические или апериодические колебания
численности организмов в природных популяциях

19.

Колебание численности

20.

21.

Причины колебания численности
популяций
Изменения
численности
популяций
Циклические
Случайные
- изменения
температуры,
освещённости и
других абиотических
факторов;
стихийных бедствий
(пожары, наводнения
и т. п.).
- избыток или
недостаток пищи

22.

Изоляция
• исключение или затруднение свободного
скрещивания между особями одного вида в
результате возникновения каких-либо
непреодолимых или трудно преодолимых
причин.
• Приводит к закреплению и поддержанию
генотипических различий между
различными популяциями

23.

24.

Изоляция
Географическая
Биологическая
Пространственная
Репродуктивная
Барьерами являются изменения в
ландшафте (горные хребты. Реки,
лесные массивы).
Зависит от пространственного
расположения барьеров и
индивидуальной активности особей
Значение изоляции
1. Закрепляются генетические различия
между популяциями, что приводит к
образованию новых видов.
2. Разделённые части популяции или вида
подвергаются неодинаковому давлению
отбора
Включает механизмы,
препятствующие скрещиванию или
воспроизведению нормального
потомства
Формы биологической
изоляции возникают
независимо друг от
друга и могут сочетаться
в любых комбинациях.

25.

Географическая изоляция
• исключение или затруднение свободного
скрещивания между особями одного вида в
результате возникновения какого-либо
непреодолимого или трудно преодолимого
географического барьера.
• Ведёт к возникновению внутривидовых
групп и новых видов

26.

Географическая изоляция сумчатых
• Самым ярким примером
географической изоляции
служат сумчатые животные
Австралии.
• Данные геологии
свидетельствуют о том, что
Австралия отделилась от
Южной Азии 100 млн. лет
назад до появления
плацентарных животных, и
представители сумчатых
животных: коала, опоссум,
кенгуру, вомбат сохранились
на материке благодаря
изолированности
местообитания.

27.

Репродуктивная изоляция
• — это механизмы, предотвращающие
обмен генов между популяциями,
осуществляется либо путём
предотвращения оплодотворения, либо
путём образования нежизнеспособных или
стерильных гибридов (мул, лошак).

28.

1. Познавательная задача
• На небольшом вулканическом острове Оаху,
входящем в Гавайский архипелаг, имеется 25
долин, образовавшихся в результате
извержений и землетрясений. В каждой из
долин обитает свой вид улиток. Поскольку
условия обитания на острове, расположенном
вблизи экватора, стабильные, говорить о
разности условий обитания в разных долинах
нельзя.
• Какие же факторы обеспечили столь большое
видовое разнообразие улиток?

29.

2. Какой фактор эволюции
представлен на рисунке?

30.

3. Познавательная задача
• В середине 60-х гг. XX в. в США была изучена секта меннонитов,
живущая изолированно от остального общества в штате Пенсильвания. К тому моменту этот популяционный изолят насчитывал
8000 человек, и практически все они являлись потомками трёх
супружеских пар, прибывших в Америку ещё в 1770 г. Для членов
этой популяции была характерна необычно высокая частота
мутации, вызывающей особую форму карликовости в сочетании с
полидактилией (наличием лишних пальцев). Это настолько
редкая патология, что к тому моменту во всей медицинской
литературе было описано не более 50 подобных случаев; в
изоляте же меннонитов было обнаружено 55(!) случаев данной
аномалии. В других популяциях меннонитов, живущих в иных
районах США и ведущих своё начало от других предков, эта
аномалия не обнаружена.
• Как вы можете объяснить это явление?
• Иллюстрацией какого эффекта оно является?

31.

Проверочная работа по теме
«Факторы эволюции»

32.

1. Дрейф генов отражает:
1. проявление модификационной
изменчивости;
2. пространственную изоляцию вида;
3. случайное изменение частот аллелей;
4. экологическую изоляцию вида.

33.

2. Элементарная единица эволюции
— это
1. вид;
2. популяция;
3. особь;
4. подвид.

34.

3. Значение изоляций в процессе
эволюции состоит в том, что они:
1. увеличивают численность особей
популяций;
2. создают генетическое разнообразие в
популяциях;
3. закрепляют и усиливают различия в
генотипическом составе
между популяциями одного вида;
4. снижают генетическое разнообразие в
популяциях.

35.

4. Вклад организма в эволюцию
заключается в
1. изменении его в онтогенезе
2. приобретении им вредных мутаций
3. передаче генов своим потомкам
4. приобретении им рецессивных мутаций

36.

5. Элементарная единица
микроэволюции — это
1. особь
2. биоценоз
3. популяция
4. биосфера

37.

6. Естественный отбор происходит
быстрее при
1. широком расселении вида
2. уменьшении числа популяций
3. стабильной численности
4. ослаблении внутривидовой борьбы

38.

7. Дрейф генов — это
1. разрыв единого ареала, на котором
обитает вид
2. сезонное колебание численности особей в
популяциях
3. случайное ненаправленное изменение
частот аллелей в популяциях
4. предпочтение организмами одного вида
конкретного местообитания

39.

8. Материал для действия
естественного отбора поставляет
1. борьба за существование
2. наследственная изменчивость
3. изоляция
4. приспособленность

40.

9. Какой фактор эволюции
препятствует свободному
скрещиванию особей одного вида?
1. изоляция
2. популяционные волны
3. дрейф генов
4. миграция генов

41.

10. Процесс случайного
ненаправленного изменения частот
аллелей в популяции
• Генный поток
• Дрейф генов
• Изоляция
• Мутация

42.

Проверяем
1. 3
2. 2
3. 3
4. 3
5. 3
6. 1
7. 1
8. 2
9. 1
10. 2