Тесты по теме: "Эволюция"

Проверь себя (В первой строке вы увидите вопросы теста. Во второй строке под каждым вопросом правильный ответ. Ваши ответы будут отображаться в строке с соответствующим именем)

Проверь себя (В первой строке вы увидите вопросы теста. Во второй строке под каждым вопросом правильный ответ. Ваши ответы будут отображаться в строке с соответствующим именем)

Макроэволюция. Биологический прогресс и биологический регресс. Правила эволюции

Макроэволюция

Макроэволюция – эволюция выше вида, в ходе которой виды еще больше обособляются друг от друга, образуя более крупные систематические группы.

Основные направления эволюционного процесса

(А.Н. Северцов)

↓	↓
биологический прогресс	биологический регресс
1. Увеличение численности особей вида.	1. Снижение численности особей вида.
2. Расширение ареала.	2. Уменьшение ареала.
3.Образование новых популяций и систематических единиц.	3. Вымирание вида.

Пути достижения биологического прогресса

(по А.Н. Северцову)

1.     Ароморфоз (арогенез, морфофизиологический прогресс).

2.     Идиоадаптация (аллогенез).

3.     Общая дегенерация (катагенез, морфофизиологический регресс).

Результаты эволюции: Приспособленность и многообразие видов. Видообразование

Примеры адаптаций

1. Форма тела:

·        торпедообразная (акулы, дельфины);

·        сучковидная, листовидная (палочники, гусеницы пядениц);

·        причудливая (морские коньки, удильщики).

2. Окраска тела:

·        покровительственная (белая куропатка, зеленый кузнечик)

(Видеофрагмент «Примеры адаптаций. Покровительственная окраска гадюки».)

(Видеофрагмент «Примеры адаптаций. Покровительственная окраска хамелеона»)

·  расчленяющая (зебры, тигры);

·  предостерегающая (пчелы, осы);

·  1+2 = маскировка.

3. Мимикрия:

·        мимезия – сходство с предметами окружающей среды (конек-тряпичник – водоросли, яйца кулика-сороки – галька);

·        миметизм – сходство с несъедобными и защищенными животными (осовидки, пчеловидки);

·        Бейтсовская мимикрия – сходство с несъедобными (бабочки-белянки – бабочки геликониды);

·        Мюллеровская мимикрия – защищенные виды сходны по окраске, «кольцо» (семиточечная божья коровка, клоп-солдатик, жук-нарывник).

4. Иглы, колючки (кактусы, шиповник, ехидны, дикобразы, ежи).

5. Приспособительное поведение:

·        замирание (опоссумы, некоторые жуки, земноводные);

·        угрожающая поза (бородатая ящерица, ушастая круглоголовка);

·        запасание корма (кедровка, сойка, белка, пищуха).

6. Забота о потомстве:

·        вынашивание икры в ротовой полости, в складке кожи на животе (самцы тиляпии, морского сомика галенхта);

·        постройка гнезда и выведение в нем потомства (колюшки, макроподы, птицы, белки, мыши-малютки);

·        выкармливание потомства (птицы, млекопитающие);

·        обеспечение будущего потомства пищей (жуки-скарабеи, наездники).

7. Физиологические адаптации:

·        удаление избытка воды через почки в виде слабоконцентрированной мочи (пресноводные рыбы и земноводные);

·        потребление большого количества воды и выделение небольшого количества концентрированной мочи (морские рыбы).

Элементарные эволюционные факторы

Согласно СТЭ, эволюция – это наследственное изменение свойств живых организмов в ряду поколений, элементарной единицей эволюции является популяция, т.к. именно в ней начинаются элементарные эволюционные процессы, именно в ней возникает элементарное эволюционное явление, т.е. длительное и направленное изменение генофонда популяции, т.е. относительно стабильное изменение частоты аллеля.

К возникновению элементарного эволюционного явления приводят элементарные эволюционные факторы, оказывающие давление на популяцию.

Элементарными эволюционными факторами являются:

1) мутационный процесс,

2) комбинативная изменчивость,

3) поток генов,

4) колебания численности,

5) дрейф генов,

6) изоляция,

7) естественный отбор.

1–5 действуют случайно и ненаправленно, создавая разные генотипы, они поставляют эволюционный материал.

Изоляция нарушает панмиксию и закрепляет различия в генотипах.

Естественный отбор направляет эволюционный процесс.

1. Мутационный процесс

Резерв наследственной изменчивости в популяции образуется за счет мутаций. Мутации генов и хромосом – единственный источник новых изменений.

Частоты возникновения отдельных мутаций низки, но в связи с большим числом генов общая частота возникновения мутаций достаточно высока, => мутационный процесс оказывает ощутимое давление на генофонд популяции.

Микроэволюция. Синтетическая теория эволюции (СТЭ). Популяционная генетика. Закон Харди-Вайнберга

Рассматривается 2 уровня протекания эволюционного процесса:

↓	↓
микроэволюция	макроэволюция
Ю.А. Филипченко (1920 г.)
эволюция на уровне ниже вида (популяций, подвидов) и завершающаяся видообразованием, нередко совершается в сроки, доступные непосредственному наблюдению.	эволюция на уровне систематических единиц выше вида, протекающая миллионы лет и не доступная непосредственному изучению.

СТЭ. Популяционная генетика

Развитие современной биологии и ее достижения в области генетики, молекулярной биологии, экологии привело к созданию синтетической теории эволюции (СТЭ), или неодарвинизма.

СТЭ – теория эволюции путем естественного отбора признаков, детерминированных генетически.

На стыке классического дарвинизма и генетики возникла популяционная генетика, которая изучает действие генетических законов на популяционном уровне. Связь генетики и эволюции впервые установил С.С. Четвериков, показав, что элементарные эволюционные процессы начинаются в популяциях.

Генетическая структура популяции – это соотношение в ней различных генотипов и частот аллелей генов. Процесс эволюции – это изменение частот разных аллелей в популяциях.

Частота аллеля – фактическая доля аллеля в общей сумме аллелей данного гена.

Сумма частот всех аллелей данного гена = 1.

Вид. Его критерии и структура. Популяция. Ее характеристики

Вид – одна из основных форм организации живого.

Вид – основная категория биологической классификации.

Понятие «вид» ввел ботаник Д. Рей (XVII в.), обозначил вид (бинарная номенклатура) К. Линней, вид как этап эволюции – Ч. Дарвин.

Вид – совокупность особей, которая характеризуется:

·        происхождением от общего предка;

·        сходством морфологических, физиологических и биохимических признаков;

·        свободным скрещиванием и плодовитым потомством;

·        распространением на Земле в сходных экологических условиях.

Критерии вида

1.     Морфологический: сходство строения организмов одного вида.

2.     Физиологический: сходство жизненных процессов и возможности размножения.

3.     Генетический: сходство числа и структуры хромосом.

4.     Географический: вид занимает определенный ареал.

5.     Экологический: вид занимает свою экологическую нишу, т.е. существует только в определенных условиях.

6.     Биохимический: сходство по биохимическим параметрам (состав и структура белков и нуклеиновых кислот).

7.     Этологический: сходство в поведении.

Ни один из критериев не является абсолютным. Только учет всех критериев позволяет очертить границы каждого конкретного вида.

Доказательства эволюции органического мира

I. Палеонтологические доказательства эволюции

Типы ископаемых остатков

1.     Целые организмы (вмерзшие в лед, заключенные в янтарь).

2.     Твердые скелетные структуры (кости, раковины, зубы).

3.     Окаменелости (постепенное замещение тканей минеральными веществами, которые приносятся водой).

4.     Отпечатки организмов и их частей.

5.     Следы ног животных.

Доказательства:

1. Филогенетические ряды (В.О. Ковалевский):

– ископаемые формы, последовательно связанные друг с другом (лошади, слоны, бегемоты): филогенетический ряд лошади (5→1).

Эволюционное учение Ч. Дарвина–А. Уоллеса. Движущие силы эволюции по Дарвину. Искусственный отбор

Теория эволюции Дарвина-Уоллеса

«Происхождение видов», 1859 г.

1.     Любым организмам свойственна изменчивость.

2.     Число потомков, рождаемых на свет (интенсивность размножения), много больше числа, которое может найти себе пропитание (ограниченность ресурсов и мест для жизни). Поэтому большая часть потомства погибает.

3.     Т.к. рождается больше особей, чем может выжить, существует борьба за существование.

4.     Наследственные изменения, облегчающие организмам выживание в определенных условиях, дают им преимущества перед другими, т.е. выживают наиболее приспособленные (естественный отбор).

5.     Выжившие особи дают начало следующим поколениям, таким образом, удачные изменения закрепляются, и в результате отдаленные потомки существенно отличаются от предков.

Итак, основными движущими силами эволюции, по Дарвину, являются:

1. Наследственная изменчивость.

2. Борьба за существование.

3. Естественный отбор.

Селекция растений. Селекция животных. Селекция микроорганизмов

Селекция – наука о выведении новых и совершенствовании существующих сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов, соответствующих потребностям человека.

Сорт, порода, штамм – это популяции, искусственно созданные человеком, имеющие определенные наследственные особенности: комплекс морфологических и физиологических признаков, продуктивность и норму реакции.

Создатель генетических основ селекции – Н.И. Вавилов.

Основные методы селекции – гибридизация и отбор.

Этапы селекционной работы

1. Подбор родительских пар по хозяйственно-ценным

признакам и месту происхождения

Исходный материал – естественные мутации, искусственные мутации, комбинативная изменчивость.

Центры многообразия и происхождения

культурных растений

Н.И. Вавилов собрал коллекцию семян различных сортов культурных растений и установил 7 центров происхождения и многообразия культурных растений, совпадающих с очагами древних цивилизаций.

Генетика человека. Генетика и медицина

Формирование медицинской генетики началось в 30-е годы ХХ века.

Ее задачей является выявление, изучение, профилактика и лечение наследственных болезней, а также разработка путей предотвращения вредного воздействия факторов среды на наследственность человека.

Человек как объект генетических исследований имеет большую специфику, которая создает значительные трудности в изучении его наследственности и изменчивости:

 - невозможность направленных скрещиваний,

 - позднее половое созревание,

 - малочисленность потомства,

 - невозможность обеспечения одинаковых и строго контролируемых условий для развития потомков от разных браков,

 - большое число хромосом,

 - невозможность проведения прямых экспериментов.

Методы изучения наследственности человека

Генеалогический метод позволяет выяснить родственные связи и проследить наследование нормальных или патологических признаков в данной семье на основе составления родословных – генеалогии.

При составлении родословных принято пользоваться обозначениями:

Закономерности изменчивости

Изменчивость

Модификационная (ненаследственная) изменчивость

Модификационная изменчивость – изменение признаков и свойств организма, формирование фенотипа индивидуальной особи под влиянием генотипа и условий среды.

Примеры решения задач на наследование признаков, сцепленных с полом

ЗАДАЧА 1. Атрофия зрительного нерва наследуется как рецессивный признак (а), сцепленный с Х-хромосомой. В семье родители здоровы, но мать жены имела этот дефект. Составьте схему решения задачи, определите генотипы родителей, возможного потомства, пол и вероятность рождения больных детей.

РЕШЕНИЕ. Записываем доминантные и рецессивные гены в Х хромосомах: X^а– атрофия зрительного нерва, Х^А– норма. Затем составим схему. Оба родителя здоровы, но жена является носительницей гена болезни, так как ее мать  имела признак атрофии (Х^аX^а). То, что мать жены имела признак атрофии (Х^аX^а), обусловило то, что ее дочь является носительницей мутантного гена а в одной из Х хромосом   ( генотип Х^АX^а).

У каждого родителя возможно по 2 варианта гамет.

Р	(жена) ХАXа	(муж) ХАY
G	ХА, Xа	ХА, Y
F1	ХАХА девочка, здоровая (25%) ХАXа девочка, здоровая, носительница (25%) ХАY мальчик, здоровый (25%) XаY мальчик, больной атрофией (25%)

ОТВЕТ:  Вероятность рождения больных детей –  25% среди всех  детей, но это всегда мальчики(Х^аУ), следовательно, если все мальчики 100%, то только среди мальчиков вероятность составит 50%. Все остальные дети  – здоровы, т.е. все родившиеся  девочки и 50% мальчиков.

Примеры решения задач на взаимодействие аллельных генов

ЗАДАЧА 1. Родители гетерозиготны, имеют 2 и 3 группы крови. Какие группы крови можно ожидать у их детей?         

РЕШЕНИЕ. Если представить, что родители гетерозиготны, то их генотипы будут: I^АI⁰ х I^BI⁰ Запишем гаметы и генотипы детей для наглядности в решетку Пеннета:

ГАМЕТЫ	IА	I0
IB	IАIB - четвертая	IBI0 - третья
I0	IAI0 - вторая	I0I0-первая

ЗАДАЧА 2. У мальчика I группа крови, а у его сестры IV. Определить группы крови их родителей.

РЕШЕНИЕ. Если у мальчика I груши крови, то у него генотип -I⁰I⁰, если у сестры IV группа крови, то у нее генотип I^АI^B, тогда, если учесть, что один ген дети получают от папы, а другой от мамы, у родителей будут генотипы: I^А I⁰х I^B I⁰. ОТВЕТ: генотипы родителей – I^А I⁰х I^B I⁰.

ЗАДАЧА 3. Мужчина, у которого гетерозиготный резус положительный и вторая группа крови, женится на резус -отрицательной с первой группой крови женщине.  Каких детей можно ожидать от этого брака? В каком проценте случаев возможен резус-конфликт?

РЕШЕНИЕ. Обозначим гены: R –  резус-положительность, r – резус-отрицательность, I^A – ген белка А, I⁰ –  отсутствия в эритроцитах белков  А и В. Генотип мужчины –  Rr I^АI⁰ , генотип женщины – rrI⁰I⁰ .Генотипы и фенотипы детей будут:

ГАМЕТЫ	R  IА	R I0	r IА	R I0
r  I0 отца	RrIAI Резус +, II(A)	RrI0I0 Pезус +, I(0)	rrIAI0 Pезус -, II(A)	rrI0I0 Pезус -, I (0)

ОТВЕТ: резус-конфликт возникает между резус-отрицательной матерью и резус-положительным ребенком, значит вероятность резус- конфликта –  50%.

Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом

Пол – совокупность признаков и свойств организма, обеспечивающих воспроизводство.

Типы определения пола

↓	↓	↓
прогамный	эпигамный	сингамный
до оплодотворения	после оплодотворения	в момент оплодотворения
(у коловраток, динофилюса: у ♀ формируются крупные яйца, из которых – ♀, и мелкие, из которых – ♂).	зависит от условий среды (бонеллия: свободноживущие личинки – ♀, паразитирующие на взрослых ♀ – ♂).	генотипически, хромосомным набором.

1. Хромосомный набор млекопитающих, дрозофилы		♀ХХ, ♂ХУ
У человека: 23 пары хромосом
↓	↓
22 пары – аутосомы ○44А+ХХ, □44А+ХУ	23-я пара – половые: ○ХХ, □ХУ
У дрозофилы: ♀6А+ХХ, ♂6А+ХУ
2. Хромосомный набор бабочек, птиц, рептилий, некоторых рыб		♀ХУ, ♂ХХ
3. Хромосомный набор клопа протенора, кузнечика, пауков, жуков		♀ХХ, ♂ХО
4. Хромосомный набор тли		♀ХО, ♂ХХ
5. Гапло-диплоидный тип пчел, муравьев		♀2n, ♂n