Резерв наследственной изменчивости это его биологическое значение

1. Допишите предложение.
Приоритет в исследовании генетических процессов в популяции принадлежит выдающемуся русскому ученому С. С. Четвертикову.

2. Ответьте, в чем заключается эволюционная роль мутаций.
Мутационный процесс – источник резерва наследственной изменчивости популяций. Поддерживая высокую степень генетического разнообразия популяций, он создает основу для действия естественного отбора.

3. Наблюдения за природными популяциями показывают, что большинство организмов гетерозиготно по многим генам. Дайте объяснение этого феномена.
Большинство организмов гетерозиготно по многим генам, то есть в их клетках парные хромосомы несут разные формы одного и того же гена. Чаще всего такие организмы лучше приспособлены к среде, чем гомозиготные.

4. Объясните причину (причины) различий в генетической структуре популяций одного вида.
Генетические различия между популяциями существуют потому, что часто они обитают в отличающихся условиях обитания. Направленное изменение частоты генов обусловлено действием естественного отбора. Кроме того, даже если популяции расположены близко друг от друга, в популяциях происходят процессы, приводящие к ненаправленному, случайному изменению частоты генов, то есть генетической структуры.

5. Приведите определение генофонда популяции (вида).
Генофонд популяции — это совокупность всех генов популяции.

6. Напишите, что такое резерв наследственной изменчивости и каково его биологическое значение.
Резерв наследственной изменчивости – это мутационный процесс.
Его биологическое значение – мутации создают основу для генетического разнообразия популяций, что в дальнейшем может образовать новые виды. То есть мутации могут привести к видообразованию.

7. Раскройте смысл утверждения: «Некоторые вредные мутации имеют положительное эволюционное значение». Приведите пример.
В некоторых необычных условиях мутации помогают выжить и дают преимущество перед другими особями. Например, у некоторых видов насекомых наблюдается мутация, при которой не развиваются крылья. В обычных условиях это приносит вред, но на островах и горных перевалах, где дуют сильные ветры, отсутствие крыльев позволяет насекомым нормально существовать.

8. Выберите из нижеприведённых вариантов правильный ответ на вопрос и подчеркните его.
Какой (какие) из нижеперечисленных факторов является (являются) фактором-поставщиком (факторами-поставщиками) генетической неоднородности популяции?
Ответ: изоляция, мутационный процесс, естественный отбор, волны численности, миграция.

9. Закончите предложение.
Эволюционным фактором, усиливающим и закрепляющим генетические различия между популяциями, является изоляция.

10. Приведите определение микроэволюции.
Микроэволюция – это изменения популяций в ходе естественного отбора, ведущие к видообразованию.

Поиск Лекций

Генетика и эволюционная теория. Генетика популяций

Современные генетические данные позволяют по-новому и более глубоко понять теорию Ч.Дарвина. Становится ясным, что в основе его формулировки неопределенной изменчивости, которая, по мнению Дарвина, играет важную роль в предоставлении материала для естественного отбора, могут, как потом выяснили, лежать мутационные процессы. Именно мутации дают первичный материал для эволюции.

Основной формой существования вида являются популяции.

Знание генетических процессов, происходящих в популяциях, необходимо для изучения начальных этапов эволюции.

У животных плотность популяции и ее динамика регулируются не только спонтанными поведенческими и физиологическими механизмами, но и путем перестройки ее генетической структуры. В настоящее время интенсивно развивается особое направление генетики, называемое генетикой популяций.

Генетика популяций имеет большое значение для современной микроэволюционной теории.

В основе генетической изменчивости популяций находятся закономерности наследования признаков (собственно наследуется не признак, а код наследственной информации, определяющий норму реакции генотипа).

Генетика популяций, как самостоятельная наука, существует с начала XX века. Основоположником нового направления генетических исследований популяций считают датского генетика, автора термина «популяция» Вильгельма Иогансена (1857 — 1927), который в 1903 г. опубликовал работу «О наследовании в популяциях и чистых линиях».

Ученый экспериментально доказал эффективность действия отбора в природных популя­циях и одновременно с этим показал неэффективность действия отбора в чистых линиях (в гомозиготном потомстве, получаемом от одной самооплодотворяющейся особи).

Природные популяции представляют собой гетерогенные смеси генотипов.

Совокупность всех генов популяции вида составляет ее генофонд. Все природные популяции насыщены мутациями. Колебания численности (волны жизни, или популяционные волны) могут привести к повышению гомозиготности популяции и утрате отдельных аллельных генов (рис. 2.14). Термин «волны жизни» предложен крупным отечественным генетиком С.С.Четвериковым в 1905 г.

Волны жизни могут быть сезонными (периодическими), генетически обусловленными и несезонными (результат воздействия на популяцию различных факторов среды). Эволюционное значение волн жизни заключается в том, что этот процесс может приводить к случайным изменениям концентрации различных мутаций и генотипов в популяции.

напишите,что такое резерв наследственной изменчивости и какое его биологическое значение.

Популяционные волны могут оказывать влияние на направленность и интенсивность естественного отбора. При низкой численности популяции волны жизни, приводящие к резким колебаниям численности особей, представляют собой определенную опасность.

Исследования С.С.Четверикова и его последователей показали, что в природных популяциях растений и животных, при всей их относительной фенотипической однородности, они насыщены разнообразными рецессивными мутациями.

Мутированные хромосомы постепенно распространяются в пределах популяции. Фенотипически мутации проявляются только в случае гомозиготности. Как раз в условиях повышенной концентрации мутаций вероятность скрещивания особей, несущих рецессивные аллели, значительно возрастает. Это приводит к проявлению мутаций в фенотипе, и они попадают под прямой контроль естественного отбора.

При отсутствии давления внешних факторов и соблюдении принципа панмиксии (свободное, не близкородственное скрещивание) частоты генотипов в популяции сохраняются неизменными, находясь в определенном равновесии в соответствии с законом Харди—Вайнберга (1908).

Закон установлен независимо друг от друга английским математиком Годфри Харди и немецким генетиком Вильгельмом Вайнбергом. Закон описывает распределение частот генотипических классов в панмиксической популяции при различиях в одной паре аллелей.

Можно представить, что в популяции число форм, гомозиготных по аллелям АА и аа, одинаково. При панмиксии при образовании зигот возможны следующие комбинации:

Это же соотношение сохранится во всех последующих поколениях.

При частоте аллеля А, равной р, и частоте аллеля а, равной q, частоты трех генотипических классов {АА, Аа и аа) составляют: р2 + 2pq + q2 = 1. Это формула Харди— Вайнберга.

Закон Харди — Вайнберга — один из фундаментальных законов популяционнои генетики, выражающий проявление менделевских закономерностей наследования на популяционном уровне.

Закон характеризует состояние популяции при относительном постоянстве внешних факторов.

Контрольные вопросы:

1) Какие виды изменчивости вы знаете?

2) Дайте определение наследственной изменчивости

3) Дайте определение модификационной изменчивости

4) Что такое мутации?

Как они возникают?

5) Перечислите основные положения теории мутирования

©2015-2018 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных

Федеральное агентство по образованию.

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тверской Государственный Университет».

Факультет психологии и социальной работы.

Дисциплина «Концепции современного естествознания»

Реферат на тему: «Эволюция и Генетика».

Выполнил студент Золотёнкова А.А.

Проверил доктор биологических наук Комин Сергей Владимирович.

Тверь 2007

Основы генетики

Разновидности мутаций.

Мутации – основной материал для эволюции.

Изучение генетических основ эволюции.

Проблемы теории эволюции. Системы Аристотеля, Линнея, Ламарка.

Эволюция по Ч. Дарвину.

Популяция – элементарная единица эволюции.

Общая схема микроэволюции. Макроэволюция.

Синтетическая теория эволюции.

Используемая литература.

Основы генетики.

Генетика – наука о наследственности и изменчивости живых организмов и методах управления ими.

В её основу легли закономерности, установленные чешским ученым Грегором Менделем (1822-1884) при скрещивании различных сортов гороха.

Наследственность – это неотъемлемое свойство всех живых существ сохранять и передавать в ряду поколений характерные для вида или популяции особенности строения, функционирования и развития.

Наследственность обеспечивает постоянство и многообразие форм жизни и лежит в основе задатков, ответственных за формирование свойств и признаков организма. Благодаря ней некоторые виды оставались почти неизменны на протяжении сотен миллионов лет, воспроизводя за это время огромное количество поколений.

В тоже время в природе существуют различия между особями разных видов, так и одного и того же вида, сорта, породы и т.д.

Это свидетельствует о том, что наследственность неразрывно связана с изменчивостью.

Изменчивость — способность организмов в процессе онтогенеза приобретать новые признаки и терять старые. Изменчивость выражается в том, что в любом поколении отдельные особи чем-то отличаются и друг от друга, и от своих родителей. Причиной этого является взаимодействие 2х факторов: наследственной информации, полученной от родителей, и конкретных условий внешней среды, в которых произошло индивидуальное развитие каждой особи.

Наследственность обеспечивает сохранение признаков и свойств организмов на протяжении многих поколений, а изменчивость обуславливает формирование новых признаков в результате изменения генетической информации или условий внешней среды.

Ген – функционально не делимая единица наследственного материала, определяющая проявление отдельного элементарного признака или свойства организма.

Совокупность генов в диплойдном наборе хромосом называется генотипом .

Совокупность внешних и внутренних признаков организмов называется фенотипом.

Разновидности мутаций.

Мутации — материал эволюции.

Мутация — редкие, случайно возникающие стойкие изменения генотипа, затрагивающие весь геном (совокупность генов), целые хромосомы или их части. Конечный эффект мутации — изменение свойств белков. Мутационная изменчивость играет роль главного поставщика наследственных изменений.

Именно она является первичным материалом всех эволюционных преобразований.

Принята распространенная классификация мутаций на Соматические и половые, последние делятся на три вида: Генные, Хромосомные, Геномные.

Генные мутации – наиболее частые.

Они затрагивают изменения в структуре и порядке генов. Их делят на синонимичные (замена триплета, без замены аминокислоты), несинонимичные (мутации в несинонемичных триплетах с последующей заменой аминокислоты и изменением структуры белка: 99% — летальны, 0, 01% — материал для эволюции), нонсенс (замена триплета на начало, конец или стоп сигнал 99% — летальны, 0, 01% — материал для эволюции).

Мутации отдельных генов происходят редко, все они, как правило, случайны.

Хромосомные мутации — также играют важную эволюционную роль. Они связаны с изменением части или участка хромосом. Прежде всего, необходимо указать на удвоение генов в одной хромосоме, т. к. именно благодаря этому в процессе эволюции накапливается генетический материал. Нарастание сложности организации живого в ходе исторического развития в значительной степени опиралось на увеличение количества генетического материала.

Геномные мутации — приводят к кратному изменению всего генома.

Частный случай полиплоидия — кратное увеличение числа хромосом у растений. У животных встречается крайне редко. Она характеризуется более крупными размерами и мощным ростом. Существует и другая классификация мутаций на аутосомные и мутации в половых хромосомах.

Первые часто смертельны для организма (болезнь Дауна, синдром кошачьего крика).

Вторые связаны с изменениями в половых хромосомах (синдром Жанны Д`арк, Тернера, «ген преступности»). Также существуют более мелкие классификации мутаций на: доминантные рецессивные, вредные и полезные, летальные и полулетальные и т.д.

В естественных условиях они появляются под влиянием факторов внешней и внутренней среды. К ним относятся химические факторы (компоненты табака, формальдегиды, кофеин, пищевые консерванты и т.д.), физические факторы (ионизирующее излучение), биологические факторы (вирусы).

Одна из наиболее важных задач современной генетики является получение направленных мутаций, для достижения управления наследственностью.

Изучение генетических основ эволюции.

В 1904 г. К. Пирсон обосновал так называемый закон стабилизирующего скрещивания, согласно которому в условиях свободного скрещивания при любом исходном соотношении численности гомозиготных и гетерозиготных родительских форм в результате первого же скрещивания внутри сообщества устанавливается состояние равновесия.

В 1908 г.

Напишите, что такое резерв наследственной изменчивости и каково его биологическое значение.

английский математик Г. Харди пришел к выводу, что в неограниченно больших популяциях при наличии свободного скрещивания, при отсутствии давления мутаций, миграция и отбор относительная численность гомозиготных (как доминантных, так и рецессивных) и гетерозиготных особей будет сохранятся постоянной при условии равенства произведения числа гомозиготных (как доминантных, так и рецессивных) особей квадрату половины числа гетерозиготных форм.

Эти закономерности длительное время не были признаны биологами-эволюционистами.

Лишь в 1926 г. С.С. Четвериковым была опубликована большая работа, привлекшая внимание к общебиологическому значению выкладок Пирсона и Харди. Четвериков подробно рассмотрел биолого-генетические основы эволюции и заложил основы новой научной дисциплины — популяционной генетики.

Дальнейшее развитие популяционной генетики связано с работами С. Райта, Р. Фишера, Н.П.Дубининым и др.

Четвериков и его ученики Н.К. Беляев, С.М. Гершензон. П.Ф. Рокицкий и Д.Д. Ромашов впервые осуществили экспериментально-генетический анализ природных популяций дрозофилы, полностью подтвердивший их насыщенность рецессивными мутациями. Было также установлено, что сохранение и распространение мутаций в популяции определяется генетико-автоматическими процессами.

Детальный анализ этих процессов был проведен Ромашовым (1931), Дубининым (1931) и Райтом (1921, 1931). Последний назвал их "явление дрейфа генов в популяции", а Четвериков — "генетико-стохастическими ", подчеркнув их вероятностно-статистическую природу. Статистический анализ, показал, что в результате генетико-автоматических процессов уничтожаются множество возникших мутации и лишь некоторые доводятся до уровня заметных концентраций.

В силу вероятностной природы генетико-автоматических процессов они могут то устранять отдельные мутации, то поднимать их численность, позволяя отбору осуществлять механизм "проб и ошибок". Генетико-автоматические процессы постоянно выносят редкие мутации до уровня действия отбора и этим помогают последнему быстро "пересмотреть" новые варианты мутантов.

Таким образом, генетико-автоматические процессы ускоряют эволюцию новых мутаций за счет сокращения ранних этапов размножения вновь возникших мутаций.

Детальное изучение генетических структур природных популяций и скорости распространения мутаций в природе превратилось сейчас в область биологии, активно разрабатываемую на основе математических методов.

Проблемы теории эволюции. Системы Аристотеля, Линнея, Ламарка.

Теория эволюции занимает особое место в изучении истории жизни.

Она является фундаментом для всего естествознания. Применительно к живым организмам эволюцию можно определить, как постепенное развитие сложных организмов из присутствующих более простых с течением времени.

Представление об эволюции берет свое начало от Аристотеля(384-322 до н. э.) Именно он первым сформулировал теорию непрерывного развития живого из неживой материи, создав представление о «лестнице природы» применительно к миру животных.

Во всех органических телах он различал две стороны: материю, обладающую различными возможностями и форму – душу. Аристотель различал три вида души: растительная, присущая растениям; чувствующая, свойственная животным и разумная, которой наделён только человек.

Большой вклад в создание системы взглядов о теории эволюции внес Карл Линней (1707-1778). Он предложил систему: класс, отряд, род, вид. Под последним он понимал группу организмов, происходящих от общих предков и дающих при скрещивании плодовитое потомство.

Всех животных Линней разделил на 6 классов (млекопитающие, птицы, амфибии, рыбы, насекомые и черви) поместив Человека рядом с обезьянами, оговорившись, что близость в системе не говорит о кровном родстве. Вопроса о происхождении видов для Линнея не существовало. Он полагал, что все виды созданы «всемогущим творцом».

§ 11. Эволюционная роль мутаций — Мамонтова, Сонина 9 класс (ответы)

1. Допишите предложение.

Приоритет в исследовании генетических процессов в популяции принадлежит выдающемуся русскому ученому С. С. Четвертикову.

2. Ответьте, в чем заключается эволюционная роль мутаций.

Мутационный процесс – источник резерва наследственной изменчивости популяций.

Напишите, что такое резерв наследственной изменчивости и каково его биологическое значение.

Поддерживая высокую степень генетического разнообразия популяций, он создает основу для действия естественного отбора.

3. Наблюдения за природными популяциями показывают, что большинство организмов гетерозиготно по многим генам. Дайте объяснение этого феномена.

Большинство организмов гетерозиготно по многим генам, то есть в их клетках парные хромосомы несут разные формы одного и того же гена. Чаще всего такие организмы лучше приспособлены к среде, чем гомозиготные.

Объясните причину (причины) различий в генетической структуре популяций одного вида.

Генетические различия между популяциями существуют потому, что часто они обитают в отличающихся условиях обитания.

Направленное изменение частоты генов обусловлено действием естественного отбора. Кроме того, даже если популяции расположены близко друг от друга, в популяциях происходят процессы, приводящие к ненаправленному, случайному изменению частоты генов, то есть генетической структуры.

Приведите определение генофонда популяции (вида).

Генофонд популяции — это совокупность всех генов популяции.

6. Напишите, что такое резерв наследственной изменчивости и каково его биологическое значение.

Резерв наследственной изменчивости – это мутационный процесс.

Его биологическое значение – мутации создают основу для генетического разнообразия популяций, что в дальнейшем может образовать новые виды.

То есть мутации могут привести к видообразованию.

7. Раскройте смысл утверждения: «Некоторые вредные мутации имеют положительное эволюционное значение».

Приведите пример.

В некоторых необычных условиях мутации помогают выжить и дают преимущество перед другими особями. Например, у некоторых видов насекомых наблюдается мутация, при которой не развиваются крылья. В обычных условиях это приносит вред, но на островах и горных перевалах, где дуют сильные ветры, отсутствие крыльев позволяет насекомым нормально существовать.

8. Выберите из нижеприведённых вариантов правильный ответ на вопрос и подчеркните его.

Какой (какие) из нижеперечисленных факторов является (являются) фактором-поставщиком (факторами-поставщиками) генетической неоднородности популяции?

Ответ: изоляция, мутационный процесс, естественный отбор, волны численности, миграция.

Закончите предложение.

Эволюционным фактором, усиливающим и закрепляющим генетические различия между популяциями, является изоляция.

Приведите определение микроэволюции.

Микроэволюция – это изменения популяций в ходе естественного отбора, ведущие к видообразованию.

>

Вам также может понравиться

Об авторе admin

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *