II. Изучение нового материала

1. Понятие факторов эволюции.

Идеальная популяция, в которой действует закон Харди–Вайнберга, находится в состоянии равновесия. Но в природных популяциях концентрация генов и генотипов постоянно изменяется под влиянием экологических факторов, мутаций и т.д. В итоге популяции изменяются, т.е. эволюционируют. Факторы, вызывающие эволюцию популяций, называются эволюционными. К ним относятся: мутационный процесс, популяционные волны, изоляция, борьба за существование, естественный отбор и др.

2. Роль мутаций в эволюции.

Эволюция проявляется в изменении признаков и свойств отдельных видов. Эти преобразования организмов должны быть основаны на каких-то наследственных изменениях. Как элементарные наследственные изменения известны только мутации. Нет признаков и свойств организма, которые бы в той или иной мере не затрагивались мутациями.  Известно, что до 1/4 всех откладываемых яичек дрозофилы в каждом поколении содержат те или иные мутации. И у львиного зева 25% всех семян несут мутантные признаки.  Конечно, несколько появившихся мутаций еще не изменят популяцию. Но, возникая непрерывно, они будут накапливаться и распространяться в генофонде. Скорость распространения мутаций в популяции зависит от нескольких факторов:

– степени доминирования; – влияния на жизнеспособность особей; – размеров популяции; – степени изоляции популяции.

Если мутации являются полезными, то они подхватываются естественным отбором и через 1–2 поколения число особей, обладающих ими, значительно возрастет. Поэтому мутации являются элементарным эволюционным материалом, с которым «работает» естественный отбор. Изучение большого числа природных популяций подтвердило вывод С.С. Четверикова об их насыщенности разнообразными мутациями. В разных популяциях частоты мутантных генов различны. Практически нет двух популяций, в которых мутации возникали бы с одинаковой частотой и затрагивали бы одни и те же признаки. Четвериков писал: «Популяции подобны губке, впитывают рецессивные мутации, оставаясь при этом фенотипически однородными. Существование такого скрытого резерва наследственной изменчивости создает возможность для эволюционных преобразований популяций под воздействием естественного отбора».

3. Комбинативная изменчивость в популяциях и ее роль в эволюции

Известны три источника комбинативной изменчивости: кроссинговер, случайный характер расхождения гомологичных хромосом в мейозе, случайный характер оплодотворения. Если допустить, что в каждой паре гомологичных хромосом только одна пара аллельных генов, то у человека, (гаплоидный набор хромосом равен 23), количество возможных типов гамет составит 223, а число возможных генотипов – 323. Это в 20 раз больше населения Земли – и это без учета разнообразия, добавляемого кроссинговером! Таким образом, возможность возникновения двух одинаковых организмов при половом размножении практически равна нулю (исключение – однояйцевые близнецы, возникновение которых не является, строго говоря, половым размножением).  Комбинативная изменчивость, как и мутации, играет роль поставщика материала для естественного отбора. Наследственная изменчивость в целом (мутационная, комбинативная) носит случайный, ненаправленный характер. Она лишь поставляет материал для отбора. Сама же наследственная изменчивость без участия других факторов эволюции не может привести к направленному изменению генофонда популяции.

III. Закрепление знаний

Обобщающая беседа по ходу изучения нового материала.

IV. Домашнее задание

Изучить параграф учебника (факторы эволюции, роль в эволюции мутационной и комбинативной изменчивости).

Урок 3. Волны жизни, генный поток, дрейф генов и их роль в эволюции

I. Проверка домашнего задания по теме: «Элементарные факторы эволюции. Наследственная изменчивость и ее роль в эволюции»

Работа по карточкам

1. Генетиками изучено более 2 млрд дрозофил, и никогда среди них не наблюдалось мух с синими или зелеными глазами. Какова вероятность обнаружения указанных мутаций в будущем?

2. Как объяснить тот факт, что альбинизм встречается во всех человеческих расах и широко распространен среди млекопитающих (известны случаи появления белых горилл, тигров и других млекопитающих)?

Устная проверка знаний по вопросам:

1) понятие о факторах эволюции; 2) мутации и их роль в эволюции; 3) комбинативная изменчивость и ее роль в эволюции.