23. Генетические основы эволюции. Понятие нормы реакции и адаптивной нормы. Способность к адаптивным модификациям как результат эволюции. Эволюционное значение разных форм мутаций.

Форма изменчивости, не связанная с изменением генотипа, называется модификационной. Пределы модификационной изменчивости признака называются нормой его реакции. Одни признаки (например, молочность крупного рогатого скота) обладают широкой нормой реакции, другие (окраска шерсти) - более узкой. Широкая норма реакции (широкая приспособляемость) в природе имеет важное значение для сохранения вида. Наследуется не признак, а способность организма (его генотипа) в результате взаимодействия с условиями среды давать определенный фенотип, иначе - наследуется норма реакции организма на внешние воздействия.

Адаптивнуая норма, - это стабильный итог развития. Его можно определить как группа жизненных циклов, онтогенезов или их стадий, возникающих как устойчивый ответ на воздействия внутренней и внешней среды .

Мутации – это материал для эволюционного процесса:

1) Геномные мутации – изменения количества хромосом(синдром дауна)

2) Хромосомные мутации-изменения структуры хромосом

3) Генные –изменение числа и последовательности нуклеотидов структуре Днк ( вставки, выпадения, замещения нуклеотидов) в пределах отдельных видов.

По влиянию на жизнеспособность организма мутации делят на вредные, нейтральные и полезные. Большинство мутаций являются вредными, и их носители характеризуются более низкой жизнеспособностью, чем особи нормального типа.

Мутация нейтральная или даже вредная для данного организма и данных условиях, может оказаться полезной для другого организма и в других условиях, и наоборот. Жуки и комары не могли знать заранее, что люди изобретут ДДТ и другие инсектициды. Тем не менее, эти мутации возникали. В то время, когда насекомые не сталкивались с инсектицидами, эти мутации были нейтральными. Но как только люди стали применять инсектициды – эти мутации стали не просто полезными, они стали ключевыми для выживания. Те особи, которым по наследству досталась такая мутация, приобрели колоссальное преимущество перед теми, кто такой мутации не имел.

24. Закон Гарди-Вайнберга о равновесном состоянии популяции, факторы, нарушающие его проявление: отбор, мутационное давление, дрейф генов и их значение.

Формула Гарди-Вайнберга позволяет рассчитывать относительную частоту генотипов и фенотипов в популяции. Она пригодна лишь для предельно упрощенной ситуации, для идеальной бесконечно большой популяции и при отсутствии давления каких-либо факторов. Если в естественной популяции наблюдаемые частоты встречаемости определенных генов соответствуют частотам, теоретически ожидаемым на основании закона Харди-Вайнберга, то о такой популяции говорят, что она находится в состоянии равновесия по Харди-Вайнбергу.

равенство Харди-Вайнберга не учитывает воздействия множества внутренних и внешних факторов, определяющих состояние популяции на каждом шагу ее эволюционного развития. Закон Харди-Вайнберга выполняется, когда в популяции:

1) отсутствует мутационный процесс;

2) отсутствует давление отбора;

3) популяция бесконечно велика;

4) популяция изолирована от других популяций и в ней имеет место панмиксия (свободное скрещивание разнополых особей в популяции).

Обычно процессы, определяющие состояние популяции, разбиваются на две большие категории — те, которые влияют на генетический профиль популяции путем изменения в ней частот генов (естественный отбор, мутирование, случайный дрейф генов, миграция), и те, которые влияют на генетический профиль популяции путем изменения в ней частот встречаемости определенных генотипов (ассортативный подбор супружеских пар и инбридинг).

25. Элементарные факторы эволюции: мутационный процесс, дрейф генов (популяционные волны), изоляция, гибридизация. Характеристик процессов. Значение для эволюции.

Постоянная мутационная изменчивость и комбинации при скрещиваниях дают новые сочетания генов в генофонде, что неизбежно приводит к наследственным изменениям в популяции. Мутации — элементарный эволюционный материал, а процесс возникновения мутаций, мутационный процесс, — постоянно действующий элементарный эволюционный фактор. Большинство мутаций являются вредными. Обезвреживание мутаций происходит путем перевода их в гетерозиготное состояние в результате полового процесса. Мутационный процесс — это фактор-поставщик элементарного эволюционного материала.

Действие популяционных волн, или волн жизни, предполагает неизбирательное, случайное уничтожение особей, благодаря чему редкий генотип (аллель) может сделаться обычным и быть подхваченным естественным отбором. Если в дальнейшем численность популяции восстановится за счет этих особей, то это приведет к случайному изменению частот генов в генофонде данной популяции. Популяционные волны являются поставщиком эволюционного материала.

Под изоляцией понимается возникновение любых барьеров, нарушающих панмиксию (свободное скрещивание). В зависимости от их природы выделяют два основных типа изоляции: пространственную (изоляция за счет географических барьеров и изо­ляция расстоянием) и биологическую (приводит к нарушению скрещивания или препятствует воспроизведению нормального потомства).

В эволюционизме выделяют близкородственное скрещивание, внутривидовое скрещивание и межвидовую гибридизацию. В природе часто межвидовые скрещивания наблюдаются у растений.

Скрещиваются ивы, клевер, дубы, сосны. Спонтанные гибриды животных более редкие (кидас - гибрид соболя и лесной куницы).

Межвидовое скрещивание более широко распространено в тех группах организмов, у которых оплодотворение происходит во внешней среде (рыбы).

Скрещивание между различными особями одной и той же разновидности... увеличивает численность их потомков и делает их более крупными и сильными.