- •Тема 1. Сущность и субстрат жизни. Свойства живого. Уровни организации живой материи. Типы клеточной организации
- •Уровни организации, выделяемые в многоклеточном организме
- •Тема 2. Молекулярный и клеточный уровень
- •Химические вещества клетки
- •Функции белков
- •Липиды.
- •Образование полинуклеотида
- •Строение рнк и днк
- •Структура нуклеиновых кислот (ф- фосфатная группа)
- •Формы рнк
- •Строение клетки
- •Сравнение растительной и животной клетки
- •Обмен веществ и энергии
- •Анаболизм и катаболизм
- •Поступление веществ в клетки
- •Фотосинтез
- •Суммарная реакция фотосинтеза
- •Общий ход фотолиза воды.
- •Сравнение циклического и нециклического фотофосфорилирования
- •Темновая фаза
- •Фотодыхание
- •Значение фотосинтеза
- •Хемосинтез
- •Бактериальный фотосинтез
- •Размножение клеток
- •Митотический цикл и митоз
- •Тема 3. Организменный уровень организации жизни
- •Размножение
- •Половое размножение
- •Чередование поколений
- •Тема4. Наследственность и изменчивость организмов
- •Основные термины и понятия
- •Пример заболеваний, проявляющихся в более зрелом возрасте
- •Законы и закономерности генетики
- •Множественный аллелизм
- •Взаимодействие неаллельных генов
- •Сцепление генов
- •Хромосомный механизм определения пола
- •Наследование, сцепленное с полом
- •Основные типы наследования признаков
- •Изменчивость
- •Тема 5. Популяционно-видовой уровень организации жизни. Закономерности эволюции органического мира.
- •Критерии вида.
- •Экологические показатели популяции
- •Генетические показатели популяции
- •Микроэволюция.
- •Макроэволюция
Микроэволюция.
Элементарные эволюционные факторы:
мутационный процесс
популяционные волны
изоляция
естественный отбор
Мутационный процесс
|
мутационная изменчивость и комбинации при скрещиваниях дают новые сочетания генов в генофонде мутации — элементарный эволюционный материал мутационный процесс — постоянно действующий элементарный эволюционный фактор, увеличивающий генетическую гетерогенность популяции вследствие сохранения рецессивных мутаций в гетерозиготах. Рецессивные мутации в гетерозиготном состоянии составляют скрытый резерв изменчивости Большинство мутаций являются вредными Обезвреживание мутаций происходит путем перевода их в гетерозиготное состояние в результате полового процесса многие мутации в гетерозиготном состоянии повышают относительную жизнеспособность особей | |
Популяционные волны
|
колебания численности особей популяции характерны для всех живых организмов Причины: абиотические и биотические (в т.ч. а факторы среды Масштабы колебаний численности организмов разных видов варьируют. Для одной из зауральских популяций майских жуков отмечены изменения количества особей в 106 раз.
| |
Колебания численности особей в популяциях жертвы | ||
|
рысь
лисица
волк
заяц-беляк, сплошная линия | |
Классификация популяционных волн
Влияние популяционных волн особенное заметно в популяциях очень малой величины (обычно при численности размножающихся особей не более 500) -могут «подставлять» под действие естественного отбора редкие мутации или устранять обычные варианты.
Рост численности организмов:
Рост количества организмов обычно сопровождается расширением занимаемой территории.
Спад численности организмов: распад крупных популяций. В условиях массовой гибели организмов редкие мутантные аллели могут быть генофондом потеряны. При сохранении редкого аллеля его концентрация в генофонде малочисленной популяции автоматически возрастает. На спаде волны жизни часть популяций, как правило, небольших по размерам, остается за пределами обычного ареала вида. Чаще они, испытывая действие необычных условий жизни, вымирают. Реже, при благоприятном генетическом составе, такие популяции переживают период спада численности. Будучи изолированными от основной массы вида, существуя в необычной среде, они нередко являются родоначальниками новых видов | ||
Изоляция
|
Изоляция - ограничение свободы скрещиваний (панмиксии) организмов приводит к увеличению доли близкородственных скрещиваний.
Изоляция:
Географическая изоляция в пространственном разобщении популяций в пределах ареала вида (разделения барьерами, разделение расстоянием)
Биологическая изоляция возникает вследствие внутривидовых различий организмов и имеет несколько форм. Межпопуляционные скрещивания снижаются, но не исключают полностью.
Генетическая (репродуктивная) изоляция (создает более жесткие, иногда непреодолимые барьеры скрещиваниям. Заключается в несовместимости гамет, гибели зигот непосредственно после оплодотворения, стерильности или малой жизнеспособности гибридов.
Иногда разделение популяции сразу начинается с генетической изоляции. К этому приводят полиплоидия или массивные хромосомные перестройки, резко изменяющие хромосомные наборы гамет мутантов по сравнению с исходными формами. Чаще генетическая изоляция развивается вторично вследствие углубления морфологических различий организмов из популяций, длительно разобщенных другими формами изоляции.
Изоляция усиливает генотипические различия, создаваемые мутационным процессом и генетической комбинаторикой. Возникающие благодаря изоляции внутривидовые группировки отличаются по генетическому составу и испытывают неодинаковое давление отбора. | |
Естественный отбор |
Естественный отбор - избирательное (дифференцированное) воспроизведение генотипов (или генных комплексов) Необходимой предпосылкой отбора является борьба за существование. Естественный отбор происходит на всех стадиях онтогенеза организмов Пример: на дорепродуктивных стадиях индивидуального развития (в эмбриогенезе) преобладающий механизм - дифференциальная (избирательная) смертность.
Отбор генотипов происходит вторично через отбор фенотипов Как элементарный эволюционный фактор естественный отбор действует в популяциях.
Отбор особенно эффективен в отношении доминантных аллелей при условии их полного фенотипического проявления На результат отбора влияет исходная концентрация аллеля в генофонде. При низких и высоких концентрациях отбор происходит медленно. Отбор, сохраняющий определенные фенотипы, по своему направлению является положительным; устраняющий фенотипы из популяции — отрицательным. Формы естественного отбора:
При относительном постоянстве условий среды сохраня результаты предшествующих этапов эволюции.
При смене условий обитания в популяции закрепляет фенотип, более соответствующий среде.
Формы естественного отбора: I—стабилизирующая, II—движущая, III—дизруптивная; F1—F3—последовательные поколения особей
Составляет основу искусственного отбора.
Поддерживает в популяции состояние генетического полиморфизма.
Поддерживая генотипическое разнообразие особей в ряду поколений, мутационный процесс, а также популяционные волны, комбинативная изменчивость создают для него необходимый материал. |
Дрейф генов (генетико-автоматические) процессы - случайные, но не обусловленные действием естественного отбора колебания частот аллелей (Изменение генетической структуры популяции, вызванное случайными причинами и не ведущее к генотипическому приспособлению к среде.)
Наиболее отчетливо проявляется при резком сокращении численности популяции в результате стихийных бедствий (лесной пожар, наводнение и др.), массового распространения вредителей, развития эпизоотии и т. д.
Отмечается усилении процесса гомозиготизации, нарастающая с уменьшением численности популяции.
В популяциях ограниченного размера увеличивается частота близкородственных скрещиваний, и в результате заметных случайных колебаний частот отдельных генов происходит закрепление одних аллелей при одновременной утрате других.