Учебное пособие для студентов биологических специальностей вузов Тетрадь студента (ки) курса



страница7/10
Дата29.10.2012
Размер1.02 Mb.
ТипУчебное пособие
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
ТЕМА 4. МИКРОЭВОЛЮЦИЯ.

ЧАСТЬ 1. ПОПУЛЯЦИЯ – ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЕДИНИЦА ЭВОЛЮЦИИ
Микроэволюцияпроцесс необратимых преобразований генетико-экологической структуры популяций, приводящий к изменениям внутри популяций, формированию полиморфной структуры вида и, в своей высшей степени, к возникновению нового вида. Микроэволюция идет на основе двух противоположных процессов: с одной стороны, мутации и рекомбинации все время пополняют генетическое разнообразие популяции, с другой стороны, отбор, действуя подобно решету, сокращает это разнообразие, уничтожая менее приспособленные особи.
Задание 1. Дайте определение популяции. Что такое «менделевская популяция (дем)»?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 2. Популяции, как групповые объединения, обладают рядом специфических свойств, которые не присущи отдельно взятой особи. Групповые особенности – основные характеристики популяций. К ним относятся: 1) численность; 2) плотность; 3) рождаемость; 4) смертность; 5) прирост популяции; 6) темп роста. Дайте краткую характеристику этих показателей.
Численность____________________________________________________________________

Плотность _____________________________________________________________________

Рождаемость ___________________________________________________________________

Смертность ____________________________________________________________________

Прирост________________________________________________________________________

Темп роста _____________________________________________________________________
Задание 3. Популяции свойственна определенная организация. Распределение особей по территории, соотношения групп по полу, возрасту, морфологическим, физиологическим, поведенческим и генетическим особенностям отражают структуру популяции. Структура популяций имеет приспособительный характер. Раскройте сущность основных показателей структуры популяций.

Половая структура ______________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Возрастная структура ______________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Пространственная структура ___________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Этологическая структура _______________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 4. Как известно, совокупность генотипов всех особей популяции образует ее генофонд. Для диплоидных организмов генофонд популяции, насчитывающей N особей, состоит из 2N гаплоидных геномов. Каждый геном содержит всю генетическую информацию, полученную организмом от одного из родителей. Таким образом, генофонд популяции из N особей включает в себя по 2N генов каждого локуса и N пар гомологичных хромосом. Исключение составляют половые хромосомы и сцепленные с полом гены, представленные в каждом гетерогаметном организме в одном экземпляре. Необходимым условием эволюции является существование наследственной изменчивости – мутационной и рекомбинационной. Охарактеризуйте эти формы изменчивости. Каково их значение для эволюции?
Мутационная изменчивость______________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Генные мутации _______________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Хромосомные мутации _________________________________________________________

А. Изменения в структуре хромосом _____________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Б. Изменения в числе хромосом___________________________________________________

________________________________________________________________________________

1) Центрическое слияние________________________________________________________

________________________________________________________________________________

2) Центрическое разделение _____________________________________________________

________________________________________________________________________________

3) Анэуплоидия_________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

4) Моноплоидия и полиплоидия ___________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



Рис. 38. Типы хромосомных мутаций.

Делеция – выпавший из хромосомы участок. Дупликация – удвоение какого-либо участка хромосомы, Инверсии, транслокации – меняют расположение генов в хромосоме. При центрическом слиянии из двух хромосом, соединившихся своими центромерами, образуется одна. Центрическое разделение (диссоциация) – процесс, обратный слиянию: одна хромосома разделяется на две

Рекомбинационная изменчивость _________________________________________________ ________________________________________________________________________________

Кроссинговер__________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Перекомбинация хромосом при скрещиваниях ______________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 5. Наряду с наследственной изменчивостью, существует модификационная (фенотипическая) изменчивость. Чем она обусловливается? Что такое «норма реакции генотипа»? Что такое «кривая Гаусса»? Изобразите кривую нормы реакции генотипа с соответствующими обозначениями.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________






Рис. 39. Кривая нормы реакции

Обозначения: ___________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

Задание 6. Раскройте смысл понятия «популяционные волны». Какие факторы обусловливают колебания численности популяции? Каково значение популяционных волн для процесса микроэволюции?
Популяционные волны ___________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 7. Дайте определения понятиям «миграция» (поток генов), «случайный дрейф генов», «эффект основателя». Какое значение для эволюции имеют эти явления?
Миграция_______________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дрейф генов_____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Эффект основателя _____________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 8. Определите способ изоляции, проанализировав следующие примеры:

1) ________________________ . Суринамский мукоед (мелкий жучок, часто повреждающий сухие продукты питания) был случайно вывезен человеком из Евразии в Австралию, Южную Америку и Африку. Здесь он великолепно освоился и вошел в число массовых вредителей продовольственных запасов. Карантинные службы на протяжении уже более чем 100 лет тщательно контролируют ввоз и вывоз продуктов.

2) ________________________ . В озере Севан обитают 5 рас форели, размножение которых происходит в разные месяцы.

3) _____________________________ . В результате транслокации группа особей в популяции кузнечика Морабы стала обладателями 17 хромосом (в норме – 15).

4) _____________________________ . Самцы (хорошо видят, слабо светятся) и самки (плохо видят, ярко светятся) глубоководных червей полихет начинают одновременно светиться в период полового созревания. Загрязнение морских вод продуктами распада нефти привело к тому, что часть самок и самцов в популяции стали созревать в разное время.


Рис. 40. Пример географической изоляции: разорванный ареал серны.

В горах Европы возникло 10 рас этого вида. Генетические различия между географическими расами вначале незначительны и еще не переходят границ вида, но в результате дальнейших мутаций, рекомбинаций, а также изменившегося в новом ареале давлении отбора эти генетические различия могут увеличиваться (см. также рис. 37)
Задание 9 (для самостоятельной работы). У первоцвета в популяциях обнаружен суперген (несколько тесно сцепленных генов), ответственный за определение двух фенотипов цветка: «игольчатый» и «бахромчатый» (рис. 41). У игольчатого длинный столбик пестика и низко расположенные пыльники. Бахромчатый имеет короткий столбик пестика и высоко приподнятые пыльники. Такое взаимно дополнительное расположение пестика и тычинок облегчает перекрестное опыление между этими двумя фенотипами с помощью насекомых, посещающих цветки обоих типов. Какое это имеет значение?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



Рис. 41. Два фенотипа первоцвета Primula (А – игольчатый, Б – бахромчатый)

ЧАСТЬ 2. ДВИЖУЩИЕ СИЛЫ ЭВОЛЮЦИИ

Задание 1. Как бы Вы объяснили факт увеличения плодовитости (увеличение числа детенышей в помете) у многих млекопитающих (зайцев, мышей, полевок) на границах их ареалов?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 2. В чем причина каннибализма и уничтожения взрослыми своего потомства в следующих ситуациях: 1) мучные хрущаки при плотности популяции, превышающей оптимальную, поедают яйца, отложенные самками; 2) окунь в мелких речках и небольших озерах поедает собственных мальков; 3) суслики в неурожайные годы давят новорожденных детенышей или выкидывают их из нор.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 3. Ученые наблюдали, что в годы высокой численности сибирских леммингов, сокол-сапсан начинает атаковать животных прямо на земле (как известно, соколы ловят свою добычу в воздухе). С чем связано такое изменение поведения сокола?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 4. Регуляция численности популяций достигается разными способами: 1) при невысоком темпе роста популяции достаточно деятельности многоядных хищников, у которых данный вид составляет лишь часть рациона; 2) при более высокой плотности популяции регулирующую роль начинают выполнять паразиты; 3) в случае очень высокого темпа роста популяции происходит вспышка инфекционных заболеваний (эпизоотии); 4) если популяция достигает предельного показателя численности, в значительной степени обостряется внутривидовая конкуренция. Почему регулирующие факторы действуют в такой последовательности?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 5. Конкуренцию между разными видами организмов легко изучать путем прямого экспериментирования. Рассмотрите рис. 42 и объясните, почему при совместном выращивании в строго контролируемых условиях и при почти постоянном снабжении пищей инфузория аурелия вытесняет соперника – инфузорию туфельку?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________







Рис. 42. Рост численности инфузорий Paramecium caudatum (1) и P.aurelia (2) в смешанной культуре (А) и в раздельных культурах (Б)
Задание 6. Аллелопатия (выделение организмами в среду биологически активных веществ) – широко распространенное свойство многих растений, грибов и микроорганизмов. Какие группы веществ являются ингибиторами роста других организмов? Какую форму борьбы за существование представляет это явление?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 7. Дайте объяснение с эволюционных позиций следующему выражению: «Отбору подвергаются не отдельные гены, а целостные фенотипы. Фенотип выступает не только объектом отбора, но и выполняет роль передатчика наследственной информации в поколениях».
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание 8. Изучите рис. 43. Установите соответствие между результатом отбора (из нижеследующего списка) и типом естественного отбора.
1) При длительном произрастании в горах семена горной формы одуванчика утратили способность образовывать долинную модификацию ___________________________________
2) В результате загрязнения атмосферы в популяции березовой пяденицы стали преобладать меланистические (с темными крыльями) особи ____________________________
3) В популяциях усачей (Evodinus interrogationis) и божьих коровок (Harmonia axyridis) одновременно существуют особи, различающиеся по окраске переднеспинки и надкрылий, а также по количеству и степени слияния пятен на этих частях тела _______________________
4) Микроорганизмы и многие насекомые в последние годы проявляют высокую степень устойчивости к ядохимикатам _____________________________________________________
5) Бабочки парусники Papilio dardanus имеют три мимикрирующие формы, каждая из которых имитирует определенный несъедобный вид бабочек-данаид _____________________
6) На некоторых континентах и островах Земли, в глубоких водах океанов и по сей день существуют виды – реликты давних эпох ____________________________________________
7) Современные лошади и слоны возникли в ходе филетической эволюции под воздействием _______________________ отбора.
8) Заяц Алена (юг Центральной Америки) имеет более длинные уши и конечности по сравнению с полярным зайцем (север Канады) ________________________________________



Рис. 43. Три типа отбора, действующего в популяциях.

О – первоначальное положение точки соответствия оптимального фенотипа оптимальным условиям среды; N – новое положение точки соответствия. Заштрихованная зона – зона сильной элиминации (давление отбора). Цифры 1-3 – последовательность поколений

Задание 9 (для самостоятельной работы). Известно, что мутационная изменчивость у организмов, поставляющая материал для естественного отбора, случайна и ненаправленная. Каким образом тогда микроэволюция приобретает направленный характер?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________
Задание 10 (для самостоятельной работы). Американский орнитолог Г.Бампас зимой 1898 г. собрал на улицах Манхэттена 327 домовых воробьев, окоченевших от сильного мороза и метели. Воробьев подвергли биометрическому анализу и параллельно отогревали в лаборатории. Выжили только те птицы, признаки которых приближались к средней норме (длина крыла, длина цевки, масса тела и др.). Объясните причину такой элиминации.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 11 (для самостоятельной работы). Одним из результатов возросшего давления отбора может быть специализация организмов к определенному образу жизни или более узкому диапазону условий среды. Почему это может оказаться неблагоприятным для дальнейшей судьбы вида?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание 12 (для самостоятельной работы). Десять подвидов (географических рас) популяции Larus argentatus-fuscus (серебристая чайка) образуют непрерывное кольцо, которое тянется от Британских островов через Скандинавию, Россию, Берингов пролив, Аляску и Канаду и возвращается к Британским островам с другой стороны. Если бы подвиды, обитающие в районе Берингова пролива и Аляски, исчезли, то какое это имело бы последствия для популяции?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Похожие:

Учебное пособие для студентов биологических специальностей вузов Тетрадь студента (ки) курса iconУчебное пособие для студентов экологических, биологических и агрономических специальностей вузов Е. Б. Смирнова, М. А. Занина, М. В. Ларионов, Н. Ю. Семенова
Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования
Учебное пособие для студентов биологических специальностей вузов Тетрадь студента (ки) курса iconУчебное пособие Санкт-Петербург 2009
Учебное пособие предназначено для студентов II курса химических специальностей
Учебное пособие для студентов биологических специальностей вузов Тетрадь студента (ки) курса iconУчебное пособие для студентов гуманитарных специальностей вузов в трех частях Часть 1 4-е издание, исправленное Минск
Данное учебное пособие является результатом работы всего коллектива кафедры иностранных языков Института государственного управления...
Учебное пособие для студентов биологических специальностей вузов Тетрадь студента (ки) курса iconУчебное пособие по развитию навыков устной речи для студентов неязыковых вузов
Данное учебное пособие предназначено для студентов неязыковых вузов, изучающих биологию, охотоведение, лесоведение, экологию
Учебное пособие для студентов биологических специальностей вузов Тетрадь студента (ки) курса iconУчебное пособие Москва 2002 ббк 63. 3 /2/ я 73 Рецензент: Иванова А. А
Учебное пособие предназначено для студентов I курса всех направлений и всех специальностей дневной формы обучения
Учебное пособие для студентов биологических специальностей вузов Тетрадь студента (ки) курса iconРабочая тетрадь
Ая тетрадь. Рабочая тетрадь – это учебное пособие, имеющее особый дидактический аппарат, способствующий самостоятельной работе студента...
Учебное пособие для студентов биологических специальностей вузов Тетрадь студента (ки) курса iconУчебное пособие предназначено для студентов всех специальностей, выполняющих лабораторные работы по разделу "Статистическая физика" в рамках курса общей физики. Учебное пособие состоит из трех глав и Приложения
Кроме того, в каждой работе дано по 30 контрольных вопро-сов, предназначенных для самоконтроля студентов. В приложении дана таб-лица...
Учебное пособие для студентов биологических специальностей вузов Тетрадь студента (ки) курса iconМ. В. Ломоносова в качестве учебного пособия для студентов управленческих специальностей вузов Государственное устройство федераций в составе Европейского союза: Учебное пособие
Мгу им. М. В. Ломоносова в качестве учебного пособия для студентов управленческих специальностей вузов Государственное устройство...
Учебное пособие для студентов биологических специальностей вузов Тетрадь студента (ки) курса iconУчебное пособие предназначено для студентов специальностей «Юриспруденция»
...
Учебное пособие для студентов биологических специальностей вузов Тетрадь студента (ки) курса iconУчебное пособие для студентов экономических специальностей гуманитарных вузов Москва 2001 Минзов А. С
Охватывают наиболее значимые разделы этой дисциплины
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org