Практическая работа современная эволюционная теория

Практическая работа

«Современная эволюционная теория. Процессы микроэволюции»

Цель. Сформировать представление об основных положениях современной эволюционной теории, концепции вида, механизмах видообразования.

Ход работы

1. Современная теория эволюции

Используя дополнительные информационные ресурсы, изучите основные положения современной синтетической теории эволюции.

• Современная теория эволюции

http://www.avifarm.ru/

• Основные положения современной теории эволюции

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/4776ec06-f912-47df-84e9-1a2480a064e1/%5BBIO10_04-31%5D_%5BTI_01%5D.htm

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/159ce179-3547-4347-8e6a-3416e6d4beb2/%5BBIO9_07-38%5D_%5BIM_02%5D.swf

• Сравнение теории Ч. Дарвина и современной теории эволюции

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/64ae1d17-df1b-460b-b83b-edc1953590d0/%5BBIO10_04-31%5D_%5BTI_02%5D.htm

• Элементарные факторы эволюции

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/76e3b8fe-d031-4277-a547-071596df97ef/%5BBIO9_07-38%5D_%5BIM_03%5D.swf

• Основные понятия эволюции и их взаимосвязи

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/77525c1c-c874-4c39-88a8-ccaed83e31cc/%5BBIO9_07-38%5D_%5BIM_01%5D.swf

1. Биологическая концепция вида

И зучите материал по теме «Биологическая концепция вида», выполните задания:

1. Заполните таблицу:

Критерии	Какими общими признаками по этому критерию должны обладать особи, чтобы отнести их к одному виду	Пример (назвать два разных вида)	Исключение
1.Морфологический
2.

• Критерии вида

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0edfd27f-1e68-44b9-b786-f9169aad2f0c/%5BBIO9_07-39%5D_%5BTI_03%5D.htm

• Понятие вида

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/edc99118-e419-5517-2294-50944d0cc09a/00124995128315455.htm

• Виды одуванчика

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/cdae9cc1-6dd1-435a-b9c6-ac2534ba5e1c/%5BBIO9_07-40%5D_%5BPD_03%5D.swf

• Виды судака

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/aa9f9c50-63d0-45b7-b3dd-6d4a1ef89fc8/%5BBIO9_07-40%5D_%5BPD_02%5D.swf

1. Почему нельзя, опираясь только на морфологический критерий, определить к какому виду относится организм?

• Характеристика видов двойников малярийного комара

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/77062aa8-ce50-4a89-8a87-f1f5826e9880/%5BBI9ZD_10-06%5D_%5BTA_05%5D.swf

1. Сравните хромосомы человека и шимпанзе. О чем говорит тот факт, что нуклеотидные последовательности ДНК человека и шимпанзе совпадают более чем на 90%?

2. Последовательность аминокислотных остатков в гемоглобине человека и шимпанзе полностью совпадают (141+141+146+146). В гемоглобине гориллы и человека два отличия. Между гемоглобином человека и лошади 43 отличия. Какой вывод можно сделать из данных фактов?

3. Приведите доказательства, что вид – закрытая генетическая система.

4. Сконструируйте схему – модель, поясняющую структуру вида, используя такие условные обозначения как: особь, популяция, подвид, вид, ареал популяции, ареал распространения вида.

1. Популяция - элементарная единица эволюции.

Закон равновесной популяции Харди – Вайнберга.

Изучите материалы по теме «Популяция – элементарная единица эволюции», повторите основные положения современной синтетической теории эволюции.

• Популяции как единицы эволюции

http://www.avifarm.ru/page.php?al=micro

• Значение популяционно-видового уровня

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/228c5115-3aae-4286-a4c2-a248fda92026/%5BBIO10_04-34%5D_%5BIM_03%5D.swf

• Основные процессы популяционно-видового уровня

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/608aa459-48b2-41c4-aa35-ee33ed7b9715/%5BBIO10_04-34%5D_%5BIM_01%5D.swf

• Характеристики популяционно-видового уровня

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/66617341-3076-4683-a9bd-d251d2156f9d/%5BBIO10_04-34%5D_%5BIM_04%5D.swf

• Функциональная роль популяции в природе

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/8fd0f501-5eaa-4f2c-8e2f-9d6e4630b7da/%5BBIO10_04-34%5D_%5BIM_02%5D.swf

• Характеристика популяционно-видового уровня

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/66617341-3076-4683-a9bd-d251d2156f9d/%5BBIO10_04-34%5D_%5BIM_04%5D.swf

Сформулируйте ответы на вопросы:

1. Почему популяция, а не вид и не отдельная особь является единицей эволюционного процесса?

2. В чем проявляется относительная изоляция популяции? Как это отражается на ее генофонде?

3. Что такое генофонд популяции? Как он относиться к генофонду вида? Что такое аллелофонд популяции?

4. В результате каких событий изменяется генофонд популяции?

• Пространственная структура вида

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/960f862b-889e-48dd-ade6-61c679f9e75e/%5BBIO10_04-25%5D_%5BIM_02%5D.swf

• Пространственная структура популяции

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/a84973f8-a338-43e0-ad5a-8646687c532f/%5BBIO10_04-25%5D_%5BIM_01%5D.swf

• Характеристики популяции

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/dba9d313-d6cb-41f5-929f-ab4002ce99f2/%5BBIO10_04-25%5D_%5BTI_03%5D.html

• Популяция – элементарная единица эволюции

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/3151bae4-41e2-0c94-27e5-742dde51cb59/00120060482320901/00120060482320901.htm

Используя ресурс «Популяционная генетика», изучите формулировку закона равновесной популяции Харди-Вайнберга, условия его выполнения, его математическое доказательство.

1. Пользуясь законом Харди-Вайнберга, покажите расчет генетических процессов в популяции при свободном скрещивании. Какие «поправки», приводящие к нарушению равновесия генов в популяции, вносит природа?

2. Решите задачу: популяция содержит 400 особей; из них с генотипами: АА – 20; Аа – 120; аа – 260; определите q и p.

3. Если из поколения в поколение уменьшается частота аллеля А, что будет происходить с частотой аллеля а?

4. Каково практическое значение и сфера применения закона Харди – Вайнберга?

5. Какие эволюционные факторы вызывают генетические преобразования в популяциях?

• Генетическое изменение популяции

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/463d59f3-d766-4bc0-9a72-e9a182e98547/%5BBIO10_04-26%5D_%5BMA_02%5D.swf

• ПОПУЛЯЦИОННАЯ ГЕНТИКА

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/cdc779ec-6789-b3ce-46ab-dfb64807151f/1004729A.htm

• Изменение генофонда

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/52a8c7e4-db40-f99c-00c2-6e44ea38a97b/00120075570918515.htm

• Условия соблюдения закона Харди – Вайнберга

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/3ef75ab5-7c65-7d89-68f7-e6bf95e01c4e/00120075677904723.htm

• С.С. Четвериков

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/de53776b-8265-431c-8a83-b21363dcfa8e/%5BBIO10_04-31%5D_%5BTI_05%5D.htm

3. Элементарные эволюционные факторы

3.1. Мутационный процесс, комбинативная изменчивость как элементарные эволюционные факторы

Изучите материалы учебника, дополнительные информационные ресурсы «Популяционная генетика».

1. Перечислите основные свойства мутаций.

2. Каковы причины различий между особями одной популяции?

3. Как возникают новые генотипы в популяциях?

4. Почему в популяции вновь появляются рецессивные гомозиготы, выбракованные отбором?

5. Обоснуйте утверждение, что мутационный процесс и комбинативная изменчивость являются элементарными эволюционными факторами, приводящими к изменению соотношения аллелей в популяции (т.е. к смещению равновесия Харди – Вайнберга).

3.2. Дрейф генов

Р

ассмотрите рисунок и ответьте на вопросы:

1. В своих опытах С.Райт посадил в пробирки по две пары гетерозиготных дрозофил. Воспроизведите его опыты на дрозофилах с белыми и красными глазами. Объясните полученный через несколько поколений результат.

2. Что называется дрейфом генов?

3. Что называют «эффектом основателя»?

4. Почему дрейф генов является важным фактором эволюции?

5. Почему при дрейфе генов увеличение частоты одного аллеля за счет уменьшения другого аллеля носит случайный характер и подчиняется статистическим закономерностям?

3.3. Популяционные волны. Миграция.

Рассмотрите рисунок и ответьте на вопросы:

А — колебания численности зайца русака и некоторых млекопитающих.

Б — полевая мышь во время весеннего паводка.

1. Почему наблюдается зависимость в изменении численности зайцев и хищников?

2. Что называется популяционными волнами?

3. После наводнения резко изменилась численность мышей в популяции. Как это скажется на генофонде популяции?

4. Почему популяционные волны являются важным фактором эволюции?

5. Какова роль миграции в эволюционных преобразованиях популяции?

1. Изоляция как фактор эволюции

Заполните таблицу:

Географическая и экологическая изоляция как предпосылка видообразования

Вид изоляции	Примеры	Причины
Географическая изоляция
Экологическая изоляция

Сформулируйте ответы на вопросы:

1

— коала; 2 — опоссум; 3 — кенгуру; 4 — вомбат; 5 — разные виды галапагосских вьюрков.

1. Почему изоляцию относят к элементарным эволюционным факторам? Почему изоляция является условием и предпосылкой видообразования?

2. Как сохраняются уже существующие виды в условиях географической изоляции?

3. Как образуются новые виды в условиях географической изоляции?

4. Какое происхождение имеют 13 видов галапагосских вьюрков?

5. Что привело к появлению трех родов галапагосских вьюрков?

4. Механизмы видообразования

1. Почему преимущественно выживают наиболее уклонившиеся от среднего состояния особи?

2. Что Ч. Дарвин понимал под дивергенцией?

3. Сколько родов и отрядов семейств образовалось через14 тысяч поколений по схеме дивергентной эволюции Ч. Дарвина? Ответ поясните.

4. На какие виды в данной схеме действовала стабилизирующая форма естественного отбора?

• Дивергенция

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d72036ed-2451-4a97-9662-d7a016d19c27/%5BBIO10_04-26%5D_%5BMA_01%5D.swf

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/00000481-1000-4ddd-6467-030046bc431f/093.swf

• Географическое видообразование

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/71137323-7394-4f22-939a-c4ad9321d1cb/%5BBIO10_04-27%5D_%5BMA_01%5D.swf

• Экологическое видообразование

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d96b80d2-8ee5-4079-94e4-e8f32d0eee7b/%5BBIO9_07-40%5D_%5BIM_05%5D.swf

• Изоляция – предпосылка образования новых видов

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d01928fa-06b0-5af2-8ccd-9e6ec9126c8e/00124995165769919.htm

1. Дополните таблицы:

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ СОБЫТИЙ ПРИ ВИДООБРАЗОВАНИИ

Изменение среды обитания или положения вида (популяции) в ней



Обострение борьбы за существование между особями вида



Изменение направлений естественного отбора соответственно новым условиям борьбы за существование



Отбор особей, наследственные изменения которых позволяют им осваивать новые территории или местообитания

ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ВИДООБРАЗОВАНИЕ		ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ВИДООБРАЗОВАНИЕ
		
Расселение на новые территории

		

		

		

		

ВОЗНИКНОВЕНИЕ НОВЫХ ВИДОВ		ВОЗНИКНОВЕНИЕ НОВЫХ ВИДОВ

СПОСОБЫ ВИДООБРАЗОВАНИЯ

Варианты видообразования	Способы, характерные для данного варианта
АЛЛОПАТРИЧЕСКОЕ (ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ)
СИМПАТРИЧЕСКОЕ
ДИВЕРГЕНТНОЕ
ФЕЛИТИЧЕСКОЕ
ГИБРИДОГЕННОЕ

• Основные способы видообразования

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/c0a71651-821a-e784-4af0-eea0f8b6c67f/00120080090401447.htm

• Варианты аллопатрического видообразования

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/859f299f-6bc9-4bf8-c567-a8fc86a2480d/00120080094573474.htm

• Варианты симпатрического видообразования

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/22aea332-84ea-54ea-2892-7bbe867f9e4e/00120080095776482.htm

• Полиплоидия как причина видообразования

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/a2160f60-0300-4d4b-9a3f-25ceaf5febd5/%5BBIO9_07-40%5D_%5BIM_04%5D.swf

• Интерактивное задание Последовательность событий при видообразовании

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/24398219-15f1-53dc-8d4e-5f5f03d57008/00120080108496562.htm