Элементарный эволюционный материал

1. Основные положения синтетической теории эволюции.

2. Характеристика популяции как элементарной единицы эволюции.

3. Характеристика элементарного эволюционного материала (формы изменчивости и их роль в эволюции). Эпигенетические феномены (трансвекция, прионизация, РНК-интерференция, метилирование ДНК, геномный импринтинг) и их роль в изменчивости живых организмов. Классические и современные представления о наследственной изменчивости (заполните табл. 2).

4. Рекомбинантные механизмы и их значение в формировании элементарного эволюционного материала.

Таблица 2.

Представления о наследственной изменчивости

в классической и современной генетике

	Классическая генетика	Современная генетика
Типы наследственных изменений
Характеристика наследственных изменений
Возможность наследования приобретенных в ходе индивидуального развития признаков
Вклад мужского и женского пола в передаче своих наследственных свойств

 

Терминологический словарь: синтетическая теория эволюции, элементарная эволюционная единица, элементарный эволюционный материал, элементарное эволюционное явление, генные мутации, несинонимические замены нуклеотидов, дупликации, инверсии, транслокации, полиплоидия, мутации, трансвекция, прионизация, РНК-интерференция, метилирование ДНК, геномный импринтинг, мобильные генетические элементы, мутационный процесс, рекомбиногенез.

Вопросы для самоконтроля

1. Как назывался семинар, в недрах которого родилась синтетическая теория эволюции?

2. Назовите основоположников синтетической теории эволюции.

3. Почему отдельная особь (или вид) не могут являться элементарной единицей эволюции?

4. Каким образом можно выявить скрытую изменчивость в популяции?

5. Какие типы хромосомных мутаций играют важную роль в эволюции?

6. Приведите примеры дупликаций генетического материала в ходе эволюции живых организмов.

7. В чем различие результатов мутационного процесса и рекомбиногенеза?

8. Какова роль модификаций в эволюции?

9. Назовите особенности мутационного процесса, связанного с перемещением мобильных генетических элементов.

10. Каким образом трансвекция, прионизация, РНК-интерференция, метилирование ДНК, геномный импринтинг могут повлиять на процесс эволюции?

11. Назовите отличительные особенности мутационного процесса как элементарного фактора эволюции.

12. За счет каких механизмов мутации могут распространяться в популяции?

13. Для каких популяций характерно состояние равновесия?

14. Какие из первоначальных положений синтетической теории эволюции подлежат уточнению?

15. Какой из факторов (мутационный процесс или рекомбиногенез) является более мощным источником изменчивости?

Тесты

1. Что является элементарной эволюционной единицей?

а) вид б) биогеоценоз в) популяция г) генотип д) особь

2. Какая изменчивость не является материалом для эволюции?

а) модификационная б) комбинационная в) мутационная

г) сезонная д) морфозы

3. Какой из примеров относится к генетическому (стабильному) полиморфизму в популяции?

а) разный возрастной состав

б) группы крови у человека

в) приспособительная окраска раковины виноградной улитки

г) разная форма листьев стрелолиста при разных условиях произрастания растений

д) половой диморфизм

4. Какая структурная единица входит в состав популяций?

а) семейство б) подвид в) особь

г) разновидность д) географическая раса

5. Что обеспечивает накопление генотипической изменчивости в популяции?

а) летальный эффект мутаций

б) полиморфизм популяций

в) адаптивный характер мутаций и рекомбинаций

г) гетерогенность популяций

Занятие 2. Элементарные факторы и движущие силы эволюции

1. Факторы эволюции, обеспечивающие гетерогенность популяции (мутационный процесс, рекомбиногенез, популяционные волны и дрейф генов).

2. Миграция как элементарный фактор эволюции.

3. Изоляция как элементарный фактор эволюции, ее формы и роль в видообразовании.

4. Естественный отбор – движущая сила эволюции (предпосылки, сущность, механизм действия, коэффициент и скорость действия отбора). Расчитайте выживаемость, приспособленность и коэффициент отбора для каждого из генотипов, представленных в табл.3.

5. Формы естественного отбора (стабилизационный, движущий, дизруптивный, ассоциативный, дестабилизирующий, k- и r-стратегии отбора, индивидуальный, групповой и др.).

Таблица 3

Определение величины коэффициента отбора генотипов

Генотип	А1А1	А1А2	А2А2
Число особей до отбора
Число особей после отбора
Выживаемость
Приспособленность (W)
Коэффициент отбора (S)

Терминологический словарь: элементарный фактор эволюции, мутационный процесс, рекомбиногенез, поток и дрейф генов, изоляция (допопуляционная, постпопуляционная), естественный отбор, стабилизирующий, дизруптивный, дестабилизирующий, движущий, половой отбор, коэффициент отбора, адаптивная ценность генотипа, творческая роль отбора, направленный характер действия отбора, борьба за существование.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие элементарные факторы эволюции поставляют элементарный эволюционный материал?

2. Почему возможен поток генов?

3. Какова эволюционная значимость дрейфа генов?

4. Каким образом изоляция усиливает дифференцировку между видовыми формами и способствует стабилизации видов?

5. Дайте определение «естественный отбор».

6. Каким образом связаны селективная ценность генотипа и коэффициент отбор?

7. Какова роль борьбы за существования в естественном отборе?

8. Почему без гетерогенности отбор не эффективен (не может происходить)?

9. В чем плюс и минус стабилизирующего и движущего отбора?

10. Почему отбор не может сформировать абсолютную приспособленность?

11. В каких популяций дрейф генов сказывается сильнее?

12. Приведите пример эффекта бутылочного горлышка.

13. Для каких популяций эффект основателя играет важную роль?

14. Назовите отличительные особенности миграции как элементарного фактора эволюции?

15. Назовите отличительные особенности изоляции как элементарного фактора эволюции?

Тесты

1. Какой из элементарных факторов эволюции поставляет элементарный эволюционный материал?

а) изоляция б) адаптация в) мутационный процесс

г) борьба за существование д) отбор

2. В результате какого отбора обеспечивается стабилизация видов и уменьшается изменчивость?

а) группового отбора б) дизруптивного в) стабилизирующего

г) движущего д) К-стратегия отбора

3. Какой отбор приводит к полиморфизму?

а) ассоциативный б) К или r стратегия отбора

в) дизруптивный г) индивидуальный

4. От чего зависит величина коэффициента отбора?

а) от условий существования организма б) численности особей

в) селективной ценности генотипа г) формы изменчивости

д) времени

5. Почему естественный отбор не может сформировать абсолютную приспособленность?

а) изменяются условия б) не хватает изменчивости популяций в) изменяются направления искусственного отбора г) нужен длительный промежуток времени

Занятие 3. Вид и видообразование

1. Вид – основная форма существования и развития живой природы. Критерии и основные признаки вида. Целостность вида (временная и пространственная). Заполните табл. 4 и укажите, почему каждый из приведенных критериев на является абсолютным (приведите примеры).

2. Характеристика разных концепций о виде. Основные структурные единицы политипического вида.

3. Внутривидовые отношения (классификация внутривидовых отношений по времени возникновения и значимости для вида). Межвидовые отношения, их разнообразие и эволюционное значение.

4. Видообразование как процесс превращения генетически открытых систем в закрытые. Существенные отличия процесса формообразования и видообразования. Принцип «основателя».

5. Аллопатрическое и симпатрическое видообразование, механизм, следствие. Способы образования новых видовых форм (пути образования новой видовой формы, действия изоляционных механизмов). Симбиогенез.

6. Гибридогенное видообразование. Сальтационное (квантовое видообразование). Темпы видообразования. Генетические механизмы видообразования.

Таблица 4

Отличительные особенности критериев вида

Критерии вида	Суть критерия	Относительность критерия (примеры)
Морфологический
Физиологический
Биохимический
Генетический
Эколого-географический
Молекулярно-генетический
Молекулярно-биохимический
Цитогенетический

Терминологический словарь: вид, видообразование, критерии вида, внутри- и межвидовые отношения, принцип основателя, алло- и симпатрия, кладогенез, анагенез, синтезогенез, стасигенез, формообразование, дем, семья, экотип, биотип, экоэлемент, градуализм, принцип прерывистого равновесия.

Вопросы для самоконтроля

1. Дайте определение понятию «вид».

2. Чем отличается структура политипического вида растений, животных, микроорганизмов?

3. Почему вид – генетически закрытая система?

4. В чем противоречивость внутри- и межвидовых отношений?

5. Чем отличались разные концепции вида?

6. Почему все критерии вида относительные?

7. Что обеспечивает целостность вида во времени и пространстве?

8. Чем отличается формообразование от видообразования?

9. Как образуется новая видовая форма при симпатрии и аллопатрии?

10. Какие действуют первичные изоляционные механизмы при разных типах видообразования?

11. Каковы генетические механизмы хромосомного и гибридогенного видообразования?

12. Что является принципом основателя при аллопатрии?

13. В чем отличие кладогенеза от синтезогенеза?

14. Приведите пример анагенеза и стасигенеза?

15. Возможно ли сальтационное видообразование, возможные механизмы?

Тесты

1. Что является первичным при видообразовании?

а) появление мутаций б) возникновение модификаций в) отбор

г) образование новой видовой формы д) борьба за существование

2. Какое видообразование приводит к возникновению вида за счет географической изоляции?

а) симпатрическое б) гибридогенное

в) аллопатрическое г) сальтационное

3. Какое видообразование осуществляется за счет объединения разных видов?

а) кладогенез б) симгенез в) анагенез

г) симпатрическое видообразование д) географическое

4. Сальтационное (скачкообразное) видообразование не является следствием:

а) появления морфозов б) полиплоидии

в) разной смены условий жизни г) смены форм отбора

5. Почему все критерии вида относительны?

а) вид понятие условное б) вид политипичен в) вид стабилен

г) все биологические признаки вида могут изменяться

Тема IV. МАКРОЭВОЛЮЦИЯ