Биологическая изменчивость и адаптация видов.

Учебно-методический комплекс к занятию № 11.

Методические указания к аудиторному занятию № 11.

Тема. Изменчивость. Виды изменчивости. Популяционная генетика.

Цель занятия. Усвоить классификацию изменчивости и мутаций; принципы формирования пород и сортов в селекционной работе. Усвоить разницу между понятиями об идеальной и реальной популяциями; границы применения закона Харди - Вайнберга.

Знать: основные виды изменчивости и их медицинские примеры, основные выводы из законов популяционной генетики.

Уметь: пользоваться справочной литературой для предварительного медико - генетического консультирования по наблюдаемым признакам изменчивости человека (симптомам болезней), рассчитывать популяционную частоту носителей рецессивной наследственной патологии по данным о частоте больных.

Оснащение занятия: таблицы, схемы, методические указания, копия справочника по медико-генетическому консультированию, микрокалькуляторы.

Контрольные вопросы для определения исходного уровня знаний.

1. Биологическая роль и результаты нормальной и патологической изменчивости.

2. Фенотипическая изменчивость (модификационная и случайная).

3. Генотипическая соматическая изменчивость.

4. Генотипическая генеративная (наследственная) изменчивость.

5. Мутационная генеративная генотипическая изменчивость: генные (точковые мутации); хромосомные мутации; геномные мутации (анэуплоидии и изменения числа геномов) и механизмы их возникновения при мейозе.

6. Условия проявления генетического груза наследственных болезней.

7. Методы селекции (аутбридинг, инбридинг, отбор).

8. Понятие о частоте доминантных и рецессивных аллельных генов в популяции (уравнение вероятностей p+q = 1).

9. Понятие об идеальной популяции. Закон Харди–Вайнберга. Определение частоты гетерозиготных носителей наследственной патологии.

10. Комбинативная изменчивость, как основа адаптации видов. Механизмы приспособления микроорганизмов к антимикробным средствам. Опыт Ледербергов.

Тестовый контроль усвоения материала. Выбрать только одну букву, соответствующую правильному (правильному и полному) ответу или верно законченному высказыванию. Ответ "все верно" означает, что все вышеназванные варианты ответов верны.

1. Пример аутосомной трисомии

а- синдром Клайнфельтера б- синдром Шерешевского-Тернера в- синдром Дауна г- односторонняя гинекомастия д- все неверно

2. Пример половой трисомии

а- синдром Клайнфельтера б- синдром Шерешевского-Тернера в- синдром Дауна г- односторонняя гинекомастия д- все неверно

3. Совместимая с жизнью моносомия- это

а- синдром Клайнфельтера б- синдром Шерешевского-Тернера в- синдром Дауна г- односторонняя гинекомастия д- все неверно

4. Сколько может быть хромосом в зиготе человека при гаплоидии?

а- 23 б- 24 в- 46 г- 45 д- все неверно

5. Как изменяется частота рецессивных аллельных генов в 3 последовательных поколениях идеальной популяции?

а- повышается б- снижается в- не изменяется г- может повышаться и понижаться д- все неверно

6. Шансы популяции на выживание повышаются при

а- снижении гомозиготности б- увеличении гетерозиготности в- снижении действия мутагенных факторов г- все названное верно д- все неверно

7. Сколько человек имеют рецессивный аллельный ген, если 1 больной приходится на 200 здоровых людей?

а- 1 на 10 б- 1 на 7,7 в- 1 на 13 г- 1 на 200 д- 1 на 50

8. Сколько человек имеют рецессивный аллельный ген, если 1 больной приходится на 40000 здоровых людей?

а- 1 на 100 б- 2 на 5000 в- 1 на 10000 г- 1 на 40 д- 1 на 500

9. Скрытый генетический груз наследственной патологии включает

а- доминантные летальные гены б- рецессивные летальные гены в- любые неаллельные гены г- все верно д- все неверно

10. Что доказал опыт Ледербергов?

а- наличие положительных мутаций б- предсуществование антибиотико-устойчивых штаммов микроорганизмов в- эволюцию микробов г- все верно д- все неверно

Основная литература:

1. Чебышев Н. В. и др., Биология (Учебник). –М.:ВУНМЦ 2000. С. 205-277.

2. Конспект лекции № 11 (Генетика – 3).

Методические указания для самоподготовки к занятию № 11.

Тема. Изменчивость. Популяционная генетика.

Цель самоподготовки. Расширить и закрепить представления по вопросам темы.

Вопросы для самостоятельного изучения задания.

1. Способы выведения новых пород животных и сортов растений.

2. Полиплоидия в селекции.

3. Виды изменчивости, неодарвинизм и креационизм.

Блок дополнительной информации.

Полиплоидия.

В современной селекции для увеличения разнообразия исходного материала все шире используется явление полиплоидии. Полиплоидией называют явление кратного увеличения набора хромосом в ядрах клеток организмов. Растения, в соматических клетках которых содержится обычный двойной набор хромосом, называются диплоидными. Если у растений набор хромосом повторяется более двух раз, они являются полиплоидными. Большинство видов пшеницы имеют 28 или 42 хромосомы и относятся к полиплоидам, хотя известны диплоидные виды с 14 хромосомами (например, однозернянка). Среди видов табака и картофеля есть виды с 24, 48 и 72 хромосомами. Полиплоидия — довольно частое явление в природе, особенно у цветковых растений (злаковых, пасленовых, сложноцветных и др.). По внешним признакам полиплоиды обычно бывают более мощными, чем диплоиды, с рослыми крепкими стеблями, крупными листьями, цветками и семенами. Это объясняется тем, что у полиплоидов клетки значительно крупнее, чем у диплоидов.

Существуют два основных типа полиплоидов: автополиплоиды и аллополиплоиды. У автополиплоидов кратно увеличен набор хромосом, характерных для данного вида (пшеница, картофель — автополиплоиды). У аллополиплоидов в геноме суммированы наборы хромосом разных видов, так как образуются аллополиплоиды при межвидовых скрещиваниях. Установлено, что явление аллополиплоидии встречается и в природе, но в основном его вызывают искусственно, удваивая число хромосом у гибридов.

Рисунок 1. Методы селекционной работы М. Ф. Иванова по выведению украинской степной белой свиньи.

Биологическая изменчивость и адаптация видов.

Эволюциионная гипотеза и креационизм - две альтернативные точки зрения на происхождение жизни и её изменения. Обе гипотезы приводят аргументы в свою пользу. Никакого отношения к вере истинно научный креационизм не имеет.

Факты не говорят сами за себя - они требуют интерпретации в рамках того или иного мировоззрения Ведущие эволюционисты - материалисты, а многие из них - ярые атеисты. Креационисты же, напротив, признают, что верят в Сотворение мира. Хотя креационисты имеют дело с теми же фактами, что и эволюционисты, они интерпретируют эти факты на основе своего мировоззрения, и приходят к обоснованным научным выводам.

Приверженцы обоих мировоззрений - учат, что организмы изменяются на протяжении времени, а мутации и естественный отбор играют важную роль в этом процессе. Но эволюционисты предполагают, что изменения постепенно повышают содержание информации, так что одна-единственная живая клетка (которая, по их утверждению, произошла из неживой материи) явилась предком всех остальных форм жизни. Креационисты же считают, что каждый род живых существ был особо сотворен, и что изменения либо уничтожают информацию, либо оставляют ее содержание неизменным.

Со времен Дарвина эволюционисты предсказывали, что в летописи окаменелостей должно обнаруживаться множество промежуточных форм, связывающих один род организмов с другим. На самом же деле, животные появляются в летописи окаменелостей внезапно и уже полностью сформировавшимися, а так называемых "переходных форм" крайне мало и все они весьма спорны. Кроме того, в большинстве случаев функциональные промежуточные формы невозможно даже представить. Так, птицы - уникальные существа, с крыльями и перьями, созданными для полета, с особыми легкими, кардинально отличающимися от легких любых рептилий. Некоторые эволюционисты полагают, что птицы произошли от планирующих рептилий, обитавших на деревьях; другие же считают, что птицы произошли от наземных динозавров. Представители каждой из этих групп ученых так убедительно опровергают аргументы противников, что единственно логичным выводом остается следующий: птицы вообще не эволюционировали от других животных. Китообразные - млекопитающие, созданные для жизни в воде и наделенные множеством уникальных свойств. Учение об эволюции утверждает, что киты произошли от наземных животных, и в подтверждение этой идеи предлагает ряд "промежуточных форм". Однако при тщательном изучении выясняется, что ни одна из них не выдерживает критики. Люди сильно отличаются от обезьян - прежде всего, им свойственны разум и речь. В учении об эволюции представлена серия так называемых "черепов обезьянолюдей". Однако факты говорят о том, что люди и австралопитеки принадлежат к разным родам. Об этом свидетельствуют, в частности, результаты исследования полукружных каналов уха и канала язычного нерва. Сходство ДНК человека и шимпанзе преувеличено; различия же выражаются в гигантском информационном барьере. И сходства, и различия прекрасно объясняются в рамках теории общего Создателя. Адекватные изображения эмбрионов показывают, что эмбрионы представителей разных родов сильно отличаются друг от друга, вопреки заявлениям учения об эволюции.

Живые организмы содержат громадные количества особой сложной информации, закодированной в ДНК. Любопытно, что наличие кодированной информации служит критерием определения того, имеют ли поступающие из космоса сигналы разумный источник. ДНК - самая эффективная в мире система хранения и поиска информации. Информация, хранимая в ДНК, включает "чертежи" всех необходимых для жизни ферментов и "рецепты" создания сложных органов. В их число входят эхолокационные системы дельфинов и летучих мышей, вращательный механизм, управляющий движением жгутика бактерий, или, скажем, жизненно необходимый фермент, отвечающий за синтез молекулы АТФ. Все эти структуры гораздо сложней любого творения человеческих рук. Принципы функционирования многих из них вдохновили людей на создание новых механизмов: например, устройство глаз омара легло в основу рентгеновских телескопов. Таким образом, есть немало оснований серьезно относиться к креационной - модели мира; более того, есть все основания знакомить студентов с аргументами против теории эволюции.

Дополнительная литература.

1. Биология / под ред. В.Н. Ярыгина. – М.: Медицина, 1984. – 560 с.

2. Приходченко, Н.Н. Основы генетики человека / Н.Н. Приходченко, Т.П. Шкурат – Ростов н/Д.: Феникс, 1997. – 368 с.

Дата добавления: 2015-10-24