БИОЛОГИЯ · 11 КЛАСС
Проект «Педагагічная скарбонка»
Молекулы, наследственность и эволюция

§ 45. Популяция и факторы эволюции

Популяция является основной единицей микроэволюционных изменений. Её генофонд включает наследственные варианты размножающихся особей.

Интерактивное исследование6 выводов2 интересных факта
45
Главный вопрос

Почему эволюционные изменения описывают для популяций, а не как превращение отдельной особи?

Биологическая лаборатория

Случайная выборка меняет частоту

Изменяйте параметры и наблюдайте модель. Пояснение раскрывает механизм каждого результата — правильный ответ заранее знать не нужно.

Исследуйте изменения и читайте объяснения. Учебные схемы и числовые модели упрощены.

Разбираемся в теме

Четыре смысловых раздела
01

Генофонд меняется между поколениями

Популяция является основной единицей микроэволюционных изменений. Её генофонд включает наследственные варианты размножающихся особей. Отдельный организм развивается и изменяется физиологически, но частоты аллелей сравнивают между поколениями популяции. Значение имеет не только наличие варианта, но и его доля. Такие изменения можно измерять, связывая генетику особей с историей всей группы.

Выделяем главное

Популяция
Совокупность особей вида, связанных размножением и общими условиями существования
Генофонд
Совокупность наследственных вариантов популяции
Частота аллеля
Доля копий определённого аллеля среди всех копий данного локуса
Выделяем главное
02

Новые варианты и их перемещение

Мутации создают новые аллели, а рекомбинация — новые сочетания существующих. Поток генов переносит варианты между популяциями через размножение мигрантов или перенос гамет.

Само перемещение особи не обязательно меняет генофонд: нужен репродуктивный вклад. Обмен обычно уменьшает различия между популяциями, хотя последствия зависят от его направления и силы. Эти процессы отличаются от отбора, который меняет вклад вариантов в потомство.

Каждый фактор выполняет свою роль
Мутации
Новые последовательности
Создание вариантов
Рекомбинация
Новые сочетания
Перераспределение вариантов
Поток генов
Размножение мигрантов
Перенос между популяциями
Мутационный процесс
Возникновение новых наследственных изменений в популяции
Рекомбинация
Перераспределение наследственных вариантов в новые сочетания
Поток генов
Передача аллелей между популяциями через успешное размножение
От схемы — к объяснению

Европейский зубр

Charles J. Sharp · CC BY-SA 4.0
Wikimedia Commons · источник

Бабочка-белянка

gailhampshire from Cradley, Malvern, U.K · CC BY 2.0
Wikimedia Commons · источник

Модель двойной спирали ДНК

Zephyris · CC BY-SA 3.0
Wikimedia Commons · источник

03

Случайность тоже меняет частоты

Случайное сокращение генофонда
До события

В популяции есть распространённый и редкий аллели.

Случайная гибель

Носители редкого варианта не попали в выжившую группу.

После события

Аллель утрачен без доказательства его меньшей приспособленности.

Дрейф генов представляет случайные изменения частот из-за конечного числа размножающихся особей. Он особенно заметен при малой эффективной численности.

Резкое сокращение популяции может оставить случайную часть прежнего разнообразия, а небольшая группа основателей — необычное сочетание частот. Эти изменения не обязаны повышать приспособленность. Популяционные волны создают условия, при которых случайные потери и закрепления вариантов становятся значимее.

Дрейф генов
Случайное изменение частот аллелей между поколениями
Эффект основателя
Изменение состава новой популяции из-за происхождения от небольшой группы
Эффект бутылочного горлышка
Потеря и случайное изменение разнообразия при резком сокращении численности
От схемы — к объяснению
04

Изоляция ограничивает обмен

Изоляция уменьшает поток генов между группами. Она позволяет различиям накапливаться, но сама по себе не создаёт определённые полезные аллели.

Географические барьеры разделяют пространства, а репродуктивные препятствия могут действовать и при совместном обитании. Различия сроков размножения или поведения ограничивают скрещивание. Для объяснения расхождения нужно рассматривать изоляцию вместе с мутациями, дрейфом и отбором.

Выделяем главное

Географическая изоляция
Ограничение контакта популяций пространственными барьерами
Репродуктивная изоляция
Ограничение обмена генами из-за препятствий скрещиванию или образованию плодовитого потомства
Эффективная численность
Размер идеализированной популяции с сопоставимой силой дрейфа и других генетических процессов
Выделяем главное
Думаем как биологи

Разберите ситуацию

После случайного пожара редкий аллель исчез, хотя не влиял на устойчивость к огню. Какой механизм вероятен?

Сверить рассуждение

Дрейф при сокращении численности, то есть эффект бутылочного горлышка. Исчезновение не обязательно означает отрицательный отбор против этого аллеля.

Собираем главное

Шесть опорных выводов

01

Популяция является основной единицей микроэволюционных изменений. Её генофонд включает наследственные варианты размножающихся особей.

02

Мутации создают новые аллели, а рекомбинация — новые сочетания существующих. Поток генов переносит варианты между популяциями через размножение мигрантов или перенос гамет.

03

Дрейф генов представляет случайные изменения частот из-за конечного числа размножающихся особей. Он особенно заметен при малой эффективной численности.

04

Изоляция уменьшает поток генов между группами. Она позволяет различиям накапливаться, но сама по себе не создаёт определённые полезные аллели.

05

Эволюционные факторы меняют генофонд разными способами. Создание, перенос, случайная потеря и отбор вариантов не следует смешивать.

06

Изоляция ограничивает обмен между группами. Дальнейшее расхождение зависит от процессов внутри каждой из них.

Проверьте себя10 вопросов · проверяем понимание темы
1. Какое понятие соответствует описанию? «Совокупность особей вида, связанных размножением и общими условиями существования»
2. Какое понятие соответствует описанию? «Совокупность наследственных вариантов популяции»
3. Какое понятие соответствует описанию? «Возникновение новых наследственных изменений в популяции»
4. Какое понятие соответствует описанию? «Перераспределение наследственных вариантов в новые сочетания»
5. Какое понятие соответствует описанию? «Случайное изменение частот аллелей между поколениями»
6. Какое понятие соответствует описанию? «Изменение состава новой популяции из-за происхождения от небольшой группы»
7. Какое понятие соответствует описанию? «Ограничение контакта популяций пространственными барьерами»
8. Какое понятие соответствует описанию? «Ограничение обмена генами из-за препятствий скрещиванию или образованию плодовитого потомства»
9. Какое понятие соответствует описанию? «Доля копий определённого аллеля среди всех копий данного локуса»
10. Какое понятие наиболее точно соответствует описанию? «Потеря и случайное изменение разнообразия при резком сокращении численности»

Источники и иллюстрации

Основа: предоставленный параграф учебника «Биология. 11 класс», § 45 «Популяция и факторы эволюции», издательство «Народная асвета». Материал переработан в учебный конспект по структуре и терминологии курса. Подписи, авторы и лицензии изображений приведены рядом с ними.

Конспект, схемы и задания работают без подключения к сети. Для внешних изображений требуется интернет.

↑

Загрузка прогресса…