Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Ключевые понятия Ген Гомозигота Гетерозигота Популяция Генофонд Мутация Микроэволюция Автор - учитель биологии А.П. Кущенко

Изменчивость ненаследственная модификационная наследственная комбинативная мутационная Автор - учитель биологии А.П. Кущенко

Мутация – наследственное изменение, передаваемое из поколения в поколение Мутационная теория: Возникают внезапно, мутировать может любая часть генома; Чаще рецессивные, чем доминантные; Вредные, нейтральные, полезные для организма; Передаются из поколения в поколение; Могут проходить под влиянием как внешних, так и внутренних воздействий. Автор - учитель биологии А.П. Кущенко

Ген – участок ДНК, содержащий наследственную информацию об одном признаке. Автор - учитель биологии А.П. Кущенко

Гомозиготный набор хромосом – набор хромосом с одинаковыми генами Гетерозиготный набор хромосом – набор хромосом с разными гомологичными генами. Гомологичные хромосомы – парные, подобные хромосомы Доминантный признак – сильный, подавляющий Рецессивный признак – слабый, подавляемый Автор - учитель биологии А.П. Кущенко

Светлоокрашенные – аа Темноокрашенные -АА Аа Автор - учитель биологии А.П. Кущенко

Ненаправленное, случайное изменение частоты генов, т.е. генетической структуры Генофонд – совокупность всех генов популяции Автор - учитель биологии А.П. Кущенко

Изоляция тоже приводит к изменениям частоты генов в популяции Автор - учитель биологии А.П. Кущенко

Таким образом, изменения частоты встречаемости генов, вызванные факторами внешней среды, служат основой возникновения различий между популяциями и в дельнейшем обуславливают преобразование их в новые виды. Изменения популяций в ходе естественного отбора, ведущие к видообразованию - микроэволюция Автор - учитель биологии А.П. Кущенко

Домашнее задание Параграф 11, стр. 55-58, ответить на вопросы, 1 вопрос письменно. Творческое задание – стихотворение о эволюции Автор - учитель биологии А.П. Кущенко

Мутацией называют стойкие изменения в генотипе, которые происходят из-за влияния внешних и внутренних факторов. Родоначальником термина является Гуго де Фриз — голландский ботаник и генетик. Процесс, когда появляются мутации, именуется мутагенезом. В сегодняшней статье мы затронем тему мутирования и поговорим о том, какова роль мутации в процессе эволюции.

Причины явления

Характеризуется двумя качествами — спонтанностью и индуцированностью. Появление характеризуется самопроизвольностью и встречается на любой стадии развития организма. Что касается окружающей среды, то она должна быть естественной.

Индуцированный вид мутации является наследственным изменением генома, которое происходит вследствие воздействия различных мутагенов. Организмы помещаются либо в искусственно созданные (экспериментальные), либо в неблагоприятные окружающие условия.

Живые клетки воспринимают мутагенез как естественный для них процесс. К основным процессам, ответственным за мутацию, относят: репликацию и нарушенность восстановления ДНК, транскрипционный процесс и генетическую рекомбинацию.

Мутагенез и его модели

В объяснении и понимании природы и механизмов появления мутаций помогают специальные научные подходы. Полимеразные изменения основываются на теории о прямой и единственной зависимости мутаций с ошибками ДНК-полимера. В татумерных моделях мутагенеза, предложенных двумя известными биологами, впервые была затронута мысль о том, что основной пласт мутаций заключается в возможности ДНК-оснований располагаться в разных татумерных формах.

Ранняя классификация мутаций

Генетиком Меллером была создана классификация мутаций, основанная на видах изменения функционирования генов. Как результат появились следующий виды:

1. Аморфный. Во время мутирования ген теряет практически все свои функции. Примером мутации могут служить изменения у дрозофилы.
2. Гипоморфный. Изменившиеся аллели продолжают действовать по тому же сценарию, что и дикие. Синтезирование белкового продукта проводится в меньшем количестве.
3. Антиморфный. Изменение мутантного признака. Примерами мутации стали некоторые зерна кукурузы - окрашиваются в а не в пурпурный.
4. Неоморфный.

Поздняя классификация мутаций

В современных научных справочниках есть упоминание о формальной классификации, которая отталкивается от изменений, проходящих в различных структурах. Исходя из этого разделения, выделяются следующие мутации:

1. Геномные.
2. Хромосомные.
3. Генные.

С геномными мутациями связаны изменения хромосом, общее количество которых не соотносится с галоидным набором.

Хромосомным мутациям приписывают перестройку отдельных хромосом в большом количестве. Генетический материал в таком случае теряет какую-то часть или, наоборот, удваивает ее.

Что касается генной мутации, то она лишь незначительно изменяет ДНК-структуру гена, в отличие от других видов, однако ее возникновение случается гораздо чаще.

Внутри генного вида выделяется еще один подвид, именуемый точечной мутацией. В ней одно азотистое основание заменяется на другое.

Бывает и такое, что вредность мутаций постепенно заменяется на полезность. Толчком для таких изменений становятся постоянно меняющиеся условия существования организмов. Так какую роль играют мутации?

Возьмем в пример естественный отбор — известный эволюционный процесс, во многом зависящий от изменчивости. Рассмотрим эволюционную роль мутации на примере мутантов-меланистов (особей с темной окраской), которые были обнаружены английскими учеными 14 века при изучении березовых пядениц. Помимо бабочек, окрашенных в типично светлые цвета, были найдены и другие особи, чей окрас был гораздо темнее. Причиной такого сильного отличия стал мутировавший ген.

Дело в том, что обычным местом обитания для таких бабочек являются деревья, на стволах которых обильно растет лишайник. Царившая в ранние годы промышленная революция вместе с сильным загрязнением атмосферных слоев привели к гибели лишайников. На когда-то светлых стволах появилась копоть, которая мешала естественной маскировке Все это привело к тому, что особи, чьим место обитания были промышленные районы, изменили цвет своего морфа со светлого на темный. Такая эволюционная роль мутации помогла выжить многим бабочкам, в то время как их не очень удачные светлые сородичи стали жертвами нападений хищных птиц.

Подобные изменения происходят у самых разнообразных видов по всему миру. Появление таких полезных признаков, являющихся основой эволюционной роли мутации, приводит к тому, что естественный отбор дает начало новым подвидам и видам среди живых организмов. Мутирование происходит постоянно, потому что это естественная способность наших генов.

Еще больше информации о мутации вы найдете в учебниках по биологии и специальной научной литературе.

Эволюция - это процесс, в результате которого новые формы жизни возникают из ранее существовавших: цветковые растения - из папоротников и мхов, птицы и млекопитающие - из пресмыкающихся, человек - из обезьяноподобных предков.

Эволюция продолжается и в настоящее время, но с точки зрения эволюционных масштабов времени человеческая жизнь представляет собой столь краткое мгновение, что человеку лишь изредка удается непосредственно наблюдать эволюцию. Так, например, мы являемся свидетелями превращения безвредных бактерий в вирулентные или вытеснения темноокрашенными бабочками более светлых разновидностей в индустриальных районах.

Приспособление каждого вида организма к своей специфической среде и образу жизни всегда вызывало удивление и восхищение естествоиспытателей. Для достижения такой удивительной приспособленности природа действует приблизительно так же, как человек при выведении выносливых пород овец для горных районов или сортов картофеля, устойчивых к болезням. Животновод и растениевод отбирают особей, хорошо приспособленных к тем условиям, в которых эти растения или животные должны будут жить. Менее приспособленных они бракуют. Часто они создают новые разновидности путем скрещивания существующих линий и отбора из их потомства таких особей, которые соединяют в себе полезные признаки обеих линий, как, например, высокую урожайность одного сорта пшеницы и морозоустойчивость другой или серебристую окраску кролика шиншилла с мягким мехом породы реке.

Эволюция тоже действует путем скрещивания и отбора. Ее материалом являются мутировавшие гены, присутствующие у всех видов. При каждом акте полового размножения возникают новые комбинации генов. Особи, несущие различные комбинации генов, соревнуются между собой в борьбе за существование. Более приспособленные оставляют больше потомства, и в конечном итоге лучшие комбинации вытесняют худшие. Даже относительно незначительное число мутировавших генов обеспечивает огромный запас потенциальной генетической изменчивости. Если бы человечество в целом несло только 1000 мутировавших генов, а это, безусловно, сильно преуменьшенная цифра, число возможных комбинаций этих генов значительно превысило бы число всех людей, живущих на земле. Не существует двух человек, за исключением однояйцевых близнецов (см. статью о том ), которые были бы совершенно идентичны по своей генетической конституции.

Несмотря на то, что для своих непосредственных целей эволюция использует уже существующие гены, первичным сырьем служат мутации, в результате которых новые гены появляются. Мутации, таким образом, представляют собой одну из величайших движущих сил эволюции, а поскольку эволюционный процесс не прекращается, мутации по-прежнему необходимы для сохранения и прогресса жизни на Земле.

Тем не менее большинство новых мутаций являются вредными или даже летальными. Чем это объясняется? Причина заключается в том, что каждый существующий организм представляет собой результат длительной эволюции, в течение которой он так тонко приспособился к требованиям своего образа жизни, что любое изменение его организации скорее оказывается изменением к худшему, чем к лучшему. Представим себе: человек сломал какое-то колесико в своих часах и часовщик, которому он отнес часы, выбирает новое колесико наудачу из целой груды деталей всех размеров и сортов. Очень вероятно, что после этого часы будут плохо ходить, а может быть, и совсем испортятся. Самые сложные часы значительно проще самого примитивного организма. Десятки связанных между собой колесиков необходимы для того, чтобы часы шли; тысячи взаимосвязанных физиологических процессов необходимы для того, чтобы организм развивался и выжил. Мутация, заменяя один ген на другой, изменяет один из этих процессов в порядке случайности. Не удивительно, что большинство мутаций нарушают гармоничность организма, а многие приводят даже к смерти.

В какой степени определенная мутация окажется вредной, будет зависеть от образа жизни и окружающей организм среды. Для зеленого растения, существование которого зависит от химической активности содержащегося в нем хлорофилла, мутация, вызывающая альбинизм, окажется летальной. Животные, живущие в пещерах, могут обходиться без пигмента, и потому среди них мутация, приводящая к альбинизму, сможет распространиться. В арктических условиях отбор благоприятствует белым мутантам.

Когда меняются условия среды, мутанты, бывшие в старых условиях неудачниками, выступают вперед и могут даже вытеснить своих немутировавших предков. Маленькая водяная блоха Daphnia является обычным обитателем наших прудов и различных водоемов. Она хорошо развивается при температуре 20° С и погибает, если температура повышается приблизительно до 27° С. В лабораторных условиях возник мутант, который для своего существования нуждается в температуре от 25 до 30° С. При современных климатических условиях Англии мутантные особи не могли бы существовать. Представим себе, однако, что температура повысилась на 7-8° С. В таком случае мутанты оказались бы единственными особями, способными выжить, и они заложили бы основу новой линии, состоящей целиком из мутантов.

Точно так же мутантные особи приобретают ценность при заселении видом новых территорий или изменении образа жизни. По ходу эволюции жизнь непрерывно осваивала новые территории: моря, сушу, пресные воды, воздух, проникала внутрь других организмов - растений и животных. Когда человек заселяет новые земли, ему нужны мужчины и женщины, которые могут сменить пишущую машинку на лопату и газовую плиту на печь, выложенную из камней. Когда жизнь распространяется на новые территории, ей необходимы виды, которые в силу наличия у них большого запаса мутировавших генов все еще достаточно изменчивы для того, чтобы выделить в новые условия поселенцев. Если бы на наших землях снова начался ледниковый период, белые птицы, которые иногда встречаются среди наших диких видов, были бы, вероятно, первыми удачливыми обитателями покрытых снегом районов.

Таким образом, с точки зрения вида мутации столь же вредны, как и необходимы. Мутации вредны до тех пор, пока условия существования остаются неизменными, так как живые организмы в результате своей эволюции приспосабливаются к своей среде и образу жизни и мутации скорее могут ослабить или разрушить, чем улучшить эту вековую приспособленность. Мутации необходимы, так как условия существования никогда не остаются неизменными в течение длительного периода времени. Постепенно с годами и веками меняется климат; реки меняют свое русло; горы сглаживаются; истощаются одни источники пищи и появляются новые; хищные животные передвигаются из одного района в другой, и человек в необитаемых ранее уголках Земли непрерывно создает новые условия существования для растений и животных. В итоге выживут только виды, которые смогут встретить каждое изменение среды новым приспособлением, а это будут те виды, которые располагают достаточным запасом, мутантных генов. Таким образом, каждый вид должен поддерживать равновесие между требованием сохранения низкой частоты мутаций, диктуемым условиями сегодняшнего дня, и требованием значительного накопления мутаций, диктуемым перспективами будущего. Вид, у которого мутации возникают слишком часто, вымрет, потому что многие его особи будут слабыми, недолговечными или бесплодными. Виды, у которых мутации возникают слишком редко, могут успешно существовать в течение некоторого времени, но они не выживут, когда изменившиеся условия потребуют от них приспособлений, для которых у них не окажется необходимых генов.

Так называемая спонтанная частота мутаций , т. е. средняя частота, с которой мутируют гены данного вида, представляет собой установившееся в итоге равновесие между этими противоречивыми требованиями. Частота спонтанного мутирования изучена только у немногих видов. Она колеблется от одной мутации для данного гена на 100 тысяч половых клеток до одной мутации на 10 миллионов клеток. Известны, однако, как более высокая, так и более низкая частоты мутирования. Некоторые ненормальности у человека обусловлены генами с довольно высокой частотой мутирования. Так, приблизительно 3 из 100000 Х-хромосом человека несут новую мутацию гемофилии. Если в Англии каждый год родится 800000 детей, из которых половина мальчиков, и эти дети несут 1 200 000 Х-хромосом (каждый мальчик одну и каждая девочка две), то окажется, что каждый год в Англии родится 36 детей, несущих один новый ген гемофилии. Все мальчики будут гемофиликами, все девочки - внешне нормальными «носительницами».

Некоторые другие гены человека мутируют, по-видимому, с еще большей частотой, но есть основания считать, что большинство генов человека характеризуется более низкой частотой мутирования, равной, вероятно, 1 на 100 000 гамет и даже меньше.

Как возникает спонтанная мутация? Это, по-видимому, одна из наиболее важных проблем генетики, но она пока разрешена лишь частично. Мы знаем, что ионизирующие излучения вызывают мутации и что излучения имеются как в атмосфере, так и в почве. Нет сомнения в том, что эти встречающиеся в природе излучения вызывают спонтанные мутации, но было вычислено, что их количество слишком мало и может являться причиной лишь какой-то доли от общего числа всех мутаций, наблюдаемых в природе. При помощи ряда химических веществ удалось получить мутации в лабораторных условиях. Некоторые из них, например горчичный газ, так же эффективны, как ионизирующие излучения. Другие, обладающие меньшей генетической эффективностью, встречаются в природе или близки к некоторым естественным соединениям. Таким образом, очень вероятно, что мутагенные химические вещества частично ответственны за возникновение спонтанных мутаций. Нам известно также, что спонтанные мутации чаще возникают при высоких, чем при низких температурах. Физика учит нас, что при высоких температурах молекулы, входящие в состав материи, движутся быстрее, чем при низких температурах. Это делает вероятным предположение, что исключительно быстрое движение молекул по соседству с геном может вызвать в нем мутацию. Очень вероятно также, что мутация может возникнуть в тот период, когда ген при подготовке к делению образует возле себя совершенно подобный себе ген. Это очень сложный процесс, который можно сравнить со складыванием из кубиков точной копии рисунка, изображенного на крышке коробки. Если хотя бы одного кубика будет недоставать или два кубика поменять местами, копия будет неточной. Ген также может не иметь в своем распоряжении всех частей, необходимых для создания своего двойника, или он может «ошибиться» при выборе и соединении различных частей. Если однажды была создана неточная копия, она будет служить впредь образцом для создания последующих копий, и, таким образом, новый мутировавший ген будет размножен.

Многочисленные исследования посвящены влиянию различных мутагенов. В дальнейшем мы рассмотрим более детально только один мутаген, а именно ионизирующие излучения, поскольку этот источник мутабильности приобрел первостепенное значение в атомном веке. Наряду с этим нельзя не учитывать того, что все большее число химических веществ применяется в качестве лекарств, косметики, добавок к пищевым продуктам, а также в производственных процессах. Вполне возможно, что некоторые из них могут вызывать мутации и, таким образом, подобно ионизирующей радиации, представлять опасность.

Широко обсуждаются планы проверки генетического эффекта лекарств и других химических веществ, и, вероятно, в ближайшем будущем эти планы осуществятся. Однако нелегко делать определенные заключения на основании таких опытов. Если мы можем быть уверены в том, что глубоко проникающая ионизирующая радиация будет вызывать мутации у всех организмов, то с химическими веществами дело обстоит иначе: они могут оказывать различное действие на разные организмы. Например, кофеин вызывает мутации у бактерий, но совершенно неэффективен в опытах на мышах. Мыши значительно ближе к человеку, чем бактерии, поэтому мы могли бы считать эти результаты утешительными и сделать вывод: употребление большого количества чая и кофе не может принести вреда нашему потомству вне зависимости от того, как это будет влиять на наше собственное здоровье. Хотя такое заключение кажется достаточно обоснованным, полной уверенности в этом быть не может. Предостережением может служить тот факт, что добавление небольших количеств формальдегида к пище личинок дрозофилы вызывает мутации у самцов, но не у самок. Именно это отсутствие однообразия в действии химических веществ делает столь затруднительными заключения в отношении человека на основании лабораторных исследований мутаций. Некоторые выводы все же следует сделать, если мы хотим избежать отягощения человечества нежелательными мутациями, индуцированными химическими веществами.

Мы не будем больше касаться этого вопроса и ограничим наше обсуждение мутагенным действием рентгеновских лучей. Различные виды ионизирующих излучений действуют неидентично, но эти отличия незначительны и представляют интерес больше для генетиков теоретиков, чем для негенетиков, которые хотят составить себе представление относительно той генетической опасности, с которой человечеству придется столкнуться в будущем.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Благодаря изучению генетических процессов в популяции живых организмов эволюционная теория получила дальнейшее развитие. Большой вклад в популяционную генетику внес русский ученый С.С. Четвериков. Он обратил внимание на насыщенность природных популяций рецессивными мутациями, а также на колебания частоты генов в популяциях в зависимости от действия факторов внешней среды и обосновал положение о том, что эти два явления - ключ к пониманию процессов эволюции.

Действительно, мутационный процесс - постоянно действующий источник наследственной изменчивости. Гены мутируют с определенной частотой. Подсчитано, что в среднем одна гамета из 100 тыс. - 1 млн гамет несет вновь возникшую мутацию в определенном локусе. Поскольку одновременно мутируют многие гены, то 10-15% гамет несут те или иные мутантные аллели. Поэтому природные популяции насыщены самыми разнообразными мутациями. Благодаря комбина- тивной изменчивости мутации могут широко распространяться в популяциях. Большинство организмов гетерозиготно по многим генам. Можно было бы предположить, что в результате полового размножения среди потомства будут постоянно выщепляться гомозиготные организмы, а доля гетерозигот должна неуклонно падать. Однако этого не происходит. Дело в том, что в подавляющем большинстве случаев гетерозиготные организмы оказываются лучше приспособлены к условиям существования, чем гомозиготные.

Вернемся к примеру с бабочкой березовой пяденицей.

Казалось бы, светлоокрашенных бабочек, гомозиготных по рецессивной аллели (аа ), обитающих в лесу с темными стволами берез, быстро должны уничтожить враги и единственной формой в данных условиях обитания должны стать темноокрашенные бабочки, гомозиготные по доминантной аллели (АЛ). Но на протяжении длительного времени в закопченных березовых лесах Южной Англии постоянно встречаются светлые бабочки березовой пяденицы. Оказалось, что гусеницы, гомозиготные по доминантной аллели, плохо усваивают листья берез, покрытых гарью и копотью, а гетерозиготные гусеницы растут на этом корме гораздо лучше. Следовательно, большая биохимическая гибкость гетерозиготных организмов приводит к их лучшему выживанию и отбор действует в пользу гетерозигот.

Таким образом, хотя большинство мутаций в данных конкретных условиях оказывается вредным и в гомозиготном состоянии мутации, как правило, снижает жизнеспособность особей, они сохраняются в популяциях благодаря отбору в пользу гетерозигот. Для понимания эволюционных преобразований важно помнить, что мутации, вредные в одних условиях, могут повышать жизнеспособность в других условиях среды. Помимо приведенных примеров можно указать на следующий. Мутация, обусловливающая недоразвитие или полное отсутствие крыльев у насекомых, безусловно вредна в обычных условиях, и бескрылые особи быстро вытесняются нормальными. Но на океанических островах и горных перевалах, где дуют сильные ветры, такие насекомые имеют преимущество перед особями с нормально развитыми крыльями, так как не сдуваются в океан потоками воздушных масс.

Таким образом, мутационный процесс - источник резерва наследственной изменчивости популяций. Поддерживая высокую степень генетического разнообразия популяций, он создает основу для действия естественного отбора.

Мутационная изменчивость, с которой мы познакомились ранее, приводит к появлению большого числа вариантов каждого из генов. Однако мутации (генные, хромосомные и геномные) приводят лишь к изменениям генов и соответственно признаков, уже имеющихся у организмов. Эволюционное развитие живой природы наглядно демонстрирует появление большого массива новых признаков и свойств, в особенности при возникновении крупных таксономических образований - новых типов и классов. Откуда же берутся новые признаки и свойства?

Удвоения, или дупликации, наследственного материала. Одним из ведущих механизмов, приводящих к появлению новых генов, является удвоение ДНК. В зависимости от размеров удваивающихся участков молекулярные генетики выделяют внутригенные дупликации, удвоение целых генов, участков хромосом и некоторые другие.

Значение таких дупликаций для эволюционных преобразований впервые было отмечено в начале 30-х гг. XX в. известным английским биохимиком Дж. Холдейном. Ученый и его коллеги предположили, что после удвоения гена его копии могут по-разному накапливать мутации. Впоследствии оказалось, что дупликации целых генов - не единственный способ возникновения новых генов. К аналогичным результатам приводит и удвоение части гена, удлиняющее исходный вариант и, следовательно, вызывающее появление другого гена и соответствующего ему признака. Примером новообразования генов таким способом может служить так называемое семейство генов гормона роста. Так, в результате дупликаций и мутаций из одного исходного гена возникли гены гормона роста, пролактина, плацентарного лактогена и др.

Анализ геномов организмов, стоящих на различных ступенях эволюционной лестницы, показывает, что количество структурных генов у них отличается лишь в разы. Например, у «модного» в генетических исследованиях объекта - крупного червя Caenorhabditis elegans около 20 тыс., а у человека - 25 тыс. генов. В то же время число признаков, определяемых этими генами у человека, на несколько порядков выше. По весьма приблизительным подсчетам, 30 тыс. генов представителя нашего вида вызывают развитие более 300 тыс. признаков. В чем же причина такого многообразия фенотипических проявлений столь небольшого количества генов?

По мнению ученых, таких причин как минимум две.

Во-первых, это изменения регуляторных генов, приводящие к изменению времени и места включения в работу (экспрессии) генов.

Активация гена на более ранних этапах онтогенеза вызывает и усиливает плейотропный эффект гена и, следовательно, большее число его проявлений (см. параграф 13.2) в виде нескольких признаков и свойств.

Во-вторых, у более высокоорганизованных групп живых организмов в большей степени изменяется сам процесс реализации наследственной информации. Вспомните: говоря о транскрипции, мы рассматривали процесс альтернативного сплайсинга (см. параграф 7.2). В результате различного соединения экзонов он дает разные по последовательности нуклеотидов и PH К, синтезированные на одном и том же гене. Такие иРНК транслируются в неодинаковые белки - разные признаки. При изучении процессов реализации наследственной информации оказалось, что у крупного червя С. elegans альтернативный сплайсинг характерен лишь для 20% генов, в то время как у человека более 80% генома реализуется с участием этого процесса.

Опорные точки

• В реально существующих популяциях непрерывно протекает мутационный процесс, приводя к появлению новых вариантов генов и соответственно признаков.
• Мутации являются постоянным источником наследственной изменчивости.
• Ведущую роль в появлении новых генов играют внутригенные и генные дупликации.
• Появление у организма большого количества признаков обусловлено более ранней экспрессией некоторых генов и приобретение ими плейотропного эффекта.
• На число и разнообразие признаков организма оказывает значительное влияние альтернативный сплайсинг.

Вопросы для повторения

• 1. Какие популяционно-генетические закономерности выявил русский биолог С.С. Четвериков?
• 2. Какова частота мутирования одного определенного гена в естественных условиях существования особей?
• 3. Как можно объяснить появление в ходе эволюции множества новых генов у более высокоорганизованных групп организмов по сравнению с менее организованными?
• 4. Что является причиной многократного превышения числа признаков организма над количеством его генов?

Сценарий урока на тему

«Эволюционная роль мутаций»

Дата проведения: 14.10.2014

Предмет: Биология

Тема урока «эволюционная роль мутаций»;

Учебник: Мамонтов С.Г., Сонин Н.И. «Биология. Общие закономнргости» 9 класс.: Дрофа, 2006.

Цель урока : создать условия для усвоения понятия мутация, рассмотреть эволюционную роль мутаций.

Задачи урока:

Воспитательная: патриотическое воспитание на примере отечественных ученых, изучивших мутационный процесс;

Развивающая: формирование умений и навыков самостоятельной работы, заложить основы для изучения генетики;

Образовательная : рассмотреть суть мутационного процесса, выявить его роль в эволюции.

Тип урока : Комбинированный.

Метод проведения : беседа, объяснение, самостоятельная работа групповая работа.

Ход урока:

Организационный момент . Приветствие. Подготовка аудитории к работе. Проверка наличии учащихся.

Проверка знаний учащихся и целепологание .

Учитель: сейчас мы выполним тестовое задание, с помощью которого мы узнаем что мы будем изучать на сегодняшнем уроке. (учащиеся приступают к выполнению теста). Приложение 1.

Учитель вместе с учащимися, с помощью правильно выполненного теста, сообщают тему урока и цель урока.

Изложение нового материала.

Учитель: Записываем тему урока: Эволюционная роль мутаций.

Вспомним, эволюция делится на два вида:

Эволюция

Микроэволюция Макроэволюция

Дайте определение понятия микроэволюция? (видообразование).

Учитель проводит фронтальный опрос чтобы направить учащихся на самостоятельное изучение данной темы:

Единицей наследственности, является …?

Где находится хромосома?

С помощью рисунка на презентации и рассуждений вместе с учителем, учащиеся сами формулируют определение термину ген. (Ген – это участок молекулы ДНК, содержащая наследственную информацию).

Учитель: живой организм и каждая его клетка всегда подвергаются различным воздействиям окружающей среды. Воздействие внешней среды могут вызвать нарушения в процессе деления клетки и «ошибки» в копировании генов и хромосом. Как вы думаете, к чему приводят такие «ошибки»? (Мутациям)

Мутация – изменения наследственного аппарата клетки, затрагивающие целые клетки или их части.

Учитель: Вопрос классу: Какова роль мутаций в эволюционном процессе? Для ответа на этот вопрос мы рассмотрим более подробно мутационный процесс. Какими бывают мутации?

Полезные мутации: мутации, которые приводят к повышенной устойчивости организма (устойчивость тараканов к ядохимикатам). Вредные мутации: глухота, дальтонизм. Нейтральные мутации: мутации никак не отражаются на жизнеспособности организма (цвет глаз, группа крови).