формы естественного отбора

ФОРМЫ ЕСТЕСТВЕННОГО
ОТБОРА В ПОПУЛЯЦИЯХ
Учитель биологии
СПб ГБОУ СОШ № 201
Сидорова Т.Т.
ЗАДАЧИ УРОКА:
• Углубление знаний о естественном
отборе в свете современной концепции
эволюции.
• Формирование знаний о разных формах
естественного отбора и условиях
проявления этих форм.
Цели урока:
• сформировать понятия о различных
формах естественного отбора,
• выяснить какое биологическое значение
имеют разные формы отбора для
существования видов в природе,
• научится определять формы
естественного отбора.
ОБОРУДОВАНИЕ:
• таблицы по общей биологии,
кодотранспаранты, компьютер,
мультимедийный проектор
ХОД УРОКА:
•
Проверка знаний об элементарных эволюционных факторах::
•
•
1.Что является элементарными эволюционными факторами?
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
а) борьба за существование
б) естественный отбор
в) дрейф генов
г) изоляция
д) популяционные волны
2. Против каких мутаций отбор идет более эффективно?
а) доминантных
б) рецессивных
3. Перечислите виды биологической изоляции:
а) экологическая
б) этологическая
в) морфофизиологическая
г) пространственная
д) генетическая
4. Что является элементарной эволюционной структурой?
а) вид
б) особь
в) популяция
г) подвид
II. Изучение нового материала.
• Основы учения о естественном отборе были заложены
Ч. Дарвиным в его трудах по теории эволюции
(дарвинизме). Понятие о естественном отборе
существенно расширилось и углубилось благодаря
развитию генетики, трудам
• И.И. Шмальгаузена
С.С. Четверикова.
•1.Различные формы естественного отбора.
•
•
•
Генетической основой любой формы
естественного отбора является
наследственная изменчивость, а
причиной – влияние условий среды.
Мутанты, бывшие прежде менее
приспособленными по сравнению с
нормальным генотипом, при
благоприятном для них изменении
условий среды получают
преимущество и постепенно
вытесняют прежнюю норму.
Результатом длительного действия
отбора является преобразование
популяционного генофонда, замена
одних генотипов другими.
В природе естественный отбор
выступает как единый фактор.
Однако в зависимости от изменений
условий среды и взаимодействия
популяций и видов выделяют
несколько форм отбора: движущий,
стабилизирующий и дизруптивный.
Формы отбора
стабилизирующий
движущий
дизруптивный
•Удобной мерой для определения интенсивности действия отбора является
изменение среднего значения признака за одно или несколько поколений.
2.Движущая форма естественного отбора.
• Движущий отбор был описан еще Ч. Дарвиным. Само название
«движущий» говорит о том, что такой отбор выступает в
качестве творческой силы эволюции. При движущей форме
отбора происходит отсев мутаций с одним значением признака
которое заменяется мутациями с другим средним значением
признака. Эта форма отбора выявляется легче других.
• Так, на острова Средиземного моря попали в конце третичного
периода слоны. В условиях ограниченных ресурсов островных
лесов преимущество имели особи с небольшими размерами.
Мутации карликовости подхватывались движущей формой
отбора, а исходные аллели, определявшие нормальный для
слонов размер, отсеивались вследствие гибели крупных особей.
В результате на островах Средиземного моря возникли
карликовые слоны ростом до полутора метров (они был
истреблены первыми охотниками, заселившими эти острова).
• Классическим примером движущего отбора является эволюция
окраски у березовой пяденицы. Окраска крыльев этой бабочки
имитирует окраску покрытой лишайниками коры деревьев, на
которых она проводит светлое время суток. Очевидно, такая
покровительственная окраска сформировалась за многие
поколения предшествующей эволюции. Однако с началом
индустриальной революции в Англии это приспособление стало
терять свое значение. Загрязнение атмосферы привело к
массовой гибели лишайников и потемнению стволов деревьев.
Светлые бабочки на темном фоне стали легко заметны для
птиц. Начиная с середины XIX века, в популяциях березовой
пяденицы стали появляться мутантные темные
(меланистические) формы бабочек. Частота их быстро
возрастала. К концу XIX века некоторые городские популяции
березовой пяденицы почти целиком состояли из темных форм,
в то время как в сельских популяциях по-прежнему
преобладали светлые формы. Это явление было названо
индустриальным меланизмом.
Движущий отбор
•
•
Способствует
сдвигу
среднего
значения
признака или свойства и
приводит к появлению
новой средней нормы
вместо существующей,
переставшей
соответствовать новым
условиям.
Действует
при
изменении
условий
внешней среды.
•Заполнение логической цепочки, характеризующей
движущий отбор:
Движущий отбор
Наследственные изменения
Изменения условий среды
Отбор особей с уклоняющимися от среднего значения
признаками
Увеличение частот аллелей нового признака
ИЗМЕНЕНИЕ ФЕНОТИПИЧЕСКОГО ОБЛИКА ПОПУЛЯЦИИ
Движущая форма отбора- отбор в пользу особей с уклоняющимися
от ранее установившегося в популяции значения признака.
3.Стабилизирующая форма естественного обора.
•
Стабилизирующий отбор сохраняет то состояние популяции,
которое обеспечивает ее максимальную приспособленность в
постоянных условиях существования. В каждом поколении
удаляются особи, отклоняющиеся от среднего оптимального
значения по приспособительным признакам. Описано
множество примеров действия стабилизующего отбора в
природе. Например, на первый взгляд кажется, что
наибольший вклад в генофонд следующего поколения
должны вносить особи с максимальной плодовитостью.
Однако наблюдения над природными популяциями птиц и
млекопитающих показывают, что это не так. Чем больше
птенцов или детенышей в гнезде, тем труднее их выкормить,
тем каждый из них меньше и слабее. В результате наиболее
приспособленными оказываются особи со средней
плодовитостью. Учет размера крыльев у птиц, погибших
после бури, показал, что большинство из них имели слишком
маленькие или слишком большие крылья. И в этом случае
наиболее приспособленными оказались средние особи
Стабилизирующий отбор
 Действует
в
постоянных
условиях среды.
 Направлен на поддержание
ранее сложившегося среднего
признака или свойства.
 Сохраняет приспособленность
вида,
устраняя
резкие
отклонения
выраженности
признака от средней нормы,
тем
самым
предохраняет
сложившийся
генотип
от
разрушающего
действия
мутационного процесса.
• Учение о стабилизирующем отборе
разработал крупнейший эволюционист
Иван Иванович Шмальгаузен.
• Стабилизирующая форма отбора – эта
форма отбора сохраняет особи со
средним значением признака.
• Учащемуся предлагается карточка –задание:
• На какой из признаков положительное
давление стабилизирующего отбора будет
сильнее?
• а) увеличение количества откладываемых
яиц у птиц
• б) увеличение средней массы птенцов
• в) увеличение срока высиживания птенцов
• г) выведение среднего количества птенцов
4. Взаимосвязь движущего и стабилизирующего отборов
•
.
В чем выражается противоречивость
стабилизирующего и движущего отборов, а в чем
проявляется их единство?
• Примерный ответ учащихся: популяции постоянно
вынуждены приспосабливаться к изменениям
условий среды. Движущий отбор будет сохранять
генотипы, которые наиболее соответствуют
изменениям среды. Когда условия среды
стабилизируются, отбор приведет к созданию хорошо
приспособленной к ней формы. С этого момента в
действие вступает стабилизирующий отбор, который
будет поддерживать типичные генотипы и устранять
от размножения уклоняющиеся от средней нормы
мутантные формы.
5.Дизруптивный (разрывающий) отбор.
•
•
•
•
Дизруптивный отбор благоприятствует сохранению сразу нескольких
уклонений от среднего значения признака.
Действием дизруптивного отбора объясняют образование сезонных
рас у некоторых сорных растений. Было показано, что сроки цветения
и созревания семян у одного из видов таких растений - погремка
лугового, растянуты почти на все лето, причем большая часть растений
цветет и плодоносит в середине лета. Однако на сенокосных лугах
получают преимущества те растения, которые успевают отцвести и
дать семена до покоса, и те, которые дают семена в конце лета, после
покоса. В результате образуются две расы погремка – ранне- и
позднецветущая.
Дизруптивный отбор может приводить к возникновению внутривидового
полиморфизма и к изоляции популяций, отличающихся по своим
свойствам, что может быть причиной дивергенции.
Дизруптивный отбор – отбор, благоприятствующий более чем одному
фенотипическому оптимуму и действующий против промежуточных
форм.
Разрывающий (дизруптивный) отбор
 Действует при условиях,
благоприятствующих
крайним
вариантам
признака.
 Эффективен,
когда
при
усиленной
конкуренции
благоприятными
оказываются сравнительно
узкие
приспособления
к
внешним
условиям
и
популяция
проявляет
тенденцию к расчленению
на более мелкие группы.
Дизруптивный отбор
Вывод:
Накапливая
полезные
для
популяции и вида наследственные
изменения и отбрасывая вредные,
естественный отбор постепенно
создает новые, более совершенные и
прекрасно приспособленные к среде
обитания виды.
Естественный отбор- главная
движущая сила эволюции.
Закрепление и обобщение материала
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
.
Вопросы учащимся:
Сравните формы отбора и выделите, в чем сходства и различия между
ними.
Приведите примеры разных форм отбора в природе.
На каком уровне работает отбор?
Каковы результаты отбора?
Чем естественный отбор отличается от других факторов эволюции?
Что у него общего с этими факторами?
Как естественный отбор связан с эволюционными факторами?
Вывод: мутационный процесс, волны численности и другие эволюционные
факторы поставляют материал для эволюции. Действуя неограниченное
время естественный отбор вместе с другими эволюционными факторами
(дрейфом генов и изоляцией) создал все огромное многообразие видов в
живой природе, приспособленных к жизни в различных уголках нашей
планеты.
И завершается урок словами Ч. Дарвина: “Я не усматриваю предела
деятельности этой силы, медленно и прекрасно приспособляющей каждую
форму к самым сложным жизненным отношениям.”
Домашнее задание
•§ 45 ( учебник под редакцией Д.К. Беляева).
Заполните таблицу:
Форма
отбора
Когда
Результат Примеры
действует