Презентация на тему эволюционное учение. Развитие эволюционного учения Ч.Дарвина презентация к уроку по биологии (11 класс) на тему
Современная (синтетическая)
теория эволюции
Преподаватель Смирнова З. М.
Современное эволюционное учение является синтезом генетики, дарвинизма и др. наук,
поэтому получило название «синтетической» теории эволюции (СТЭ).
Связь генетики с эволюцией в 1926 г. установил советский генетик Сергей Сергеевич Четвериков.
Он показал, что первые элементарные эволюционные процессы начинаются в популяциях.
С. С. Четвериков
(1880 – 1959)
Современное эволюционное учение
В СТЭ принципы Ч. Дарвина приняты за основу, но значительно углублены и дополнены.
Если по Ч Дарвину процесс эволюции – это эволюция особей, то согласно СТЭ:
- основная элементарная единица эволюции – популяция;
- фактор, способный влиять на генофонд популяции – элементарный эволюционный фактор .
Современное эволюционное учение
СТЭ изучает микро- и макроэволюционные процессы
Макроэволюция – эволюционный процесс, ведущий к образованию надвидовых таксонов (роды, отряды, классы и даже типы).
Результат макроэволюции – постепенное усложнение и повышение организации живых существ.
Микроэволюция – эволюционные процессы, протекающие на уровне популяции и приводящие к образованию новых видов.
Микроэволюционный процесс носит приспособительный характер .
Микроэволюция.
Популяция – элементарная единица эволюции и вида
Отбор начинается внутри популяции, т.к. особи ее имеют различные генотипы и, следовательно, различные признаки и свойства.
Совокупность генов в популяции называют генофондом.
Согласно Г. Харди и В. Вайнбергу, в больших популяциях, где нет мутаций, отбора и смешения с другими популяциями, наблюдается постоянство частот аллелей, гомо- и гетерозигот, что выражается формулой:
p 2 (AA) + 2pq (Aa) + q 2 (aa) = 1
Популяции, которые этим условиям удовлетворяют, стабильны и не эволюционируют.
Видообразование
(микроэволюция)
Все факты, вызывающие отклонения от закона Харди-Вайнберга, приводят к изменению частот аллелей в популяции, что влечет за собой эволюционный процесс.
Изменение частот генов в популяции – элементарное эволюционное явление.
Элементарные факторы эволюции
(процессы, изменяющие генетический состав популяции):
Популяционные волны
Мутационный
процесс
Изоляция
Дрейф генов
или (генетико-автоматические процессы)
Рекомбинация генетического материала
Факторы, поставляющие
материал для действия естественного отбора –
главного направляющего фактора эволюции
Мутации как фактор эволюции
Мутационный процесс – приводит к переходу гена из одного аллельного состояния в другое (А а)
или к изменению гена (А С), является непосредственной причиной изменения частоты данного гена в популяции.
- Большинство мутаций – рецессивные;
- Более 90% мутаций снижают выживаемость гомозигот или летальны;
- Некоторые мутации повышают выживаемость гомозигот или гетерозигот в определённых условиях. Например, устойчивые к антибиотикам микроорганизмы (госпитальные штаммы).
Мутации как фактор эволюции.
Выводы:
- Совокупность аллелей, возникающих в результате мутаций, составляет исходный элементарный эволюционный материал.
- В процессе видообразования он используется как основа действия других элементарных эволюционных факторов.
- Мутационный процесс происходит постоянно на протяжении всего периода существования жизни.
- Генофонды популяций испытывают непрерывное
давление мутационного процесса.
Факторы эволюции – популяционные
волны(волны жизни) –
называют периодические колебания численности организмов в природных популяциях.
Резко уменьшившаяся по численности популяция затем восстанавливается за счет выживших особей, а т. к. эти отдельно выжившие особи не могут быть хранителем генофонда популяции, то восстановившаяся в численном составе популяция будет иметь другой генофонд, в результате облик популяции изменяется.
Факторы эволюции – популяционные волны
Обыкновенная белка ( Sciuris vulgaris ) (сплошная линия) и величина урожая семян ели ( Picea excelsa ) (пунктирная линия)
1930
1935
1940
В нижней точке кривой численности наблюдается «эффект бутылочного горлышка». Сквозь него проходят немногие особи и в новой популяции соотношение аллелей будет другим.
Факторы эволюции – дрейф генов –
изменение частоты генов популяций в результате любых случайных причин:
- миграций;
- природных катастроф;
- волн жизни.
Дрейф генов приводит к тому, что в длинном ряду поколений популяция становится гомозиготной, так происходит 100% фиксация одного из аллелей гена и
утрата остальных.
Изоляция как фактор эволюции
Изоляция – ограничение свободы скрещиваний (панмиксии) организмов
Формы изоляции
Репродуктивная
(биологическая)
Географическая
(пространственная)
Экологическая
Генетическая
Сезонная
Этологическая
Морфологическая
Географическая (пространственная) изоляция
Географическая – пространственное разобщении популяций, ведущее к невозможности или затруднению скрещивания между ними, благодаря особенностям ландшафта в пределах ареала вида – наличию водных преград для «сухопутных» организмов, участков суши для видов-гидробионтов.
Например, различные виды вьюрков, населяющие галапагосские острова.
Галапагосские
вьюрки
Почки/фрукты
Листья
Семена
Насекомые
Личинки
Использует колючку
Репродуктивная
(биологическая) изоляция –
возникает вследствие внутривидовых различий организмов и имеет несколько форм:
- Экологическая – связанна с обитанием популяций в разных биотопах ;
- Генетическая – определяется гибелью зигот после оплодотворения, стерильностью гибридов или пониженной их жизнеспособностью;
- Сезонная – размножаются в разные сроки;
- Морфологическая – различное строение копулятивных органов;
- Морфологическая – различное строение копулятивных органов.
Естественный отбор – главный направляющий фактор эволюции
Элементарные факторы эволюции характеризуются
не направленностью , т.к. они вносят случайные изменения в соотношения частот аллелей в популяциях. Т.е. элементарные факторы создают материал для действия естественного отбора. Отбор подхватывает случайно возникшие полезные для данных условий среды мутации и насыщает ими генофонд, вредные мутации при этом устраняются.
В этом заключается направляющая роль отбора в эволюции.
Естественный отбор – единственный творческий фактор эволюции, направляющим случайные наследственные изменения по пути формирования адаптаций (приспособлений).
Видообразование – завершающий этап микроэволюции
Видообразование – это процесс возникновения новых видов на базе наследственной изменчивости под действием естественного отбора.
В процессе видообразования происходит превращение генетически открытых внутривидовых систем (популяций)
в генетически закрытые системы (новые виды).
Основные способы видообразования
Симпатрическое (экологическое)
Аллопатрическое (географическое) видообразование
Аллопатрическое (географическое) видообразование основано на пространственной изоляции. Встречается в тех случаях, когда новый вид возникает из популяций, оказавшихся территориально разобщенными.
Снова встретившись на одной территории виды не скрещиваются
образование нового вида в результате освоения популяцией нового местообитания в пределах ареала данного вида или в результате возникновения различий в образе жизни.
Механизмы:
- Разделение экологических ниш
- Разделение экологических ниш (временное, пространственное);
- Генетический
- Генетический – полиплоидия (мгновенное видообразование) или межвидовой гибридизации у растений.
Симпатрическое (экологическое) видообразование –
Симпатрическое видообразование связано в результате экологической (например, пищевой) специализации.
Полагают, что так образовались пять видов синиц: по выбору мест кормежки, по составу поедаемых кормов.
Лазоревка
Московка
Большая синица
Хохлатая синица
Гаичка
Пища: Мелкие Бабочки, семена Крупные Насекомые; Семена
насекомые; древес. растений; насекомые; хвойных;
Место Концевые ветви деревьев; Ветви и стволы Кора, почки Концевые
кормежки: деревьев парков; деревев; ветви
Симпатрическое видообразование –
часто связана с геномными и хромосомными мутациями и, как следствие, с генетической изоляцией. Например, путем полиплоидии на основе исходных форм возникли многие виды растений.
Гаплоид Диплоид
Триплоид Тетраплоид
Растение теосинте –
потомок дикого предка кукурузы
Культурная кукуруза
Характер эволюционного процесса
Параллельное развитие – при попадании в сходные условия близкородственных организмов у них происходит независимое развитие сходных признаков.
Дивергенция – процесс расхождения признаков у родственных организмов, наблюдаемый при изменении условий существования
Конвергенция – процесс развития в сходном направлении неродственных групп, обитающих в сходных экологических условиях
Аналоги:
разное происхождение;
одна функция
Гомологи:
одно происхождение;
разные функции
Одно происхождение;
одна функция
Родственные виды
Неродственные виды
Родственные виды
Дивергенция
Учение Ч. Дарвина о дивергенции основано на принципе монофилии, согласно которому все виды, относящиеся к одному и тому же роду, – потомки одного исходного вида и роды одного и того же семейства произошли от общего ствола.
Единственная иллюстрация к книге Чарлза Дарвина On the Origin of Species… (1859): схема дивергенции видов.
Дивергенция
Наиболее расходящиеся по признакам формы обладают большими возможностями оставлять потомство и выживать вследствие меньшей конкуренции между собой. Промежуточные формы чаще всего вымирают.
Бурый
Белый
Панда
Гризли
Конвергенция
Вследствие конвергенции органы, выполняющие у разных организмов одну и ту же функцию, приобретают сходное строение.
Например, у плавающих ископаемых пресмыкающихся ихтиозавров и у млекопитающих дельфинов форма тела и передних конечностей в процессе эволюции приобрела конвергентное сходство с формой тела и плавниками рыб.
дельфин
ихтиозавр
акула
Параллелизм
Путем параллелизма развивались приспособления к водному образу жизни у различных ластоногих (моржи, ушастые и настоящие тюлени).
Полагают, что группа полифилетична: моржи и морские львы произошли от медведей, а тюлени – от куньих.
Ластоногие: 1 – морской заяц;
2 – тевяк;
3 – обыкновенный тюлень;
4 – кольчатая нерпа;
5 – белобрюхий тюлень;
6 – крылатка;
7 – хохлач (самец);
8 – хохлач (самка);
9 – тюлень Уэдделла;
10 – тюлень-крабоед;
11 – морской леопард;
12 – южный сивуч;
13 – морской лев;
14 – морж; 15 – морской слон.
Макроэволюция –
эволюционный процесс, ведущий к образованию таксонов надвидового ранга (родов, отрядов, классов и т. д.).
Осуществляется на основе процессов микроэволюции.
Предметом изучением макроэволюции служат межвидовые отношения как фактор естественного отбора, условия возникновения, пути и закономерности исторического развития систематических групп надвидового уровня (родов, семейств, отрядов и т.д.).
Кистеперая рыба –
латимерия
Главные направления и пути эволюции
А.Н. Северцов и И.И. Шмальгаузен разработали учение о главных направлениях эволюции – биологическом прогрессе и регрессе и путях их осуществления – ароморфозе, идиоадаптации, дегенерации
Направления эволюционного процесса
Биологический регресс
Биологический прогресс
- характеризуется снижением
уровня приспособленности к
условиям обитания, в
результате чего:
- уменьшается численность
особей вида;
- сокращается его ареал;
- уменьшается число и
разнообразие его популяций.
Биологический регресс ведет к вымиранию вида.
- характеризуется возрастанием
приспособленности организмов
вследствие чего:
- увеличивается численность
особей вида;
- расширяется его ареал;
- образуются новые популяции,
виды.
Пути достижения биологического прогресса
Арогенез –
характеризуется возникновением ароморфозов- усложнением строения и функций организма, повышающие общий уровень организации и расширяющие среду обитания данной группы организмов. Ароморфозы. повышая жизнедеятельность организмов, обусловливают их относительную независимость от условий среды обитания.
Аллогенез –
путь развития без повышения общего уровня организации. связанный с появлением идиоадаптаций – частных приспособлений к определенным условиям среды обитания.
Катагенез –
Слайд 1
Слайд 2
Слайд 3
Слайд 4
Слайд 5
Слайд 6
Слайд 7
Слайд 8
Слайд 9
Слайд 10
Презентацию на тему "Синтетическая теория эволюции" можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте. Предмет проекта: Биология. Красочные слайды и иллюстрации помогут вам заинтересовать своих одноклассников или аудиторию. Для просмотра содержимого воспользуйтесь плеером, или если вы хотите скачать доклад - нажмите на соответствующий текст под плеером. Презентация содержит 10 слайд(ов).
Слайды презентации
Слайд 1
Слайд 2
Датский биолог, профессор Института физиологии растений Копенгагенского университета, член шведской Академии наук. Выступил в поддержку голландского ботаника Хуго де Фриза, установившего, что генотип может изменяться вследствие мутаций. Опытами над ячменём и фасолью доказал неэффективность отбора у самоопыляющихся растений, создал на этой основе закон «о чистых линиях» - о частичном наследовании приобретённых признаков. Таким образом заложив основы современных принципов селекции. Книга «Элементы наследственности» оказала большое влияние на читателей, а введённые им термины «фенотип», «генотип» и «популяция» вошли в научный язык генетики.
Первые камни в фундамент новой теории:
ИОГАНСЕН Вильгельм Людвиг (1857-1927)
Слайд 3
Выдающийся русский биолог, генетик-эволюционист, сделавший первые шаги в направлении развития современной теории эволюции. Его статья «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики» по сути стала ядром будущей синтетической теории эволюции и основой для дальнейшего развития неодарвинизма и генетики. В этой статье Четвериков показал, что: мутационный процесс происходит в природных популяциях. большинство вновь возникших мутаций понижает жизнеспособность, хотя изредка возникают и мутации, повышающие таковую. генетическая изменчивость проявляется наиболее сильно, когда многочисленный вид распадается на ряд небольших, изолированных колоний.
ЧЕТВЕРИКОВ Сергей Сергеевич (1880-1959)
Новый взгляд на эволюционный процесс:
Слайд 4
Английский генетик, эволюционист, физиолог, биохимик, популяризатор и философ науки. Один из основоположников современной генетики, а также синтетической теории эволюции. Наряду с другими учёными сумел связать дарвиновскую теорию эволюции и учение Грегора Менделя о наследственности, основываясь на математических и статистических доказательствах, почерпнутых из анализа показателей мутаций. Это позволило ему разработать математическую теорию моделирования гена и сцепления наследственных факторов. Выступил против использования ядерного оружия, вычислив повышение вероятности возникновения мутаций в человеческой популяции вследствие радиоактивного облучения, вызванного взрывом атомной бомбы.
Возникновение теоретической генетики:
ХОЛДЕЙН Джон Бердон Сандерсон (1892-1964)
Слайд 5
Возникновение популяционной генетики:
Английский статистик, эволюционист и генетик. Работая в области генетики, Фишер ввел систематический подход анализа данных, что стало началом для развития новых статистических методов и статистики как науки в целом. В 1925 году он опубликовал свою первую книгу о статистических методах для научных работников, которая стала стандартным справочным пособием для ученых во многих дисциплинах. Его работы по теории популяционной генетики сделали Фишера одним из трех великих ученых в этой области.
ФИШЕР Роналд Эйлмер (1890-1962)
Слайд 6
Советский генетик, академик АН СССР по отделению биологических наук Областью научных интересов была общая и эволюционная генетика, а также применение генетики в сельском хозяйстве. Показал дробимость гена, а также явление комплементарности гена. Опубликовал ряд важных научных работ по структуре и функциям хромосом, показал наличие в популяциях генетического груза - летальных и сублетальных мутаций. Работал также в области космической генетики и над проблемами радиационной генетики.
Эволюционная генетика:
ДУБИНИН Николай Петрович (1906-1998)
Слайд 7
Английский биолог, эволюционист и гуманист. Труд Хаксли «Эволюция: современный синтез» по объему анализируемого материала и широте проблематики превосходит даже книгу самого Дарвина. Он на протяжении многих лет держал в уме все направления в развитии эволюционной мысли, внимательно следил за развитием родственных наук и имел личный опыт генетика-экспериментатора. Хаксли показал, что естественный отбор действует как фактор эволюции и как фактор стабилизации популяций и видов. Видный историк биологии Провин так оценил его труд: «Книга Хаксли стала доминантной силой в эволюционном синтезе».
Обобщение концепции эволюции:
ХАКСЛИ Джулиан Сорелл (1887-1975)
Слайд 8
Синтетическая теория эволюции (СТЭ) – современная эволюционная теория, которая является синтезом различных дисциплин, прежде всего, генетики и дарвинизма и опирается на палеонтологию, систематику, молекулярную биологию. Все сторонники синтетической теории признают участие в эволюции трех факторов: Мутационный (генерирующий новые варианты генов) Селекционный (определяющий соответствие данным условиям обитания) Рекомбинационный (создающий новые фенотипы особей)
- Постарайтесь вовлечь аудиторию в рассказ, настройте взаимодействие с аудиторией с помощью наводящих вопросов, игровой части, не бойтесь пошутить и искренне улыбнуться (где это уместно).
- Старайтесь объяснять слайд своими словами, добавлять дополнительные интересные факты, не нужно просто читать информацию со слайдов, ее аудитория может прочитать и сама.
- Не нужно перегружать слайды Вашего проекта текстовыми блоками, больше иллюстраций и минимум текста позволят лучше донести информацию и привлечь внимание. На слайде должна быть только ключевая информация, остальное лучше рассказать слушателям устно.
- Текст должен быть хорошо читаемым, иначе аудитория не сможет увидеть подаваемую информацию, будет сильно отвлекаться от рассказа, пытаясь хоть что-то разобрать, или вовсе утратит весь интерес. Для этого нужно правильно подобрать шрифт, учитывая, где и как будет происходить трансляция презентации, а также правильно подобрать сочетание фона и текста.
- Важно провести репетицию Вашего доклада, продумать, как Вы поздороваетесь с аудиторией, что скажете первым, как закончите презентацию. Все приходит с опытом.
- Правильно подберите наряд, т.к. одежда докладчика также играет большую роль в восприятии его выступления.
- Старайтесь говорить уверенно, плавно и связно.
- Старайтесь получить удовольствие от выступления, тогда Вы сможете быть более непринужденным и будете меньше волноваться.
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Современное учение об эволюции
Задачи урока: Сформировать знание о развитии учения об эволюции в конце 19-начале 20 века; Сформировать умение анализировать и оценивать вклад различных областей биологии в создание синтетической теории эволюции, характеризовать современную теорию
Проблема Какие достижения биологии могут служить основой современной теории эволюции?
Вильгельм Людвиг Иогансен В 1903 году ввел термин «популяция»
А.П. Семенов-Тян-Шанский В 1910 году дает определение понятию «подвид»
Четвериков Сергей Сергеевич В 1926 г. им была опубликована статья «О некоторых моментах эволюционного процесса с точки зрения современной генетики» данные генетики должны быть положены в основу учения об изменчивости и стать ключом к пониманию процесса эволюции. Четвериков доказал, что мутации в природных популяциях животных не исчезают, могут накапливаться в скрытом (гетерозиготном) состоянии и давать материал для изменчивости и естественного отбора. Таким образом ему удалось связать эволюционное учение Дарвина и законы наследственности, установленные генетикой.
Рональд Фишер Джон Холдейн Джулиан Хаксли Николай Иванович Вавилов Дубинин Николай Петрович
Современная теория эволюции Синтетическая теория, т.к. сложилась благодаря дарвинизму, генетике, систематике, цитологии, морфологии, молекулярной биологии, биохимии, физиологии, экологии Основана на популяционной идее
Джордж Симпсон Использовал впервые выражение «синтетическая теория эволюции» в точном приложении к данной теории в 1949 году.
Положения СТЭ элементарной единицей эволюции считается популяция; материалом для эволюции являются мутационная и рекомбинационная изменчивость; естественный отбор рассматривается как главная причина развития адаптаций, видообразования и происхождения надвидовых таксонов; дрейф генов выступает причиной формирования нейтральных признаков; вид есть система популяций, репродуктивно изолированных от популяций других видов, и каждый вид экологически обособлен; видообразование заключается в возникновении генетических изолирующих механизмов и осуществляется преимущественно в условиях географической изоляции.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Технологическая карта изучения темы «Основы учения об эволюции» (методическая разработка уроков) по курсу "Биология.Введение в общую биологию и экологию" для 9 класса. Линия Пасечника В.В.
Технологическая карта изучения темы «Основы учения об эволюции» по курсу биологии для 9 класса. (Методическая разработка уроков).Учебник «Биология. Введение в общую биологию и экологию» для 9кл....
Эволюционное учение На вопросы, объясняющие многообразие видов, возникновение сложных организмов и образование у них приспособительных свойств, ответы дает эволюционное учение. Эволюционное учение – наука о причинах, движущих силах и общих закономерностях исторического развития живой природы.
Эволюционные теории 1. Карл Линней – основоположник систематизации. Придумал бинарную номенклатуру 2. Жан Батист Ламарк – первая эволюционная теория, главным положением которой было влияние внешней среды на образование новых видов. 3. Чарльз Дарвин – публикует труд «происхождение видов», в которой излагает эволюционную теорию, основными положениями которой является: Наследственная изменчивость Борьба за существование Стремление к размножению Естественный отбор
Микроэволюция Микроэволюция - изменение генофонда популяции с образованием новых видов под действием естественного отбора Вид – группа особей, сходных внешне и внутренне, живущих на определенной территории, имеющих возможность скрещивания и имеющие плодовитое потомство. Популяция - группа особей одного вида, живущая на отдельных территориях, между которыми происходит расхождение по ряду генетических признаков, в результате чего особи популяций приобретают заметные различия от исходной популяции.
Важнейшие понятия эволюции: 1. элементарные явления эволюции – изменения, происходящие в популяции, путем рекомбинаций, мутаций и естественного отбора, отделяющие эту популяцию от других. 2. элементарный материал эволюции – наследственная изменчивость у особей популяции, которая приводит к возникновению как качественных, так и количественных фенотипических отличий. 3. элементарные факторы эволюции – естественный отбор, мутации, популяционные волны и изоляция изоляция, мутация и популяционные волны влияют на эволюцию вида, а естественный отбор направляет ее.
Критерии вида: 1. морфологический – отличие по внешним и внутренним признакам 2. физиолого-биохимический – фиксирует неодинаковость химических свойств разных видов 3. географический – свидетельствует о том, что каждый вид обладает своим ареалом. 4. экологический – позволяет различать виды по комплексу абиотических и биотических условий, в которых они сформировались, приспособившись к жизни. 5. репродуктивный – генетическая изоляция одного вида от других, даже близкородственных.
Процессы видообразования: Аллопатрическое (географическое) видообразование возникает в результате пространственно- территориальной изоляции одной популяции или группы популяций вида. Такое видообразование всегда протекает довольно медленно. Симпатрическое (биологическое) видообразование происходит в пределах ареала исходного вида в результате биологической изоляции. Возникновение новых видов при симпатическом видообразовании может происходить различными путями (быстрое изменение генотипа, гибридизация с последующим удвоением хромосом или экологические события)
Макроэволюция - образование крупных систематических групп: типов, классов, отрядов. Целостность групп надвидного ранга определяется не генетическим свойством популяции (как у вида), а единством строения и свойств, подчеркивающим родство этих групп и общую близость по комплексу признаков Весь процесс макроэволюции осуществляется посредством элементарных процессов микроэволюции.
Основные направления эволюции: 1. Биологической прогресс достигается путем: Арогенеза – изменение (усложнение) строения организма (ароморфозом) Аллогенеза – приобретение приспособлений для выживания (идиоадаптация или алломорфоз) 2. Биологический регресс достигается путем: Катагенеза – упрощение строения организма (дегенерация)
Основные закономерности биологической эволюции 1. Дивергенция – распад класса на отряды для лучшего приспособления к окружающей среде 2. Конвергенция – приобретение животными разных систематических групп одинаковых признаков для выживания в сходных условиях 3. Параллелизм – приобретение животными приспособлений для выживания в окружающей среде независимо друг от друга.
Конец -> "> "> " title="Конец ->"> title="Конец ->">