Исследования Августа Вейсмана

Август Вейсман – немецкий зоолог и теоретик эволюционного учения. один из основателей хромосомной теории наследственности. Будучи убежденным дарвинистом считал, что приобретенные под воздействием внешней среды признаки не наследуются. В частности, ненаследуемость механических повреждений он доказал весьма оригинальным способом: лишив подопытных мышей хвостов, он проследил развитие последующих пяти поколений. Все появившиеся на свет мыши (901 особь) обладали нормальным хвостом. Я полагаю, что это было делом чести мышей – доказать, что бесхвостая мышь – вовсе даже и не мышь.

Один из основателей неодарвинизма, А. Вейсман признавал естественный отбор необходимым и достаточным условием для эволюции живого. Автор нескольких оригинальных теорий, касающихся генетики и эмбриологии, он предугадал некоторые важнейшие биологические закономерности, такие как дискретность наследственных единиц, хотя часть его предположений впоследствии не подтвердилась. А. Вейсману принадлежит теория непрерывной зародышевой плазмы; ученый предполагал, что зачатковые клетки и клетки тела принципиально различны. Он отрицал наследование благоприобретенных признаков. А. Вейсман считал, что свойства организма в целом и его клеток определяются наследственными детерминантами, которые он провидчески связывал с клеточным ядром. Защищая теорию Ч. Дарвина, ученый перенес принцип отбора и на внутриорганизменные структуры, пытаясь таким путем объяснить возникновение неопределенной изменчивости.

Закон Харди-Вайнберга

Закономерности наследования признаков в популяциях раздельнополых животных и перекрестноопыляемых растений были установлены независимо друг от друга английским математиком Дж. Харди и немецким врачом В. Вайнбергом в 1908-1909 гг. Эта закономерность, получившая название закона Харди-Вайнберга, отражает зависимость между частотами аллелей и генотипов в популяциях. Данный закон объясняет, каким образом в популяции сохраняется генетическое равновесие, то есть число особей с доминантными и рецессивными признаками остается на определенном уровне.

Согласно этому закону, частоты доминантных и рецессивных аллелей в популяции будут оставаться постоянными из поколения в поколение при наличии определенных условий: высокой численности особей в популяции; свободном их скрещивании; отсутствии отбора и миграции особей; одинаковой численности особей с разными генотипами.

Нарушение хотя бы одного из этих условий ведет к вытеснению одного аллеля (например, A) другим (а). Под действием естественного отбора, популяционных волн и других факторов эволюции особи с доминантным аллелем А будут вытеснять особи с рецессивным аллелем а.

В популяции может измениться соотношение особей с разными генотипами. Предположим, что генетический состав популяции был таким: 20 % АА, 50 % Аа, 30 % аа. Под воздействием факторов эволюции он может оказаться следующим: 40 % АА, 50 % Аа, 10 % аа. Используя закон Харди-Вайнберга, можно вычислить частоту встречаемости любого доминантного и рецессивного гена в популяции, а также любого генотипа.

Задания

Задание 1. Используя рисунок, ответьте на вопросы: 1. Какая форма плода томата (шаровидная или грушевидная) доминирует? 2. Каковы генотипы родителей и гибридов 1 и 2 поколения? 3. Какие генетические закономерности, открытые Менделем, проявляются при такой гибридизации?

 

Задание 2. Используя рисунок, ответьте письменно на вопросы:

1. Каковы генотипы родителей и гибридов F1, если красная окраска и круглая форма плодов томата – доминантные признаки, а желтая окраска и грушевидная форма – рецессивные признаки? 2. Докажите, что при таком скрещивании проявляется закон независимого распределения генов.

Контрольные вопросы

6 В чем сущность первого закона Менделя?

7 Каким опытом был установлен второй закон Менделя?

8 В чем отличие третьего закона Менделя от двух предыдущих?

9 Каковы закономерности наследования признаков у самоопыляющихся растений?

10 Автором какого учения стал Иогансен? На каких опытах он его доказал?

11 Кто является автором мутационной теории? На каком растении он проводил опыты?

12 Какой ученый и как доказал ненаследуемость благоприобретенных признаков?

13 В чем состоит сущность закона Харди-Вайнберга? При каких условиях действует закон Харди-Вайнберга?

Рекомендуемая литература

1 Концепции современного естествознания: учебник / под ред. В. Н. Лавриненко, В. П. Ратникова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Юнити-Дана, 2015. - 319 с.: ил., схемы - Библиогр. в кн. - ISBN 978-5-238-01225-4; То же [Электронный ресурс]. - URL:http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=115169

2 Рыбалов, Л. Б. Концепции современного естествознания: учебное пособие / Л. Б. Рыбалов, А. П. Садохин. - М.: Юнити-Дана, 2015. - 415 с. - ISBN 978-5-238-01688-7; То же [Электронный ресурс]. - URL:http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=115179

3 Садохин, А. П. Концепции современного естествознания: учебник / А. П. Садохин. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Юнити-Дана, 2015. - 447 с.: табл. - ISBN 978-5-238-01314-5; То же [Электронный ресурс]. - URL:http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=115397

 

Факторы макроэволюции.

Онтогенез

Изучение эволюции онтогенеза, или индивидуального развития организмов, имеет большое значение в познании закономерностей макроэволюции и составляет одну из сложнейших и интереснейших проблем биологии. В теории индивидуального развития сталкиваются между собой многие философские и научные аспекты эволюционной теории и общей теории развития. В рамках онтогенетических исследований обсуждаются фундаментальные проблемы единства микро- и макроэволюции, целостности и изменчивости развивающихся структур, целесообразности и случайности эволюционных изменений на разных уровнях организации жизни. Изучение закономерностей онтогенеза, помимо конкретных экспериментальных исследований, включает необходимость познания общих законов развития живой материи и решения целого ряда научно-философских проблем естествознания. Поэтому теория индивидуального развития организмов до сих пор остается крайне слабо разработанной.

Онтогенез – это индивидуальное развитие организма, в ходе которого происходит преобразование его морфофизиологических, физиолого-биохимических и цитогенетических признаков. В онтогенезе выделяют 2 периода развития: эмбриональный и постэмбриональный.

У большинства многоклеточных животных, независимо от сложности их организации, стадии эмбрионального развития, которые проходит зародыш, едины. В эмбриональном периоде выделяют три основных этапа: дробление, гаструляцию и первичный органогенез (рисунок 1).

Представители разных групп организмов (например, классов подтипа позвоночных) на ранних стадиях эмбриогенеза обычно сходны друг с другом. Так, в онтогенезе курицы, прежде всего, обозначаются характерные черты типа хордовых, позднее — подтипа позвоночных, затем класса птиц, отряда курообразных и, наконец, индивидуальные качества.

Рисунок 1 – Этапы эмбрионального развития