Výmena genetických informácií medzi populáciami je sťažená. Izolácia je hybnou silou evolúcie

Postupné hromadenie rozdielov medzi populáciami izolovanými od seba môže viesť k tomu, že sa zmenia na dva rôzne druhy, t.j. dôjde k špeciácii.

Typy izolácie/špeciácií:

Geografická – ak je medzi populáciami neprekonateľná bariéra – hora, rieka, alebo veľmi veľká vzdialenosť (vzniká pri rýchlom rozširovaní územia). Napríklad smrekovec sibírsky (na Sibíri) a smrekovec daurský (na Ďalekom východe).

Ekologické (biologické) - ak dve populácie žijú na rovnakom území (v rámci tej istej oblasti), ale nemôžu sa krížiť. Napríklad v jazere Sevan žijú rôzne populácie pstruhov, no išli sa trieť do rôznych riek tečúcich do tohto jazera.

Izolácia ako biologický termín označuje oddelenie jednotlivcov alebo skupín jednotlivcov od seba. Takáto disociácia vedie k zmenám druhov, ktoré sú hybnou silou evolúcie, pretože skupiny izolované od seba získavajú úplne odlišné druhové vlastnosti. Izolácia je teda jedným z faktorov evolúcie – hybnou silou, ktorá spôsobuje a udržiava zmeny v jednotlivých populáciách. Hlavnými faktormi evolúcie sú prirodzený výber a mutačné procesy. Za také faktory sa označuje aj genetický drift, ktorý sa prejavuje najmä izolovane. Drift génov vedie k výraznému zníženiu genetickej diverzity jednej izolovanej populácie a zároveň sa zväčšujú rozdiely medzi jednotlivými populáciami v množstve druhových charakteristík. Takto sa izolácia stáva príčinou vzniku špecifického druhu, ktorý sa svojimi vlastnosťami líši od ostatných. Príkladom sú ľudia - koľko rôznych rás a národov a koľko kmeňov existovalo a existuje teraz. Veľmi orientačný je aj rozdiel vo vývoji každého jednotlivého národa.

Podľa povahy izolačných bariér sú klasifikované:

Geografická izolácia - izolácia určitej populácie od iných populácií toho istého druhu nejakou formou impozantnej geografickej prekážky. Takáto izolácia môže vzniknúť ako dôsledok zmien geografických podmienok v areáli druhu alebo pri rozptýlení skupín jedincov mimo areálu, kedy sa v niektorých izolovaných oblastiach s priaznivými environmentálnymi podmienkami môžu presadiť „populácie zakladateľov“. Geografická izolácia je jedným z dôležitých faktorov speciácie, pretože zabraňuje kríženiu a tým aj výmene genetických informácií medzi izolovanými populáciami.

Reprodukčná izolácia. Reprodukčná (biologická) izolácia vedie k porušeniu voľného kríženia alebo k tvorbe sterilného potomstva. Klasifikujú ekologickú, etologickú, dočasnú, anatomicko-morfofyziologickú a genetickú reprodukčnú izoláciu. S etologickou povahou reprodukčnej izolácie pre jedincov rôznych populácií sa pravdepodobnosť oplodnenia znižuje v dôsledku rozdielov v životnom štýle a správaní, napríklad rituály dvorenia a párenie sa u rôznych druhov vtákov líšia. S ekologickým charakterom sa líšia, životné podmienky živých organizmov, napríklad populácie rýb, sa trú na rôznych miestach. Pri dočasnej izolácii je načasovanie reprodukcie iné. Pri anatomicko-morfo-fyziologickej reprodukčnej izolácii u živých organizmov vznikajú rozdiely v stavbe, veľkostiach jednotlivých orgánov reprodukčného systému, prípadne vznikajú rozdiely v biochemických aspektoch reprodukčnej funkcie. S genetickou povahou reprodukčnej izolácie sa objavujú nekompatibilné gaméty alebo hybridy so zníženou životaschopnosťou, fertilitou alebo sterilitou.

Uvedené formy reprodukčnej izolácie vznikajú nezávisle od seba a možno ich ľubovoľne kombinovať. Je to však genetická izolácia, ktorá sa považuje za jednu z najdôležitejších foriem reprodukčnej izolácie, keďže iné formy reprodukčnej izolácie počas speciácie v konečnom dôsledku vedú k vzniku nezávislosti genofondov týchto dvoch populácií. Dlhotrvajúca geografická izolácia často prispieva k reprodukčnej izolácii

Populačné vlny ako hnací faktor evolúcie.

V prírodných podmienkach neustále dochádza k periodickým výkyvom v počte populácií mnohých organizmov. Nazývajú sa populačné vlny alebo životné vlny. Tento termín navrhol S. S. Chetverikov.

Početnosť populácií prechádza výraznými zmenami spojenými so sezónnym charakterom vývoja mnohých druhov a podmienkami ich bývania. Z roka na rok sa tiež môže značne líšiť. Sú známe prípady masového rozmnožovania populácií určitých druhov, napríklad u lumíkov, kobyliek, patogénnych baktérií a húb (epidémie) atď.

Časté sú prípady prudkého, niekedy až katastrofálneho poklesu počtu obyvateľov spojeného s inváziou chorôb, škodcov, prírodných javov (lesné a stepné požiare, povodne, sopečné erupcie, dlhotrvajúce suchá atď.).

Známe sú príklady prudkého prepuknutia početnosti niektorých druhov, ktorých zástupcovia sa pre nich dostali do nových podmienok, kde nemajú nepriateľov (napríklad pásavka zemiaková a kanadská Elodea v Európe, králiky v Austrálii atď.) .

Tieto procesy sú náhodného charakteru, vedú k smrti niektorých genotypov a stimulujú vývoj iných, v dôsledku čoho môže dôjsť k výrazným prestavbám genofondu populácie. V malých populáciách potomstvo poskytne malý počet náhodne preživších jedincov, preto sa u nich výrazne zvyšuje frekvencia blízko príbuzných krížení, čo zvyšuje pravdepodobnosť homozygotných individuálnych mutácií a recesívnych alelických génov. Mutácie sa teda môžu skutočne prejaviť v populáciách a slúžiť ako počiatok tvorby nových foriem či dokonca nových druhov. Zriedkavé genotypy môžu buď úplne zmiznúť, alebo sa náhle rozmnožiť v populáciách a stať sa dominantnými. Dominantné genotypy môžu buď pretrvávať v nových podmienkach, alebo sa ich počet prudko znižuje a dokonca úplne vymiznú z populácií. Fenomény preskupenia štruktúry genofondu a zmeny vo frekvenciách výskytu rôznych alelických génov v ňom, spojené s prudkou a náhodnou zmenou v počte populácií, sa nazývajú génový drift.

Populačné vlny a súvisiace fenomény génového driftu teda vedú k odchýlkam od genetickej rovnováhy v populáciách. Tieto zmeny je možné zachytiť selekciou a môžu ovplyvniť ďalšie procesy evolučných premien.

Migrácia ako hnací faktor evolúcie.

Génová introgresia – výmena génov medzi populáciami rôznych druhov

Migrácia je pohyb jedincov z jedného biotopu do druhého, spôsobený zmenou podmienok existencie v biotope týchto jedincov. rozlišovať medzi pravidelnou (sezónnou, dennou atď.) a nepravidelnou migráciou.

Evolučný význam migrácií spočíva v tom, že v prírode plnia dve najdôležitejšie funkcie: 1) podporujú zjednotenie druhov ako integrálnych systémov, ktoré zabezpečujú pravidelné alebo periodické kontakty medzi ich jednotlivými populáciami; 2) prispievajú k prenikaniu druhov do nových biotopov (v tomto prípade môže dôjsť k izolácii vzdialených populácií od hlavných druhov).

Populácie rovnakého druhu spravidla nie sú od seba izolované. Neustále sa medzi nimi vymieňajú gény. Intenzita výmeny génov medzi populáciami závisí od vzdialenosti medzi nimi.

Vďaka voľnému kríženiu dochádza pri migrácii k výmene génov medzi jedincami populácie toho istého druhu (tok génov). V tomto prípade sú gény migrujúcich jedincov zaradené pri krížení do genofondu populácie. V dôsledku toho sa obnovuje genofond populácií.

Prirodzený výber

Darwinov princíp prirodzeného výberu je základom evolučnej teórie. Prírodný výber je riadený, hnací faktor vo vývoji organického sveta. V súčasnosti je pojem prirodzený výber doplnený o nové skutočnosti, rozšírený a prehĺbený. Prirodzený výber treba chápať ako selektívne prežívanie a možnosť jednotlivých jedincov zanechať potomstvo. Biologický význam jednotlivca, ktorý dáva potomstvo, je určený prínosom jeho genotypu do genofondu populácie. Selekcia funguje v populácii, jej objektom sú fenotypy jednotlivých jedincov. Fenotyp organizmu vzniká na základe realizácie genotypovej informácie za určitých podmienok prostredia.

Selekcia z generácie na generáciu podľa fenotypov teda vedie k selekcii genotypov, keďže nie znaky, ale génové komplexy sa prenášajú na potomkov. Pre evolúciu sú dôležité nielen genotypy, ale aj fenotypy a fenotypová variabilita.

Existujú tri hlavné formy selekcie: stabilizačná, poháňajúca a rušivá (rušivá).

F1-F3 - generácie (tieňované možnosti eliminované výberom)

1). Stabilizačná selekcia prispieva k zachovaniu druhových vlastností v relatívne konštantných podmienkach prostredia. Zachováva stredné hodnoty, odmieta mutačné odchýlky predtým vytvorenej normy. Stabilizujúca forma selekcie platí dovtedy, kým pretrvávajú podmienky, ktoré viedli k vytvoreniu tej či onej vlastnosti.

2) Riadiaci výber uprednostňuje zmenu strednej hodnoty vlastnosti v zmenených podmienkach prostredia. Podmieňuje neustálu premenu adaptácií druhov v súlade so zmenami podmienok existencie. Jednotlivci populácie majú určité rozdiely vo fenotype a genotype.

3. Kombinačná variabilita v populáciách a jej úloha v evolúcii

Existujú tri známe zdroje kombinovanej variability: prekríženie, náhodná povaha divergencie homológnych chromozómov v meióze a náhodná povaha oplodnenia.
Ak predpokladáme, že v každom páre homológnych chromozómov je len jeden pár alelických génov, potom u ľudí (haploidná sada chromozómov je 23) bude počet možných typov gamét 223 a počet možných genotypov bude byť 323. To je 20-krát viac ako je počet obyvateľov Zeme – a to bez ohľadu na rozmanitosť pridanú prechodom!
Možnosť vzniku dvoch rovnakých organizmov pri pohlavnom rozmnožovaní je teda prakticky nulová (s výnimkou jednovaječných dvojčiat, ktorých výskyt nie je, striktne povedané, pohlavným rozmnožovaním).
Kombinovaná variácia, podobne ako mutácie, zohráva úlohu dodávateľa materiálu pre prirodzený výber.
Dedičná variabilita vo všeobecnosti (mutačná, kombinatívna) je náhodná, neusmernená. Dodáva len materiál na výber. Tá istá dedičná variabilita bez účasti iných faktorov evolúcie nemôže viesť k riadenej zmene genofondu populácie.

III. Upevnenie vedomostí

IV. Domáca úloha

Preštudujte si odsek učebnice (faktory evolúcie, úloha mutačnej a kombinačnej variability v evolúcii).

Lekcia 3. Vlny života, tok génov, génový drift a ich úloha v evolúcii

I. Kontrola domácej úlohy na tému: „Elementárne faktory evolúcie. Dedičná variabilita a jej úloha v evolúcii

Práca na kartách

1. Genetici študovali viac ako 2 miliardy ovocných mušiek a muchy s modrými alebo zelenými očami medzi nimi nikdy neboli pozorované. Aká je pravdepodobnosť nájdenia týchto mutácií v budúcnosti?

2. Ako vysvetliť skutočnosť, že albinizmus sa vyskytuje u všetkých ľudských rás a je rozšírený medzi cicavcami (existujú prípady výskytu bielych goríl, tigrov a iných cicavcov)?

Ústna skúška vedomostí z nasledujúcich otázok:

1) koncepcia faktorov evolúcie;
2) mutácie a ich úloha v evolúcii;
3) kombinatívna variabilita a jej úloha v evolúcii.

II. Učenie sa nového materiálu

1. Vlny života a ich úloha v evolúcii

Periodické striedanie vzostupov a poklesov v počte populácií sa nazýva populačné vlny, alebo vlny života (termín zaviedol v roku 1905 S.S.Chetverikov).
Invázie hrabošov, myší, kobyliek sú človeku známe už od pradávna. Periodické výkyvy v početnosti sú badateľné najmä u hlodavcov a iných druhov s krátkym životným cyklom a rýchlou generačnou výmenou. Ale samotný fenomén je charakteristický pre všetky populácie rastlín a živočíchov.
Vlny života môžu byť sezónne (periodické) a nesezónne (neperiodické). Sezónne zmeny veľkosti populácie sú často podmienené geneticky. Mimosezónne vlny života sú spôsobené priamym vplyvom rôznych abiotických a biotických faktorov prostredia na populáciu (teplota, vlhkosť, vplyv predátorov, dostatok potravy, sucho, požiar, povodeň a pod.). V dôsledku toho je veľkosť populácie určená mnohými faktormi naraz.
Komunity často vykazujú periodické výkyvy v počte populácie spojené so vzťahmi medzi predátorom a korisťou. Zvýšená reprodukcia predmetov lovu predátorov v dôsledku nárastu zdrojov potravy vedie zase k zvýšenej reprodukcii dravcov. Nasleduje hromadné ničenie ich obetí. Nedostatok potravinových zdrojov vedie k zníženiu počtu predátorov a obnoveniu veľkosti populácie koristi.
Vlny života sú jedným zo základných evolučných faktorov. S rastúcou populáciou rastie aj počet mutantov. Po poklese počtu sa zostávajúca časť populácie v genetickom zložení bude výrazne líšiť od predtým veľkej populácie, pretože niektoré mutácie úplne náhodne zmiznú spolu s jedincami, ktorí ich nesú, a niektoré mutácie, tiež náhodne, dramaticky zmiznú. zvýšiť ich koncentráciu.
Populačné vlny teda samy o sebe nespôsobujú dedičnú variabilitu, ale prispievajú len k náhodnej zmene frekvencií alel a genotypov, t.j. vlny života sú akýmsi faktorom – dodávateľom evolučného materiálu, ktorý prináša množstvo genotypov do evolučnej arény celkom náhodne a nie cielene. Po stabilizácii podmienok prostredia v populácii prebehne selekcia jedincov s optimálnymi genotypmi.
Malo by sa pamätať na to, že vlny života ohrozujú prežitie malých populácií.

2. Izolácia a jej význam pre saturáciu populácií mutáciami

Izolácia v teórii evolúcie je vylúčenie alebo sťaženie voľného kríženia medzi jedincami toho istého druhu, čo vedie k izolácii vnútrodruhových skupín a nových druhov.
Existujú rôzne formy izolácie: geografická, dočasná, ekologická, sezónna, etologická atď. Všetky tieto formy môžu prispieť k izolácii rozmnožovania. Napríklad geografická izolácia zabraňuje kríženiu v dôsledku oddelenia populácií akýmikoľvek geografickými bariérami (rieky, hory, púšte atď.). Narúša teda výmenu genetických informácií medzi populáciami toho istého druhu.
Izolácia je teda jedným z najdôležitejších faktorov evolúcie, ktorý prispieva k nasýteniu danej populácie mutáciami. Fixuje medzipopulačné rozdiely vo frekvenciách výskytu rôznych genotypov a prispieva k vytváraniu skupín s nezávislými genofondmi, ktoré sa môžu stať samostatnými druhmi.

3. Génový tok a jeho úloha v evolúcii

Ak je izolácia medzi susednými populáciami neúplná, potom medzi nimi dochádza k výmene génov v dôsledku voľného kríženia ich jedincov. Tento proces sa nazýva tok génov.
Génový tok je dôležitým zdrojom variability. Niektorí migranti z jednej populácie prenikajú do druhej a ich gény sú zahrnuté v genofonde tejto populácie. Pri krížení jedincov rôznych populácií sa genotypy potomkov budú líšiť od genotypov oboch rodičov. V tomto prípade dochádza k rekombinácii génov na interpopulačnej úrovni, t.j. génový tok je tiež dodávateľom materiálu pre prirodzený výber. Génový tok má najdôležitejší biologický dôsledok – zjednotenie všetkých populácií do jedného druhového systému.

4. Génový drift ako faktor evolúcie

Náhodná neriadená zmena vo frekvencii génov v populácii sa nazýva génový drift. Pozoruje sa v malých populáciách, kde je vysoká pravdepodobnosť.
Predpokladajme, že v populácii určitý gén predstavujú dve alely - alela "+" a alela "-" a 50% jedincov je nositeľom alely "+" a 50% - alela "-". V každom ročnom období sa chovu zúčastňuje len 25 % príslušníkov tejto populácie. Čírou náhodou sa v konkrétnom roku medzi nimi nachádzal iba jeden jedinec nesúci gén „+“. Výsledkom je, že v ďalšej generácii sa s týmto génom stretneme oveľa menej často; frekvencia výskytu tohto génu prudko klesne – z úplne náhodných dôvodov, nesúvisiacich s charakteristikami tohto génu.
Zaujímavým prípadom genetického driftu je efekt zakladateľa. Keď niekoľko jedincov opustí veľkú populáciu a obsadí novú oblasť, potom je veľmi vysoká pravdepodobnosť, že niektoré gény tu budú zastúpené v úplne inom pomere ako v pôvodnej populácii. Táto okolnosť môže silne ovplyvniť vývoj takýchto novo vznikajúcich izolovaných populácií. Príkladom sú Darwinove pinky, potomkovia niekoľkých piniek z Južnej Ameriky, ktoré búrka vyplavila na more a založila novú populáciu.
Všetky faktory evolúcie, ktoré sme uvažovali, sú teda neriadenej povahy. Samy o sebe nemôžu spôsobiť účelovú zmenu v genofonde populácie, t.j. nemôže spôsobiť účelové zmeny v koncentrácii určitých génov a nemôže viesť k elementárnemu evolučnému javu.
Jediným smerujúcim faktorom je prirodzený výber. Všetky faktory, o ktorých sa uvažuje skôr, môžu len zvýšiť alebo znížiť jeho účinnosť.

III. Upevnenie vedomostí

Zhrnutie rozhovoru pri štúdiu nového materiálu.

IV. Domáca úloha

Preskúmajte odsek učebnice (úloha vo vývoji životných vĺn, izolácia, tok génov, génový drift).

Otázka 1. Aké sú hlavné faktory evolúcie.

Hlavnými faktormi (silami) evolúcie sú dedičná variabilita, populačné vlny, izolácia a prirodzený výber (pozri aj odpoveď na otázku 5 až 4.7).

Otázka 2. Aký faktor zabezpečuje vznik nového genetického materiálu v populácii?

Faktorom zabezpečujúcim vznik zásadne nového genetického materiálu je mutačná variabilita. Mutácie sa vyskytujú s určitou frekvenciou vo všetkých organizmoch, ktoré obývajú našu planétu. Miesto mutácie (gén a chromozóm) je náhodné, preto môžu mutácie ovplyvniť akékoľvek črty a vlastnosti jedinca, vrátane tých, ktoré ovplyvňujú životaschopnosť, reprodukciu a správanie. V mnohých generáciách sa zachovala veľká väčšina mutácií, počnúc tými, ktoré vznikli u najstarších predkov. Výsledkom je, že súbor mutácií v dvoch populáciách toho istého druhu je veľmi podobný. Na druhej strane budú existovať rôzne mutácie. Ich počet je ukazovateľom toho, ako dávno boli dve populácie od seba izolované.

Otázka 3. Bude selekcia pôsobiť na nosičov recesívnych mutácií?

Nosiči recesívnych mutácií (heterozygotné organizmy) sa spravidla svojimi vlastnosťami výrazne nelíšia od homozygotných dominantných organizmov. Na takýchto jedincov preto selekcia väčšinou nefunguje. Po určitom čase sa v populácii môže nahromadiť dostatočne veľký počet recesívnych alel, to znamená, že sa zvýši podiel heterozygotných organizmov. To povedie k zvýšeniu pravdepodobnosti ich stretnutia a v dôsledku toho k narodeniu (v 25 % prípadov) recesívnych homozygotov. Práve na nich môže začať pôsobiť prirodzený výber.

Otázka 4. Uveďte príklad ilustrujúci zmenu významu mutácie pri zmene podmienok prostredia.

Príkladom je mutácia hmyzu, ktorá prepožičiava odolnosť voči pesticídom. Po dlhú dobu bude táto mutácia neutrálna a jej výskyt v populácii je nízky. Ale po použití tohto pesticídu na boj proti hmyzu bude mutácia užitočná, pretože zabezpečí prežitie jedincov v zmenených podmienkach. Pôsobením selekcie sa podiel tejto mutácie v genofonde populácie prudko zvýši - čím rýchlejšia, závažnejšia je selekcia, to znamená, že čím väčšie percento jedincov zomrie v každej generácii na pôsobenie pesticíd. Je jasné, že takéto udalosti sa prejavia oveľa zreteľnejšie, ak bude dominantná mutácia v rezistencii voči pesticídom.

Ďalším príkladom je existencia endemických druhov bezkrídleho hmyzu na oceánskych ostrovoch. Na kontinente sa jedinci bez krídel ukážu ako nekonkurencieschopní. Na ostrovoch však v podmienkach prebytočného jedla a neprítomnosti nepriateľov, ale s neustálym silným vetrom, získavajú výhodu práve oni, pretože hmyz bez krídel nie je vetrom odfúknutý do oceánu. Z podobných dôvodov došlo k formovaniu druhov, ktoré už človek vymrel, ako sú dodo a bezkrídly auk.

Otázka 5. Je mutačný proces schopný vykonávať riadiaci vplyv na evolučný proces a prečo?

Mutačný proces je náhodný, nešpecifický jav. Mutácie vznikajú nesmerovo, nemajú adaptačný význam, to znamená, že spôsobujú neurčitú dedičnú variabilitu (podľa Charlesa Darwina). S rovnakou pravdepodobnosťou môžu mutácie viesť k zmenám v akomkoľvek orgánovom systéme. Mutačný proces teda sám o sebe nie je schopný usmerňovať priebeh evolúcie.

Otázka 6. Čo je to génový drift?

Génový drift je proces náhodných, neriadených zmien vo frekvenciách alel a populácie. Pozoruje sa, keď populácia prechádza stavom malého počtu (tzv. efekt „úzkeho hrdla“, ku ktorému dochádza v dôsledku epidémií, prírodných katastrof). V dôsledku náhodného génového driftu môžu geneticky homogénne populácie žijúce v podobných podmienkach postupne stratiť svoju pôvodnú podobnosť. Génový drift je jedným z faktorov, ktoré prispievajú k zmene populácie.

Otázka 7. Aký faktor vedie k ukončeniu výmeny genetickej informácie medzi populáciami? Aký je jeho evolučný význam?

Izolácia prispieva k ukončeniu výmeny genetickej informácie – obmedzeniu alebo ukončeniu kríženia jedincov patriacich do rôznych populácií. Izolácia môže byť priestorová a ekologická.

Priestorová izolácia je zabezpečená existenciou geografických bariér medzi populáciami. K environmentálnej izolácii dochádza, ak sú jedince oddelené environmentálnymi prekážkami v rámci tej istej krajiny, napríklad pravdepodobnosť stretnutia s obyvateľmi plytkých a hlbokých častí nádrže počas obdobia rozmnožovania je veľmi malá.

V populáciách jedného druhu vedie pôsobenie evolučných predpokladov k vzniku rôznych genotypov a fenotypov. To je základom boja o existenciu a prirodzený výber. Existujú dve formy izolácie: geografická a biologická.

Geografická (priestorová) izolácia - izolácia určitej populácie od inej populácie toho istého druhu nejakými ťažko prekonateľnými bariérami. Prvým dôvodom sú veľké teritoriálne rozdiely medzi populáciami druhov s mozaikovými rozsahmi. Vznik týchto medzier môže súvisieť s ľadovcami, ľudskou činnosťou alebo rozptýlením populácií mimo pôvodného areálu. Druhým dôvodom sú geografické bariéry oddeľujúce populácie (rieky, hory, rokliny, lesné oblasti, lúky, močiare). Geografická izolácia bráni voľnému prechodu jedincov separovaných populácií z dôvodu nemožnosti stretnúť sa s nimi pre geografickú bariéru.

Biologická izolácia je spôsobená biologickými rozdielmi medzi jednotlivcami v populáciách. Podľa charakteru rozdielov sa rozlišujú štyri typy biologickej izolácie: ekologická, etologická, morfofyziologická a genetická.

Ekologická izolácia je spôsobená posunom reprodukčných období (načasovanie kvitnutia, hniezdenia, párenia, neresenia) alebo odlišnými miestami rozmnožovania, čo bráni voľnému kríženiu jedincov populácií.
Etologická izolácia je spôsobená charakteristikami správania jedincov v období párenia. Na prvý pohľad nevýznamné rozdiely v rituáloch dvorenia pri výmene vizuálnych, zvukových, chemických signálov môžu viesť k ukončeniu tohto rituálu a obmedzeniu párenia.

Morfofyziologická izolácia je spôsobená rozdielmi vo veľkosti jedincov alebo v štruktúre reprodukčných systémov (niektoré druhy pľúcnych mäkkýšov, hlodavce). Neprekáža pri stretnutí pohlaví, ale bráni kríženiu jedincov z dôvodu nemožnosti oplodnenia.

Genetická izolácia je spôsobená veľkými chromozomálnymi a genómovými preskupeniami, ktoré spôsobujú rozdiely v počte, tvare a zložení chromozómov. Neprekáža pri stretnutí pohlaví a oplodnení. Ale vylučuje výmenu genetických informácií medzi populáciami v dôsledku smrti zygot po oplodnení, rôzneho stupňa sterility hybridov a ich zníženej životaschopnosti.

Vplyv akejkoľvek formy izolácie na evolučný materiál je neusmernený, ale je nevyhnutným predpokladom pre zvýšenie genetických rozdielov medzi populáciami. Dôležitou charakteristikou izolácie je jej trvanie, vďaka čomu vedie pôsobenie viacsmerného prírodného výberu k nesúladu v charakteristikách populácií – divergencii. Výsledkom je, že populácie sa stávajú odrodami alebo rasami. Udržiavanie izolácie vedie k zvýšeniu rozdielov medzi druhmi a tie sa menia na poddruhy. Ak im zväčšujúce sa rozdiely medzi poddruhmi zabránia v krížení, potom sa z nich stali geneticky uzavreté systémy. Vznikla medzi nimi reprodukčná izolácia. Z poddruhov sa vyvinuli nové druhy.

Faktory speciácie sú teda:
1.predpoklady evolúcie: mutačná a kombinatívna variabilita, populačné vlny, tok a drift génov, izolácia;
2.hybné sily evolúcie: boj o existenciu, prírodný výber

TRIEDA BIOLOGICKÝCH TESTOV 11

Časť 1

možnosť 1
A1. Ktorý vedec považoval snahu o dokonalosť za hnaciu silu evolúcie a tvrdil
dedičnosť získaných vlastností?
1) Karl Liney
2) Jean Baptiste Lamarck
3) Charles Darwin
4) A.N. Chetverikov
A2. Súbor voľne sa krížiacich jedincov toho istého druhu, ktorý existuje už dlho
v určitej časti areálu, relatívne oddelene od iných populácií toho istého druhu,
s názvom:
1) Zobraziť
2) Obyvateľstvo
3) Rozmanitosť
4) Kolónia
A3. Aké kritérium druhu zahŕňa vlastnosti vonkajšej a vnútornej štruktúry poľa
myši?
1) Morfologické
2) Genetické
3) Environmentálne
4) Geografické
A4. Aké kritérium druhu zahŕňa súbor environmentálnych faktorov, na ktoré
je ľadový medveď vhodný?
1) Morfologické
2) Genetické
3) Environmentálne
4) Geografické
A5. Štatistické ukazovatele populácie zahŕňajú:
1) Úmrtnosť
2) Číslo
3) Plodnosť
4) Rýchlosť rastu
A6. Ako sa volá náhodná neriadená zmena frekvencií alel a genotypov v
populácie?
1) mutačná variabilita
2) Populačné vlny
3) génový drift
4) Izolácia
A7. Aké sú periodické a neperiodické výkyvy veľkosti populácie v
smerom k zvyšovaniu alebo k znižovaniu počtu jedincov?
1) Vlny života
2) génový drift
3) Izolácia
4) prirodzený výber

V 1. Aké evolučné zmeny možno pripísať aromorfózam?
1) Vzhľad kvetu
2) Tvorba orgánov a tkanív v rastlinách
3) Vzhľad termofilných baktérií
4) Atrofia koreňov a listov v dodder
5) Špecializácia niektorých rastlín na určitých opeľovačov
6) Konštantná telesná teplota
V 2. Evolučné faktory zahŕňajú:
1) Divergencia
2) dedičná variabilita
3) Konvergencia
4) Boj o existenciu
5) Súbežnosť
6) prirodzený výber

Príčina smrti rastlín
A) plody spolu so senom padajú do
bylinožravý žalúdok
B) rastliny odumierajú silnými mrazmi a
suchá
C) semená odumierajú v púšťach a
Antarktída
D) rastliny sa navzájom vytláčajú
E) plody jedia vtáky
E) rastliny odumierajú na baktérie a vírusy
Forma boja o existenciu
1) vnútrodruhové
2) medzidruhové
3) boj proti nepriaznivým podmienkam
A
B
V
G
D
E

sa viaže na
Zvieracie znamenie
A) výskyt sexuálneho rozmnožovania
B) vzdelávanie v plutvách veľrýb
C) vznik 4-komorového srdca
D) vznik autotrofnej metódy
výživa
D) premena listov na tŕne v
púštne rastliny
E) strata listov, koreňov a chlorofylu z
dodders
Smer evolúcie
1) aromorfóza (arogenéza)
2) idioadaptácia (alogenéza)

A
B
V
G
D
E

TRIEDA BIOLOGICKÝCH TESTOV 11
K TÉME "ZÁKLADNÉ UČENIA O EVOLÚCII"
Časť 1
Pri každej úlohe A1A15 sú uvedené 4 možnosti odpovede, z ktorých iba jedna je správna.
Možnosť 2
A1. Kto je autorom prvého evolučného učenia?
1) Karl Liney
2) Jean Baptiste Lamarck
3) Charles Darwin
4) A.N. Chetverikov
A2. Štrukturálna jednotka druhu je ...
1) Vzorka
2) Obyvateľstvo
3) Kolónia
4) Kŕdeľ
A3. Aké kritérium druhu zahŕňa súbor chromozómov charakteristických pre Homo sapiens: ich
číslo, veľkosť, tvar?
1) Morfologické
2) Genetické
3) Environmentálne
4) Geografické
A4. Akým kritériom druhu je rast tetrova veľkokvetého v lesoch
skalnaté miesta?
1) Geografický
2) Morfologické
3) Environmentálne
4) Etologické
A5. Medzi dynamické ukazovatele populácie patria:
1) Úmrtnosť
2) Číslo
3) Hustota
4) Štruktúra
A6. Populačné vlny nie sú spôsobené:
1) Sezónne teplotné výkyvy
2) Prírodné katastrofy
3) Agresivita predátorov
4) mutačná variabilita
A7. Čo bráni výmene genetických informácií medzi populáciami?
1) mutačná variabilita
2) Populačné vlny
3) génový drift
4) Izolácia
A8. Ako sa nazýva komplex rôznych vzťahov medzi organizmami a faktormi
neživá a živá príroda:
1) Prirodzený výber
2) Boj o existenciu
3) Fitness

4) Variabilita
A9. Akou formou boja o existenciu ostriež požiera svoje potery?
1) Medzidruhové
2) Vnútrodruhové
3) S nepriaznivými podmienkami prostredia
4) Vnútrodruhová vzájomná pomoc
A10. Aká forma prirodzeného výberu je zameraná na zachovanie mutácií vedúcich k menej
variabilita priemernej hodnoty znaku?
1) Riadenie prirodzeného výberu
2) Prasknutie prirodzeného výberu
3) Stabilizácia prirodzeného výberu
4) Rušivý prírodný výber
A11. Aký evolučný faktor prispieva k vzniku bariér voľného kríženia
jednotlivcov?
1) Vlny života
2) prirodzený výber
3) Úpravy
4) Izolácia
A12. Ktorá skupina dôkazov o evolúcii organického sveta patrí do fylogenetiky
hodnosti?
1) Porovnateľne anatomické
2) Embryologické
3) Paleontologické
4) Biogeografické
A13. Uveďte správnu klasifikačnú schému pre rastliny:
1) Druh rod rodiny odlúčenie triedy typ
2) Druh rod čeľaď radová trieda typ
3) Druh rod čeľaď radová trieda delenie
4) Druh rod odlúčenie rodina trieda typ
A14. Aké orgány vznikajú v dôsledku divergencie?
1) Homológny
2) Podobné
3) Atavistický
4) Základné
A15. Ktoré z nasledujúcich zariadení sa označuje ako idioadaptácia?
1) Vznik akordu
2) Vznik plazivej stonky u jahôd
3) Vytvorenie 2 kruhov krvného obehu
4) Strata obehových orgánov u hovädzej pásomnice

Časť 2.
Pri plnení úloh B1B2 vyberte tri správne odpovede zo šiestich.
Pri plnení úloh В3V4 vytvorte súlad medzi obsahom prvého a druhého
stĺpec. Do tabuľky zadajte čísla vybraných odpovedí.
V 1. Aké sú charakteristiky biologického pokroku?
1) Zníženie počtu druhov
2) Rozšírenie sortimentu druhov
3) Vznik nových populácií, druhov
4) Zúženie rozsahu druhov
5) Zjednodušte organizáciu a prejdite na sedavý spôsob života
6) Zvýšenie počtu druhov
V 2. Aké znaky ilustrujú stabilizačnú formu prirodzeného výberu?
1) Pôsobí v meniacich sa podmienkach prostredia
2) Funguje za stálych podmienok prostredia
3) Zachováva rýchlosť reakcie vlastnosti
4) Zmení priemernú hodnotu atribútu buď smerom k zníženiu jeho hodnoty, alebo v
rastúca strana
5) Kontroluje fungovanie orgánov
6) Vedie k zmene rýchlosti reakcie
O 3. Vytvorte súlad medzi smrťou rastlín a formou boja o existenciu.
Príčina smrti rastlín
A) rastliny rovnakého druhu sa navzájom vytláčajú
B) rastliny odumierajú na vírusy, huby, baktérie
C) semená odumierajú silnými mrazmi a suchom
D) rastliny odumierajú z nedostatku vlahy, keď
klíčenie
D) ľudia, stroje pošliapu mladé rastlinky
E) vtáky sa živia plodmi rastlín a
cicavcov
Forma boja o existenciu
1) medzidruhové
2) vnútrodruhové
3) boj proti nepriaznivým
podmienky
A
B
V
G
D
E
AT 4. Vytvorte súlad medzi črtou zvieraťa a smerom evolúcie, ku ktorému smeruje
sa viaže na
Zvieracie znamenie
A) zníženie orgánov zraku u krtka
B) prítomnosť prísaviek v pečeňovej motolici
C) nástup teplokrvnosti
D) vznik 4-komorového srdca
E) strata nervového a tráviaceho systému v
bravčová pásomnica
E) sploštené telo platesy
Smer evolúcie
1) aromorfóza (arogenéza)
2) idioadaptácia (alogenéza)
3) všeobecná degenerácia (katagenéza)
A
B
V
G
D
E

C1. Aký typ prirodzeného výberu je znázornený na obrázku? V akom prostredí je
pozorované? Aké mutácie si zachováva?

Účel konania: odhaliť úroveň zvládnutia vzdelávacieho materiálu kurzu „Všeobecné“ študentmi
BIOLOGICKÉ TESTY V 11. TRIEDE
NÁVOD NA VYKONÁVANIE
biológie „na preberané témy

Predpokladaný čas na vyplnenie administratívneho testu je 40 minút.
Téma „Základy doktríny evolúcie“ sa študuje v 11. ročníku v kurze „Všeobecná biológia“ a je
rozsiahla a pomerne zložitá téma.
V priebehu štúdia tejto časti sa študenti oboznamujú s históriou evolučných myšlienok, s
diela C. Linneyho, učenie J. B. Lamarcka, evolučná teória C. Darwina, úloha
evolučnej teórie pri formovaní moderného prírodovedného obrazu sveta. Žiaci
zoznámiť sa so syntetickou teóriou evolúcie. Študujte populáciu ako štrukturálnu jednotku
druh, jednotka evolúcie; hybné sily evolúcie, ich vplyv na genofond populácie.
Spoľahlivo určiť úroveň asimilácie teoretického materiálu každým študentom
odporúča sa použiť testovaciu kontrolu. Kontrola zahŕňa nielen zručnosti
reprodukovať poznatky, ale ich aj aplikovať na formulovanie svetonázorových záverov a
zovšeobecnenia. Testovanie je navyše kvalitný a objektívny spôsob
hodnotenie vedomostí žiakov stavia všetky deti na rovnakú úroveň, s vylúčením subjektivity
učitelia.
Testovacie úlohy: preveriť vedomosti z histórie evolučných myšlienok, vedeckú zásluhu K. Linneyho a
J. B. Lamarck, C. Darwin; systematizovať poznatky o druhu, populácii, hnacích silách
evolúcia a jej výsledky; otestovať, ako študenti chápu makroevolúciu a speciáciu,
hlavné smery evolúcie organického sveta.
Kritériá hodnotenia testu.
Všetky úlohy sú rozdelené podľa úrovní obtiažnosti.
Zadania základného stupňa zodpovedajú minimálnemu obsahu biologického vzdelávania a
požiadavky na úroveň prípravy absolventov. Sú zostavené v súlade s normou
stredné biologické vzdelanie. Pri každej úlohe sú uvedené možnosti odpovede, od
z ktorých je len jedna pravdivá. Pre správne splnenie každej takejto úlohy 1
skóre.
Pokročilé úlohy sú zamerané na kontrolu zvládnutia zložitejších úloh
obsahu. Obsahujú úlohy s výberom viacerých odpovedí z uvedených, na
stanovenie súladu, určiť postupnosť biologických javov, do
označenie pravdivosti alebo nepravdivosti tvrdení. Pre správne splnenie každej takejto úlohy
udelené 2 body.
Časť C úlohy obsahuje úlohu s voľnou odpoveďou. Pre správne splnenie úlohy
dávajú sa 3 body.
Štruktúra práce:
1) Obsahovo práca zahŕňa tieto bloky:
 Vývoj evolučného učenia Charlesa Darwina
 Typ a jeho kritériá
 Populácie

 Boj o existenciu svojej formy
 Prírodný výber a jeho formy
Genetické zloženie a zmeny v genofonde populácií

 Izolačné mechanizmy. Špeciácia
 Makroevolúcia a jej dôkazy
 Sústava rastlín a živočíchov – ukážka evolúcie

Hlavné smery vývoja organického sveta
2) Podľa úrovní úloh vám práca umožňuje identifikovať asimiláciu materiálu na základnom,
zvýšené a vysoké hladiny.
3) Podľa foriem testových úloh prácu tvoria testy s výberom jednej správnej
možnosť odpovede, otvorený typ s krátkou odpoveďou, otvorený typ s úplným rozbalením
odpoveď.
Rozdelenie pracovných úloh podľa obsahu:
Bloky
Testovacie čísla
úlohy
A1
A2, A3, A4
A5
A6, A7
Rozvoj evolučného vyučovania
Charles Darwin
Druh jeho kritérií
Populácie
Genetické zloženie a zmena
genofondu populácií
Boj o existenciu svojej formy A8, A9
Prírodný výber a jeho formy
Izolačné mechanizmy.
Špeciácia
Makroevolúcia a jej
dôkaz
Systém rastlín a živočíchov -
prejav evolúcie
Hlavné smery evolúcie
organický svet
SPOLU10
A10
A11
15
A12
A13
A14, A15
číslo
úlohy
1
Percento pracovných miest zapnutých
tento blok
6,7%
3
1
2
2
1
1
1
1
2
15
20%
6,7%
13,3%
13,3%
6,7%
6,7%
6,7%
6,7%
13,3%
100%
Rozdelenie pracovných úloh po častiach.
№
1
2
3
Časti práce
Počet úloh
Časť 1 (A)
Časť 2 (B)
Časť 3 (C)
Celkom
15
4
1
20
Maximálne
primárne skóre
15
8
3
26
Typ práce
S možnosťou výberu
odpoveď
S krátkym
odpoveď
S nasadenými
odpoveď
Rozdelenie pracovných úloh podľa úrovne náročnosti:
Obtiažnosť
úlohy
Testovacie čísla
úlohy
Počet úloh
Základňa
A1A15
15
Percento pracovných miest zapnutých
túto úroveň
obtiažnosť C1:
1) Stabilizácia výberu
2) Pozorované v relatívne
konštantné podmienky prostredia
streda
3) Zachováva mutácie vedúce k
menšia variabilita priemeru
hodnoty vlastností
Výber jazdy
Pozorované jednosmerne
C1:
1)
2)
meniace sa podmienky prostredia
3)
Zachováva mutácie vedúce k
iné extrémne prejavy veľkosti
znak (buď v smere posilňovania alebo v
strana oslabenia)
Systém hodnotenia vykonanej testovacej práce (škála prevodu do hodnotenia):
Maximálny počet bodov za prácu 26
Známkou „2“ sa udeľuje, ak študent dosiahol menej ako 33 % z celkového počtu bodov
Skóre „3“, ak je skóre od 33 % do 48 % bodov
Známkou „4“, ak študent dosiahol skóre od 49 % do 81 % bodov
Známkou „5“, ak študent získal viac ako 82 % bodov
Hodnotenie "2"
Hodnotenie "3"
Hodnotenie "4"
Hodnotenie "5"
Menej ako 8 bodov
8 až 12 bodov
13 až 21 bodov
22 až 26 bodov