Реферат: по курсу «Концепции современного естествознания»на тему: «Генетика и эволюция»




Скачать 141.53 Kb.
НазваниеРеферат: по курсу «Концепции современного естествознания»на тему: «Генетика и эволюция»
Дата публикации15.04.2014
Размер141.53 Kb.
ТипРеферат
uchebilka.ru > Биология > Реферат
Реферат скачан с сайта allreferat.wow.ua


Генетика и эволюция

Северо-западная академия государственной службы Кафедра философии Реферат:по курсу «Концепции современного естествознания»на тему: «Генетика и эволюция». работу выполнил студент I курса факультета ГиМУ 124 группы Биненко Дмитрий Александрович Работу проверил Должность Доцент Ф.И.О. Евлампиев И. И. Санкт-Петербург 2000 План1. Введение……………………………………………………...3–4 стр.2. Эволюционные воззрения Ламарка…………………………4-5 стр.3. Теория эволюции Дарвина…………………………………...5-9 стр.4. Исследования Грегори Менделя…………………………….9-10 стр. 1. принципы менделевской теории наследственности…10-11 стр. 2. доминантность наследственных признаков ………….11-13 стр.5. Эволюция полигенных систем……………………………….13-15 стр.6. Генетический дрейф.…………………………………………..15-17 стр.7. Заключение. …………………………………………….……...18 стр.8. Список использованной литературы………………………….19 стр.9. Словарь терминов……………………………………………….20 стр. Введение. Эволюция и генетика – это краеугольные камни понимания человечествомсвоего происхождения и путей развития жизни на Земле. В рассмотрении нашейтемы войдут вопросы развития эволюционных учений, начиная с Эмпедокла,жившего в V веке до нашей эры, утверждавшего, что изначально были созданыразличные органы – ноги, руки, ласты и т. д.; и заканчивая последней,наиболее совершенной (широко известной) теорией о происхождении видовЧарльза Дарвина, а также её оппонентов и многочисленных сторонников,самостоятельно занимающихся изучением и разработкой дарвиновской концепции.Также следует сказать, что генетика и эволюция – науки взаимосвязанные.Принципы генетики укрепили и дали прочную научную основу для развитияэволюционных учений. Этот процесс начался с открытием законов Менделя иприменением их к теории эволюции Дарвина. В данной работе были использованы несколько источников: 1) книга известного биолога Ф. Шеппарда «Естественный отбор и наследственность», посвящена исследованию в области эволюционной генетики, где были затронуты вопросы развития теории Дарвина как основополагающего эволюционного учения; 2) книга И. И. Пузанова «Жан Батист Ламарк», рассказывающая о Ламарке, как о зоологе и его реформаторских идей в области системы изучения беспозвоночных;3,4) книга Семена Резника «Раскрывшаяся тайна бытия» и «Книга для чтенияпо дарвинизму» Э. А. Киселева повествуют об истории развития эволюционныхучений и основных законов биологии, их содержанием; 5) учебник Г. И. Рузавина «Концепции современного естествознания»кратко формулирует основные положения теории эволюции;6) учебник «Основы экологии» под редакцией Сапунова В. Б. И Обухова В.Л. раскрывает многие биологические понятия, термины. 2. Эволюционные воззрения Ламарка. Одним из первых ученых, занимавшихся исследованиями теории эволюции,был французский биолог Жан Батист Ламарк (1774-1829) придерживавшийсявзгляда, что виды постепенно изменяются, порождая новые, т. е.эволюционируют. Значительный вклад Ламарка в биологическую мысль состоял втом, что он привел убедительные (для своего времени) аргументы в поддержкутеории эволюции, выступив противником теории независимого и неизменногоразвития видов, утверждавшей, что с течением времени наблюдаются слабыеотклонения от нормальных форм, но, в конце концов, эти уклонившиеся формывозвращаются к прежнему состоянию, что не может привести к возникновениюновых видов. Ламарк выдвинул гипотезу о факторах, контролирующих эволюционныеизменения. Ламарк предполагал, что живые существа обладают способностьюпостепенно в течение многих поколений изменяться от простой структуры илиорганизации к более сложной и совершенной. Также он заметил, что частоиспользуемые органы, как правило, имеют тенденцию увеличиваться в размереи выглядят более развитыми по сравнению с теми, которые менее упражняются.Ученый предположил, что изменения, приобретенные организмом в течениежизни, могут наследоваться потомством в определенной степени. Удивительнотонкую и сложную структуру органов, обеспечивающих приспособленность квыполнению специфических функций, он объяснял изменениями, накапливаемыми впоколениях в результате наследования этих «приобретенных признаков». Заслуга Ламарка состояла в том, что он строго придерживалсяэволюционной теории в то время, когда многие его коллеги твердо верили всоздание определенных видов путем отдельных актов творения. Тем более,механизм наследования имел, вероятно, для него второстепенное значение посравнению с главной целью – убедить всех своих противников в существованиипроцесса эволюции. 3. Теория эволюции Дарвина. Ученым, совершившим переворот в развитии эволюционной теории,является Чарльз Дарвин. Дарвин вывел новую концепцию эволюции. Дарвиновскаяконцепция эволюции признает существование такой групповой изменчивости,которая приобретается организмами под действием определенных факторов,считает, что только случайные индивидуальные изменения, оказывающиесяполезными, могут передаваться по наследству и тем самым влиять на процессдальнейшей эволюции. Вот несколько слов Чарльза Дарвина в обоснование своей гипотезыестественного отбора: «Можно ли сомневаться, учитывая борьбу каждой особиза существование, что любое малое изменение в стремлении, привычках илиинстинктах, способствующее лучшей приспособленности организма к новымусловиям, скажется на его силе и благополучии. В борьбе за существованиеоно дает больше шансов выжить, и те потомки, которые унаследовали этоизменение, пусть даже очень малое, имеют больше преимуществ. Ежегоднопоявляется больше потомков, чем их может выжить. В течение жизни поколениясамый малый выигрыш в балансе укажет, кто должен погибнуть и кто выживет.Пусть такое действие отбора, с одной стороны, и гибель особей, с другой,продолжаются в течение тысяч поколений».(5) Одним из важнейших аспектов теории Дарвина было ограничение половогоотбора от других форм отбора. Дарвин отмечал, что у животных, имеющих двапола, существуют признаки, которые не способствуют выживанию особи и могутбыть даже вредными для нее. В особенности это относится к самцам. Еслисамец имеет такое строение или поведение, способствующее спариванию с нимсамки в присутствии конкурента, то этот признак дает ему преимущества передконкурентом оставить больше потомства. Данный признак, по мнению Дарвина,будет развиваться, и совершенствоваться с течением времени, так как любыевариации, усиливающие его, дадут обладателю новые преимущества, и оноставит больше потомства, чем его менее удачливый соперник. В дальнейшемразвитие признака прекращается лишь тогда, когда его половые преимуществаточно уравновешиваются механическими, физиологическими и другиминедостатками, или, по словам самого Дарвина, когда половой отборуравновешивается равным ему и противоположным по направлению естественнымотбором. Таким образом, Дарвин объяснил развитие многих вторичных половыхпризнаков, таких, как красивые перья у райских птиц и хвостовые перья упавлина, наличие которых объяснить иначе невозможно. В результате своих исследований Дарвин вывел основные принципы своейэволюционной теории: 1) Первый из них постулирует о том, что изменчивость является неотъемлемой частью всего живого. В природе не существуют два совершенно одинаковых, тождественныхорганизма. Мы все тщательнее и глубже изучаем природу и убеждаемся вовсеобщем, универсальном характере изменчивости. Например, на первый взглядможет показаться, что все деревья в сосновом бору одинаковые, но болеевнимательное изучение может некоторые различия между ними. Одна из сосендает более крупные семена, другая – в состоянии лучше переносить засуху, утретей – повышенное содержание хлорофилла в иголках и т. д. В определенныхусловиях это незначительное, на первый взгляд, различие может стать темрешающим изменением, которое и определит, останется ли организм в живых илинет. Дарвин различает два типа изменчивости: 1) «индивидуальная» или «неопределенная» изменчивость, т. е. передающаяся по наследству; 2) «определенная» или «групповая» – подверженная той группе организмов, которые оказываются под воздействием определенного фактора внешней среды. 3) Второй принцип теории Дарвина состоит в раскрытии внутреннего противоречия в развитии живой природы. С одной стороны все виды организмов имеют тенденцию к размножению в геометрической прогрессии, а с другой – выживает и достигает зрелости лишь небольшая часть потомства. Чарльз Дарвин характеризует этот принцип как «борьбу засуществование». Под этим термином Дарвин подразумевает различные отношениямежду организмами, начиная от сотрудничества внутри вида противнеблагоприятных условий окружающей среды, заканчивая конкуренцией междуорганизмами. 4) Третьим принципом называется принципом естественного отбора, играющий фундаментальную роль во всех эволюционных теориях. С помощью этого принципа Дарвин объясняет, почему из большогоколичества организмов выживают и развиваются лишь небольшое количествоособей. Чарльз Дарвин писал: «Выражаясь метафорически, можно сказать, чтоестественный отбор ежедневно и ежечасно расследует по всему светумельчайшие изменения, отбрасывая дурные, сохраняя и слагая хорошие, работаянеслышно и невидимо, где бы и когда ни представился к тому случай, надусовершенствованием каждого органического существа в связи с условиями егожизни, органическими и неорганическими». Самым слабым местом в теории Дарвина были его представления онаследственности. Неясным оставалось тот факт, каким образом изменения,связанные со случайным появлением полезных изменений могут сохраняться впотомстве и передаваться следующему поколению. Таким образом, теорияДарвина нуждалась в доработке и обосновании с учетом других биологическихдисциплин, а в частности – генетики. 4. Исследования Грегори Менделя Дарвин понимал, что для создания теории эволюции необходимо знаниезаконов наследственности. Ко времени издания «Происхождения видов» Дарвинанауке ничего не было известно о наследовании признаков. Согласно взглядамДарвина на наследственность считалось, что некое вещество, образуемоекаждым из родителей, необратимо смешивается в потомстве, что и определяетразвитие определенных признаков у последующих поколений. Исходя из этогосчиталось, что внук имеет смешанную наследственность. Состоящую на однучетверть из вещества (или « крови»), полученного от деда и бабки. И только Грегор Мендель заложил основы современной теориинаследственности, или как её называют сейчас, генетики. 4.1. Принципы менделевской теории наследственности. Менделевская наследственность объединяет пять основных принципов, дваиз которых он сформулировал в виде законов.1) Наследственность дискретна, и за исключением половых хромосом, вклад каждого из родителей в свое потомство равноценен. Материал, определяющий наследственные свойства, передается потомству сперматозоидом и яйцеклеткой и не смешивается. Наследственный материал представляет собой набор дискретных частиц, называемый генами. Гены – это гигантские молекулы, определяющие своим строением и взаимодействием с другими аналогичными молекулами природу наследственных признаков. 2) Наследственные признаки не «загрязняют» друг друга. Гены, полученные потомством от родителей, составляют пары, причем таких пар в организме может быть тысячи. Гены передаются в том же виде, в котором они существовали у предков. 3) При скрещивании двух чистопородных организмов, различающихся по паре контрастирующих признаков, первое поколение, как правило, обладает признаками одного из родителей. Таким образом, исходные (дедовские) формы вновь выявляются во втором поколении, или, как сейчас говорят, выщепляются. Это первый закон Менделя, подтверждающий вышеизложенное второе положение, называемый законом расщепленя. 4) Если скрестить организмы, различающиеся по двум или большему числу пар контрастирующих признаков, то во втором поколении эти признаки распределяются совершенно независимо друг от друга. Это правило получило название закон независимого распределения. 5) Пятым принципом теории наследственности Менделя доказывалась исключительная стабильность генов. Гены редко претерпевают изменения (мутируют) с образованием разнообразных форм (мутантов). Эти изменения могут вызывать появление новых наследственных признаков. Из 50 000 тысяч половых клеток только одна из них будет нести мутационное изменение по какому-либо гену. Значительная часть половых клеток будет нести, по крайней мере, одну новую мутацию. 3. Доминантность наследственных признаков. Прежде чем говорить о доминантности, следует раскрыть следующиепонятия: аллели, гомозиготы, гетерозиготы. Гены, контролирующие наследственные свойства, заключены вхромосомах. Хромосомы парные, поэтому каждый ген в клетке представлендважды, по одному в каждой хромосоме и в том же месте хромосомы. Гены,расположенные в одном и том же месте хромосомы называются аллеморфами(аллелями). Они могут быть одинаковыми, а могут различаться. Организм,имеющий пару одинаковых аллельных генов, называется гомозиготным. Организм,несущий два различных аллеморфа, называется гетерозиготным. Мендель работал с двумя чистыми линиями гороха: одна из которых сзелеными семенами gg, а другая с желтыми GG. (gg – рецессивный признакзеленых семян, GG – доминантный признак желтых семян). По внешнему видуобразуется два вида типа семян в отношении 3 желтых к 1 зеленому. Фенотипомназывается совокупность признаков, которыми обладает организм, агенетический состав, определяющий эти признаки, называется генотипом. Вменделевском скрещивании имеется только два разных фенотипа во второмпоколении в отношении 3 желтых к 1 зеленому, но три генотипа в отношении1GG: 2Gg:1gg. При скрещивании из двух чистых линий, различающих признаков, можноопределить доминантность одного из признаков по расщеплению во второмпоколении. Если один из признаков доминирует, то мы получим два фенотипа вотношении 3: 1, где особей с доминантным признаком большинство. Но приотстутствии доминантности будет расщепление в отношении 1: 2: 1, гдебольшинство гетерозигот. В приведенной схеме 1 даны результаты возвратногоскрещивания, где соотношение гетерозигот к гомозиготам равно 1: 1. 5. Эволюция полигенных систем. Гены, каждый из которых сам по себе дает незначительный кумулятивныйэффект, а в сумме котролируют непрерывную изменчивость, называютполигенами. Особенно много занимался исследованиями в этой областианглийский ученый К. Мазер. Между генами с сильным действием (главнымигенами) и генами со слабым действием (полигенами) нет абсолютного различия,потому что гены могут вызывать также промежуточные эффекты. Кроме того,гены, оказывающие сильное действие на одни признаки, могут оказывать слабоедействие на другие. В любых условиях ненаправленные изменения признака лишь послучайности могут оказаться благоприятными. Современный уровень развитиягенетики показывает, что чем сильнее изменение, тем больше вероятность, чтооно окажется вредным. Поэтому большинство эволюционных изменений должнобыть вызвано накоплением многих изменений. Исходя из того, что одни гены влияют на проявление других, в процессеотбора в организме вырабатывается сбалансированная система генов,называемая генным комплексом. В одной и той же хромосоме находятся гены, контролирующие различныепризнаки. Поэтому при проведении опыта по отбору какого-либо признакаотбирают не только новые комбинации полигенов, влияющих на этот признак,но также аллели других локусов, которые влияют на другие признаки, норасположены в другой хромосоме. Это означает то, что в прессе отбораизменяются не только те признаки, по которым ведут отбор, но также идругие. «Несмотря на то, что отбор иногда бывает очень интенсивным, эволюцияобычно протекает медленно. Это объясняется двумя обстоятельствами. Во-первых, организмы обычно хорошо приспособлены к среде в результатеестественного отбора, так что любое изменение признаков большей частинеблагоприятно. Во-вторых, если даже происходит такое изменение в среде,что выражение признака становится неоптимальным, любое его изменение будетзатруднено вследствии нарушения всей сбалансированной системы полигенов.После того как какой-либо признак изменится под действием отбора, то,прежде чем будет достигнут дальнейший прогресс, многие другие признакитакже должны стать приспособленными».(1) В процессе эволюции вырабатывается определенный генетическийкомплекс, обеспечивающий фенотипическую пластичность. Каждый признакразвивается в результате взаимодействия среды и генотипа. Различные условиябудут по-разному влиять на выражение признака, как, например, на вес семянили рост человека. Значит, будут отбираться те гены или генные комбинации,которые во взаимодействии с данными условиями дадут приспособленныйфенотип. Таким образом, создается устойчивый генный комплекс,обеспечивающий приспособление к любым условиям среды, с которым можетстолкнуться организм и где еще не шел естественный отбор. 6. Генетический дрейф. Кроме естественного отбора, существует еще один фактор, который можетспособствовать повышению концентрации мутантного гена в популяции и дажеполностью вытеснить его нормальный алллеломорф. Биолог С. Райт исследовал этот случайный процесс (генетический дрейф)при помощи математических моделей и применил этот принцип к изучениюпроблем эволюции. При постоянных условиях генетический дрейф имеетрешающее значение в очень маленьких популяциях, следовательно, популяциястановится гомозиготной по многим генам и генетическая изменчивостьуменьшается. Также он полагал, что вследствие дрейфа в популяции могутвозникнуть признаки вредные наследственные признаки, в результате чеготакая популяция может погибнуть и не внести свой вклад в эволюцию вида. Сдругой стороны, в очень больших популяциях решающим фактором являетсяотбор, поэтому генетическая изменчивость в популяции снова будетнезначительна. Популяция постепенно хорошо приспосабливается к условиямокружающей среды, но дальнейшие эволюционные изменения зависят от появленияновых благоприятных мутаций. Такие мутации происходят медленно, поэтомуэволюция в больших популяциях идет медленно. В популяциях промежуточнойвеличины генетическая изменчивость повышена, новые выгодные комбинациигенов образуются случайно, и эволюция идет быстрее, чем двух другихописанных выше случаях популяциях. Также следует помнить, что, когда один аллель теряется из популяции,он может вновь появиться только благодаря определенной мутации. Но вслучае, если вид разделен на ряд популяций, в одних из которых потерян одиналлель, а в других другой, то утерянный из данной популяции ген можетпоявиться в ней благодаря миграции из другой популяции, где есть данныйген. Вот таким образом сохранится генетическая изменчивость. Исходя изэтого Райт, предположил, что наиболее быстрые эволюционные изменения будутпроисходить у видов, подразделенных на многочисленные популяции различнойвеличины, причем между популяциями возможна некоторая миграция. Райт соглашался с тем, что естественный отбор – один из важнейшихфакторов эволюции, однако генетический дрейф, по его мнению, также являетсясущественным фактором, определяющим длительные эволюционные изменениявнутри вида, и что многие признаки, отличающие один вид от другого,возникли путем дрейфа генов и были безразличны или даже вредны по своемувлиянию на жизнеспособность организмов. По поводу теории генетического дрейфа разгорались споры между учеными– биологами. Например, Т. Добжанский считал, что не имеет смысла ставитьвопрос, какой фактор играет большую роль – генетический дрейф илиестественный отбор. Эти факторы взаимодействуют между собой. Возможны двеситуации: 1) Если в эволюции каких-либо видов главенствующее положение занимает отбор, то в этом случае будет наблюдаться или направленное изменение частот генов, или стабильное состояние, определяемое условиями окружающей среды. 2) Когда же на протяжении длительного периода времени более важен дрейф, то тогда направленные эволюционные изменения не будут связаны с природными условиями и даже возникшие незначительные неблагоприятные признаки могут широко распространиться в популяции. В целом же генетический дрейф исследован еще недостаточно хорошо иопределенного, единого мнения об этом факторе еще в науке не сложилось. 7. Заключение. Исследования в области генетики и экологии выявили ряд факторов,контролирующих выработку приспособлений и видообразование. Силы, лежащие воснове эволюции семейств, порядков и классов, не могут быть так легкоопределены. Синтез генетики и эволюции в основном состоял во взаимодействиименделевской теории наследственности и великой по своей научной значимоститеории Дарвина. На современном этапе развития генетики и эволюции все большеезначение приобретает генная инженерия. Ученым удалось расшифроватьструктуру молекулы ДНК, что позволило создавать на базе известных видовновые, с заранее запрограммированными, не свойственными этому видукачествами. Серьезнейшей проблемой в практическом использовании геннойинженерии является безопасность продуктов применения продуктов геннойинженерии для существования Человечества. Наряду с этим выступает проблемаклонирования, т.е. производства организмов абсолютно схожих по своеймолекулярной структуре, а также измененной в соответствии с требованиямиученых. Клонирование влечет за собой множество морально- этических проблем,главной из которых является клонирование человека. 8. Список литературы. 1. Шеппард Ф. М. Естественный отбор и наследственность.- М.: Просвещение, 1970. 2. Киселева Э. А. Книга для чтения по дарвинизму. – М.: Просвещение, 1970. 3. Пузанов И. И. Жан Батист Ламарк.- М.: Просвещение, 1959. 4. Резник С. Раскрывшаяся тайна бытия. – М.: Знание, 1976. 5. Рузавин Г. И. Концепции современного естествознания. –М.: Юнити, 2000. 6. Основы экологии./ под ред. Обухова В. Л. и Сапунова В. Б.- С.-Пб : Специальная литература, 1998. 9. Словарь терминов. Аллели- гены, расположенные в одном и том же месте хромосомы. Вид- совокупность живых организмов, населяющих определеннуюэкологическую нишу, имеющая общность строения и физиологии и составляющаяцельную генетическую систему. Гаметы- женские и мужские половые клетки, обеспечивающие при слиянииразвитие новой особи и передачу наследственных признаков от родителей кпотомкам. Гены- это гигантские молекулы, определяющие своим строением ивзаимодействием с другими аналогичными молекулами природу наследственныхпризнаков. ДНК- (кратко) носитель определенной генетической информации,определенные участки которой соответствуют определенным генам. Локус- определенный участок на хромосоме. Хромосома- структурный элемент ядра клетки, в котором заключенанаследственная информация организма.-----------------------[pic]

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Реферат: по курсу «Концепции современного естествознания»на тему: «Генетика и эволюция» iconРеферат По дисциплине «Концепции современного естествознания» на...

Реферат: по курсу «Концепции современного естествознания»на тему: «Генетика и эволюция» iconРеферат по концепции современного естествознания на тему: «Кибернетика наука ХХ века»

Реферат: по курсу «Концепции современного естествознания»на тему: «Генетика и эволюция» iconРеферат по предмету: «Концепции современного естествознания» на тему:...

Реферат: по курсу «Концепции современного естествознания»на тему: «Генетика и эволюция» iconРеферат по концепции современного естествознания на тему: «Земная...

Реферат: по курсу «Концепции современного естествознания»на тему: «Генетика и эволюция» iconКонтрольная работа по курсу: «Концепции современного естествознания»...

Реферат: по курсу «Концепции современного естествознания»на тему: «Генетика и эволюция» iconУчебник подготовлен в соответствии с требованиями Государственного...
С14 Концепции современного естествознания: учебник для студентов вузов, обучающихся по гуманитарным специальностям и специальностям...

Реферат: по курсу «Концепции современного естествознания»на тему: «Генетика и эволюция» iconКурсовая работа По предмету: Концепции современного естествознания на тему «Кислотные дожди»

Реферат: по курсу «Концепции современного естествознания»на тему: «Генетика и эволюция» iconКурсовая работа по курсу «Концепции Современного Естествознания»...

Реферат: по курсу «Концепции современного естествознания»на тему: «Генетика и эволюция» iconКонтрольная работа по курсу «Концепции современного естествознания»...

Реферат: по курсу «Концепции современного естествознания»на тему: «Генетика и эволюция» iconЮжно-Уральский Государственный университет Факультет «Экономика и...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<