§ 13.3. МІКРОЕВОЛЮЦІЯ

• Назад до змісту

НАВЧАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ

Що відрізняє мікроеволюційний рівень еволюційних явищ? Пояснення з використанням табличної схеми «Біодіада». МІКРОЕВОЛЮЦІЯ

Р Формулює визначення терміну «МІКРОЕВОЛЮЦІЯ»:
Мікроеволюція — це процес зміни генетичної структури популяції з часом, що відбувається всередині виду й завершується формуванням адаптацій та утворенням нових популяцій чи підвидів.

В Визначає сутність схеми:

• Елементарна одиниця мікроеволюції: популяція, оскільки саме в ній накопичуються мутації, відбувається вільне схрещування та діє природний добір.
• Елементарний мікроеволюційний матеріал: мутації та рекомбінації, які забезпечують генетичну різноманітність особин популяції.
• Елементарна мікроеволюційна подія: зміна генофонду (генетичної структури) популяції, що веде до заміщення одних алелів іншими.
• Елементарні чинники мікроеволюції: потік генів, дрейф генів, хвилі життя та просторова чи біологічна ізоляція.
• Рушійна сила мікроеволюції: природний добір як наслідок боротьби за існування, що закріплює корисні адаптації.

К Конструює схему:

С Пояснює: особливості мікроеволюції та формулює висновок:
Мікроеволюційні процеси є початковим етапом еволюції живої природи. Вони здійснюються впродовж відносно короткого часу безпосередньо в популяціях, забезпечуючи перетворення генофонду під спрямовуючою дією природного добору відповідно до змін довкілля.

РОЗВИВАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ

Які основні групи організмових адаптацій? ПРАКТИЧНА РОБОТА 13. Дослідження різноманітності адаптацій

Р Визначає пізнавальну ситуацію (об’єкт, предмет, проблема дослідження):

• Об’єкт дослідження: морфологічні та етологічні пристосування тварин.
• Предмет дослідження: різноманітність типів захисного забарвлення, форми тіла й поведінки у виживання організмів.
• Проблема дослідження: як саме адаптації сприяють захисту від хижаків, маскуванню або ефективному розмноженню у природному середовищі.

В Формулює очікувані результати (мета і гіпотеза) дослідження:

• Мета: вивчити та класифікувати різні форми адаптацій організмів, навчитися розпізнавати мімікрію, маскування, захисне, застережне, погрозливе та приваблювальне забарвлення.
• Гіпотеза: різноманітність організмових адаптацій є наслідком спрямованої дії природного добору, що підвищує шанси особин на збереження життя та успішне розмноження.

К Розв’язує вправи:

Вправа 1. Увідповіднює ілюстрації (І–VІ), значення (1–6) та назву (А–Е) адаптацій запропонованих тварин:

• І — 1 Погрозлива поза жука-бомбардира — Д Погрозливий прояв поведінки
• ІІ — 2 Забарвлення жалячих комах (оси, бджоли) — Г Застережне забарвлення
• ІІІ — 3 Зимове забарвлення у зайців-біляків — В Захисне забарвлення
• ІV — 4 Метелик-каліма з візерунком очей сови — А Мімікрія
• V — 5 Схожість паличника до гілочок — Б Маскування
• VІ — 6 Забарвлення самця мандаринки — Е Приваблювальне забарвлення

Вправа 2. Увідповіднює ілюстрації (І–V), значення (1–5) та назву (А–Д) адаптацій запропонованих тварин:

• І — 1 Подібність бджоловидки звичайної до бджоли — Д Мімікрія
• ІІ — 2 Камуфляж листкоподібного гекона — Г Маскування
• ІІІ — 3 Забарвлення куріпки білої — Б Захисне забарвлення
• ІV — 4 Забарвлення саламандри плямистої — А Застережне забарвлення
• V — 5 Забарвлення самця вивільги — В Приваблювальне забарвлення

С Організовує: ДОСЛІДЖЕННЯ різноманітності організмових адаптацій з формулюванням висновку:
Організмові адаптації формуються історично під дією природного добору. Вони поділяються на морфологічні, фізіологічні та етологічні. Будь-яка адаптація має відносний характер: вона є доцільною і корисною лише в конкретних сталих умовах існування виду.

ЦІННІСНЕ ЗАВДАННЯ

Які причини та наслідки змін генетичної структури популяцій? Домашній практикум. Розв’язування вправ «Закономірності мікроеволюції»

Р Формулює закон генетичної рівноваги в популяціях:
Закон Харді-Вайнберга стверджує, що в ідеальній великій популяції за умов вільного схрещування, відсутності мутацій, добору й міграцій частоти алелів та генотипів залишаються незмінними з покоління в покоління.

В Розв’язує вправу за поданим зразком:
Вправа 1. На одному з островів було впольовано $10\,000$ лисиць: $9991$ рудих і $9$ білих. Визначте співвідношення рудих гомозиготних, рудих гетерозиготних і білих лисиць у цій популяції.

Розв’язання:
Білий колір є рецесивною ознакою ($а$), а рудий — домінатною ($А$).
Частота особин із рецесивним фенотипом (гомозигот $аа$):
$q^2(aa) = \dfrac{9}{10\,000} = 0{,}0009$.

Частота рецесивного алеля $a$:
$q(a) = \sqrt{0{,}0009} = 0{,}03$.

Частота домінантного алеля $A$:
$p(A) = 1 - q = 1 - 0{,}03 = 0{,}97$.

Частоти генотипів за рівнянням $p^2(AA) + 2pq(Aa) + q^2(aa) = 1$:
Частота рудих гомозигот ($АА$):
$p^2(AA) = 0{,}97^2 = 0{,}9409$, або $94{,}09\%$.

Частота рудих гетерозигот ($Аа$):
$2pq(Aa) = 2 \cdot 0{,}97 \cdot 0{,}03 = 0{,}0582$, або $5{,}82\%$.

Частота білих гомозигот ($аа$):
$q^2(aa) = 0{,}0009$, або $0{,}09\%$.

Відповідь: рудих гомозигот ($AA$) — $94{,}09\%$, рудих гетерозигот ($Aa$) — $5{,}82\%$, білих гомозигот ($aa$) — $0{,}09\%$.

К Розв’язує самостійно вправу:
Вправа 2. До складу популяції входять $9\%$ гомозигот $AA$, $49\%$ гомозигот $aa$ і $42\%$ гетерозигот $Aa$. Визначте частоту алелів $A$ і $a$ в популяції.

Розв’язання:
Частота гомозигот $AA$: $p^2(AA) = 0{,}09$.
Частота гомозигот $aa$: $q^2(aa) = 0{,}49$.
Частота гетерозигот $Aa$: $2pq(Aa) = 0{,}42$.

Частоту алеля $A$ визначаємо як квадратний корінь із частоти гомозигот $AA$:
$p(A) = \sqrt{0{,}09} = 0{,}3$, або $30\%$.

Частоту алеля $a$ визначаємо як квадратний корінь із частоти гомозигот $aa$:
$q(a) = \sqrt{0{,}49} = 0{,}7$, або $70\%$.

Перевірка генетичної рівноваги:
$p + q = 0{,}3 + 0{,}7 = 1{,}0$.

Відповідь: частота алеля $A$ становить $0{,}3$ ($30\%$), частота алеля $a$ становить $0{,}7$ ($70\%$).

С Виявляє ставлення на рівні реагування та пояснює мікроеволюційні зміни з позиції ПРИЧИН та НАСЛІДКІВ:

• Причини: мутаційний процес, випадковий дрейф генів, ізоляція популяцій та зміна кліматичних факторів довкілля.
• Наслідки: зміщення рівноваги частот алелів, поява та поширення нових корисних ознак або елімінація шкідливих алелів, що веде до адаптаціогенезу або виникнення нових підвидів.

САМОРОЗВИТОК

САМОНАВЧАННЯ

Комунікаційне завдання. Вправа на розвиток комунікаційних навичок

Вправа. Гра «Розшукай сховані терміни на тему «Мікроеволюція»:

Шість обраних термінів теми:

1. Популяція
2. Мутація
3. Добір
4. Дрейф
5. Ізоляція
6. Адаптація

Заповнена сітка літер зі схованими термінами (розмір $8 \times 8$ клітинок):

Сховані слова розміщені горизонтально у рядках: 1-2 (ПОПУЛЯЦІЯ), 3 (МУТАЦІЯ), 4 (ДОБІР), 5 (ДРЕЙФ), 6-7 (ІЗОЛЯЦІЯ), 8 (АДАПТАЦІЯ).

САМООЦІНЮВАННЯ

ТРЕНУВАЛЬНІ ТЕСТИ НА ТЕМУ «ТВАРИНИ БУДУЮТЬ»

1. Біологія +… Візерунчасті кола риб. Що є фізіологічною основою такої поведінки голкобрюха?
А розумова діяльність
Б безумовний статевий рефлекс
В репродуктивний інстинкт ✅
Г динамічний стереотип
Д умовний статевий рефлекс

Обґрунтування: складна вроджена ланцюгова послідовність шлюбних дій тварин, спрямована на розмноження та приваблення партнера, є проявом репродуктивного інстинкту.

2. Біологія +… Мистецькі візерунки павуків. Як називається наука, що вивчає павуків та їх павутину?
А іхтіологія
Б акарологія
В арахнологія ✅
Г орнітологія
Д ентомологія

Обґрунтування: арахнологія — це розділ зоології, що вивчає павукоподібних (павуків, косариків, скорпіонів тощо).