Презентация, доклад по биологии на тему Эволюция человека

ДНК постоянно мутирует, порождая генетическое разнообразие, которое служит материалом для отбора
Многие генетические мутации не проявляются в фенотипе. (Например, отличия генома человека от генома шимпанзе включает 35 млн замен отдельных нуклеотидов, 5 млн удалений и вставок, слияние двух хромосом и девять инверсий. Это очень небольшая степень различия 1-2 %)
Все типы мутаций наблюдаются сегодня как в природе так и в лаборатории.

Открытия молекулярной генетики

была
важнейшим «моментом истины» в истории эволюционного учения.
«Вещество наследственности» вполне могло оказаться разным у разных видов (например, у человека ДНК, а у шимпанзе какой-нибудь другой биополимер).
Генетический код мог бы также оказаться разным, но и генетический код и «вещество наследственности» оказались одинаковыми у всех форм жизни – от вирусов и бактерий до человека, включительно.

несколько десятков мутаций в гены транспортных РНК, в результате, например, триптофановая тРНК, распознающая кодон УГГ и присоединяющая к синтезируемой молекуле белка АК триптофан, начинает распознавать другой кодон(ы), например АГГ и АГА, которые кодируют аргенин.
Радикальное изменение всех белков.
Такое изменение чрезвычайно вредно для организма.
Как следствие, такая мутация будет отсеяна отбором.
Антиэволюционисты не могут дать внятного объяснения единства генетического кода.

и филогенетическому древу и палеонтологической летописи.
Анализ ДНК позволяет установить степень родства между двумя людьми, и тот же анализ ДНК (сравнение отдельных генов или целых геномов) позволяет выяснить степень родства между видами, а зная количество накопленных различий, исследователи определяют время расхождения двух видов, т.е. время, когда жил их последний общий предок (Например, общий предок человека и шимпанзе жил примерно 6 млн лет назад – находки ископаемых оррорина и сахелантропа).

млрд нуклеотидов должно было приходится в среднем 20 изменений за одно поколение. Сегодня у людей скорость мутаций составляет 10-50 изменений на каждый млрд за одно поколение.

Данные палеонтологии согласуются с результатами ДНК.

составлен минимум 2,3 *1093 разными способами за счет того, что одинаковую по функции и биологически значимым свойствам молекулу белка можно получить с помощью разных АК последовательностей. А каждая из этих последовательностей может быть закодирована 1046 различными последовательностями ДНК (избыточность генетического кода).
АК последовательности у близкородственных видов очень похожи. (Например у человека и шимпанзе подавляющее большинство гомологичных белков различаются лишь на 1-2 АК или не различаются вовсе.)

Нейтральные различия геномов

семей с известной генеалогией, генетики оценивают скорость накоплений различий ДНК.
Появилась возможность оценивать степень родства таких организмов, с которыми у нас нет прямых исторических данных

из 58 случаев для кодирования одной и той же АК используется один и тот же триплет. (например, треонин - АЦА, АЦТ, АЦГ, АЦЦ)

ВЫВОД: Результаты сравнения генов и белков подтверждают представления о родственных связях между видами (эволюционном древе), которые сложились задолго до прочтения геномов. Аналогичные результаты получаются при сравнении практически любых генов в любых группах организмов.

всех организмов – репликация ДНК.
В ДНК всех организмов используются 4 (всего не менее 102) нуклеотида – аденин, гуанин, цитозин, тимин.
Все белки состоят из 20 «основных» АК (всего известно 390) и двух «дополнительных».

Биохимическое единство жизни

уневерсален, не имея никаких прямых доказательств.
1957 г. Бреннер – неперекрываемость генетического кода. (один и тот же нуклеотид не может входить в состав двух и более триплетов).
1961 г. Ф. Крик – «Общая природа генетического кода для белков». Основываясь на эволюционном предсказании об универсальности кода.
Ф. Крик установил триплетность кода, неперекрываемость и наличие «стартовых» кодонов.

Достижения биохимии

13 января 1927 год

Георгий Гамов
20 февраля (4 марта) 1904г. –
19 августа 1968 год

отвечающий за выработку инсулина, и бактерии начинают синтезировать человеческий гормон.
Пути метаболизма в клетках всех организмов крайне похожи.
Гликолиз у всех эукариот и большинства прокариот проходит за 10 одинаковых шагов, в одной и той же последовательости, с использованием одних и тех же 10 ферментов
Источник энергии у всех организмов АТФ

и рудиментарная центромера.
У всех человекообразных обезьян по 24 хромосомы, за исключением человека, у которого 23 хромосомы. Человеческая 2-я хромосома является результатом слияния двух хромосом предков.

практически идентичные находящимся 2-й хромосоме человека последовательности ДНК, но они расположены на двух отдельных хромосомах.
На хромосоме человека имеются рудиментарные центромеры. Обычно хромосома имеет одну ценромеру, но на длинном плече 2-й хромосомы наблюдаются остатки второй.
Рудиментраные теломеры.

Доказательства слияния хромосом.

и других обезьян от общего предка.

свой геном в геном клеток зараженного организма.
Если вирус встроился в геном стволовой половой клетки, то встроенную вирусную последовательность могут унаследовать потомки инфицированной особи.
Ретровирусы встраиваются случайно в геном разных организмов.
Встроенный геном одного и того же ретровируса может присутствовать у двух разных животных на одной и той же позиции в ДНК только в том случае, если эти животные произошли от общего предка.
Около 1% человеческого генома занимают эндогенные ретровирусы. Некоторые ретровирусы встречаются как у шимпанзе так и у человека, при чем в одних и тех же позициях в геноме.

Эндогенные ретровирусы

у шимпанзе так и у человека, при чем в одних и тех же позициях в геноме.
Распределение эндогенных ретровирусов в точности соответствует филогенетического дереву.
«молекулярное одомашнивание» - некоторые отдельные фрагменты ретровирусных геномов иногда «кооперируются» хозяином для выполнения каких-то полезных функций.
Большинство ретровирусных геномов, бесполезны для хозяина, да и «молекулярное одомашнивание» не может объяснить факт их присутствия в одних и тех же местах в геномах разных видов.

«рабочие» гены из строя.
Псевдогены – «генетические рудименты».
Псевдогены могут сохранятся в геноме в качестве ненужного «балласта».
Псевдогены представляют собой своеобразную «историческую хронику», рассказывающую об образе жизни и адаптациях далеких предков изучаемого организма.

Псевдогены

других таксонов) основанное на гипотезе, согласно которой эволюционно значимые замены в НК или АК в белках происходят с практически постоянной скоростью.
1962 г. – «Гипотеза молекулярных часов», Э. Цукеркамдлем, Л. Поллинг
Количество АК различий в гемоглобине растет линейно со временем – скорость эволюционного изменения каждого белка приблизительно постоянна.
1963 г. Марголиаш обнаружил феномен «генетической эквидистантности», заключается в независимости эволюции АК последовательности в белках и морфологической эволюции.

«Молекулярные часы».

естественному отбору характер.

Автор нейтральной теории эволюции: Мото Кимурай конец 1960-х.

Нейтральная теория молекулярной эволюции.

большинстве случаев родственных связей, полученных при помощи палеонтологических, морфологических, систематических, биогеографических, методов систематики, эмбриологии, а это в конечном счете подтверждает объективность эволюционных событий.

Вывод