Эффективность естественного отбора зависит от плотности популяции. Так, если небольшую территорию занимает многочисленная популяция, то интенсивность естественного отбора высокая. Какова причина данной закономерности? Ответ поясните. Известно, что в геноме живых организмов имеются вредные мутации, понижающие приспособленность. В геноме каких организмов больше вредных мутаций: лесного африканского слона (Loxodonta cyclotis) или пекарских дрожжей (Saccharomyces cerevisiae)? Ответ поясните с позиции популяционной структуры видов.

1) высокая конкуренция; 2) при высокой плотности популяции уменьшается количество ресурсов в расчёте на одну особь ИЛИ 1) влияние паразитов (хищников); 2) в плотной популяции паразиты легко/быстро распространяются (хищники быстро находят жертву); 3) в геноме лесного африканского слона; 4) плотность популяции слонов существенно меньше популяции пекарских дрожжей; 5) естественный отбор действует менее эффективно, и вредные признаки могут закрепиться в популяции.

За последние два миллиона лет объём мозга в эволюционной линии, ведущей к человеку, увеличился втрое. Так, у австралопитеков объём мозга составлял 400-500 см³, тогда как у современного человека он составляет 1200-1500 см³. Однако большой объём мозга не является безусловным преимуществом. Какие три негативных эффекта оказывает на приспособленность большой мозг человека в разные периоды онтогенеза, начиная с момента процесса рождения? Тем не менее в эволюционной линии человека был отбор, нацеленный на увеличенный объём мозга. Считается, что это стало возможным благодаря множеству положительных обратных связей. Как связаны между собой увеличенный объём головного мозга, развитие материальной культуры человека и его эффективное социальное обучение? Укажите три варианта положительной обратной связи.

1) большой мозг потребляет много энергии (является энергозатратным для поддержания органом) ИЛИ 1) чтобы поддерживать работу крупного мозга, необходимо много пищи; 2) большой головной мозг затрудняет процесс рождения (делает роды более травматичными); 3) большой головной мозг растёт в первые годы жизни, поэтому у новорождённых он недоразвит ИЛИ 3) развитие большого мозга требует высокого родительского вклада (длительный период детства и подросткового возраста); 4) более сложная материальная культура требует большей памяти (большего объёма мозга) ИЛИ 4) более сложная материальная культура требует развития эффективных навыков обучения ИЛИ 4) при усложнении материальной культуры преимущество получали особи с увеличенным объёмом мозга; 5) более эффективные навыки социального обучения требуют большей памяти (большего объёма мозга); 6) больший объём мозга позволяет совершенствовать материальную культуру и социальное обучение ИЛИ 6) более эффективные навыки социального обучения позволяют поддерживать сложную материальную культуру.

Мейотический драйв – это нарушение нормального распределения хромосом во время мейоза. У мышей существует ген, рецессивный аллель t которого подвергается мейотическому драйву. У гетерозиготы (Tt) соотношение гамет составляет 99:1 с преобладанием рецессивного аллеля. Гомозиготы по рецессивному аллелю являются бесплодными. Сперматозоиды с генотипом t во время гаметогенеза синтезируют белковый токсин, который убивает нормальные сперматозоиды. При этом сами сперматозоиды с аллелем t не гибнут, так как синтезируют противоядие. Какое соотношение гамет должно быть у гетерозиготы Tt без мейотического драйва? Объясните, почему данный аллель снижает приспособленность (плодовитость) мышей. Почему данный аллель не может зафиксироваться (достигнуть частоты 1) в популяции? Известно, что в популяциях, где самки в одном помёте могут иметь потомство от разных самцов, частота аллеля t меньше. Как можно объяснить данную закономерность?

1) соотношение 1:1 (50:50); 2) наличие данного аллеля снижает количество нормальных (здоровых) сперматозоидов; 3) при повышении частоты аллеля увеличивается доля гомозигот (рецессивных гомозигот) в популяциях; 4) рецессивные гомозиготы не оставляют потомства, что приводит к снижению частоты аллеля; 5) в таких популяциях самки могут спариваться с самцами: с доминантными гомозиготами (ТТ), с гетерозиготами (Tt); 6) повышается вероятность спаривания с самцами с доминантной гомозиготой (увеличивается доля доминантных сперматозоидов; снижается доля рецессивных сперматозоидов).

Млекопитающие способны переваривать крахмал за счёт наличия ферментов α-амилаз. Известно, что в геноме у неандертальцев и денисовцев, а также у современных шимпанзе имеется три гена, кодирующих α-амилазы, две из которых образуется в поджелудочной железе и одна – в слюнных железах. Однако у человека разумного примерно 12 000 лет назад во многих популяциях количество рабочих копий генов амилаз начало увеличиваться. В настоящее время в разных популяциях человека существует от 5 до 32 копий генов α-амилаз. Как формировалась положительная обратная связь между естественным отбором в пользу людей, обладающим большим количеством копий генов амилаз, и появлением земледелия? Как можно объяснить тот факт, что этот процесс происходил в нескольких популяциях параллельно, и в разных популяциях существуют разные варианты амилаз?

1) благодаря земледелию сформировался новый питательный ресурс – крахмалоносные клубни (растения, корни) ИЛИ 1) земледелие привело к постоянному (интенсивному) использованию крахмала человеком; 2) большое количество копий генов амилаз позволяет эффективнее переварить (разлагать) крахмал (растительную пищу); 3) особи, способные быстрее переваривать крахмал, обладают большей приспособленностью (оставляют больше потомства/ обладают повышенной выживаемостью потомства); 4) большое количество копий генов амилаз быстро распространяется в популяции ИЛИ 4) большое количество копий генов амилаз поддерживается (сохраняется) естественным отбором; 5) земледелие возникло в разных регионах независимо друг от друга; 6) увеличение количества копий (дупликация) генов амилаз происходили независимо друг от друга ИЛИ 6) к одному фенотипическому эффекту может приводить увеличение количества копий (дупликации) разных генов амилаз.

Окраска тела у атлантической сельди (Clupea harengus) контролируется одним геном. Доминантные гомозиготы имеют серебристый цвет; рецессивные гомозиготы - чёрный. Гетерозиготы имеют промежуточную окраску. В равновесной популяции атлантических сельдей на 800 особей приходится 20 чёрных. Популяция попала в новые условия, в которых в результате интенсивного отлова хищниками погибло 50% серебристых особей. Рассчитайте частоты аллелей и частоту (долю) особей с серебристой окраской в изначальной популяции, а также частоты (доли) всех фенотипов в популяции после отлова хищниками. Поясните ход решения. При расчётах округляйте значения до четвёртого знака после запятой.

в изначальной популяции: 1) частота рецессивного аллеля (а или q) составляет 0,1581; частота доминантного аллеля (А или р) - 0,8419; 2) частота особей с серебристой окраской (АА или р2) - 0,7088; в популяции, образовавшейся после отлова: 3) частота фенотипа особей с серебристой окраской (АА) - 0,5489; 4) частота фенотипа особей с промежуточной окраской (Аа) - 0,4123; 5) частота фенотипа особей с чёрной окраской (аа) - 0,0387 (0,0388).