IGCSE, A-Level & AP IGCSE, A-Level & AP Sheet preview · ⁨Предпросмотр листа⁩

Variation and selection · ⁨Вариативность и отбор⁩

IGCSE Biology · ⁨Биология IGCSE⁩ · Topic 18 · ⁨Тема 18⁩

View Slides · ⁨Просмотр слайдов⁩ Train · ⁨Тренировать⁩
Video lesson for this topic · ⁨Видеоурок по этой теме⁩ Open the video page · ⁨Открыть страницу видео⁩
7:35

Вариативность и отбор

В году тысяча восемьсот почти все пяденицы-березовые в Англии были светлыми. Пятьдесят лет спустя, в задымленных городах, почти все они стали черными. Ни одна пяденица…

English narration · English + 中文 subtitles burned in · ⁨Английское озвучивание · Английский + китайские субтитры (встроенные)⁩

18.1

Variation · ⁨Изменчивость⁩
Syllabus · ⁨Программа⁩
English
Core Supplement
1 Describe variation as differences between individuals of the same species
2 State that continuous variation results in a range of phenotypes between two extremes; examples include body length and body mass
3 State that discontinuous variation results in a limited number of phenotypes with no intermediates; examples include ABO blood groups, seed shape in peas and seed colour in peas
4 State that discontinuous variation is usually caused by genes only and continuous variation is caused by both genes and the environment
5 Investigate and describe examples of continuous and discontinuous variation
6 Describe mutation as genetic change 9 Describe gene mutation as a random change in the base sequence of DNA
7 State that mutation is the way in which new alleles are formed 10 State that mutation, meiosis, random mating and random fertilisation are sources of genetic variation in populations
8 State that ionising radiation and some chemicals increase the rate of mutation
Русский
Базовый Дополнительно
1 Определите изменчивость как различия между особями одного вида
2 Укажите, что непрерывная изменчивость приводит к появлению ряда фенотипов между двумя крайними значениями; примеры включают длину тела и массу тела
3 Укажите, что скачкообразная (дискретная) изменчивость приводит к ограниченному числу фенотипов без промежуточных форм; примеры включают группы крови ABO, форму семян гороха и цвет семян гороха
4 Укажите, что скачкообразная изменчивость обычно вызвана только генами, а непрерывная изменчивость вызывается как генами, так и средой обитания
5 Исследуйте и опишите примеры непрерывной и скачкообразной изменчивости
6 Опишите мутацию как генетическое изменение 9 Опишите генную мутацию как случайное изменение последовательности нуклеотидов в ДНК
7 Укажите, что мутация является способом образования новых аллелей 10 Укажите, что мутации, мейоз, случайное спаривание и случайное оплодотворение являются источниками генетической изменчивости в популяциях
8 Укажите, что ионизирующее излучение и некоторые химические вещества увеличивают частоту мутаций

Source: Cambridge International syllabus · ⁨Источник: Программа Cambridge International⁩

English

Variation 变异 means the differences between individuals of the same species 物种. There are two types:

  • continuous variation 连续变异 — a smooth range of phenotypes 表现型 between two extremes (for example body length and body mass).
  • discontinuous variation 不连续变异 — a few separate phenotypes with nothing in between (for example ABO blood groups 血型, or seed shape in peas).

Discontinuous variation is usually caused by genes 基因 only. Continuous variation is caused by both genes and the environment 环境 — for example, your height depends on your genes and also on your diet.

Mutation

A mutation 突变 is a genetic change. Mutations are the way new alleles 等位基因 are made, so they are the original source of all variation. (Supplement) A gene mutation 基因突变 is a random change in the base sequence 碱基序列 of DNA.

Ionising radiation 电离辐射 (such as X-rays) and some chemicals raise the rate 速率 of mutation. (Supplement) Other sources of genetic variation are meiosis 减数分裂, random mating and random fertilisation 受精.

Русский
Большая толпа людей
Люди демонстрируют широкое разнообразие во многих наследственных признаках.

Изменчивость означает различия между особями одного вида. Выделяют два типа:

  • непрерывная изменчивость — плавный диапазон фенотипов между двумя крайностями (например, рост тела и масса тела).
  • непрерывная изменчивость — несколько отдельных фенотипов без промежуточных значений (например, группы крови ABO или форма семян гороха).

Непрерывная изменчивость обычно вызывается только генами. Непрерывная изменчивость вызвана как генами, так и окружающей средой — например, ваш рост зависит от ваших генов, а также от питания.

Два графика: непрерывная изменчивость представлена плавной колоколообразной кривой распределения роста, а непрерывная изменчивость — четырьмя отдельными столбцами для групп крови O, A, B и AB
Непрерывная вариабельность — это плавный диапазон; прерывистая вариабельность падает в отдельные группы

Мутация

Мутация — это генетическое изменение. Мутации являются способом образования новых аллелей, поэтому они составляют первоисточник всей изменчивости. (Дополнительно) Генная мутация представляет собой случайное изменение последовательности оснований ДНК.

Изменение в основаниях ДНК приводит к появлению нового аллеля
Изменение мутацией оснований ДНК приводит к образованию нового аллеля

Ионизирующее излучение (например, рентгеновские лучи) и некоторые химические вещества повышают скорость мутаций. (Дополнительно) Другими источниками генетической изменчивости являются мейоз, случайное спаривание и случайное оплодотворение.

Explore · ⁨Исследовать⁩

Variation lab · ⁨Лабораторная работа: Изменчивость⁩

Classify examples of variation by pattern and cause. · ⁨Классифицируйте примеры изменчивости по паттерну и причине.⁩

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩
English Русский
variation/ˌveərɪˈeɪʃn/ вариация
species/ˈspiːsiːz/ вида
continuous variation/kənˈtɪnjuːəs ˌveərɪˈeɪʃn/ непрерывная изменчивость
phenotypes/ˈfenətaɪps/ фенотипы
discontinuous variation/dɪskənˈtɪnjuːəs ˌveərɪˈeɪʃn/ непрерывная изменчивость
ABO blood groups/ˌeɪ biː ˈəʊ blʌd ɡruːps/ группы крови ABO
genes/dʒiːnz/ гены
environment/enˈvaɪrənmənt/ средой
mutation/mjuːˈteɪʃn/ мутация
alleles/əˈliːlz/ аллели
gene mutation/dʒiːn mjuːˈteɪʃn/ мутация гена
base sequence/beɪs ˈsiːkwəns/ последовательность оснований
ionising radiation/ˈaɪənaɪzɪŋ ˌreɪdɪˈeɪʃn/ ионизирующее излучение
rate/reɪt/ скоростью
meiosis/meɪˈəʊsɪs/ мейозу
fertilisation/ˌfɜːtɪlaɪˈzeɪʃn/ оплодотворение
adaptive feature/əˈdæptɪv ˈfiːtʃə/ адаптивная особенность
inherited/ɪnˈherɪtɪd/ наследуемый
survive/səˈvaɪv/ выживать
reproduce/rɪprəˈdjuːs/ размножаться
hydrophytes/ˈhaɪdrəfaɪts/ гидрофиты
xerophytes/ˈzɪərəfaɪts/ ксерофиты
Watch lesson · ⁨Смотреть урок⁩
18.2

Adaptive features · ⁨Адаптивные признаки⁩
Syllabus · ⁨Программа⁩
English
Core Supplement
1 Describe an adaptive feature as an inherited feature that helps an organism to survive and reproduce in its environment
2 Interpret images or other information about a species to describe its adaptive features
3 Explain the adaptive features of hydrophytes and xerophytes to their environments
Русский
Базовый Дополнительно
1 Опишите адаптивный признак как наследственную черту, которая помогает организму выживать и размножаться в своей среде обитания
2 Интерпретируйте изображения или другую информацию о виде, чтобы описать его адаптивные признаки
3 Объясните адаптивные признаки гидрофитов и ксерофитов в контексте их среды обитания

Source: Cambridge International syllabus · ⁨Источник: Программа Cambridge International⁩

English

An adaptive feature 适应特征 is an inherited 遗传 feature that helps an organism to survive 生存 and reproduce 生殖 in its environment.

(Supplement)

  • hydrophytes 水生植物 (water plants) have features such as air spaces to help them float, and stomata on the upper leaf surface.
  • xerophytes 旱生植物 (desert plants) have features such as a thick waxy cuticle, few small stomata, and the ability to store water — all to reduce water loss.
Русский

Адаптивный признак — это наследственный признак, который помогает организму выживать и размножаться в своей среде обитания.

Один верблюд стоит на голой пустынной местности с песчаными дюнами и горами на заднем плане
Верблюд адаптирован к жизни в пустыне: он накапливает жир в горбах и может долго обходиться без воды

(Дополнительно)

  • гидрофиты (водные растения) имеют такие особенности, как воздушные полости, помогающие им плавать, и устьица на верхней поверхности листа.
  • ксерофиты (пустынные растения) имеют такие особенности, как толстая восковая кутикула, малое количество мелких устьиц и способность накапливать воду — все это служит для уменьшения потери воды.
Explore · ⁨Исследовать⁩

Selection shapes adaptations · ⁨Отбор формирует адаптации⁩

On a dark, sooty tree the better-camouflaged moths survive and breed, so the population shifts — adaptive features arise by natural selection. · ⁨На темном, сажевом дереве лучше маскирующиеся бабочки выживают и размножаются, поэтому популяция смещается — адаптивные признаки возникают благодаря естественному отбору.⁩

Watch lesson · ⁨Смотреть урок⁩
18.3

Natural selection · ⁨Естественный отбор⁩
Syllabus · ⁨Программа⁩
English
Core Supplement
1 Describe natural selection with reference to: (a) genetic variation within populations (b) production of many offspring (c) struggle for survival, including competition for resources (d) a greater chance of reproduction by individuals that are better adapted to the environment than others (e) these individuals pass on their alleles to the next generation 4 Describe adaptation as the process, resulting from natural selection, by which populations become more suited to their environment over many generations
5 Describe the development of strains of antibiotic resistant bacteria as an example of natural selection
2 Describe selective breeding with reference to: (a) selection by humans of individuals with desirable features (b) crossing these individuals to produce the next generation (c) selection of offspring showing the desirable features
3 Outline how selective breeding by artificial selection is carried out over many generations to improve crop plants and domesticated animals and apply this to given contexts 6 Outline the differences between natural and artificial selection
Русский
Базовый Дополнительно
1 Опишите естественный отбор в связи с: (a) генетической изменчивостью внутри популяций (b) производством большого количества потомства (c) борьбой за существование, включая конкуренцию за ресурсы (c) большей вероятностью репродукции у особей, лучше адаптированных к среде обитания, чем другие (e) передачей этими особями своих аллелей следующему поколению 4 Опишите адаптацию как процесс, возникающий в результате естественного отбора, благодаря которому популяции становятся более приспособленными к своей среде обитания на протяжении многих поколений
5 Опишите развитие штаммов бактерий, устойчивых к антибиотикам, как пример естественного отбора
2 Опишите искусственный отбор в связи с: (a) выбором человеком особей с желательными признаками (b) скрещиванием этих особей для получения следующего поколения (c) отбором потомков, демонстрирующих желательные признаки
3 Кратко изложите, как искусственный отбор осуществляется на протяжении многих поколений для улучшения сельскохозяйственных культур и одомашненных животных, и примените это к заданным контекстам 6 Кратко изложите различия между естественным и искусственным отбором

Source: Cambridge International syllabus · ⁨Источник: Программа Cambridge International⁩

English
Natural selection: the peppered moth

Natural selection 自然选择 explains how a species becomes better suited to its environment:

  1. there is genetic variation in a population (caused by mutation).
  2. organisms produce many offspring 后代 — more than can survive.
  3. there is a struggle to survive, with competition 竞争 for resources 资源 such as food and space.
  4. the individuals that are better adapted 适应 are more likely to survive and reproduce.
  5. they pass on their alleles, so the helpful alleles become more common in the next generation.

(Supplement) Over many generations this makes the population more suited to its environment; this process is called adaptation. A clear example is antibiotic 抗生素-resistant bacteria 细菌: a few bacteria carry a resistant 耐药 allele and survive the antibiotic, then multiply, until the whole population is resistant.

Worked example. A moth species is mostly pale. Soot darkens the tree trunks the moths rest on, and within a few decades most of the moths are dark. Explain by natural selection. Variation is already there: a few dark moths exist by chance, caused by mutation. On sooty bark the dark moths are better camouflaged, so birds eat fewer of them and they are more likely to survive. The survivors reproduce and pass the allele for dark colour to their offspring, so it becomes more common each generation until most moths are dark. Follow the chain: variation, survival, reproduction, the allele becomes more common. The moths did not turn dark in order to hide - the dark ones simply survived more often.

Русский
Естественный отбор: березовая пяденица

Естественный отбор объясняет, как вид становится лучше приспособленным к своей среде:

  1. В популяции существует генетическая изменчивость (вызванная мутациями).
  2. Организмы производят много потомства — больше, чем может выжить.
  3. Существует борьба за существование с конкуренцией за ресурсы, такие как еда и пространство.
  4. Особи, которые лучше адаптированы, имеют больше шансов выжить и размножиться.
  5. Они передают свои аллели, поэтому полезные аллели становятся более распространенными в следующем поколении.
Блок-схема естественного отбора: изменчивость в популяции, больше потомства, чем может выжить, борьба и конкуренция, лучшие приспособленные выживают и размножаются, и их аллели передаются дальше
Естественный отбор: наиболее приспособленные выживают, размножаются и передают свои аллели
Фотография темной, почти черной бабочки-пяденицы, сидящей с расправленными крыльями на светлой плетеной поверхности
Темная (меланистическая) форма березовой пяденицы — форма, предпочитаемая на покрытой сажей коре

(Дополнительно) На протяжении многих поколений это делает популяцию более приспособленной к своей среде; этот процесс называется адаптацией. Ярким примером являются антибиотикорезистентные бактерии: несколько бактерий несут резистентный аллель и выживают под действием антибиотика, затем размножаются, пока вся популяция не станет устойчивой.

Разобранное решение. Вид бабочек преимущественно светлый. Сажа темнеет стволы деревьев, на которых отдыхают бабочки, и в течение нескольких десятилетий большинство бабочек становятся тёмными. Объясните это с помощью естественного отбора. Вариация уже существует: несколько тёмных бабочек появляются случайно в результате мутации. На сажевой коре тёмные бабочки лучше маскируются, поэтому птицы поедают их меньше, и они имеют больше шансов выжить. Выжившие размножаются и передают аллель тёмной окраски своему потомству, поэтому она становится всё более распространённой из поколения в поколение, пока большинство бабочек не станет тёмным. Проследите цепочку: вариация → выживание → размножение → аллель становится более частым. Бабочки не стали тёмными специально, чтобы спрятаться — тёмные просто чаще выживали.

Explore · ⁨Исследовать⁩

Natural selection · ⁨Естественный отбор⁩

Individuals best suited to their environment survive and pass on their genes — so the population changes over time. · ⁨Индивиды, наиболее приспособленные к среде, выживают и передают свои гены — так популяция меняется со временем.⁩

Explore · ⁨Исследовать⁩

Natural selection · ⁨Естественный отбор⁩

Run the generations: birds eat the moths that stand out, so the camouflaged ones survive and breed — the population shifts to match the forest. · ⁨Запустите поколения: птицы поедают выделяющихся бабочек, поэтому маскирующиеся выживают и размножаются — популяция смещается, чтобы соответствовать лесу.⁩

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩
English Русский
natural selection/ˈnætʃərəl sɪˈlekʃn/ естественный отбор
many offspring/ˈmeni ˈɒfsprɪŋ/ многое потомство
competition/ˌkɒmpəˈtɪʃn/ конкуренция
resources/rɪˈzɔːsɪz/ ресурсы
adapted/əˈdæptɪd/ адаптированный
antibiotic/ˌæntɪbaɪˈɒtɪk/ антибиотик
bacteria/bækˈtɪərɪə/ бактериями
resistant/rɪˈzɪstənt/ устойчивый
Watch lesson · ⁨Смотреть урок⁩
18.3

Selective breeding · ⁨Селекция⁩
English

In selective breeding 选择育种 (also called artificial selection 人工选择), humans choose which organisms breed:

  1. choose the individuals that have the features you want.
  2. cross them to produce the next generation.
  3. choose the offspring that show those features, and repeat over many generations.

This is used to improve crops 农作物 (for example a higher yield) and farm animals (for example cows that give more milk).

(Supplement) The key difference: in natural selection the environment decides which individuals survive; in artificial selection humans decide.

Русский

При селекции (также называемой искусственным отбором) люди выбирают организмы для размножения:

  1. выберите особей, обладающих нужными вам признаками.
  2. скрестите их, чтобы получить следующее поколение.
  3. выберите потомство, демонстрирующее эти признаки, и повторяйте процесс на протяжении многих поколений.
Схема селекции: выбор родителей с желаемым признаком, их скрещивание, выбор лучшего потомства и повторение процесса на протяжении многих поколений для получения улучшенной культуры или породы животных
При селекции люди выбирают, какие организмы будут размножаться, на протяжении многих поколений

Это используется для улучшения культурных растений (например, повышения урожайности) и сельскохозяйственных животных (например, коров, дающих больше молока).

(Дополнение) Ключевое различие: при естественном отборе окружающая среда решает, какие особи выживут; при искусственном отборе решение принимают люди.

Группа черно-белых молочных коров одной породы в фермерском здании
Молочный скот: многопоколенная селекция по удойности
Explore · ⁨Исследовать⁩

Selective breeding · ⁨Селекция⁩

Humans choose which organisms breed, to develop a useful feature over many generations. · ⁨Человек выбирает, какие организмы будут размножаться, чтобы развить полезный признак в течение многих поколений.⁩

Vocabulary · ⁨Словарь⁩ Train · ⁨Тренировать⁩
English Русский
selective breeding/sɪˈlektɪv ˈbriːdɪŋ/ селекция
artificial selection/ˌɑːtɪˈfɪʃl sɪˈlekʃn/ искусственный отбор
crops/krɒps/ урожай / культуры
18.3

Exam tips · ⁨Советы для экзамена⁩
English
  • Continuous variation = a range (genes + environment); discontinuous = separate groups (genes only).
  • Mutation makes new alleles — the source of all variation. Radiation and some chemicals raise the mutation rate.
  • Natural selection: variation → too many offspring → struggle and competition → the best-adapted survive and reproduce → they pass on their alleles.
  • Antibiotic resistance in bacteria is natural selection in action.
  • Selective breeding (artificial selection): humans pick the parents; in natural selection, the environment "picks".
Русский
  • Непрерывная вариация = диапазон (гены + среда); дискретная = отдельные группы (только гены).
  • Мутация создаёт новые аллели — источник всей вариации. Излучение и некоторые химические вещества повышают частоту мутаций.
  • Естественный отбор: вариация → слишком много потомков → борьба за существование и конкуренция → выживают и размножаются наиболее приспособленные → они передают свои аллели.
  • Устойчивость бактерий к антибиотикам является примером действия естественного отбора.
  • Селекция (искусственный отбор): люди выбирают родителей; при естественном отборе «выбирает» среда.

Interactive lessons on this topic · ⁨Интерактивные уроки по этой теме⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨Пройдите его шаг за шагом с упражнениями мгновенной проверки.⁩

Past Papers · ⁨Архив экзаменационных работ⁩

More topics in IGCSE Biology · ⁨Биология IGCSE⁩ · ⁨Больше тем в IGCSE Biology · ⁨Биология IGCSE⁩⁩

Log in or create account · ⁨Войти или создать аккаунт⁩

IGCSE, A-Level & AP