Презентация по биологии на тему "Изменчивость" (11 класс)

• 1 слайд

  ИЗМЕНЧИВОСТЬ
  ГБОУ № 1602
  Учитель биологии
  Глушкова Наталия Борисовна
  

• 2 слайд

• 3 слайд

  Изменчивость – способность организмов приобретать новые и терять старые признаки под воздействием различных факторов. Благодаря изменчивости особи в пределах вида различаются между собой.
  ИЗМЕНЧИВОСТЬ
  

• 4 слайд

  Изменчивость – это свойство живых организмов существовать в различных формах (вариантах).
  

• 5 слайд

   Наследственная (генотипическая)
  изменчивость связана с изменением самого генетического материала
  Ненаследственная
  (фенотипическая, модификационная) изменчивость – это способность организмов изменять свой фенотип под влиянием различных факторов.
  Причиной модификационной изменчивости являются изменения внешней среды обитания организма или его внутренней среды.
  Причина
  Изменение
  в генотипе
  генов, хромосом, набора хромосом
  

• 6 слайд

  Ненаследственная
  Причиной модификационной изменчивости являются изменения внешней среды обитания организма или его внутренней среды.
  Виды изменчивости
   Наследственная (генотипическая)
  изменчивость связана с изменением самого генетического материала.
  

• 7 слайд

  Шесть названий
  ненаследственной изменчивости
  Модификационная (возникает под действием окружающей среды ), потому что на основе одного генотипа можно получить несколько разных модификаций. Например, можно разрезать корень одуванчика на 2 части и посадить их в разные условия; вырастут разные растения, хотя генотип у них одинаковый.
  Ненаследственная – потому что не передается по наследству
  Фенотипическая – потому что изменения происходят в фенотипе, т.е. в признаках организма, а ДНК при этом не изменяется, поэтому и по наследству модификации не передаются. (в ДНК), поэтому она и передается по наследству.
  Определенная – потому можно заранее определить, какие изменения произойдут.
  Групповая (массовая) – потому что модификации в сходных условиях происходят одинаковые.
  Например: можно отправить 100 человек на юг. Все они загорят (групповая), и мы это заранее знаем (определенная).
  Приспособительная – потому что модификации зависят от окружающей среды и приспосабливают организм к ним. Например, загар помогает коже задерживать ультрафиолетовый свет. Коровы дают больше молока (не вредна для жизни)
  
  Для модификационной изменчивости характерны границы, внутри которых могут происходить изменения. Они заложены в генотипе, называются «норма реакции». Например, белый человек никогда не сможет загореть до состояния негра.
  

• 8 слайд

  Примеры:
  Модификационная изменчивость не безгранична, например, белый человек никогда не сможет загореть до состояния негра; беспородная корова никогда не даст 30 тыс. литров молока. Границы, внутри которых могут происходить модификационные изменения, называются «норма реакции», они заложены в генотипе и передаются по наследству.
  *можно разрезать корень одуванчика на 2 части и посадить их в разные условия; вырастут разные на вид растения, хотя генотип у них одинаковый;
  *если человек будет находится на солнце, то он загорит; если будет заниматься физкультурой, то увеличит свои мышцы;
  *при хорошем содержании куры увеличивают яйценоскость, коровы дают больше молока.
  

• 9 слайд

  Возникает под действием окружающей среды.
  Отличия от мутаций:
  фенотипическая (меняется только фенотип, генотип не меняется)
  ненаследственная (не передается по наследству, т.к. не меняется генотип)
  определенная (можно предсказать)
  групповая (одинакова у всех особей одного вида)
  приспособительная (не вредна для жизни) коровы дают больше молока.
  Модификационная изменчивость
  

• 10 слайд

  Модификации — это временные ненаследственные, чаще всего обратимые изменения генотипа, которые возникают под действием фактора среды и носят приспособительный характер.
  Модификационная изменчивость в биологии - это способность единичного живого организма (фенотипа) подстраиваться под факторы внешней среды в пределах своего генотипа. Благодаря такому свойству особи приспосабливаются к изменениям климата и других условий существования. Фенотипическая изменчивость лежит в основе адаптационных процессов, протекающих в любом организме. Так, у беспородных животных при улучшении условий содержания увеличивается продуктивность: надои молока, яйценоскость и прочее. А животные, завезенные в горные районы, вырастают низкорослыми и с хорошо развитым подшерстком. Изменение факторов внешней среды и обуславливают изменчивость. Примеры этого процесса можно легко найти в повседневной жизни: кожа человека под воздействием ультрафиолетовых лучей становится темной, в результате физических нагрузок развиваются мышцы, растения, выросшие в затененных местах и на свету, имеют разную форму листьев, а зайцы меняют окрас шерсти зимой и летом.
  

• 11 слайд

  Широкая норма реакции
  Узкая норма реакции
  (т. е. признак очень изменчив)
  (т. е. признак изменяется мало).
  количественные признаки (вес, удойность у коров, урожайность у растений)
  качественные признаки (например, цвет шерсти, глаз, жирность молока и т. п.).
  На формирование признака оказывают влияние генотип и условия среды. Чем большее влияние оказывает генотип, тем норма реакции уже. Если же среда влияет в большей степени, то такой признак будет иметь широкую норму реакции. Например, создавая хорошие условия для коровы, можно заметно увеличить надои молока, но труднее уве­личить его жирность и вообще невозможно изменить цвет ее шерсти.
  Норма реакции –
  пределы,
  в которых возможны изменения фенотипа
  у данного генотипа
  

• 12 слайд

  Вариационный ряд - это ряд изменчивости признака, который образован отдельными значениями вариант, расположенных в порядке увеличения или уменьшения количественного выражения признака.
  Для определения предела изменчивости признака определим частоту встречаемости каждой варианты. Подсчитаем количество листьев , имеющих одинаковую величину. Составим на основе данных первый ряд чисел, отображающий величину изменения признака, и второй ряд чисел, соответствующий частоте встречаемости этих изменений (количество листьев каждой величины).
  Таблица отражает распределение частоты встречаемости признака в зависимости от величины
  

• 13 слайд

  Шесть названий
  наследственной изменчивости
  Мутационная. Мутации – это изменения в ДНК клетки. Бывают 3 видов:
  Генная – изменение строения гена (серповидноклеточная анемия)
  Хромосомная – изменение строения хромосомы (синдром кошачьего крика)
  Геномная – изменение количества хромосом (синдром Дауна)
  Наследственная – потому что передается по наследству.
  Генотипическая – потому что изменения происходят в генотипе (в ДНК), поэтому она и передается по наследству.
  Неопределенная – потому что нельзя заранее определить, какая именно произойдет мутация.
  Индивидуальная – потому что мутации у каждого организма происходят свои.
  Например: обработаем мешок пшеницы радиацией. Во всех семенах произойдут мутации, но какие именно – неизвестно, в каждом семени будут разные.
  Неприспособительная – потому что мутации не приспосабливают организм к условиям жизни. Большинство мутаций – вредные. Мутации поставляют материал для естественного отбора, именно ЕО приспосабливает организмы к условиям.
  Например: тысячи лет подряд в результате мутаций рождались темные березовые пяденицы, они были более заметны на белом фоне, поэтому погибали.
  

• 14 слайд

• 15 слайд

  В основе
  мутационной изменчивости
  лежит изменение структуры гена, хромосомы или изменения количества хромосом в геноме организма. 
  
  

• 16 слайд

  Мутации - это внезапно возникающие стойкие изменения генотипа, приводящие к изменению тех или иных наследственных признаков организма. Основы учения о мутациях заложены голландским ученым Гуго де Фризом, который и предложил этот термин.
  Способность к мутациям - универсальное свойство всех организмов. Мутации могут возникать в любых клетках организма и вызывать любые изменения генетического аппарата и, соответственно, фенотипа. Мутации, возникающие в половых клетках организма, наследуются при половом размножении, а в неполовых клетках – наследуются только при бесполом или вегетативном размножении.
  

• 17 слайд

  Мутации – это изменения ДНК клетки (изменение строения или количества хромосом). Мутации передаются по наследству, служат материалом для естественного отбора.
  У эукариот один ген мутирует в одной гамете из ста тысяч. В геноме человека около 40 тысяч генов, следовательно, две из пяти человеческих гамет содержат новую, только что возникшую мутацию (а кроме того, множество рецессивных мутаций, возникших у предков).
  Закон гомологических рядов Н.И.Вавилова: «Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости. Зная ряд мутаций у одного вида, можно предвидеть нахождение сходных мутаций у других близких видов и родов».Например, род пшеница состоит из нескольких видов (твердая, мягкая, карликовая и т.п.) В каждом из этих видов встречаются озимые и яровые, остистые и безостые, красно- и белозерные сорта. Эти же мутации встречаются и у других родов семейства злаков.
  Факторы, способные вызывать мутации, называются мутагенами
  физические (ультрафиолетовое и радиационное излучение, высокая температура)
  химические (воздействие мутагенов, например, спирта)
  биологические (вирусы и мобильные генетические элементы могут встраивать свою ДНК в хромосомы клетки)
  

• 18 слайд

  Генные - изменение строения одного гена. Это изменение последовательности нуклеотидов: выпадение, вставка, замена и т.п. Например, замена А на Т. Причины – нарушения при удвоении ДНК. Примеры: серповидноклеточная анемия, фенилкетонурия.
  Хромосомные – изменение строения хромосом: выпадение участка, удвоение участка, поворот участка на 180 градусов, перенос участка на другую (негомологичную) хромосому и т.п. Причины – нарушения при кроссинговере. Пример: синдром кошачьего крика.
  Геномные – изменение количества хромосом. Причины – нарушения при расхождении хромосом.
  Полиплоидия – кратные изменения (в несколько раз, например, 12 → 24). У животных не встречается, у растений приводит к увеличению размера.
  Анеуплоидия – изменения на одну-две хромосомы. Например, одна лишняя двадцать первая хромосома приводит к синдрому Дауна.
  Цитоплазматические – изменения в ДНК митохондрий и пластид. Передаются только по женской линии, т.к. митохондрии и пластиды из сперматозоидов в зиготу не попадают. Пример у растений – пестролистность.
  Соматические – мутации в соматических клетках (могут быть четырех вышеназванных видов). При половом размножении по наследству не передаются. Передаются при бесполом размножении – вегетативном у растений, почковании и фрагментации у кишечнополостных.
  Полезные, вредные. Нейтральные
  Соматические. Генеративные
  Доминантные, рецессивные
  Виды мутаций
  

• 19 слайд

  Одна из наиболее распространенных хромосомных болезней, встречается в среднем с частотой 1 на 700 новорожденных.
  Дети с синдромом Дауна чаще рождаются у пожилых родителей. Если возраст матери 35 - 46 лет, то вероятность рождения больного ребенка возрастает до 4,1 %, с возрастом матери риск увеличивается.
  Синдром Дауна
  Геномные мутации
  изменение количества хромосом
  

• 20 слайд

  Частота встречаемости 1:2000 – 1:3000. Кариотип 45,Х
  Фенотип женский
  Соматические признаки: рост 138-145 см, крыловидная кожная складка на шее (от затылка к плечу), плечи широкие, таз узкий, нижние конечности укорочены. Низкое расположение ушей, недоразвитие вторичных половых признаков, бесплодие. В 25% случаев имеются пороки сердца и аномалии работы почек. Интеллект страдает редко.
  ХО – синдром Шерешевского-Тернера (моносомия Х).
  

• 21 слайд

  Хромосомные мутации
  изменение строения хромосом
  

• 22 слайд

  Делеция – это отделение или выпадение какого-либо участка хромосомы
  Дупликация - это копирование участка хромосомы, которое происходит вследствие ошибки при так называемом перекресте, или кроссинговере в процессе деления клетки.
  Инверсия – это поворот определенного участка хромосомы на 180°.
  Транслокация – это перемещение участка одной хромосомы на другую. Эти мутации относятся к типу межхромосомных
  Хромосомные мутации
  

• 23 слайд

  Геномные мутации
  Анеуплоидия
  Полиплоидия
  Утрата или добавление к гаплоидному или диплоидному набору отдельных хромосом n+1, 2n+1, n-1, 2n-1 (трисомия -21 или синдром Дауна, моносоми ХО – синдром Шерешевского-Тернера и др.
  Увеличение числа хромосом, кратного гаплоидному (3n – триплоид, 4n- тетроплоид, 5n – пентаплоид)
  Анеуплоиды, встречаются как у растений и животных так и у человека. Растения – анеуплоиды, обладают низкой жизнеспособностью и плодовитостью, а у человека это явление нередко приводит к бесплодию и в этих случаях не наследуется. У детей родившихся от матерей старше 38 лет, вероятность анеуплоидии повышена до 2,5 %. Кроме того случаи анеуплодии у человека вызывают хромосомные болезни.
  У раздельнополых животных как а естественных, так и в искусственных условиях полиплоидия встречается крайне редко . Это обусловлено тем, что полиплоидия, вызывая изменение соотношения половых хромосом и аутосом, приводит к нарушению коньюгации гомологичных хромосом и тем самым затрудняет определение пола. В результате такие формы оказываются бесплодными и маложизнеспособными.
  Много полиплоидов среди растений, они часто характеризуются более
  мощным ростом, крупными размерами,
  выносливостью.
  

• 24 слайд

  Генные мутации
  изменение строения одного гена
  Генные мутации выражаются в изменении структуры отдельных участков ДНК.
  Проявляются
  у 1,5 – 2% новорожденных
  

• 25 слайд

• 26 слайд

  Комбинативная изменчивость
  
  У человека есть наследственное заболевание серповидноклеточная анемия. АА – норма, аа – смерть, Аа – СКА. При СКА человек не может переносить повышенных физических нагрузок, при этом он не болеет малярией, т.е. возбудитель малярии малярийный плазмодий не может питаться неправильным гемоглобином. Такой признак полезен в экваториальном поясе; для него нет гена, он возникает при сочетании генов А и а.
  Возникает при перекомбинации (перемешивании) генов отца и матери. Является разновидностью наследственной изменчивости, только не передается по наследству в полной мере.
  Источники:
  Кроссинговер при мейозе (гомологичные хромосомы тесно сближаются и меняются участками).
  Независимое расхождение хромосом при мейозе (каждая пара гомологичных хромосом расходится независимо от других пар).
  Случайное слияние гамет при оплодотворении.
  У цветка ночная красавица есть ген красного цвета лепестков А, и ген белого цвета а. Организм Аа имеет розовый цвет лепестков. Таким образом, у ночной красавицы нет гена розового цвета, розовый цвет возникает при сочетании (комбинации) красного и белого гена.
  Примеры
  

• 27 слайд

  Комбинативная изменчивость представляет собой процесс, в основе которого лежит формирование комбинаций генов, которые отсутствуют у родителей вследствие полового размножения
  1. Независимое и случайное расхождение гомологичных хромосом в анафазе I мейоза.
  2. Кроссинговер.
  3. Случайное сочетание гамет при оплодотворении.
  4. Случайный подбор родительских организмов.
  Источниками комбинативной изменчивости являются:
  
  

• 28 слайд

  Комбинативная изменчивость
  основана на перекомбинации генов родителей во время мейоза и оплодотворения. В результате слияния родительских гамет возникают новые комбинации генов, но сами гены и хромосомы остаются неизменными.
  

• 29 слайд

  
  Хромосомы человека – пронумерованы в порядке убывания размера от 1 до 22
  

• 30 слайд

• 31 слайд

  МУТАГЕНЫ
  РЕНТГЕНОВСКИЕ
  ЛУЧИ
  ЯДОВИТЫЕ
  ВЕЩЕСТВА
  (КОЛХИЦИН)
  РАДИОАКТИВНЫЕ
  ВЕЩЕСТВА
  КАНЦЕРОГЕННЫЕ
  ВЕЩЕСТВА
  НЕКОТОРЫЕ
  ЛЕКАРСТВЕННЫЕ
  ПРЕПАРАТЫ
  Мутагены — вещества, вызывающие изменения ДНК, генов
  

• 32 слайд

  СПОНТАННЫЙ (САМОПРОИЗВОЛЬНЫЙ) МУТАГЕНЕЗ
  Постоянно протекает у всех живых организмов в соматических и половых клетках
  Спонтанно возникают все возможные типы генных, хромосомных, геномных и цитоплазматических мутаций
  

• 33 слайд

  Мутации
  Редко возникают мутации, улучшающие свойства организмов
  Дают основной материал для естественного и искусственного отбора
  Необходимое условие эволюции в природе и селекции полезных форм растений, животных и микроорганизмов
  

• 34 слайд

  Значение модификационной изменчивости состоит в том, что бла­годаря ей организм приспосабливается к конкретным условиям среды, что обеспечивает его выживание.
  Значение изменчивости
  Наследственная изменчивость играет важную роль в эволюции, т. к. служит материалом для естественного отбора.
  

• 35 слайд

  Мутагены в пище
  Вредные химические вещества из почвы переходят в съедобные части растений. С ними мы поглощаем 37% марганца, 41% — цинка, 32% — меди, 10% - никеля.
  Мутагены образуются и при длительном хранении продуктов в форме переокисленных соединений жиров
  

• 36 слайд

  Холестерин, содержащийся в масле, яйцах, сметане, сливках, при долгом хранении становится мутагенным
  Вкусовые добавки, используемые при консервировании, и консерванты, добавляемые к сокам и винам тоже становятся мутагенами
  Мясо, запеченное в собственном соку
  

• 37 слайд

  К нарушению наследственного аппарата могут привести и различные низкокалорийные диеты для похудения, однако этот риск уменьшает умеренное питание.
  Копчение мяса или жарение мяса и рыбы при температуре 100-200 градусов в течение 15 минут приводит к появлению мутагенов.
  

• 38 слайд

  специи — перец, горчица, имбирь.
  зелень — кинза, петрушка, лук, сельдерей.
  зеленый чай, яблоки, капуста, баклажаны, мята.
  Натуральное красное вино, йогурт
  Смягчают действие мутагенов
  

• 39 слайд

  Принимайте лактобактерин и бифидумбактерин: они очистят желудок и нормализуют работу «полезных» бактерий, которые также способны вступить в борьбу с мутагенами.
  Ешьте хлеб с отрубями
  Исключите из рациона консервы и копчености, газированную воду с синтетическими красителями.
  Сократите количество сладостей
  

• 40 слайд

• 41 слайд

  При хронических заболеваниях регулярно наведывайтесь к врачу: ваш ослабленный организм — благоприятная среда для мутагенов.
  Не принимайте без совета врача никаких лекарств — они тоже могут оказать неблагоприятное воздействие на наследственный аппарат.
  Профилактика
  

• 42 слайд

  Соприкасайтесь с моющими средствами только в резиновых перчатках!
  Как можно меньше имейте дело с бытовой химией
  

• 43 слайд

• 44 слайд

  Цитоплазматические мутации
  Цитоплазматические мутации связаны с изменениями в структурах цитоплазмы клетки, содержащих ДНК-молекулы. Это митохондрии и пластиды. Передаются такие мутации по материнской линии, так как зигота получает всю цитоплазму от материнской яйцеклетки. Пример цитоплазматической мутации, вызвавшей изменчивость в биологии – это перистолистность растений, которая вызывается изменениями в хлоропластах.
  

• 45 слайд

  ИЗМЕНЧИВОСТЬ
  проверочный тест
  

• 46 слайд

  1. Различия по фенотипу у особей с одинаковым генотипом свидетельствуют о возникновении у них изменчивости
  А) модификационной Б) мутационной В) комбинативной Г) соотносительной
  
  2. Изменение структуры молекулы ДНК под воздействием ультрафиолетовых лучей представляет собой
  А) соотносительную изменчивость Б) модификационную изменчивость
  В) генную мутацию Г) комбинативную изменчивость
  
  3. Причиной комбинативной изменчивости может быть
  А) изменение генов при репликации ДНК Б) хромосомная мутация
  В) матричный синтез ДНК Г) случайная встреча гамет при оплодотворении
  
  4. Какую изменчивость иллюстрирует исчезновение зеленой окраски листьев при длительном отсутствии света?
  А) модификационную Б) цитоплазматическую
  В) генотипическую Г) комбинативную
  
  5. Причиной какого вида изменчивости является случайное сочетание хромосом при оплодотворении?
  А) фенотипической Б) модификационной
  В) определенной Г) комбинативной
  

• 47 слайд

  6. Приспособительное изменение того или иного признака в определённых генетических пределах называют
  А) нормой реакции Б) соотносительной изменчивостью
  В) мутацией Г) комбинативной изменчивостью
  
  7. Какая изменчивость проявится у черенков смородины, взятых с одного куста и выращенных в разных условиях?
  А) модификационная Б) комбинативная
  В) генетическая Г) мутационная
  
  8. Изменчивость, которая играет решающую роль в эволюции,
  А) соотносительная Б) определённая
  В) мутационная Г) экологическая
  
  9. К наследственной изменчивости не относится изменчивость
  А) индивидуальная Б) цитоплазматическая
  В) модификационная Г) комбинативная
  
  10. Различная величина листьев одного дерева, расположенных с северной и южной сторон, – это пример изменчивости
  А) комбинативной Б) генетической
  В) модификационной Г) цитоплазматической
  

• 48 слайд

  11. Основу генных мутаций составляют изменения в строении молекул
  А) ДНК Б) АТФ В) белка Г) тРНК
  12. Норма реакции признака
  А) передаётся по наследству Б) зависит от окружающей среды
  В) формируется в онтогенезе Г) зависит от количества хромосом
  13. При мутационной изменчивости нарушается структура молекулы
  А) рибосомной РНК Б) дезоксирибонуклеиновой кислоты
  В) аденозинтрифосфорной кислоты Г) транспортной РНК
  14. Границы, в пределах которых изменяется масса цыплят в зависимости от условий содержания и рациона питания, называют
  А) продуктивностью Б) нормой реакции
  В) саморегуляцией Г) колебанием численности
  15. Комбинативная изменчивость является результатом
  А) сочетания генов при оплодотворении Б) геномных мутаций
  В) изменения процессов обмена веществ и энергии
  Г) цитоплазматической наследственности
  16. Модификационная изменчивость обеспечивает
  А) проявление новой нормы реакции признака Б) освоение новой среды обитания
  В) приспособление к условиям среды Г) усиление обмена веществ
  

• 49 слайд

  Ответы