Методическая разработка урока по биологии по теме: "Закономерности развития живой природы"

Цель:

научить обучающихся определять способы видообразования и сравнить их друг с другом.

Задачи:

1. способствовать усвоению обучающимися знаний о механизме возникновения и формирования приспособлений, о механизмах возникновения новых видов под воздействием естественных материальных факторов;

2. продолжить развивать умения выявлять приспособления к среде обитания у различных биологических объектов;

3. воспитывать интерес к изучаемому предмету; умение связывать теоретический материал с практической жизнью;

4. продолжить воспитывать культуру труда на учебных занятиях.

Ход урока.

1. Организационный момент.

На доске:

В настоящее время на нашей планете обитает несколько миллионов видов живых организмов, каждый из которых по – своему уникален.

- Каким образом сформировалось это колоссальное разнообразие? Почему каждый вид оптимально приспособлен к условиям своего обитания? Чем отличается одни виды от других? Почему одни виды процветают, а другие вымирают и исчезают с лица Земли?

Во все века человечество пыталось найти ответы на эти и другие подобные им вопросы. Давайте вспомним

2. Проверка знаний:

Фронтальный опрос

1. Что является единицей эволюции?

2. К чему могут привести эволюционные процессы в популяциях?

3. Что такое вид?

4. Какими критериями он характеризуется?

5. Почему генетический критерий считается наиболее важным?

6. Что такое приспособленность, почему она имеет относительный характер?

Работа на карточках (по вариантам) :

1. Вспомните образ жизни печеночного сосальщика и бычьего цепня.

а) Какие приспособления к паразитизму есть у этих животных?

б) Объясните происхождение этих приспособлений?

в) В чем заключается относительный характер этих приспособлений?

2. У многих видов растений цветки имеют приспособления к опылению при помощи насекомых. Почему эти приспособления оказываются неэффективными в дождливую погоду? Несмотря на многочисленные приспособления организмов к среде обитания, многие из них погибают от врагов и абиотических факторов. Почему считают, что приспособления носят относительный характер? В чем относительность следующих приспособлений:

а) плоская форма тела у ската;

б) наличие плавательных перепонок у водоплавающих птиц;

в) цветение ветроопыляемых растений ранней весной до появления на них листьев?

3. Актуализация знаний.

Изучая естественные науки, вы постоянно сталкиваетесь с понятиями: «элементарная частица», «элементарная единица строения», «элементарная структура». Попробуйте определить, что в эволюционном учении называют: элементарной единицей эволюции, элементарным эволюционным явлением, элементарным эволюционным материалом, элементарными эволюционными факторами, элементарным объектом отбора. 

Проводится фронтальная беседа с учащимися, при этом поясняется задание.

- Мы рассмотрели современные представления об основных факторах эволюционного процесса. Составим обобщённую схему, иллюстрирующую совокупность факторов и их роль в процессе эволюции. 

Действуют в популяции, изменяя её генофонд

Возможный результат: возникновение новых

популяций, подвидов, видов (видообразование)

 Совокупность эволюционных процессов, протекающих в популяциях вида и приводящих к изменению генофондов этих популяций и образованию новых подвидов, видов, называется микроэволюцией. В этом современном смысле термин «микроэволюция» введён Н. В. Тимофеевым-Ресовским (1938г. ), хотя Ю. А. Филипченко ранее (1927г. ) предложил этот термин для принципиального разграничения явлений эволюции мелкого и крупного масштабов.

4. Изучение новой темы.

Учитель:

Проблема: Нас с вами окружает огромное разнообразие организмов. Много видов птиц, рыб, растений и т. д. Как оно возникло? Что лежит в основе видообразования?

 Процесс микроэволюции имеет две формы: филетическая эволюция и видообразование. Филетическая эволюция означает постепенные изменения, происходящие с течением времени в пределах одного вида, популяции или группы популяций. 

Весь материал - в документе.

Тема: Микроэволюция, современные представления о видообразовании.

Цель: научить обучающихся определять способы видообразования и сравнить их друг с другом.

Задачи: 1. способствовать усвоению обучающимися знаний о механизме возникновения и формирования приспособлений, о механизмах возникновения новых видов под воздействием естественных материальных факторов;

2. продолжить развивать умения выявлять приспособления к среде обитания у различных биологических объектов;

3. воспитывать интерес к изучаемому предмету; умение связывать теоретический материал с практической жизнью;

4. продолжить воспитывать культуру труда на учебных занятиях.

Оборудование: компьютер, проектор, презентация «Видообразование как результат эволюции», таблица «Естественный отбор»; коллекция гербариев; фотографии, рисунки, иллюстрирующие приспособительные признаки различных живых организмов.

Ход урока

1. Организационный момент

На доске:

В настоящее время на нашей планете обитает несколько миллионов видов живых организмов, каждый из которых по – своему уникален.

- Каким образом сформировалось это колоссальное разнообразие? Почему каждый вид оптимально приспособлен к условиям своего обитания? Чем отличается одни виды от других? Почему одни виды процветают, а другие вымирают и исчезают с лица Земли?

Во все века человечество пыталось найти ответы на эти и другие подобные им вопросы. Давайте вспомним

1. Проверка знаний:

Фронтальный опрос

1. Что является единицей эволюции?

2. К чему могут привести эволюционные процессы в популяциях?

3. Что такое вид?

4. Какими критериями он характеризуется?

5. Почему генетический критерий считается наиболее важным?

6. Что такое приспособленность, почему она имеет относительный характер?

Работа на карточках (по вариантам):

1. Вспомните образ жизни печеночного сосальщика и бычьего цепня.

а) Какие приспособления к паразитизму есть у этих животных?

б) Объясните происхождение этих приспособлений?

в) В чем заключается относительный характер этих приспособлений?

2.У многих видов растений цветки имеют приспособления к опылению при помощи насекомых. Почему эти приспособления оказываются неэффективными в дождливую погоду? Несмотря на многочисленные приспособления организмов к среде обитания, многие из них погибают от врагов и абиотических факторов. Почему считают, что приспособления носят относительный характер? В чем относительность следующих приспособлений:

а) плоская форма тела у ската;

б) наличие плавательных перепонок у водоплавающих птиц;

в) цветение ветроопыляемых растений ранней весной до появления на них листьев?

3. Актуализация знаний

Изучая естественные науки, вы постоянно сталкиваетесь с понятиями: «элементарная частица», «элементарная единица строения», «элементарная структура». Попробуйте определить, что в эволюционном учении называют: элементарной единицей эволюции, элементарным эволюционным явлением, элементарным эволюционным материалом, элементарными эволюционными факторами, элементарным объектом отбора.

Проводится фронтальная беседа с учащимися, при этом поясняется задание.

- Мы рассмотрели современные представления об основных факторах эволюционного процесса. Составим обобщённую схему, иллюстрирующую совокупность факторов и их роль в процессе эволюции.

Эволюционные факторы

Действуют в популяции, изменяя её генофонд

Возможный результат: возникновение новых

популяций, подвидов, видов (видообразование)

Совокупность эволюционных процессов, протекающих в популяциях вида и приводящих к изменению генофондов этих популяций и образованию новых подвидов, видов, называется микроэволюцией. В этом современном смысле термин «микроэволюция» введён Н.В. Тимофеевым-Ресовским (1938г.), хотя Ю.А. Филипченко ранее (1927г.) предложил этот термин для принципиального разграничения явлений эволюции мелкого и крупного масштабов.

4.Изучение новой темы

Учитель:

Проблема: Нас с вами окружает огромное разнообразие организмов. Много видов птиц, рыб, растений и т.д. Как оно возникло? Что лежит в основе видообразования?

Процесс микроэволюции имеет две формы: филетическая эволюция и видообразование. Филетическая эволюция означает постепенные изменения, происходящие с течением времени в пределах одного вида, популяции или группы популяций.

Видообразование происходит в тех случаях, когда биологический вид расщепляется на два или более новых вида. Именно этот процесс обеспечивает огромное разнообразие органического мира.

Стадии видообразования. Видообразование обычно слагается из двух стадий: первая – возникновение репродуктивной изоляции, вторая – её закрепление естественным отбором.

Проблемные вопросы:

1. Что такое дивергенция? (расхождение признаков)

2. Причины дивергенции? (изоляция, расширение ареала)

На первой стадии видообразования обмен генами между двумя популяциями данного вида должен быть прекращён; обычно это происходит в результате географического разделения, например возникновение между популяциями горной цепи, ледника, водной преграды и пр. Отсутствие обмена генами между двумя популяциями создаёт возможность для их генетической дивергенции (расхождения). Подобная дивергенция может возникать и в результате адаптации организмов к местным условиям, и в результате случайных изменений в составе генофонда каждой из популяций.

Конкретные пути возникновения новых видов могут быть различны. В целом различают две основные формы видообразования: аллопатрическое и симпатрическое.

Аллопатрическое видообразование. Эта форма видообразования связана с расширением ареала исходного вида и осуществляется в ходе длительной географической изоляции популяций. Возникновение географических преград (горных хребтов, морских приливов и пр.) приводит к возникновению изолятов – географически изолированных популяций. В результате единый генофонд вида как бы разрывается на части. Всякая территориальная популяция характеризуется собственным генофондом с характерными для него частотами встречаемости разных аллелей. Такое видообразование, связанное с пространственной разобщенностью популяций, называют также географическим. Схема географического видообразования представлена на рисунке 81. Рассмотрим возникновение современных видов ландыша от исходного вида, обитавшего миллионы лет назад в широколиственных лесах Европы. Нашествие ледника разорвало единый ареал ландыша на несколько частей. Он сохранился на лесных территориях, избежавших оледенения: на Дальнем Востоке, юге Европы, в Закавказье. Когда ледник отступил, ландыш вновь распространился в Европе, образовав новый вид, более крупный, с широким венчиком, а на Дальнем Востоке – вид с красными черешками и восковым налётом на листьях.

Вывод: Таким образом, огромное количество фактов по географической изменчивости видов и наличие изолятов указывает на реальность и типичность аллопатрического видообразования.

Симпатрическое видообразование. Симпатрическое видообразование связано с зарождением в рамках исходной популяции новой формы. Такое зарождение может происходить в результате экологической (например, пищевой) специализации, поэтому данную форму видообразования часто называют экологической. Полагают, что пять видов синиц образовались в связи с пищевой специализацией: по выбору мест кормёжки, по составу поедаемых кормов, по способам их поиска и добычи. Например, синица большая долбит ветви и древесные стволы; мелкие виды (лазоревка) – только стебли травянистых растений. Самые мелкие виды (московки, хохлатые синицы) чаще обследуют в поисках корма концевые ветви деревьев.

К другой форме симпатрического видообразования относится внезапное, происходящее в результате хромосомных мутаций, полиплоидии и гибридизации. Известно, что близкие виды картофеля отличаются между собой кратным набором числа хромосом: n = 12, 24, 48,72. Это позволяет предполагать, что соответствующие виды образовались в результате полиплоидии, т.е. путём кратного умножения числа хромосом исходного предкового вида (рис.82). Полипоидами, кроме картофеля, являются многие хозяйственно ценные растения, например табак, хлопок, сахарный тростник, кофе и др. Хромосомные наборы животных также могут быстро меняться. Полипоиды встречаются среди рыб (осётры, щиповки и др.), кузнечиков, червей, насекомых и других животных.

Микроэволюционные процессы, протекающие в популяциях, не сводятся только к формированию приспособлений, они могут приводить к образованию новых видов.

Образование вида – результат микроэволюции.

Работа с учебником.

Организуется работа с текстом учебника В.В. Пасечник, параграф №60.

а) Прочтите параграф «Видообразование».

б) Назовите основные формы видообразования, приведите примеры географического видообразования.

в) Что такое полиплоидия? Какую роль она играет в образовании видов?

Проблемный вопрос: Какова скорость и пути видообразования?

Учитель: Постепенное осуществляется в процессе микроэволюции. В зависимости от характера может быть географическим и экологическим. Внезапное видообразование осуществляется путем полиплоидизации, гибридизации и симбиогенеза. Посмотрите на таблицу и определите: Какое видообразование постепенное и какое внезапное?

Вывод: (запись в тетрадь)

Таким образом, в природных условиях в процессе реального возникновения любого нового вида присутствуют элементы того и другого способов видообразования. Возникновение нового вида завершает микроэволюцию, но в недрах нового вида естественный отбор беспрерывно работает над совершенствованием новых адаптаций.

5. Закрепление знаний

1. Дать определение: Микроэволюция. Аллопатрическое, или географическое, видообразование. Симпатрическое (экологическое) видообразование (дать определение).

2. Приведите примеры аллопатрического видообразования. Насколько оно широко распространено в природе? (островные флора и фауна)

3. На каких механизмах основывается аллопатрическое видообразование?

4.В каких случаях происходит симпатрическое видообразование? Какие механизмы приводят к нему?

6. Домашнее задание: по учебнику В.В. Пасечник, параграф №60, записи в тетради, термины.

7. Выставление оценок.