Урок биологии по теме «Видообразование»
учебно-методический материал по биологии (11 класс) на тему
Урок — презентация. Учебник для общеобразовательных организаций под редакцией Д.К. Беляева.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
urok_biologii_v_11_klasse.ppt | 886 КБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Урок биологии 11 класс
Соотнесите приведенные примеры приспособлений с их характером: Покровительственная окраска Маскировка Мимикрия Угрожающая окраска а) окраска шерсти белого медведя; б) окраска жирафа; в) окраска шмеля; г) форма тела палочника; д) окраска божьей коровки; е) черные и оранжевые пятна гусениц; ж) строение цветка орхидеи; з) внешнее сходство некоторых мух с осами; и) слияние камбалы с фоном морского дна; к) чередование светлых и темных полос на теле тигра; л) некоторые виды неядовитых змей похожи на ядовитых; м) гусеница по форме напоминает сучок дерева или помет птиц; н) заяц периодически линяет, меняя цвет шерсти в зависимости от времени года.
Соотнесите приведенные примеры приспособлений с типами адаптаций: Морфологические адаптации Физиологические и биохимические адаптации а) форма тела дельфина и палочника; б) высокое содержание миоглобина в мышцах ныряющих животных; в) расчленяющая окраска зебр; г) способность к восприятию предметов при слабом освещении у ночных хищников; д) способность существовать в горячих источниках или, наоборот, в условиях вечной мерзлоты; е) покровительственная окраска донных рыб; ж) яйцо малой кукушки в гнезде малой камышовки; з) способность змей к термолокации; и) поза покоя в случае опасности у опоссума; к) ориентирование летучих мышей и дельфинов в пространстве с помощью эхолокации; л) устрашающая поза австралийской бородатой ящерицы; м) способность птиц и млекопитающих регулировать потери воды с поверхности дыхательных путей; н) способность самцов непарного шелкопряда улавливать запах ароматической железы самки с расстояния 3 км.
Эволюционные явления внутри вида называются микроэволюцией. Видообразова́ние — процесс возникновения новых видов. При этом возникает генетическая несовместимость новообразованных видов, т.е. их неспособность производить плодотворное потомство или вообще потомство при скрещивании. Это явление называется межвидовым барьером , или барьером межвидовой совместимости . Существуют разнообразные теории, объясняющие механизмы видообразования, ни одна из которых не считается общепризнанной и полностью доказанной. Одна из причин этого — невозможность проверить теории эмпирически из-за долговременности изучаемого процесса. Согласно синтетической теории эволюции (СТЭ), основой для видообразования является наследственная изменчивость организмов, ведущий фактор — естественный отбор.
Способы видообразования В СТЭ выделяют два способа видообразования географическое , или аллопатрическое экологическое , или симпатрическое
Аллопатрическое видообразование Вызывается разделением ареала вида на несколько изолированных частей. При этом на каждую такую часть отбор может действовать по-разному, а эффекты дрейфа генов и мутационного процесса будут явно отличаться. Тогда со временем в изолировнных частях будут накапливаться новые генотипы и фенотипы. Особи в разных частях ранее единого ареала могут изменить свою экологическую нишу. При таких исторических процессах степень расхождения групп может достигнуть видового уровня.
1 Пример Аллопатрического (географического) видообразования Ландыш, произрастающий в Приморском крае и на Дальнем Востоке (у него более жесткие, покрытые восковым налетом листья и красноватые черешки.) Ландыш майский — распространен на Европейской территории России
2 Пример Аллопатрического (географического) видообразования Аллопатрическое (географическое) видообразование протекает очень медленно, на протяжении сотен тысяч поколений
Симпатрическое (экологическое) видообразование Связано с расхождением групп особей одного вида и обитающих на одном ареале чаще всего по экологическим признакам. Это видообразование без физических барьеров. При этом особи с промежуточными характеристиками оказываются менее приспособленными. Расходящиеся группы формируют новые виды.
Пример симпатрического видообразования. Цихлиды озера Апойо В последнем номере Nature описан случай видообразования, в симпатрическом характере которого трудно усомниться. Речь идет о двух видах рыб — цихлид, живущих в маленьком озере Апойо (Apoyo) в Никарагуа. Это круглое озеро диаметром 5 км и глубиной до 200 м представляет собой, по сути дела, залитый водой вулканический кратер. Озеро полностью изолировано от других водоемов и образовалось менее 23 тыс. лет назад. В озере живет два вида цихлид: широко распространенный Amphilophus citrinellus и встречающийся только в этом озере A. zaliosus .
Способы симпатрического видообразования 1. Полиплоидия- кратное гаплоидному увеличение числа хромосом. К симпатрическому видообразованию относятся также случаи возникновения новых видов на основе полиплоидии Так, разные виды картофеля имеют хромосомные наборы из 12, 24, 48, 72 хромосом; хризантемы — из 9,18, 27, 36, 45, . 90. Это дает основание считать, что эти виды образовались из исходного путем кратного увеличения числа хромосом. Полиплоиды, как правило, более жизне- и конкурентоспособны и могут вытеснять родительский вид. Полиплоидия как способ симпатрического видообразования известна и у некоторых животных (иглокожие, членистоногие, кольчатые черви и др.).
2. Способ симпатрического видообразования- отдаленная гибридизация В природе может возникать также отдаленная гибридизация между видами с последующим удвоением хромосом в геноме. Например, по берегам реки Алдан растет небольшая популяция растения рябинокизильника, берущего начало от межвидового гибрида рябины и кизильника. Считается, что более 1/3 всех видов цветковых растений имеет гибридогенное происхождение. Экспериментально доказано, что таково происхождение видов сливы,малины, пшеницы, капусты, хлопчатника, мятлика, пикульника, брюквы, табака, полыни, ирисов и др. Рябинокизильник — вид, полученный от межвидового скрещивания Узколокальный эндемик Якутии.
3 способ симпатрического видообразования — хромосомные перестройки В результате хромосомных перестроек также может возникнуть репродуктивная изоляция, что приводит к появлению новых видов как у растений, так и у животных Мутантные формы плодовой мушки дрозофилы
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЫ БОЛЬШОГО ПОГРЕМКА На нескашиваемых лугах большой погремок цветет на протяжении всего лета. Регулярное скашивание травы в середине лета привело к образованию двух экологических рас этого растения, различающиеся по срокам цветения. За несколько десятилетий независимой эволюции у них сформировались и морфологические различия: у весенней расы цветы желтые, у осенней — оранжевые. Помимо этих двух форм возникла еще одна, засоряющая посевы ржи. Созревание семян у этой формы погремка приурочено к срокам жатвы, коробочки перестали открываться, а у семян редуцировались летучки, в результате чего они не отсеиваются от зерен ржи. Большой погремок — Alectorophus major Пример процесса симпатрического видообразования
Особенности симпатрического видообразования Новые виды, образовавшиеся таким путём, чаще всего внешне (морфологически) очень близки к исходному виду. Лишь в случае гибридогенного возникновения может появиться новая форма, отличная от родительских.
Домашнее задание ( Параграф 51). Задания 3-5 по рядам.
Источник
Конспект урока 11 класс способы видообразования
Раздел ЕГЭ: 6.1. Вид, его критерии. Популяция — структурная единица вида и элементарная единица эволюции. Микроэволюция. Образование новых видов. Способы видообразования. Сохранение многообразия видов как основа устойчивости биосферы
Образование новых видов. Способы видообразования
Видообразование — возникновение новых биологических видов и изменение их во времени, пространстве.
- Аллопатрический (географический). Возникновение нового вида в ходе распада родительского ареала вследствие территориальной изоляции.
- Симпатрический (экологический). Возникновение нового вида в пределах материнского ареала вследствие изменений среды, мутаций, хромосомных перестроек и других явлений, приводящих к генетической изоляции. Особенность способа: всегда приводит к возникновению нового вида, морфологически близкого к исходному.
- Прямое преобразование одного вида в другой (филетическое видообразование).
- Скрещивание организмов, разнородных в наследственном отношении (гибридизация).
- Расхождение признаков (дивергенция).
Биологическая изоляция приводит к изменению количества хромосом, различию в наборе генов, утрате способности к скрещиванию, образованию плодовитого потомства.
Микроэволюция
Микроэволюция — совокупность эволюционных процессов, протекающих внутри вида и приводящих к видообразованию.
Элементарная эволюционная единица | популяция | Особи популяции генетически неравноценны; популяция существует длительный промежуток времени |
Элементарное эволюционное явление | мутации | Изменение генофонда популяции |
Элементарные эволюционные факторы НЕнаправленного характера:
популяционные волны | Колебание численности особей в популяции |
изоляция | Преграды к свободному скрещиванию особей |
дрейф генов | Изменение частот встречаемости аллелей в популяции |
Элементарные эволюционные факторы направленного характера:
Естественный отбор ⇒ Процесс выживания организмов с полезными признаками и гибели организмов с вредными признаками в данных условиях среды.
Это конспект для 10-11 классов по теме «Образование видов». Выберите дальнейшее действие:
Источник
Биология. 11 класс
Конспект урока
Биология, 11 класс
Урок 6. «Приспособленность — результат действия факторов эволюции. Видообразование»
1. Перечень вопросов, рассматриваемых в теме;
Материал этого урока познакомит учащихся с разнообразными приспособлениями организмов к среде обитания возникшими в ходе эволюции. Также рассмотрим на примерах, что все приспособления имеют относительный характер. Учащиеся узнают об основных способах видообразования и как идёт этот процесс в настоящее время.
2. Глоссарий по теме (перечень терминов и понятий, введенных на данном уроке);
Микроэволюция, видообразование, аллопатрическое (географическое) видообразование, симпатрическое (биологическое) видообразование, дивергенция, конвергенция, покровительственная окраска, маскировка, мимикрия, предупреждающая окраска.
Абиогенез — процесс превращения неживой природы в живую
Микроэволюция — процесс преобразования генетической структуры популяций под действием факторов эволюции, результатом которого является образование новых видов.
Видообразова́ние — процесс возникновения новых биологических видов.
Аллопатрическое (географическое) видообразование — один из способов видообразования, при котором репродуктивный барьер между видами формируется на основе пространственной изоляции
Симпатрическое (биологическое) видообразование – способ видообразования в процессе эволюции, при котором новые виды организмов происходят от родственных групп с сильно перекрывающимися или совпадающими ареалами. Этот вариант самый быстропротекающий, он рождает виды, которые наиболее близки к начальному.
Дивергенция — расхождение признаков и свойств у первоначально близких групп организмов в ходе эволюции, результат обитания в разных условиях и неодинаково направленного естественного отбора.
Конвергенция — схождение признаков в процессе эволюции неблизкородственных групп организмов, приобретение ими сходного строения в результате существования в сходных условиях и одинаково направленного естественного отбора
Покровительственная окраска — это наименее энергоемкая и самая распространенная форма обмана в природе. Животное или растение сливается с окружающей средой. Мотылек становится похож на ветку, червь — на комок грязи, кузнечик — на травинку.
Маскировка животных, окраска и форма, делающие животных в сочетании с поведением менее заметными на фоне окружающей среды.
Мимикрия — это сходство между двумя видами организмов, которое выработалось в ходе эволюции как защитное у одного или обоих видов.
Предупреждающая окраска, устрашающая окраска — тип окраски покровов, при которой несъедобные (в том числе ядовитые) или способные к активной обороне животные обладают яркой, контрастной, пёстрой расцветкой. Часто животные с предупреждающей окраской способны распространять во время опасности или при обороне резкие и неприятные запахи.
3. Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц);
- Учебник «Биология.10-11класс», созданный под редакцией академика Д.К. Беляева и профессора Г.М. Дымшица / авт.-сост. Г.М. Дымшиц и О.В. Саблина. — М.: Просвещение, 2018г., стр. 172-176 Базовый уровень.
1. Общая биология 10-11, дидактические материалы/ авт.-сост. С.С. Красновидова, С. А. Павлов, А. Б. Павлов, — М. Просвещение, 2000г., стр.83-104
2. Общая биология 10-11 классы: подготовка к ЕГЭ. Контрольные и самостоятельные работы/ Г. И. Лернер. – М.: Эксмо, 2007.стр 160-164
3. Биология: общая биология. 10-11 классы: учебник/ А. А. Каменский, Е. А. Криксунов, В. В. Пасечник. — М.: Дрофа, 2018. Стр.340-347
4. А.Ю. Ионцева, А. В. Торгалов «Биология в схемах и таблицах». .
5. Е.Н. Демьянков, А.Н. Соболев «Сборник задач и упражнений. Биология 10-11», учебное пособие для общеобразовательных организаций.
4. Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии);
- Образовательный портал для подготовки к экзаменам: https://bio-ege.sdamgia.ru/?redir=1
- Российский общеобразовательный Портал: http://www.school.edu.ru
5. Теоретический материал для самостоятельного изучения;
Приспособления — результат эволюции
Приспособленность организмов. Живые организмы удивительно приспособлены к условиям окружающей среды. Каждый вид занимает определенное место в природе и находится в сложных и, как правило, гармоничных взаимоотношениях с условиями обитания. При рассмотрении примеров действия естественного отбора вы убедились, что все закрепляющиеся в ходе эволюции особенности строения, функционирования, поведения организмов представляют собой те или иные приспособления, или адаптации (от лат. adaptatio— приспособление, прилаживание). Приспособленный организм характеризуется жизнеспособностью, конкурентоспособностью.
Жизнеспособным является такой организм, который нормально развивается в типичной для него среде (генотип не подвергается существенным изменениям).
Конкурентоспособным будет такой организм, который выдерживает конкуренцию с другими организмами (побеждает в борьбе за существование). Известны случаи, когда организм может быть вполне жизнеспособным, но не конкурентоспособным. Например, подобранные и выхоженные человеком дикие звери и птицы, выросшие в неволе, жизнеспособны, но не всегда могут выдерживать конкуренцию, если их выпустить на волю.
Известно огромное количество самых разнообразных особенностей строения, функционирования и поведения организмов (адаптации), обеспечивающих высокий уровень приспособленности видов к окружающей среде.
Адаптации могут быть организменными, присущими каждому конкретному организму данного вида и позволяющими организму выживать в определенных условиях среды, и видовыми, направленными на существование вида как целостной системы.
Организменные адаптации. Среди организменных адаптации выделяют морфологические, физиологические, биохимические и поведенческие (этологические).
К морфологическим адаптациям относятся все средства пассивной защиты организмов, наличие которых определяет большую вероятность сохранения жизни особи в борьбе за существование. Примером средств пассивной защиты служат твердые защитные покровы у животных (хитиновый покров членистоногих, раковины моллюсков, роговые чешуи рептилий, панцирь черепах), иглы и колючки (кактус, молочай, шиповник, боярышник, еж, дикообраз), и др.
К физиологическим адаптациям относится устойчивость физиологических параметров: поддержание постоянной температуры тела, концентрации солей и сахара в крови и другие показатели. Физиологическими являются также адаптации, направленные на снижение воздействия вредного фактора. Например, рептилии и птицы, проводящие большую часть жизни в морских просторах и пьющие морскую соленую воду, имеют специальные железы, позволяющие им быстро выводить избыток солей из организма.
Интересны приспособления, развившиеся у ныряющих животных. Многие из них могут долго находиться под водой. Тюлени, например, ныряют на глубину до 600 м и находятся под водой до 40—60 мин. Биохимические адаптации охватывают все биохимические процессы. Сюда относятся строго упорядоченные процессы синтеза белков в клетках, расщепление веществ с помощью ферментов, образование глюкозы и других органических соединений в ходе фотосинтеза и т.д.
Поведенческие ( этологические) адаптации включают в себя все многообразие форм поведения, направленного на выживание организмов. Адаптивное поведение проявляется на всех стадиях онтогенеза и охватывает все стороны жизнедеятельности организмов: нахождение укрытий от неблагоприятных климатических факторов и врагов, добывание и запасание пищи, поиск партнеров для спаривания, брачные ритуалы, забота о потомстве (строительство гнезд, насиживание яиц, выкармливание потомства, защита его от врагов) и т.д.
Таким образом, организменные адаптации охватывают все многообразие признаков особей.
Относительность приспособленности. Особи разных видов хорошо приспособлены к условиям существования. Однако любые приспособления целесообразны только в обычной для вида обстановке. При изменении условий среды они могут оказаться бесполезными или даже вредными. Например, постоянный рост резцов у грызунов и зайцеобразных — очень важная и полезная адаптация, но лишь при питании твердой пищей. Если же крысу или зайца кормить мягкой пищей, то резцы, не стачиваясь, вырастут до таких размеров, что самостоятельное питание животных станет невозможным
Любая структура и любая функция являются приспособлениями к условиям конкретной среды обитания. Эволюционные изменения — возникновение или исчезновение органов, усложнение организации, появление новых популяций и видов — обусловлены развитием адаптации. Логическое следствие естественного отбора — создание новых и совершенствование имеющихся адаптации. Механизм возникновения и совершенствования адаптации заключается в накоплении отбором преимущественно мелких изменений признаков, совершенствовании нормы реакции и т.п.
Эволюция – непрерывный процесс. Новые виды формируются даже сейчас, когда вы читаете эти строки. Активней всего видообразование происходит в крупных водоемах, таких как озеро Байкал или озеро Виктория. Так, буквально в восьмидесятых годах нашли новый вид рыб-цихлид. Он отличался от предшественников размерами и формой челюсти. А в Байкале наблюдается эволюция множества видов растений и беспозвоночных. Как происходит эволюция и можно ли получить новый вид животных в домашних условиях?
В результате действия эволюционных факторов в популяции накапливаются изменения генофонда. Это ведет сначала к образованию новых популяций, затем подвидов, и в конечном счете, к образованию новых видов.
То есть можно сказать, что видообразование – это центральное событие в эволюции, это главный результат эволюционного процесса.
Сейчас ученые выделяют два пути видообразования:
1. Географическое (аллопатрическое)
2. Биологическое (симпатрическое)
При географическом видообразовании новые виды возникают в результате появления пространственно-территориальных преград. Преграды могут быть самого разного свойства. Это такие и чисто географические понятия, как горы, реки, и какие-то антропогенные преграды, как, например, строительство крупных дорог или вспашка поля для нужд сельского хозяйства.
Кстати, именно географические видообразования Чарльз Дарвин и объяснял появлением такого большого количества видов дарвиновских вьюрков, которые обитают на островах Галапагосского архипелага
Дарвин считал, что некоторое количество вьюрков могло быть занесено на эти острова во время бурь, шторма и сильного ветра.
Но так как условия подходили для их жизни, вьюрки обосновались на этих островах, при этом они были изолированы как от популяции на соседних островах, так и от первоначальной южно-американской популяции. Это привело к тому, что внутри таких популяций стали накапливаться изменения, что и привело к образованию новых видов.
Можно сказать, что географическое видообразование возникает и при распадении ареала вида, при так называемом мозаичном ареале. Сейчас перед вами несколько видов одуванчиков, возникшие из некогда предкового вида одуванчика, который занимал весь европейский континент
Одуванчик обыкновенный сейчас занимает лесные опушки, обочины дорог, какие-то сорные места, и это растение вы знаете очень хорошо.
Одуванчик – кок-сагыз произрастает в засушливых местах, поэтому обратите внимание на форму его листьев: его листья немного тоньше и больше срезаны.
Одуванчик розовый освоил высокогорье Тян-Шаня. Он очень похож на одуванчик обыкновенный, но отличается от него окраской лепестков.
Обратите внимание, что географическое видообразование протекает очень медленно. Необходима смена сотен тысяч поколений, для того чтобы совершился процесс образования нового вида.
Второй способ видообразования – это биологическое видообразование.
Биологическое видообразование происходит в пределах ареала одного вида, и в его основе лежит биологическая изоляция.
Пути возникновения биологических изоляций бывают различными. Например, одним из них может быть полиплоидия, когда внутри одной популяции в результате мутации возникают полиплоидные организмы. Эти организмы жизнеспособны, конкурентоспособны, но по своему генетическому составу они отличаются от остальных особей популяции и не могут с ними скрещиваться.
Так внутри одной популяции возникает другая популяция, которая потом формируется уже в отдельный вид. Также в основе биологического видообразования может лежать экологическая изоляция.
Экологическая изоляция – это, например, разобщение в строках размножения внутри одного вида. Это также какие-то сезонные изоляции у части популяций, от целой популяции.
Все это приводит к накоплению изменений, вследствие чего возникает новый вид. Хочется отметить, что строки биологического видообразования значительно короче, нежели географического видообразования. Но результат у них один – образование новых видов.
6. Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля (не менее 2 заданий).
Восстановите последовательность в схеме «Типы видообразования»
2.
4.
5.
6.
7.
8.
Тип вариантов ответов: (Текстовые,Графические, Комбинированные):
Аллопатрическое, или ____1_____ видообразование является следствием пространственного разделения _____2____ физическими преградами (горные хребты, моря и реки) вследствие их возникновения или расселения в новые места обитания.
Поскольку в данном случае ____3____ отделившейся популяции существенно отличается от материнской, да и условия в месте ее обитания не будут совпадать с исходными, со временем это приведет к ___4____ и формированию нового ___5___.
Тип вариантов ответов: (Текстовые, Графические, Комбинированные):
Варианты ответов: (окончание может быть изменено)
- экологическое
- дивергенция
- конвергенция
- вид
- генофонд
- популяция
- экологическое
- географическое
Аллопатрическое, или географическое видообразование является следствием пространственного разделения популяций физическими преградами (горные хребты, моря и реки) вследствие их возникновения или расселения в новые места обитания.
Поскольку в данном случае генофонд отделившейся популяции существенно отличается от материнской, да и условия в месте ее обитания не будут совпадать с исходными, со временем это приведет к дивергенции и формированию нового вида
Подсказка: если затрудняетесь ответить, посмотрите еще раз видеоролик
Источник