Конспект практической работы «Экологическое и географическое видообразование, их сходство и различие»
11 класс биология.
Практическая работа №7 «Экологическое и географическое видообразование, их сходство и различие».
Цель: Охарактеризовать особенности способов видообразования путём сравнения аллопатрического и симпатрического видообразования.
Тип урока: практическая работа
Оборудование: проектор, ноутбук, экран, презентация «Способы видообразования».
Ход работы:
1. Организационный момент.
2. Сравнение процессов аллопатрического и симпатрического видообразования.
А). Заполните таблицу:
Аллопатрическое видообразование
Симпатрическое видообразование
1. Продолжительность во времени
2. Причина
3. Краткое описание
(+ рисунок)
4. Формы
5. Схема
6. Вид репродуктивной изоляции
Б). Проверочная работа по теме «Видообразование».
Выбрать какое видообразование: 1. Аллопатрическое или 2. Симпатрическое:
1.Вызывается разделением ареала вида на несколько изолированных частей.
2. Связано с расхождением групп особей одного вида и обитающих на одном ареале чаще всего по экологическим признакам.
3.Это видообразование происходит без физических барьеров. 4. Возникновение разных подвидов прострела в западной и восточной части России.
5. Возникновение двух видов рыб — Судака
6. Видообразование на основе полиплоидии .
7. Вызывается возникновением географических преград.
8. Возникновение разных видов синиц на территории Евразии.
9.Возникновение разных видов лютика.
10. Возникновение разных видов картофеля имеющих хромосомные наборы из 12, 24, 48, 72 хромосом;
11.Возникновение разных видов медведя: бурого и белого.
12.Возникновение видов из исходного путем кратного увеличения числа хромосом.
13. Возникновение видов в результате хромосомных перестроек, который может привести к репродуктивной изоляции, что приводит к появлению новых видов как у растений, так и у животных.
14. Возникновение экологических рас большого погремка.
15. Возникновение дарвиновских вьюрков.
16.В Севан обитает две расы форели (озимая и яровая),которые образовались путём.
17.Межвидовые гибриды растений ,например , рябино- кизильник , образуются путем
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Вывод: Сходство и различия способов видообразования. Их основа — движущие силы эволюции. Географическое видообразование связано с расширением ареала вида и возникновением изолированных популяций. Экологическое видообразование связано с заселением особей вида разные экологические условия, что также ведет к биологической изоляции.
Элементы ответа:
Аллопатрическое видообразование
Симпатрическое видообразование
1. Продолжительность во времени Постепенно, медленно внезапное
2. Причина Расширение или расчленение ареала; деятельность человека. Не связана с пространственной изоляцией, например, мутация.
3. Краткое описание
(+ рисунок) Исходная популяция ——-формирование географического барьера————формирование репродуктивной изоляции (географической или экологической) —————географическая или экологическая раса ———новый вид Исходная популяция ——- биологическая специализация, гибридизация, полиплоидизация ——— возникновение репродуктивной изоляции внутри популяции ————- новый вид
4. Формы Географическое видообразование.
Экологическое видообразование. Видообразование полиплоидизацией.
Гибридогенное видообразование.
5. Схема Популяция – географическая или экологическая раса-новый вид. Диплоидный вид- полиплоид, гибрид- новый вид.
6. Вид репродуктивной изоляции Пространственная изоляция. Биологическая изоляция.
Ответы к заданию №2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
1 2 2 1 2 2 1 2 1 2 1 2 2 2 1 2 2
Список литературы:
1. А.А. Кириленко Биология: Эволюция органического мира. Подготовка к ЕГЭ: теория и тренировочные задания. Учебно-методическое пособие. – Ростов н/Д: Легион, 2014. -256с. – (Готовимся к ЕГЭ)
2. http://www.naexamen.ru/otvet/11/biol/615.shtml
3. http://www.edu.cap.ru/?eduid=6571&hry=./58527/132568/132642&t=hryСайт учителя биологии МБОУ «Ходарская СОШ им. И.Н. Ульянова» Красновой Л. М. Тест по теме «Видообразование».
Источник
Урок Видобразование 11 класс
Видообразование как результат микроэволюции.
Цель и задачи : сформировать знания о формах видообразования.
закрепить и систематизировать знания о микроэволюционных процессах в популяциях; углубить и расширить знания о механизмах процессов видообразования на примерах аллопатрического и симпатрического видообразования; проверить качество усвоения терминологии по теме «микроэволюция»;
Развивающие: развитие умений выделять главное, существенное в учебном материале, сравнивать, делать выводы, переносить ранее полученные знания на новый учебный материал;
Воспитательные: воспитание положительной мотивации учебной деятельности, формирование коммуникативных навыков при работе; научного мировоззрения, воспитывать любовь к природе, стремление познания многообразия жизненных форм организмов.
Тип урока: изучение нового материала.
Методы и методические приемы: словесные, постановка проблемных вопросов, групповая работа, наглядные, работа с книгой.
Оборудование: опорный конспект, картинки, гербарии,доска,карточки домашнее задание.
2. Сообщение темы.
3. Цели и задачи урока:
4. Постановка проблемного вопроса.
7. Домашнее задание
8. Подведение итогов –выставление оценок.
Понятия : эволюция, вид, борьба за существование, естественный отбор,наследственность, изменчивость. Дрейф генов,волны жизни, движущий отбор.
Возникновение репродуктивной изоляции
Вопрос :каким образом между популяциями происходит обмен генами?
Ответ:обмен генами должен быть прекращен
2. Вопрос. Каковы причины прекращения обмена генами между популяциями?
Ответ. Географические разделения: возникновение горной цепи, ледника, водной
3. Вопрос. К чему приводит отсутствие обмена генами между популяциями?
Ответ. Создает возможность для их генетического расхождения
4. вопрос: какие формы биологической изоляции различают
Ответ: экологическую, морфофизиологическую, генетическую.
Ребята читают цитату и определяют сами тему урока.( у ребят №2)
Видообразование как результат микроэволюции.
3. Цели и задачи урока: Сегодня на уроке мы должны с вами дать определение понятию микроэволюция, рассмотреть основные типы видообразовании,расширить знания о механизмах процессов видообразования .
Посмотрите на опорный конспект под цифрой 2 , что вы видите?
В настоящее время на нашей планете обитает несколько миллионов видов живых организмов, каждый из них по своему уникален.
? проблемный. Каким же образом сформировалось это колоссальное разнообразие видов.?
Изучая естественные науки вы постоянно сталкиваетесь с понятиями: Элементарная частица, элементарная единица строения, элементарная структура. Попробуйте определить. вспомнить (на доске)-дают определения:
Элементарный эволюционный ; материал
Мутации — генотипическое разнообразие в популяциях
Элементарное эволюционное явление
Длительное и направленное изменение генофонда
Элементарные эволюционные факторы. Эволюционные факторы — факторы, вызывающие эволюцию популяций
Наследственная изменчивость, борьба за существование, естественный отбор — направляющий фактор
Популяционные волны, дрейф генов, изоляционные
Элементарный объект отбора
Отдельная особь с определенным фенотипом
Давайте составим обобщенную схему иллюстрирующую совокупность факторов и их роль в процессе эволюции.
Прослушав пример вы должны определить какие факторы направляют эволюционный процесс , а какие нет.
Покажем это на примере формирования острых колючек у ежа, как приспособления для защиты от большинства хищников. Напомню, что колючки — это видоизменения волосяного покрова.
Допустим, что у предков современных ежей это приспособление не было развито. Непрерывный процесс возникновения новых мутаций ; перекомбинации генов при скрещивании волны жизни обеспечили генетическую гетерогенность популяции (способствовали генотипическому разнообразию). Поэтому предки современных ежей отличались друг от друга рядом наследственных признаков: o дни обладали волосяным покровом, другие же — более грубым, как щетина.
Межвидовая борьба за существование, усиливающаяся в связи появлением большого количества хищников, способствовала выживанию особей, обладающих более грубым волосяным покровом (далеким предкам ежа могло бы помочь выжить даже незначительное огрубление волос). В процессе естественного отбора именно эти животные оставляли плодовитое потомство и численность их в популяции возрастала. Животные нового поколения также несли разнообразные мутации, среди которых могли быть и такие, которые усиливали проявление отобранного ранее признака.
Обладатели этих признаков вновь имели больше шансов выжить и оставить потомство. Постепенно в течение миллионов поколений оставались в живых только те особи, которые случайно оказались обладателями все более и более развитых колючек .Именно им удалось оставить потомство и передать ему свои наследственные особенности.
«Популяции подобно губке, впитывают рецессивные мутации, оставаясь при этом фенотипически однородными. Существование такого открытого резерва наследственной изменчивости создает возможность для эволюционных преобразований популяции под воздействием естественного отбора» (С.С. Четвериков
. Являются ли «дрейф генов» и «волны жизни» обязательными факторами эволюции каждой конкретной популяции? Аргументируйте свою точку зрения. <«Волны жизни» и «дрейф генов», как правило, сопровождают эволюционный процесс каждой популяции, если речь идет о длительном процессе (периоде времени). Однако историческое развитие органического мира теоретически возможно и без них, то есть только на основе изменчивости, наследственности, борьбы за существование и естественного отбора.
Ненаправляющие эволюционный процесс
Естественный отбор (на фоне борьбы за существование)
Дрейф генов, волны жизни, наследственная изменчивость, изоляция
Действуют в популяции, изменяя ее генофонд
Возможный результат: возникновение новых популяций, подвидов, видов
Совокупность эволюционных процессов, протекающих в популяциях вида и приводящих к изменению генофондов этих популяций и образованию новых подвидов, видов, называется микроэволюцией.
Существуют 2 формы микроэволюции или 2 формы видообразования.
( на доске филетическое и дивергентное)именно эту форму описывал Дарвин!
В парах рассматривают картинки
Выдаются картинки близкородственных видов, родов ребята сравнивают их и делают вывод что у них общий предок и произошло подразделение на виды, роды ПОЧЕМУ?
василек мохнатый
василек луговой
василек синий
Стр захаров учебник отвечают на вопрос.дают определение дивергенции.
Именно эта форма приводит к многообразию, т.к. способствует увеличению числа видов.
А теперь рассмотрим основные способы дивергентного образования.
В парах зачитываем примеры и используя учебник определить какие 2 способа дивергентного видообразования существует.
примером такого процесса может быть возникновение некоторых видов рыб, предки которых обитали в море, но в ледниковое время смогли освоить сначала солоноватые водоемы возникшие в ходе таяния ледников на границах моря и материка, а затем и пресные на территории современной Европы и Азии. По мере отступления ледника пресные водоемы оказались полностью изолированными. Под влиянием новых условий некоторые рыбы, претерпев значительные изменения, образовали новые виды. К ним можно отнести, например, налима — близкого родственника типично морского вида трески
Разнообразие рыб цихлид озера Виктория. Более 500 видов цихлид произошли от общего предка в течение 12 тыс. лет. В быстром видообразовании рыбок–цихлид в африканских озерах очень важную роль играл половой отбор. Огромное внутривидовое разнообразие окрасок рыб послужило основой для быстрой дивергенции локальных или семейных группировок по особенностям их половых предпочтений и, в конечном счете, к видообразованию.
Считается, что гигантская панда произошла от медведя в результате внезапных хромосомных изменений, У панды 42 хромосомы, у медведя 74, хромосомы панды и медведя различаются и по форме (рис. 79). Панда сильно разошлась с медведем и по внешнему строению и по образу жизни: она питается бамбуком и почти не ест мяса.
иногда умножение хромосом возникает в результате скрещивания родственных организмов. Например, культурная слива с 2 n = 48 возникла путем скрещивания терна
(2 n = 16) с алычой (2 n = 8) с последующим удвоением числа хромосом.
Примеры: люцерна серповидная растет у подножья Кавказа, а люцерна клейкая в горах (вероятно, произошли от одного вида); распадение вида черный дрозд на две группы: одна живет в глухих лесах, а другая — около жилья человека в пределах общего ареала.
Составляется схема на доске.
Вьюрки на Галапагосских островах, описанные впервые Ч. Дарвином, — свидетельство эффективности аллопатрического видообразования. Молекулярный анализ их ДНК показывает, что при всем удивительном морфологическом многообразии видов Дарвиновых вьюрков, все они являются потомками одного единственного континентального вида. Его представители попали на Галапагоссы несколько миллионов лет назад и дали начало четырем основным линиям. Молекулярные часы эволюции позволяют установить последовательность их дивергенции. Наиболее древняя из них — линия насекомоядных вьюрков. Позднее выделилась линия вьюрков – вегетарианцев, которые питаются лепестками цветов, почками и плодами. Затем от этой линии выделилось еще две, с более мощными клювами. Древесные вьюрки использовали их для извлечения насекомых из стволов деревьев, а наземные для питания твердыми семенами. Образование разных видов вьюрков происходило на разных островах и шло, таким образом, по пути аллопатрического видообразования.
Симпатрическое видообразование. Большинство ученых сходятся во мнении, что аллопатрическое видообразование было основной причиной возникновения множества видов животных растений. Однако известны примеры обитания нескольких (а иногда и многих) близкородственных видов на одной территории. Например, в африканским озере Виктория, которое образовались всего 12 тыс. лет назад, обитают более 500 видов рыб-цихлид, отличающиеся друг от друга по морфологии, образу жизни, поведению и ряду других признаков. Молекулярно-генетический анализ показывает, что все они произошли от одного общего предка. В озере Байкал возникло множество эндемичных видов беспозвоночных и рыб. Особенно показательно разнообразие бокоплавов — примерно 250 эндемичных видов, возникших, возможно, из одного предкового вида. Трудно предположить, что в пределах таких замкнутых и относительно небольших биосистем нашлось место для длительной географической изоляции локальных популяций, которая могла бы привести к аллопатрическому видообразованию.
что некоторые вьюрки прилетели на острова, где не хватает семян, но живет множество личинок под корой деревьев. В популяции с большой изменчивостью, у некоторых вьюрков клювы длиннее, у некоторых короче среднего размера. Те птицы, которые несут в себе генетическую информацию «длинного клюва», могли бы выживать на этих островах, питаясь личинками, а значит, имели бы большую вероятность передать информацию своим потомкам, в то время как другие птицы просто вымерли бы. Таким образом, под действием отбора, который также влиял бы и на другие характерные особенности вьюрков, мог возникнуть «дятловый вьюрок».
Географическое видообразование характерно для видов, обитающих на океанических островах. Так, на Галапагосских островах в настоящее время обитает 10 видов вьюрков. Эти виды существенно отличаются по форме клюва. У большого земляного вьюрка толстый массивный клюв, так как он питается семенами растений. Дятловый древесный вьюрок имеет прямой клюв, при помощи которого он достает из-под коры насекомых. Эти виды вьюрков произошли от одного вида, особи которого залетели на острова с материка и оказались изолированными. В условиях географической изоляции в популяциях естественным отбором сохранялись особи с разными мутациями, что способствовало формированию нескольких видов.
Конкретным примером крупномасштабных эволюционных изменений является белый медведь (Ursus maritimus), который, несмотря на родство с бурым медведем (Ursus arctos), очевидное в силу того факта, что эти виды могут скрещиваться и давать плодовитое потомство, приобрел значительные физиологические различия с бурым медведем. Эти различия позволяют белому медведю комфортно жить в условиях, в которых бурый медведь бы не выжил. В частности, белый медведь способен проплыть десятки километров в ледяной воде, сливается со снегом и не замерзает в Арктике. Всё это возможно благодаря конкретным изменениям: белая окраска способствует маскировке хищника при охоте на тюленей; полые волоски увеличивают плавучесть и сохраняют тепло; слой подкожного жира, толщина которого к зиме доходит до 10 сантиметров, обеспечивает дополнительную теплоизоляцию; удлиненная по сравнению с другими медведями шея позволяет легче держать голову над водой во время плавания; увеличенные лапы с перепонками действуют как весла; небольшие бугорки и полости-присоски на подошвах уменьшают опасность поскользнуться на льду, а плотная шерсть на подошвах защищает лапы от сильного холода и обеспечивает трение; уши меньше, чем у других медведей, и уменьшают потери тепла; веки действуют как солнечные очки; зубы острее, чем у других медведей, и больше подходят для полностью мясного рациона; увеличенный объем желудка позволяет голодному хищнику съесть сразу целого тюленя, кроме того белый медведь способен обходиться без пищи до девяти месяцев за счет переработки мочевины.
Генетические данные свидетельствуют о том, что белый медведь (вид Ursus maritimus) отделился от североамериканских бурых медведей сравнительно недавно, всего около 150 тыс. лет назад, и очень быстро приспособился к своей новой среде обитания в Арктике. Этот вывод основан, в частности, на результатах анализа ДНК из челюсти ископаемого медведя, жившего 110-130 тыс. лет назад на Шпицбергене. Этот доисторический медведь по структуре своей ДНК оказался переходным между бурыми и белыми медведями (Lindqvist et al., 2009).
Источник
