Урок биологии «Видообразование. Результаты микроэволюции»
Разделы: Биология
Цели:
- Закрепить знания учащихся об эволюционных процессах, происходящих в популяциях, познакомить с современными представлениями о видообразовании.
- Дать понятия о путях, скорости и типах видообразования.
- Развивать умения на основе сравнения раннее изученного материала с новым, самостоятельно делать выводы.
- Воспитывать интерес к изучаемому предмету, умение связать теоретический материал с практикой жизни.
Оборудование:
- таблицы “Видообразование”, “Полиплоидия”, мультимедийная установка, диск с рисунками, схемами, портретами;
- тесты, карточки с вопросами.
Методика проведения урока
I. Организационный момент.
II. Проверка знаний
Работа с тестами по вариантам (Приложение 1).
Работа с карточками (3-4 ученика, остальные дополняют) (Приложение 2).
III. Подготовка к восприятию
Ребята, мы с вами сегодня продолжаем рассматривать эволюционное учение с точки зрения современных концепций и сравнивать это учение с Дарвинизмом.
- Что является единицей эволюции? Почему?
- К чему могут привести эволюционные процессы в популяциях?
- Какие виды изоляции вам известны?
IV. Объявление темы и постановка цели
Сегодня на уроке мы продолжим знакомиться с современными эволюционистами, узнаем, что такое видообразование, его пути, типы и скорость. Продолжим развивать умение сравнивать ранее изученный материал с новым, и делать выводы на основе сравнения и узнаем, что такое микроэволюция и каковы ее результаты.
(В ходе мини-лекции вы тезисно будите записывать материал в тетрадь.)
Нас с вами окружает огромное разнообразие организмов. Много видов птиц, рыб, растений и т.д. Как оно возникло? Что лежит в основе видообразования?
Видообразование — это сложный эволюционный процесс, возникновения нового вида при определенных условиях.
Большой вклад в изучение этого процесса внес Эрнест Майр, американский ученный эволюционист который в 1964 году в книге “Популяция, виды, эволюция” выделил три основных пути видообразования:
(На экране показывается схема путей видообразования)
Филетический – из вида А образуется В
Этот путь не предполагает изменения числа видов и с ним мы познакомимся более подробно при изучении макроэволюции. А—>В
2. Гибридогенное – А+В—>С или А + В—> (А+В)+С
иногда даже с уменьшением числа видов. Этот путь видообразования мы рассмотрим сегодня на уроке позже.
3. Дивергентное (истинный) — А—>А+В Это самый распространенный, самый древний. Именно этот путь и описывал Дарвин. Он и приводит к многообразию, т.к. способствует увеличению числа видов.
А теперь рассмотрим типы видообразования.
(На экране схема географического видообразования).
1. Аллопатрическое – основано на (allos – разный, patria – родина) географической изоляции, возникновение географических преград (хребты, проливы, каналы, города, поля, сады) приводят к появлению изолятов – географически изолированных популяций. Единый генофонд популяции разрывается на части из-за географической изоляции. Прерыв потока генов между изолятами с одной стороны и действия естественного отбора с другой приводят постепенно к репродуктивной изоляции, а значит к образованию нового вида. Таким образом, возникли разнообразные виды вьюрков на Галапагосских островах, описанные Дарвиным. Заяц-беляк распространенный почти по всей территории нашей страны, в тех областях, где зима не снежная возник заяц-русак, а в горных районах заяц-толян. Некоторые виды синиц возникли в результате географической изоляции.
(На экране рисунки вьюрков, карта распространения зайцев).
2. Симпатрическое – возникает, если дивергенция идет на одной территории. Она связана с различными условиями, иногда с пищевой специализацией. Например, 5 видов лютиков, обитающих на Европейской территории, возникли из одного исходного вида в связи с изменениями условий. В озере Байкал в течение 10 млн. лет возникло множество эндемических видов рыб и беспозвоночных: бокоплавов — 250 видов, из одного предкового. Синицы — по пищевой специализации.
(На экране рисунки синиц, лютиков, бокоплавов).
Таким образом, давайте сделаем вывод: на чем основывается видообразование? (Учащиеся на основе знаний прошлой темы делают вывод.)
А теперь разберемся со скоростью видообразования. Что по этому поводу утверждал Дарвин? (ответы учащихся по повторению) Да, видообразование часто идет очень медленно, но изучая формы естественного отбора, мы узнали, что иногда отбор может действовать очень быстро и это привело к внезапному видообразованию.(на экране схема)
Самостоятельная работа с учебником стр. 220 (учитель проверяет тесты)
Повторение материала по генетике.
Итак, каким образом может возникнуть новый вид?
Путем полиплоидии или отдаленной гибридизации.
(сообщения учащихся о полиплоидии).
Таким образом, возникли новые культурные сорта, но и в дикой природе эти процессы идут (шиповник, слива домашняя).
Как вы думаете в настоящее время, какое видообразование преобладает?
Подумайте, с чем связанно внезапное видообразование? (ответы, их корректировка: с загрязнением окружающей среды, воды, почвы, воздуха, радиации, хим. веществ, озоновых дыр и т.д. особенно ядохимикатов которые приводят к появлению новых видов вредных насекомых: комаров, моли, бабочек, колорадского жука и т.д.; затрагивается и тема птичьего гриппа.)
Вывод: (подвести, что бы ученики сделали самостоятельно.)
Что такое микроэволюция? – (это развитие внутри вида).
А что же является результатом микроэволюции?
1) Многообразие видов.
2) Приспособленность организмов к определенной среде обитания
Такие результаты и приводят к многообразию живой природы. Без видообразования немыслимо разнообразие и прогресс в природе.
V. Закрепление знаний. (Вопросы по повторению)
Теория эволюции на современном этапе исследования обогатилась данными ряда наук.
1. Какой вклад в развитие эволюционной теории внесла генетика?
2. А какой – молекулярная биология?
3. Тест для закрепления (Приложение 3) (На экране вопросы задания В 5, В6).
VI. Задание на дом: § 60, повторить §52.
Источник
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 на тему «Видообразование»
Тип урока: изучение нового материала
Цели: рассмотреть, что такое видообразование, факторы видообразования, основные пути и виды;
Планируемые результаты обучения:
- предметные : учащиеся понимают процесс видообразования, его факторы и могут привести примеры способов видообразования, объяснить эти способы;
- метапредметные: усвоение нового материала; умение анализировать новую информацию, сравнивать и обобщать данные, делать самостоятельно выводы по услышанному материалу; умение участвовать в дискуссии, доказывать свою точку зрения и прислушиваться к мнению других;
- личностные: воспитание любви к природе, познавательного интереса к изучению биологии, коммуникабельности и уважения к другим.
1.Организационный момент – 2 минуты. Приветствие учащихся, проверка присутствующих, общая готовность к уроку.
2.Актуализация знаний и мотивация к уроку – 7 минут. Индивидуальный опрос, проверка терминов по прошлому уроку:
1. Что такое адаптация? Что является критериями адаптаций?
2. В чем отличие эволюционной адаптации от аккомодации?
3. Привести пример организменных адаптаций (морфологической, физиологической, этологической).
4. Что такое конгруэнции?
5. Что такое внутривидовой полиморфизм?
6. Что такое ароморфоз? Катаморфоз?
7. Какие процессы охватывает биологический прогресс?
8. Сколько выделяют стадий в формировании адаптаций?
Вопрос к учащимся: вспомните, что такое вид? Какие существуют критерии вида? Как вы думаете, как происходит формирование новых видов в природе?
Сегодня на уроке мы рассмотрим способы и факторы видообразования.
3.Изучение нового материала – 25 минут.
На нашей планете с самого ее рождения происходило множество различных процессов, которые в конце концов преобразовали мир в тот, что мы все сейчас видим. Одно из самых главных течений эволюции – это возникновение новых видов, а также преобразование старых, который называется видообразованием. Этот процесс происходит всегда, он может длиться годами, а может произойти и за считанные дни благодаря человеку. Именно поэтому в природе есть такое большое количество видов и пород.
Существует две формы данного явления: Филетическое – это процесс формирования новых видов, который проходит в течение несколько лет. В нем из одного типа появляется другой, без формирования дочерних клеток. Дивергентное – это процесс, при котором из одного древнего предка образуются новые эволюционные типы и породы под воздействием окружающих сил.
Как уже говорилось выше, в природе существует всего 2 фактора, которые влияют на рассматриваемый процесс больше всего, это географический и биологический. Географическая изоляция – осуществляется под воздействием пространственно-территориальных преград, например, при вулканической деятельности, горообразованиях и ливнях. Также при процессе «миграция» группы животных могут разделить горы, реки, кратеры и прочее. Благодаря этому различные индивиды больше заселяют территорию Земли, а после развиваются в новые виды.
Биологическая изоляция – возникает под воздействием микроэволюции организма, мутаций и генетических изменений живого организма. Также при изменении числа хромосом, перестройки организма, изменения потребностей и многого другого. В конце концов, группа индивидов, которая отделилась от другого, создает свой новый класс и проживает на одном ареале, пока опять кто-то не отделится.
Биологическая изоляция подразделяется на:
1. Экологическую — при ней идет процесс образования новых видов живых существ, который происходит при освоении новых территорий, не выходя из их ареала обитания. Это разделение начинается по причине генетических различий индивидов, которым после нужны разные способы питания, или их плодородный сезон может начинаться в разные сезоны. В результате этого часто происходит биологическая изоляция.
2. Этологическую — происходит при невозможности живых существ размножаться по причине различий в половом поведении. Также это может произойти из-за генетических различий, мутаций, а также географической недоступности. И это является одной из главных причин не возникновения новых особей и видов.
3. Морфофизиологическую — обуславливается различиями в строении и функционировании половых органов живых существ. Скрещивание невозможно из-за различных критериев, например, размеров особей, различий в строении организма, из-за гибели половых клеток и других признаков. Из-за морфофизиологической изоляции образование новых особей или видов невозможно.
4. Генетическую — наступает в тот момент, когда между особями появляются существенные генетические различия. Можно привести и другие примеры, например: число и набор хромосом, серьезные мутации и прочие различия организмов. Из-за этого особи не могут вывести потомство, а если это и произойдёт, то детёныши вряд ли проживут большее дня или же будут очень слабыми и не смогут выжить в дикой природе.
1. дивергентное (истинное) видообразование — разделение первоначально единого вида на два или более новых. Механизм: изоляция между популяциями — накопление генетических изменений — появление репродуктивной изоляции (невозможности скрещиваться);
2. филетическое видообразование — постепенное превращение во времени одного вида в другой. Механизм: изменения условий среды захватывают весь ареал — накопление наиболее выгодных изменений у всех популяций вида;
3. путём гибридизации (гибридогенное) — скрещивание популяций разных видов на территории пересечения их ареалов.
В процессе видообразования есть два основных пути, благодаря которым и возникают новые виды живых существ. Задание учащихся: в учебнике самостоятельно прочесть на стр.54-55 о способах видообразования.
Симпатрическое (экологическое) видообразование – это процесс в биологии, при котором происходит отделение группы особей от популяции, обитавшей на одном ареале. Разделение произошло по экологическим признакам, например, из-за изменения числа хромосом, мутаций, перестройки организма, психологических проблем или же дивергенции. Эти особи не могут жить вместе на одной территории, не могут размножаться, потому что из-за генетических различий потомство может просто не родиться, а если и появится на свет, то будет очень слабым для выживания в дикой природе.
Аллопатрическое (географическое) видообразование – это отделение одной группы особей от другой под воздействием географических факторов. Основные причины — это постоянная борьба между особями, после чего вид разделяется на две группы и расходится, или же миграция, при которой особи могут разделиться. Например, из-за рек, гор, различных расщелин и многого другого.
Задание учащихся: прочесть материал учебника на стр.55-57, определить схему видообразования. После прочтения вместе с учителем записать схему видообразования.
4.Рефлексия – 10 минут. Проверочный тест по теме. На сладах есть вопросы, по завершению работы – самопроверка. В тестах нужно выбрать один ответ из 4 предложенных.
1. Эволюционные процессы, приводящие к образованию новых видов, называются:
2. Какой критерий вида основан на сходстве белков?
3. Особи двух популяций одного вида:
a. могут скрещиваться и давать плодовитое потомство
b. могут скрещиваться, но потомство бесплодно
c. не могут скрещиваться
d. могут быть скрещены только человеком.
4. Особи двух популяций одного вида:
a. могут скрещиваться и давать плодовитое потомство
b. могут скрещиваться, но потомство бесплодно
c. не могут скрещиваться
d. могут быть скрещены только человеком.
5. Выберите причину биологической изоляции:
a. разделение ареала рекой.
b. изменение сроков размножения у группы особей данного вида.
c. разделение ареала горами
d. перемещение группы особей данного вида за пределы ареала.
6. Увеличение числа мутаций в популяции приводит к:
a. уменьшению численности популяции
b. усилению эффективности естественного отбора
c. уменьшению действия волн жизни
d. увеличению численности популяций.
7. Примером движущего отбора НЕ является:
a. сохранение реликтового растения гинкго двулопастное
b. редукция крыльев у страуса
c. устойчивость к ядохимикатам у вредителей растений.
d. индустриальный меланизм у берёзовой пяденицы
8. По какому морфологическому критерию можно отличить Млекопитающих от представителей других классов:
a. пятипалая конечность
b. 7 шейных позвонков
c. трёхкамерное сердце
9. Как называется случайное ненаправленное изменение частот аллелей и генотипов в популяции?
a. популяционные волны
d. мутационная изменчивость
10. На образование новых видов не влияет:
a. мутационная изменчивость
b. борьба за существование
c. естественный отбор
d. модификационная изменчивость
5. Домашнее задание — 2 минуты. §10, стр.53-57, учить; задание на опережение – подготовить краткие сообщения на тему «Прямые наблюдения эволюционного процесса»: 1 ученик – «Быстрая эволюция ящериц в новых условиях», 2 ученик – «Примеры видообразования», 3 ученик – «Промежуточные этапы видообразования».
1. Видообразование – пути и способы [ Электронный ресурс ] Режим доступа: https://foxford.ru/wiki/biologiya/vidoobrazovanie-puti-i-sposoby-vidoobrazovaniya (дата обращения: 11.06.2021)
2. Видообразование в биологии – этапы, факторы и примеры образования новых видов [ Электронный ресурс ] Режим доступа: https://nauka.club/biologiya/vidoobrazovanie.html (дата обращения: 11.06.2021)
3. Проверочная работа «Вид. Видообразование», 11 класс [ Электронный ресурс ] Режим доступа: https://uchitelya.com/biologiya/135985-proverochnaya-rabota-vid-i-kriterii-vidoobrazovanie-11-klass.html (дата обращения: 11.06.2021)
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Источник
