План — конспект урока «Вид, его критерии. Видообразование» 11 класс

Конспект урока по теме «Вид, его критерии. Видообразование»

Тип урока: урок изучения нового материала

Цель урока:

Сформировать понятия «вид», «критерий вида», «видообразование».

Задачи урока:

а) Образовательные:

• Изучить понятия «вид», «критерии вида», «видообразование»

• Изучить особенности строения, жизнедеятельности организмов согласно критериям вида.

• Показать взаимосвязь различных критериев при отнесении организма к таксону систематики.

б) Развивающая:

• Развивать умение учащихся работать в группах и по индивидуальной траектории

• Прививать интерес к биологии через проведение практических работ и работе с дополнительным материалом

• Развивать творческие способности учащихся при выполнении проектов, с различными источниками информации, анализировать и сравнивать полученные данные.

в) Воспитательная:

• Формирование бережного отношения к природе через осознание своей значимости в ее жизни, охраны, бережном отношении

• Воспитание культуры общения при работе в мини группах

• Воспитание воли и настойчивости у учащихся для достижения конечных результатов

ХОД УРОКА

1. Организационный момент.

2. Актуализация знаний учащихся.

В основе эволюционной теории Ч. Дарвина лежит представление о виде.

Видом называют совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определенным условиям существования и занимающих в природе определенную территорию – ареал.

1. Изучение нового материала.

Виды отличаются друг от друга многими признаками. Характерные для вида признаки и свойства называют критериями.

Для выделения той или иной группы особей в отдельный вид существует ряд критериев. Чтобы отнести какую-либо особь к определенному виду, следует провести анализ всех критериев.

Главным из них считают морфологический.

Морфологический критерий основан на внешнем и внутреннем сходстве особей одного вида. По внешнему виду, размерам, окраске можно легко отличить один вид от другого. Например, клевер красный от клевера пашенного, василек синий от василька лугового, ласточку городскую от ласточки деревенской и др. Этот критерий самый удобный, а поэтому широко используется в систематике. Однако он недостаточен для различия видов, которые имеют внешнее сходство (виды-двойники). Так, под названием «крыса черная» различают два вида-двойника, имеющих 38 и 42 хромосомы. Затруднительно использование морфологического критерия при диагностике одомашненных видов. Породы, выведенные человеком, могут значительно отличаться друг от друга, оставаясь в пределах одного вида (например, породы собак, голубей и др.).

Генетический критерий основан на сходстве кариотипов (наборов хромосом). Для каждого вида характерны определенный набор хромосом, их размеры, форма, количество. Этот критерий относят к важным, но не универсальным, так как существуют хромосомные и геномные мутации.

Физиологический подразумевает сходство всех процессов жизнедеятельности (обмен веществ, размножение и другое) у особей одного вида и объясняет степень половой изоляции групп организмов.

Биохимический позволяет различать виды по биохимическим параметрам (структуре белков, их составу, структуре нуклеиновых кислот и др.).

Этологический критерий связан с межвидовыми различиями в поведении у животных. У птиц для распознавания видов широко используется анализ песен. По характеру издаваемых звуков различаются разные виды насекомых. Разные виды североамериканских светляков различаются по частоте и цвету световых вспышек.

Географический основан на том, что каждый вид занимает свой ареал. Но на одном ареале могут обитать несколько видов, поэтому и этот критерий не универсальный.

Экологический учитывает совокупность условий, к которым приспособлен вид. Таким образом, каждый вид занимает определенную экологическую нишу. Так, например, лютик едкий произрастает на пойменных лугах, лютик ползучий – по берегам рек, лютик жгучий – на заболоченных местах. Но экологические ниши пересекаются, поэтому критерий не универсален.

Таким образом, ни один из критериев в отдельности не может служить для определения вида. Охарактеризовать вид можно по совокупности всех критериев.

ВИДООБРАЗОВАНИЕ, процесс возникновения новых биологических видов и изменения их во времени. Основа видообразования – наследственная изменчивость организмов, движущий его фактор – естественный отбор и окончательно-репродуктивная изоляция. Различают видообразование аллопатрическое, или географическое, которое происходит, как правило, постепенно и медленно, и симпатрическое, которое протекает в разном темпе, но чаще скачкообразно.

При аллопатрическом видообразовании новые виды возникают вследствие разделения ареала популяций родительского вида реками, морями, горами, пустынями и др. изменениями ландшафта. В результате изоляции между ними прерывается обмен генами. Возникновение генетических различий постепенно приводит к неспособности особей из разобщённых популяций к скрещиванию, что в дальнейшем становится причиной образования новых видов. Так возникли родственные виды ландыша. Исходный вид несколько миллионов лет назад (в третичном периоде) был широко распространён в лиственных лесах Евразии. С наступлением ледников в четвертичном периоде единый ареал вида был разорван на несколько частей, и ландыш сохранился лишь на территориях, избежавших оледенения (Дальний Восток, Закавказье, Южная Европа). После отступления ледника ландыш, сохранившийся на юге Европы, вновь распространился по лиственным и частично смешанным лесам, образовав новый вид, более крупный, с широким венчиком. На Дальнем Востоке, отделённом от Европы огромными пространствами тайги, возник другой вид – с красными черешками и восковым налётом на листьях. По той же причине в Евразии произошёл разрыв огромного ареала вороны, когда одни популяции в Западной и Центральной Европе и Северо-Восточной Азии образовали форму с чёрной окраской (возможно, раньше она была общей для всех популяций), а у птиц, обитающих на юге Центральной Европы, на Кавказе и в Прикаспии, чёрный цвет встречается только на голове, крыльях и хвосте, всё остальное оперение серое. Однако, в отличие от популяций ландыша, у ворон сохранялась возможность контактов и обмена генами между «чёрными» и «серыми» популяциями, что приводило к появлению гибридных особей, дававших плодовитое потомство. Поэтому популяции ворон лишь разделились по окраске, а разделения на два чётких биологических вида не произошло.

Симпатрическое видообразование возможно в 3 случаях: при увеличении числа хромосом (как правило, кратном числу хромосом исходной формы); путём гибридизации с последующим удвоением числа хромосом (в этом случае новый вид хорошо отличим от родительских форм); вследствие хромосомных перестроек (мутаций). Увеличение хромосомного набора (см. Полиплоидия) и гибридизация дают, как правило, быстрый эффект у растений, т. к. приводят к нескрещиваемости исходного и возникшего вида. Гибридизация и хромосомные перестройки, приводящие к изоляции особей внутри первоначально единого вида, свойственны как растениям, так и животным. Для симпатрического видообразования характерно появление новых видов, всегда (кроме гибридогенного возникновения вида) близких морфологически к исходному виду.

Интересным примером возникновения репродуктивной изоляции может служить погремок большой, который на нескашиваемом лугу цветёт и плодоносит всё лето. Но если в течение многих лет из года в год на лугу косить траву, многие растения в популяции не будут доживать до образования семян. В результате отбора, который в этом случае бессознательно осуществляется человеком, сохраняются и оставляют семена только те растения, которые либо цвели до начала покоса, либо после. Так возникли популяции погремка, растущие на одном лугу, но изолированные по срокам цветения. Лишённые возможности скрещиваться, они образовали раннецветущую и поздне-цветущую формы, которые в дальнейшем могут привести к возникновению отдельных видов.

Часто аллопатрическая и симпатрическая формы видообразования действуют вместе, сменяя и дополняя друг друга, поэтому чётко определить границы каждой из них трудно. Однако во всех случаях для возникновения нового вида необходима какая-либо форма изоляции в течение определённого времени, пока естественный отбор не «разведёт» популяции окончательно.

Процесс видообразования впервые был научно обоснован Ч. Дарвином (1859) в труде «Происхождение видов путём естественного отбора».

1. Закрепление изученного материала.

1. Сетчатое жилкование листьев у одуванчика входит в понятие физиологического критерия (не верю)

2. Нерест рыб – сложное поведение в период размножения относится к физиологическому критерию (верю)

3. Как известно у вида Homo sapiens, хромосомный набор в соматической клетке составляет 46, в репродуктивной клетке – 23. Данное выражение относится к биохимическому критерию (не верю)

4. Влажные тропические леса являются прекрасным местом обитания для многих эпифитных растений, например орхидей. В данном случае речь идет о географическом критерии вида. (не верю)

Работа с заданием части В

А. 1. Установите соответствие между признаками обыкновенной беззубки и критериями вида, которые они характеризуют. Ответ оформите в виде последовательности цифр.

Критерии:

1. тело покрыто мантией А) морфологический

2. раковина имеет две створки Б) экологический

3.обитает в пресных водоёмах В) физиологический

4.кровеносная система незамкнутая

5. питается, фильтруя воду

6. это донное, малоподвижное животное

Выполнение Л.Р. №1 «Описание особей вида по морфологическому критерию».

Цель: обеспечить усвоение понятия морфологичес­кого критерия вида, закрепить умение составлять описательную характеристику растений.

Оборудование: живые растения или гербарные мате­риалы растений разных видов.

Ход работы

1. Пользуясь карточкой-определителем, определите названия видов растений, предложенных для работы.

2. Сравните растения двух видов, выявите черты сходства и раз­личия. Чем объясняются сходства (различия) растений?

3.Заполните таблицу:

Рисунок1

Рисунок 2

Определительная карточка для голосеменных

Деревья с игловидными листьями (хвоинками), содержащие в коре и листьях смолу …………………………….— сем. Сосновые

1. Хвоинки расположены пучками на укороченных побегах ……2

0. Хвоинки расположены поодиночке …….…...4

2. Листопадные деревья с узколинейными мягкими листьями, собранными на укороченных побегах по 15-40 …………………………………………

— Лиственница сибирская

0. Вечнозеленые деревья. Хвоинки собраны в пучки по 2-5 3

3. Хвоинок в пучках по 2 — Сосна обыкновенная

0. Хвоинки в пучках по 5 — Сосна сибирская

4. Хвоинки плоские, тупые, снизу с 2-мя светлыми полосками

— Пихта сибирская

0. Хвоинки четырехгранные, жесткие, колючие….— Ель сибирская

4.Сделайте вывод о достоинстве и недостатках морфологического критерия в определении вида.

Домашнее задание.

Определительная карточка для голосеменных

Деревья с игловидными листьями (хвоинками), содержащие в коре и листьях смолу …………………………….— сем.

1. Хвоинки расположены пучками на укороченных побегах ……2

0. Хвоинки расположены поодиночке …….…...4

2. Листопадные деревья с узколинейными мягкими листьями, собранными на укороченных побегах по 15-40 …………………………………………

— Лиственница сибирская

0. Вечнозеленые деревья. Хвоинки собраны в пучки по 2-5 3

3. Хвоинок в пучках по 2 — Сосна обыкновенная

0. Хвоинки в пучках по 5 — Сосна сибирская

4. Хвоинки плоские, тупые, снизу с 2-мя светлыми полосками

— Пихта сибирская

0. Хвоинки четырехгранные, жесткие, колючие….— Ель сибирская

Определительная карточка для голосеменных

Деревья с игловидными листьями (хвоинками), содержащие в коре и листьях смолу …………………………….— сем.

1. Хвоинки расположены пучками на укороченных побегах ……2

0. Хвоинки расположены поодиночке …….…...4

2. Листопадные деревья с узколинейными мягкими листьями, собранными на укороченных побегах по 15-40 …………………………………………

— Лиственница сибирская

0. Вечнозеленые деревья. Хвоинки собраны в пучки по 2-5 3

3. Хвоинок в пучках по 2 — Сосна обыкновенная

0. Хвоинки в пучках по 5 — Сосна сибирская

4. Хвоинки плоские, тупые, снизу с 2-мя светлыми полосками

— Пихта сибирская

0. Хвоинки четырехгранные, жесткие, колючие….— Ель сибирская

Определительная карточка для голосеменных

Деревья с игловидными листьями (хвоинками), содержащие в коре и листьях смолу …………………………….— сем.

1. Хвоинки расположены пучками на укороченных побегах ……2

0. Хвоинки расположены поодиночке …….…...4

2. Листопадные деревья с узколинейными мягкими листьями, собранными на укороченных побегах по 15-40 …………………………………………

— Лиственница сибирская

0. Вечнозеленые деревья. Хвоинки собраны в пучки по 2-5 3

3. Хвоинок в пучках по 2 — Сосна обыкновенная

0. Хвоинки в пучках по 5 — Сосна сибирская

4. Хвоинки плоские, тупые, снизу с 2-мя светлыми полосками

— Пихта сибирская

0. Хвоинки четырехгранные, жесткие, колючие….— Ель сибирская

Определительная карточка для голосеменных

Деревья с игловидными листьями (хвоинками), содержащие в коре и листьях смолу …………………………….— сем.

1. Хвоинки расположены пучками на укороченных побегах ……2

0. Хвоинки расположены поодиночке …….…...4

2. Листопадные деревья с узколинейными мягкими листьями, собранными на укороченных побегах по 15-40 ………………………………………… — Лиственница сибирская

0. Вечнозеленые деревья. Хвоинки собраны в пучки по 2-5 3

3. Хвоинок в пучках по 2 — Сосна обыкновенная

0. Хвоинки в пучках по 5 — Сосна сибирская

4. Хвоинки плоские, тупые, снизу с 2-мя светлыми полосками

— Пихта сибирская

0. Хвоинки четырехгранные, жесткие, колючие….— Ель сибирская