Конспект урока "Движущие силы эволюции" (9 класс, биология)

Урок биологии в 9 классе.                                             «____»_________________ 20___ г. Движущие силы эволюции. Цель. Обеспечить усвоение и расширение  знаний учащихся о движущих силах эволюции на  примере учения Ч. Дарвина. Задачи: Образовательные: продолжить формирование понятий о движущих силах эволюции; определить роль наследственной изменчивости, борьбы за существование и естественного отбора в  эволюционном процессе. Развивающие: познавательные способности и интерес к дисциплине логическое мышление,  умение анализировать, сравнивать, делать выводы; формировать навыки самостоятельности у  обучающихся при работе с текстовым материалом;  умения общаться: слушать других,  отстаивать свою точку зрения в процессе диалога; работать в группе Воспитательные: Воспитание уверенности в себе, сознания значимости выполненной работы. Ход урока. 1 Орг. момент. 2 Повторение изученного материала. 1 Что такое эволюция? 2 Назовите движущие силы эволюции по Дарвину 3 Сформулируйте основные положения эволюционной теории Ч. Дарвина 3 Изучение новой темы. Работа в группах. 1 группа. Наследственность и изменчивость. 1 2 3 4 Что такое наследственность и изменчивость? Что является причинами изменчивости? Какие виды изменчивости выделил Ч. Дарвин? Дайте им характеристику. К каким выводам пришел Ч. Дарвин? 2 группа. Борьба за существование и ее формы. 1. Что такое борьба за существование? 2. Что является причинами действия борьбы за существование? 3. Какие виды борьбы за существование выделил Ч. Дарвин? Приведите примеры.4. Каково эволюционное значение борьбы за существование? 3 группа. Естественный отбор и его формы. 1 2 3 4 Что такое естественный отбор? Каков механизм действия естественного отбора? К чему он приводит? Какие формы отбора выделил Ч. Дарвин? Приведите примеры. Каково значение в эволюции естественного отбора? 4 Закрепление. 1)  Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их: 1 Не все организмы изменчивы.  2 Все различия между организмами обязательно передаются по наследству. 3 Организмы размножаются в арифметической прогрессии, и все доживают до  половозрелого состояния. 4 Жизненные ресурсы не ограничены, и в борьбе за существование погибают  только больные, ослабленные особи. 5 В результате борьбы за существование происходит естественный отбор –  выживают только те особи, которые располагают полезными в данных условиях  свойствами. 1 Не все (все) организмы изменчивы.  2 Все (не все)различия между организмами обязательно передаются по  наследству. 3 Организмы размножаются в арифметической (геометрической) прогрессии, и все доживают до половозрелого состояния. 4 Жизненные ресурсы не ограничены (ограничены), и в борьбе за  существование погибают только больные, ослабленные особи (не только, но и менее приспособленные). 5 В результате борьбы за существование происходит естественный отбор –  выживают только те особи, которые располагают полезными в данных  условиях свойствами. 2) задание. Кета выметывает во время нереста около миллиона икринок и только  незначительная часть мальков достигает зрелого возраста. Распределите  нижеперечисленные причины в соответствии с видами борьбы за существование,  расставив буквы в таблице в нужном порядке. А) кета – объект рыболовного промысла; Б) часть икры может погибнуть при заморозках или химическом загрязнении  водоемов; В) у кеты отсутствует забота о потомстве Г) кратковременная подвижность сперматозоидов; Д) много икринок выносится на берег, уносится в море; Е) икру добывают люди; Ж) икра поедается другими рыбами; З) не все рыбы достигают мест нереста;И) все рыбы гибнут на обратном пути в море; К) по пути к нерестилищу рыбы теряют до 40% своего веса; Л) не все икринки оплодотворяются самцами; М) при движении к нерестилищу рыбы «забивают» друг друга. Межвидовая борьба Внутривидовая борьба Борьба с неблагоприятными  условиями 5 Домашнее задание. Параграф 37 Дайте сравнительную характеристику искусственного и естественного отборов. Критерии для сравнения Исходный материал Отбирающий фактор Результат действия Искусственный отбор Естественный отборБорьба за существование и ее формы. 1. Что такое борьба за существование? 2. Что является причинами действия борьбы за существование? 3. Какие виды борьбы за существование выделил Ч. Дарвин? Приведите примеры. 4. Каково эволюционное значение борьбы за существование? Борьба за существование и ее формы. В природе организмов появляется во много раз больше,  чем  их   может  просуществовать'  на  данном  клочке  земли.   В  результате  между организмами происходит состязание ­ борьба за существование. «Я должен предупредить, ­ писал Дарвин о борьбе за существование, ­ что применяю это выражение в широком и метафорическом смысле, включая сюда зависимость одного существа от другого, а также подразумевая (что еще важнее) не только жизнь одной особи, но и успех ее в обеспечении себя   потомством».   Лишь   в   некоторых   случаях   борьба   за   существование   выражается   в прямой   схватке,   например,   когда   хищники   грызутся   из­за   добычи   или   когда   хищник сражается с жертвой. Дарвин различал три формы борьбы за существование: внутривидовую, межвидовую и борьбу с неблагоприятными условиями неорганической природы. Внутривидовая   борьба  за   существование   (состязание)   происходит   между   особями, принадлежащими к одному и тому же виду, например состязание между волками за пищу, между соснами за свет. Эта   форма   борьбы   наиболее   напряженная,   так   как   особи   одного   и   того   же   вида нуждаются в одной и той же пище и подвергаются одним и тем же опасностям. Яркую  картину внутривидового  состязания  можно видеть  в одновозрастном хвойном лесу. Самые высокие деревья широко раскинутыми кронами улавливают основную массу солнечных лучей. Они образуют множество шишек. Мощная корневая система доставляет из почвы воду с растворенными в ней минеральными веществами в ущерб более слабым соседям. Деревья­победители подавляют рост и развитие других деревьев до их засыхания и гибели. Межвидовая   борьба  за   существование   (состязание)   наблюдается   между   различными видами. Состязание между видами протекает обычно более остро, если они относятся к одному роду и сходны не только по строению, но и в потребностях. Дарвин указывает на такие   факты.   Быстрое   размножение   дрозда­дерябы   в   некоторых   частях   Шотландии повлекло за собой сокращение численности другого вида ­ певчего дрозда. В Австралии обыкновенная  пчела,  которую  привезли  из  Европы,  вытесняет   маленькую  туземную,  не имеющую жала. Обратимся снова к наблюдениям в лесу, где можно видеть, как один вид вытесняет другой. Под защитой светолюбивых пород ­ сосны, березы, осины ­ хорошо развиваются всходы ели, которые вымерзают на открытых местах. А потом по мере смыкания крон молодых елей гибнут всходы светолюбивых пород. Борьба с неблагоприятными условиями неорганической природы  наблюдается всюду, где   организмы   оказываются   в   условиях   излишнего   тепла   или   холода,   сухости   или влажности.   Про   растение   в   пустыне   говорят,   что   оно   «борется   с   засухой».   При продвижении на север или при подъеме в горы в неблагоприятных климатических условиях встречаются зачахшие деревья и кусты, хотя никакие другие растения их не теснят.Жизненное состязание организмов часто называют  биологическим,  чтобы подчеркнуть, что речь идет только о животных, растениях и микроорганизмах и ни в какой мере не относится к человеку. Биологическое состязание протекает обычно одновременно во всех его   формах,   но   может   выразиться   в   какой­либо   одной   форме.   Все   зависит   от биологического  окружения  и  условий  неорганической  природы,  в  которых  оказывается животное или растение. Естественный отбор и его формы. 1 Что такое естественный отбор? 2 Каков механизм действия естественного отбора? К чему он приводит? 3 4 Какие формы отбора выделил Ч. Дарвин? Приведите примеры. Каково значение в эволюции естественного отбора Естественный отбор является неизбежным результатом борьбы за существование и  наследственной изменчивости организмов. По Дарвину, естественный отбор представляет  собой важнейшую творческую силу, которая направляет эволюционный процесс и  закономерно обусловливает возникновение приспособлений организмов, прогрессивную  эволюцию и увеличение разнообразия видов. Возникновение приспособлений (адаптации)организмов к условиям их существования, придающее   строению   живых   существ   черты   «целесообразности»,   является непосредственным   результатом   естественного   отбора,   поскольку   самая   сущность   его   ­ дифференцированное выживание и преимущественное оставление потомства именно теми особями,   которые   в   силу   своих   индивидуальных   особенностей   лучше   других приспособлены к окружающим условиям. Накопление отбором от поколения к поколению тех   признаков,   которые   дают   преимущество   в   борьбе   за   существование,   и   приводит постепенно к формированию конкретных приспособлений. Вторым   (после   возникновения   адаптации)   важнейшим   следствием   борьбы   за существование  и естественного отбора является, по Дарвину, закономерное повышение разнообразия   форм   организмов,   носящее   характер   дивергентной   эволюции.   Поскольку наиболее острая конкуренция ожидается между наиболее сходно устроенными особями данного   вида   в   силу   сходства   их   жизненных   потребностей,   в   более   благоприятных условиях   окажутся   наиболее   уклонившиеся   от   среднего   состояния   индивиды.   Эти последние   получают   преимущественные   шансы   в   выживании   и   оставлении   потомства, которому передаются особенности родителей и тенденция изменяться дальше в том же направлении (длящаяся изменчивость). Наконец, третье важнейшее следствие естественного отбора ­ постепенное усложнение и усовершенствование организации, т.е. эволюционный прогресс. Согласно Ч. Дарвину, это направление   эволюции   является   результатом   приспособления   организмов   к   жизни   в постоянно усложняющейся внешней среде. Усложнение среды происходит, в частности, благодаря дивергентной эволюции, увеличивающей число видов. Частным случаем естественного отбора является половой отбор, который связан не с выживанием   данной   особи,   а   лишь   с   ее   воспроизводительной   функцией.   По   Дарвину, половой   отбор   возникает   при   конкуренции   между   особями   одного   пола   в   процессах размножения.   Важность   воспроизводительной   функции   самоочевидна;   поэтому   в некоторых случаях даже само сохранение данного организма может отступить на второй план по отношению к оставлению им потомства. Для сохранения вида жизнь данной особиважна   лишь   постольку,   поскольку   она   участвует   (прямо   или   косвенно)   в   процессе воспроизводства поколений. Половой отбор как раз и действует на признаки, связанные с различными   аспектами   этой   важнейшей   функции   (взаимное   обнаружение   особей противоположного   пола,   половая   стимуляция   партнера,   конкуренция   между   особями одного пола при выборе полового партнера и т. п.)  Движущий   отбор  вызывает   прогрессивное   и   направленное   изменение   признака   или свойства,   переставшего   соответствовать   новым   условиям   среды.   Изменение   признака может происходить как в сторону его усиления, так и в сторону ослабления. В результате действия   движущей   формы   отбора   может   происходить   приобретение   нового   признака (возникшего, например, в результате мутации и подхваченного отбором), или его утрата. Движущий отбор действует при изменении условий внешней среды, или когда популяция находится в процессе приспособления к новой среде (например, при миграции и заселении новых пространств).  Дизруптивный   отбор  благоприятствует   сохранению   крайних   форм   и   элиминирует промежуточные. Это приводит к разделению популяции (по данному признаку) на две или несколько   групп.   Дизруптивный   отбор   проявляется   в   тех   случаях,   когда   популяция занимает   гетерогенное   местообитание,   и   уклоняющиеся   формы   приспосабливаются   к различным   экологическим   условиям.   Дизруптивный   отбор   фактически   является разновидностью движущего. Движущий и дизруптивный типы естественного отбора лежат в основе видообразования, процесса появления новых видов. Пример дизруптивного отбора ­ выживание рано­ и поздноцветущих форм погремка на покосах. При  стабилизирующей форме отбора  преимущество в размножении имеют особи со средним выражением признака. Сохранение стандартных форм и элиминация уклонений обуславливают стабильное существование вида на протяжении длительных исторических периодов   (например,   живые   ископаемые   ­   латимерия,   гаттерия   и   многие   другие   виды живых организмов). Стабилизирующий отбор происходит при постоянных условиях среды, когда   заурядные   особи   оказываются   более   приспособленными,   чем   уклоняющиеся. Классический   пример   стабилизирующего   отбора   ­   выживание   воробьев   со   средним размахом крыльев после бури.Наследственность и изменчивость. 1 Что такое наследственность и изменчивость? 2 Что является причинами изменчивости? 3 Какие виды изменчивости выделил Ч.Дарвин? Дайте им характеристику. 4 К каким выводам пришел Ч.Дарвин? Наследственностью организмов называют общее свойство всех организмов сохранять и  передавать особенности строения и функций от предков к потомству.  Связь родителей с потомками у организмов осуществляется в основном через размножение. Потомство всегда подобно родителям и предкам, но не бывает их точной копией. Каждый знает, что из желудя вырастает дуб, из яиц кукушки выводятся ее птенцы. Из  семян культурных растений определенного сорта вырастают растения того же сорта. У  домашних животных сохраняют свойства потомки той же породы. Хромосомы с расположенными в них генами имеются как в половых клетках, так и в  клетках тела. При половом размножении происходит слияние мужской и женской половых  клеток. В клетках зародыша объединяются мужские и женские хромосомы, поэтому  формирование его происходит под влиянием генов как материнского, так и отцовского  организма. На развитие одних признаков большее влияние оказывают гены материнского  организма, других — отцовского, на третьи признаки материнские и отцовские гены  оказывают равное влияние. Поэтому потомство по одним признакам оказывается похожим  на материнский организм, по другим — на отцовский, по третьим — совмещает признаки  отца и матери, т. е. имеет промежуточный характер. Изменчивостью организмов называют общее свойство организмов приобретать новые  признаки — различия между особями в пределах вида. Наследственная изменчивость организмов, которая затрагивает хромосомы или гены, т.  е. материальные основы наследственности. Наследственные изменения были хорошо  известны Дарвину, им он отводил большую роль в эволюции. Причины наследственной изменчивости во времена Дарвина также были мало исследованы. В настоящее время известно, что наследственные изменения обусловлены изменением  генов или образованием новых комбинаций их в потомстве. Так, один вид наследственной  изменчивости — мутации — обусловлен изменением генов; другой вид — комбинативная  изменчивость — вызван новой комбинацией генов в потомстве; третий — соотносительная  изменчивость — связан с тем, что один и тот же ген оказывает влияние на формирование не одного, а двух и более признаков. Таким образом, в основе всех видов наследственной  изменчивости лежит изменение гена или совокупности генов. Мутации могут быть незначительными и затрагивать самые различные морфологические и  физиологические особенности организма, например у животных — размеры, окраску,плодовитость, молочность и т. п. Иногда мутации проявляются в более значительных  изменениях. Такого рода изменения были использованы при создании курдючных,  мериносовых и каракулевых пород овец, махровых сортов многих декоративных растений,  деревьев с плакучими и пирамидальными кронами. Известны наследственные изменения  земляники с простыми яйцевидными листьями, чистотела с рассеченными листьями. Мутации могут происходить в силу самых различных воздействий. Источником комбинативной изменчивости в популяциях служит скрещивание. Отдельные  особи одной и той же популяции несколько отличаются друг от друга по генотипу. В  результате свободного скрещивания получаются новые комбинации генов. Появившиеся в популяции в силу случайных причин наследственные изменения постепенно распространяются среди особей благодаря свободному скрещиванию, и популяция  оказывается насыщенной ими. Эти наследственные изменения сами по себе не могут  привести ни к появлению новой популяции, ни тем более нового вида, но они являются  необходимым материалом для отбора, предпосылкой для эволюционных изменений. Еще Дарвин отметил соотносительный характер наследственной изменчивости. Например,  длинные конечности животных почти всегда сопровождаются удлиненной шеей; у  бесшерстных собак наблюдаются недоразвитые зубы; голуби с оперением на ногах имеют  перепонки между пальцами. У столовых сортов свеклы согласованно изменяется окраска  корнеплода, черешков и нижней стороны листьев. У львиного зева со светлыми венчиками  цветков стебель и листья зеленые; с темными венчиками — стебель и листья темные.  Поэтому, проводя отбор по одному, нужному признаку, следует учитывать возможность  появления в потомстве других, иногда нежелательных признаков, соотносительно с ним  связанных. Наследственность и изменчивость — разные свойства организмов, обусловливающие  сходство и несходство потомства с родителями и с более отдаленными предками.  Наследственность выражает устойчивость органических форм в ряду поколений, а  изменчивость — их способность к преобразованию. Дарвин неоднократно подчеркивал необходимость глубокой разработки законов  изменчивости и наследственности. Позднее они стали предметом изучения генетики.