Методическая разработка открытого занятия по биологии на тему "Микро- и макроэволюция. Современные представления о видообразовании"

Микроэволюция и макроэволюция. Современные представления о видообразовании

Цель:

1.     Конкретизировать и обобщить знания о главных путях и направлениях эволюционного процесса.

2.     Развитие умения правильно определять различные направления и пути эволюции, продолжить формирование умений раскрывать причинно-следственные связи между путями и результатами эволюции.

3.     Важность заботы о сохранении всех неповторимых групп организмов, созданных эволюцией.

4.     Познакомить с современными представлениями о видообразовании.

Оборудование:

Карточки с ключевыми понятиями по теме «Макроэволюция» размещены на доске по блокам.

I.                   Постановка цели перед студентами.

Сегодня на уроке мы продолжим знакомиться с современными эволюционистами, отработаем и закрепим основные понятия по теме «Макроэволюция», закрепим умения работать с таблицей. узнаем, что такое видообразование, его пути, типы и скорость.

II. Какое направление эволюции можно проследить в следующих высказываниях?

«Увеличение численности кроликов после заселения их в Австралию». (Биологический прогресс)

Характеристика биологического прогресса? (Высокая численность, широкий ареал, большое количество подчиненных систематических групп)

Вывод: Биологический прогресс – это результат успеха в борьбе за существование.

«Снижение численности лишайников в густонаселенных районах» (биологический регресс).

Характеристика биологического регресса (уменьшение численности, сокращение ареала, снижения числа систематических групп более низкого ранга).

Вывод: Биологический регресс – отсутствие необходимого уровня приспособленности.

Чем опасен биологический регресс? (Вымиранием)

Биологический регресс чреват опасностью вымирания и в некоторых случаях человек способствует этому.

Какой вы можете привести пример?

Вследствие усиленного отстрела сократилась численность, и сузился ареал распространения соболя, на грани вымирания уссурийский тигр.

Вывод: Эволюция имеет необратимый характер, вот почему для сохранения видов созданы и создаются Красная книга, заповедники, заказники, национальные парки.

Почему «необратимый»?

Приспособление к среде, в который обитали предки, осуществляется на иной генетической основе.

III. Мы повторили направления эволюции.

Какими же путями они осуществляются?

Ароморфоз

Идиоадаптация

Дегенерация

Дать определение и привести пример ароморфоза.

Ароморфоз – усложнения строения функций организмов, ведущие к общему повышению организации и жизнеспособности в новых условиях обитания. Не имеет прямого приспособительного характера, повышает интенсивность жизнедеятельности особей, обуславливая их относительную независимость от условий среды. Сохраняются в поколениях, приводя к возникновению новых сист. групп.

Крупные ароморфозы: появление многоклеточности, оформление ядра, аэробное дыхание, половое размножение.

У растений: развитие тканей, появление вегетативных органов, появление цветков, плодов, семян, появление фотосинтеза.

У животных: двусторонняя симметрия тела, развитие мышц, сегментация тела, появление хорды, челюстей, выкармливание детенышей молоком.

Идиоадаптация - мелкие приспособления к специфическим условиям среды, полезные в борьбе за существование, но существенно не меняющей уровня организации. Приводят к узкой специализации группы, что при быстром изменении условий может привести к вымиранию. В результате идиоадаптации возникают мелкие систематические группы (род, семейство, отряд).

Примеры

У растений: Приспособление к опылению цветков ветром, насекомыми, видоизменение листьев.

У животных: Различная окраска, форма тела у водных животных, различные конечности у насекомых и животных.

Дегенерация – упрощение организации образа жизни в результате приспособления к более простым условиям существования связанным с прикрепленным или паразитическим образом жизни. Обычно сопровождается исчезновением ряда органов.

Примеры

Утрата органов чувств и пищеварительной системы у ленточных червей, редукция корней и хлорофилла у паразитических растений.

Нас с вами окружает огромное разнообразие организмов. Много видов птиц, рыб, растений и т.д. Как оно возникло? Что лежит в основе видообразования?

IV. Давайте теперь рассмотрим такое понятие, как Видообразование.

Видообразование — возникновение новых биологических видов и изменение их во времени, пространстве.

Различают два способа видообразования.

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.

Основа видообразования

• 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.

Концепция вида, его критерии.

Концепции вида — это различные системы взглядов на понятие вид в биологии.

В современной науке пока нет единого понимания биологической сущности вида. Наиболее распространены 7 концепций:

·         типологическая,

·         номиналистическая,

·         биологическая,

·         хеннигова,

·         эволюционная,

·         филогенетические концепции Б. Мишлера — Э. Териота и К. Вилера — Н. Плетника.

Вид – это группа особей, сходных по ряду признаков и способных скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство.

Для определения видовой принадлежности отдельных особей, отличий одного вида от другого и выявления границ между популяциями используют ряд критериев (отличительных признаков) вида. Критерии вида – это совокупность определенных признаков, свойственных только одному какому-либо виду. Рассмотрим основные критерии вида:

1.       Морфологический критерий вида базируется на сходстве внешнего вида и внутреннего строения у особей одного вида.

2.       Эколого – географический критерий основывается на общности ареала (области распространения вида) и его экологической нише, однако ареалы многих видов перекрываются, в то время как отдельные популяции одного вида могут быть отделены друг от друга значительными расстояниями. Разные виды могут занимать сходные экологические ниши, а внутри одного и того же вида часто обнаруживается изменчивость по экологическим предпочтениям. Поэтому, этот критерий не всегда достаточен для решения вопроса о видовой принадлежности.

3.       Цитогенетический  (кариотипический) критерий позволяет определять видовую принадлежность особей на основе анализ кариотипов. Анализируя кариотипы, можно надежно различать даже те виды, которые почти не различаются по морфологическим признакам. Однако встречаются случаи, когда относительно далекие виды (например, почти все представители семейства кошачьих) имеют одинаковые кариотипы. В то же время локальные популяции одного вида (например, обыкновенной землеройки) могут значительно различаться по числу и форме хромосом.

4.       Молекулярно – генетический критерий базируется на основе анализа последовательностей ДНК. В настоящее время создается международная библиотека штрих-кодов ДНК – уникальных для каждого вида последовательностей нуклеотидов в определенных участках геномов. Для диагностики растений используют ДНК хлоропластов и некоторых ядерных генов.

5.       Репродуктивный критерий. Наиболее существенной характеристикой вида является то, что он представляет собой генетически единую систему. Особи разных популяций одного вида могут скрещиваться и давать плодовитое потомство. Вследствие этого гены могут распространяться из одной популяции вида в другую, образовывать новые комбинации. Но они не могут перейти из одного вида в другой из-за обособленности видов друг от друга барьерами репродуктивной изоляции. Однако и критерий репродуктивной изоляции не абсолютен.

Популяция

Популяция – устойчивая, совместно обитающая в течение ряда поколений совокупность особей одного вида. Популяция – элементарная эволюционная единица. В популяции происходят все элементарные эволюционные процессы. Отдельные особи не имеют своей собственной эволюционной судьбы, так как  все изменения происходят во время смены поколений. В популяциях кроме наследственной изменчивости, отбора и борьбы за существования, действуют ещё особые элементарные факторы эволюции – дрейф генов, волны жизни и изоляция.

Дрейф генов – это процесс случайного и ненаправленного изменения частот встречаемости аллелей и их сочетаний в популяции (Аллель - вариант гена, контролирующий одно из проявлений признака).Наиболее четко это проявляется в малочисленных популяциях из-за ограничения свободы скрещивания при размножении. И, наоборот, чем более многочисленна популяция организмов, тем менее значительна роль дрейфа генов в изменении генетической структуры популяции. В малочисленных популяциях наиболее важным является увеличение частоты гомозигот из-за близкородственного скрещивания между особями популяции. Благодаря популяционным волнам может быстро возрастать частота встречаемости одних аллелей, тогда как другие могут быть утрачены полностью. Поэтому популяции, имевшие изначально сходную генетическую структуру, со временем различаться все более и более независимо от характера изменений условий среды обитания.

Изоляция. Это фактор затрудняющий или делающим невозможным скрещивание между особями одного вида.

Географическая изоляция – различные популяции одного видв разделены непреодолимым для них барьером – рекой, горным хребтом, лесным массивом, степями.

Экологическая изоляция – возникает. когда внутри популяции формируются различные группы особей (экологические формы или расы), каждая из которых отличается требованием к условиям существования – пище, срокам размножения, особенностям поведения.

V. Подведение итогов занятия.

VI. Домашнее задание.

Приложение 1.

Скачано с www.znanio.ru