Bildande av nya arter. Biologilektion "Speciation"
1.Organisatoriskt ögonblick
Ömsesidiga hälsningar mellan elever och lärare, kontroll av beredskap för lektionen.
2. Upprepning av tidigare studerat material
Fråga till klassen:
Vilket ämne studerade du på din senaste biologilektion?
För att förstå det nya materialet, etablera relationer och ge en helhetsbild av uppfattningen av hela ämnet, kommer vi att upprepa ett antal frågor om ämnet "Anpassning av organismer till livsvillkor."
1. Frontalundersökning
Nämn de huvudsakliga formerna för anpassning av organismer till miljöförhållanden och liv i allmänhet
2. Eleverna erbjuds ett val:
1. Slutför uppgift 1.
"Bestämma typen av adaptiv färg och form i organismer."
Slutför uppgift 2.
"Den adaptiva betydelsen av olika karaktärer."
2. Fyll i tabellen på det individuella kortet "Relativitet för anpassningar av organismer."
Ansökan.
Bra gjort! Du minns väl allt vi pratade om på förra lektionen.
3. Uttalande av den problematiska frågan:
Nu har vi upprepat några av de anpassningar som finns hos levande organismer. Anpassningar tillåter inte bara organismer att överleva, utan gör också vår värld ljusare och mer mångsidig. Se klippet "Beauty Lives Everywhere", som visar videoklipp från livet i växt- och djursamhällen.
I. Vilka typer av levande organismer har du sett? Hur många var det?
Problematisk fråga :
Varför finns det så många typer av levande organismer?
För att hitta svaret på denna fråga, låt oss göra lite laboratoriearbete.
4. Laborationer i grupp (3 grupper)
Z: 1. De föreslagna ämnena föreställer fåglar som inte har näbb. Din uppgift är att slutföra näbben för varje fågel som har gått över till att livnära sig på a) flygande insekter, b) frön av kottar, c) levande insekter
i trä.
2. Föreslå hur övergången till ett annat sätt att äta kan påverka ättlingarnas utseende.
Bilaga 2
Killar, arbetet ni gjorde nu kallas artbildning.
Ämnet för vår lektion idag är artbildning som ett resultat av evolution.
5. Att lära sig nytt material
Meddelande och inspelning av lektionsämnet.
Förtydligande av lektionsmål.
Öppna din anteckningsbok, skriv ner datum och ämne för lektionen.
Klassuppgift:
Formulera en definition av begreppet "speciering".
Speciation är processen för uppkomsten av en ny art under vissa förhållanden.
Speciation är ett kvalitativt stadium i evolutionsprocessen.
Detta innebär att mikroevolution slutar med bildandet av arter och makroevolution börjar.
Det finns två metoder för artbildning: geografiska och ekologiska. Bild 11
Låt oss bekanta oss med den geografiska metoden för artbildning.
Klassuppgift:
1. Studera artikeln "Geographic Speciation" s. 248-250.
2. Svara på frågorna:
Vilka är orsakerna till att genutbytet mellan populationer upphör?
(Geografiska indelningar: uppkomsten av en bergskedja, glaciär, vattenbarriär, etc.)
Vilken är graden av geografisk artbildning?
(Förekommer mycket långsamt, över hundratusentals och miljoner år)
Namnge ursprungsvägen för arten i detta exempel.
a) Liljekonvaljpopulationens kollaps till följd av glaciation;
b) Uppkomsten av Darwins finkar.
(Geografisk art)
Låt oss överväga egenskaperna hos ekologisk artbildning.
Ekologisk artbildning - förekommer inom den ursprungliga artens räckvidd.
Arter som uppstår genom ekologisk artbildning kallas ofta "ekologiska raser".
Ekologisk artbildning kan ske på flera sätt:
a) uppkomsten av nya arter med en snabb förändring av antalet kromosomer genom polyploidisering;
b) omvandlingen av en art till en annan är förknippad med olika miljöförhållanden: oöverensstämmelse mellan livsmiljöer och reproduktion, levnadsförhållanden, livsmedelsspecialisering etc.
Låt oss titta på animationen "Ecological Speciation".
Egenskaper för ekologisk artbildning:
Nya arter som bildas på detta sätt ligger oftast externt (morfologiskt) mycket nära den ursprungliga arten.
Endast vid hybridogen förekomst kan en ny form, som skiljer sig från de parentala, uppträda.
6. Konsolidering av kunskap: (frontal)
1. Föreslå hur (specieringsmekanismen) arten du skapade under laboratoriearbete kunde ha bildats, varför? Bild 18
2. Rita ett diagram över geografisk art. (Rita pilar)
3. Nämn de metoder för artbildning som visas i bilderna. Varför tror du det?
4. Vad orsakar förekomsten av olika former av lumbago? Bild 22
7. Lektionens slutsats:
Problematisk fråga i början av lektionen:
1. Varför finns det så många typer av levande organismer och är de så olika?
2. Leder mikroevolution alltid till bildandet av nya arter?
3. Vilken artbildningsväg är den vanligaste och varför?
8. Presentation och diskussion av läxor:
Enligt läroboken §4.11, frågor efter stycket, villkor.
Individuellt: Bilaga 3
1 . Kort 1.
Vilken typ av art visas på detta kort? Varför tror du det?
2. Arbetsbok för läroboken s. 41
röv 5-7
9. Sammanfattning av lektionen:
Betygsättning:
Betyg tas emot av de elever som kommit till styrelsen, representanter för grupper och aktiva deltagare på lektionen.
10. Reflektion
Låt oss sammanfatta. För att göra detta måste du fylla i frasen (endast en, vilken som helst): « När jag lämnar lektionen vill jag säga..."
1. Jag var (intresserad, inte intresserad) av lektionen ____________
2. Jag (nöjd (lin), inte nöjd (lin)) med mitt arbete i klassen____________
3. Jag (förstod, förstod inte) _____________ utbildningsmaterial i lektionen.
Tryckt för varje elev
Villkor för artbildning Under artbildning fungerar naturligt urval, anpassar populationer till förhållandena i deras habitat och reproduktiv isolering, förändrar populationernas genpooler och, tack vare denna isolering, säkerställer divergens mellan arter eller divergens.
Mångfalden av arter som finns i naturen är enorm; deras totala antal är flera miljoner. Sedan uppkomsten av liv på jorden är antalet arter som någonsin har funnits, enligt experter, förmodligen många gånger större.
Speciationsvägar Den första är omvandlingen av existerande arter (fyletisk artbildning). Den andra vägen är associerad med sammansmältningen av två existerande arter A och B och bildandet av en ny art C (hybridogent ursprung) Den tredje vägen beror på divergensen (uppdelningen) av en förfäderart i flera oberoende arter. Detta är den väg som evolutionen har följt.
Varje art är ett slutet genetiskt system. Representanter för olika arter korsar sig inte, och om de korsar sig producerar de antingen inte avkomma, eller så är dessa avkommor infertila. Därför måste divergerande artbildning föregås av uppkomsten av isolerade populationer inom de förfäders arter.
Former av intraspecifik isolering Rumslig isolering sker mellan populationer som är långt ifrån varandra eller åtskilda av geografiska barriärer. Ekologisk isolering - en form av biologisk isolering är baserad på mångfalden av organismer i deras reproduktiva ekologi och föredragna livsmiljö.
Långvarig intraspecifik isolering leder till det faktum att varje population utvecklas oberoende. Detta leder till genetiska skillnader. Populationer blir allt mindre lika varandra i ett antal morfologiska, fysiologiska och beteendemässiga egenskaper, vilket leder till uppkomsten av biologiska mekanismer för isolering och artbildning.
Allopatrisk (geografisk) artbildning Artbildning i olika territorier orsakas av geografisk (rumslig) isolering. Orsaken till sådan isolering kan vara stora floder för landdjur, berg för låglandsdjur och liknande hinder som hindrar djurens vandring eller spridningen av växtfrön. Stora avstånd som skiljer populationer åt har samma innebörd.
Orsakas av uppdelningen av en arts utbredning i flera isolerade delar. Dessutom kan selektion agera olika på varje sådan del, och effekterna av genetisk drift och mutationsprocessen kommer att vara klart olika. Sedan, med tiden, kommer nya genotyper och fenotyper att ackumuleras i isolerade delar. Individer i olika delar av ett tidigare enhetligt sortiment kan ändra sin ekologiska nisch. Med sådana historiska processer kan graden av divergens mellan grupper nå artnivån.
Till exempel: majlilja i dalen - vanlig i Rysslands europeiska territorium Liljekonvalj, växer i Primorsky-territoriet och Fjärran Östern (den har segare, vaxartade blad och rödaktiga bladskaft.) Transkaukasisk liljekonvalj (Convallaria transcaucasica) ) bor i skogarna i Kaukasus
TROUT En anadrom fisk från laxfamiljen. Längd upp till 1 m, väger upp till 13 kg; Kaspisk lax upp till 51 kg. Den lever i kustvattnen i Europas hav, inklusive Svarta havet, Kaspiska havet, Östersjön och Aralsjön. Den går till floder för att leka. Värdefullt föremål för fiske och avel. Sötvattensformer av öring.
Regelbunden klippning av gräset i mitten av sommaren ledde till bildandet av två ekologiska raser av denna växt, som skilde sig åt i blomningstider: vårloppet har gula blommor och höstloppet har orange blommor. Mognaden av frön i den tredje formen av skallran är tidsinställd för att sammanfalla med skörden. Stort skallra
Pilbladbaggen har två ekologiska raser - "pil" och "björk". Skalbaggar och larver av pilrasen kan bara livnära sig på pilblad.
Distanshybridisering I naturen kan fjärrhybridisering mellan arter också förekomma med efterföljande fördubbling av kromosomerna i genomet. Till exempel, längs Aldanflodens stränder växer det en liten population av bergaskaväxten, som härstammar från en interspecifik hybrid av bergaska och cotoneaster. Rönn cotoneaster är en art erhållen från interspecifik korsning En snävt lokal endemisk av Yakutia.
"The Life of Charles Darwin" - Charles Darwin (1809-1882). Evolutionärt träd. Beaglens resa. Darwin var sekreterare för Geological Society of London 1838–1841. NÄR OCH VAR FÖDDES Charles Darwin? Här förde Darwin ett ensamt och mätt liv som vetenskapsman och författare. Ch. Darwins mamma Susanna Darwin. Charles Darwin föddes den 12 februari 1809 i Shrewsbury, Shropshire.
"Artificiellt urval Darwin" - Ursprungscentra för odlade växtsorter och djurraser. Växter. Variabilitet är en organisms förmåga att förvärva nya egenskaper och egenskaper. Uppfödning av uppfödare av 150 raser av duvor, många hundraser, kålsorter... Artificiellt urval är processen att skapa nya raser av djur och sorter av odlade växter genom systematiskt urval och reproduktion av individer med vissa egenskaper och egenskaper som är värdefulla för människor.
"Biology Darwin" - Presentation förberedd av: Danilchenko O.V., biologilärare i högsta kvalifikationskategorin i Donetsk gymnasieskola nr 97. University of Edinburgh 1825. 24 november 1859... Darwins fru – Emma Darwin. Kapten Robert FitzRoy. John Hooker - botaniker. Galapagos sköldpaddor. Henslowe John Stevens professor i botanik.
"Darwins teori" - För evolutionen är det bara ärftlig (obestämd) variation som spelar roll. Begränsade miljöresurser. Arternas uppkomst. Korrelativ, korrelativ - en förändring i ett organ orsakar en förändring i andra. Evolutionsmekanismen (enligt Charles Darwins teori). Född 1809. Naturligt urval.
"The Doctrine of Darwin" - The Doctrine of Charles Darwin om naturligt urval: Charles Darwins mamma Susanna Darwin. Charles Darwins far Robert Waring Darwin. Generalisering
Mål:
- Att befästa elevernas kunskap om de evolutionära processer som sker i populationer, att introducera moderna idéer om artbildning.
- Ge begrepp om sätt, hastigheter och typer av artbildning.
- Utveckla färdigheter baserat på att jämföra tidigare studerat material med nytt material, dra slutsatser självständigt.
- Odla intresset för det ämne som studeras, förmågan att koppla samman teoretiskt material med det praktiska livet.
Utrustning:
- tabeller "Speciation", "Polyploidy", multimediainstallation, disk med ritningar, diagram, porträtt;
- prov, kort med frågor.
Lektionsmetodik
I. Organisatoriskt ögonblick.
II. Kontroll av kunskap
Arbeta med tester utifrån tillval (bilaga 1).
Arbeta med kort (3-4 elever, resten kompletterar) (bilaga 2).
III. Förberedelse för uppfattning
Killar, idag fortsätter vi att överväga undervisningen om evolution ur moderna begrepps synvinkel och jämföra denna lära med darwinismen.
- Vad är evolutionens enhet? Varför?
- Vad kan evolutionära processer leda till i populationer?
- Vilka typer av isolering känner du till?
IV. Tillkännagivande av ämne och målsättning
Idag i lektionen kommer vi att fortsätta att bekanta oss med moderna evolutionister, lära oss vad artbildning är, dess vägar, typer och hastighet. Låt oss fortsätta att utveckla förmågan att jämföra tidigare studerat material med nytt material, och dra slutsatser baserade på jämförelse, och lära oss vad mikroevolution är och vad dess resultat är.
(Under miniföreläsningen kommer du att skriva ner materialet i en anteckningsbok.)
Vi är omgivna av en stor variation av organismer. Många arter av fåglar, fiskar, växter etc. Hur kom det sig? Vad är grunden för artbildning?
Speciation är en komplex evolutionär process för uppkomsten av en ny art under vissa förhållanden.
Ett stort bidrag till studien av denna process gjordes av Ernest Mayr, en amerikansk evolutionsforskare som 1964 i boken "Population, Species, Evolution" identifierade tre huvudsätt för artbildning:
(Skärmen visar ett diagram över artbildningsvägar)
Fyletisk - från art A B bildas
Denna väg innebär ingen förändring av antalet arter och vi kommer att bekanta oss med den mer i detalj när vi studerar makroevolution. A->B
2. Hybridogen– A+B->C eller A + B-> (A+B)+C
ibland även med en minskning av antalet arter. Vi kommer att titta på denna väg för artbildning senare i dagens lektion.
3. Avvikande(sant) - A->A+B Detta är det vanligaste, det äldsta. Det var denna väg som Darwin beskrev. Det leder till mångfald, eftersom bidrar till en ökning av antalet arter.
Låt oss nu titta på typerna av artbildning.
(På skärmen finns ett diagram över geografisk art).
1. Allopatrisk - baserat på (allos - olika, patria - hemland) geografisk isolering, uppkomsten av geografiska barriärer (åsar, sund, kanaler, städer, åkrar, trädgårdar) leder till uppkomsten av isolat - geografiskt isolerade populationer. Den enda genpoolen i populationen slits isär på grund av geografisk isolering. Avbrott i genflödet mellan isolat å ena sidan och det naturliga urvalets handlingar å andra sidan leder gradvis till reproduktiv isolering och därför till bildandet av en ny art. Därmed uppstod de olika arterna av finkar på Galapagosöarna som Darwin beskrev. Den vita haren är utbredd över nästan hela vårt lands territorium, i de områden där vintern inte är snöig, uppstod den bruna haren och i bergsregionerna bergharen. Vissa arter av mesar uppstod som ett resultat av geografisk isolering.
(På skärmen finns ritningar av finkar, en karta över hararnas utbredning).
2. Sympatrisk - uppstår om divergens förekommer i ett territorium. Det är förknippat med olika tillstånd, ibland med matspecialisering. Till exempel uppstod 5 arter av smörblommor som lever på europeiskt territorium från en ursprunglig art på grund av förändringar i förhållandena. Under loppet av 10 miljoner år uppstod många endemiska arter av fiskar och ryggradslösa djur i Bajkalsjön: amfipoder - 250 arter, från en förfader. Bröstar - efter matinriktning.
(På skärmen finns bilder på bröst, smörblommor, amfipoder).
Låt oss därför avsluta: vad bygger artbildning på? (Eleverna drar en slutsats baserat på kunskap om föregående ämne.)
PHYSMINUT.
Låt oss nu titta på graden av artbildning. Vad sa Darwin om detta? (elevsvar genom granskning) Ja, artbildning sker ofta mycket långsamt, men genom att studera formerna för naturligt urval lärde vi oss att urval ibland kan agera mycket snabbt och detta ledde till plötslig artbildning (diagram på skärmen).
Självständigt arbete med läroboken s 220 (läraren kontrollerar prov)
Upprepning av material om genetik.
Så hur kan en ny art uppstå?
Genom polyploidi eller distanshybridisering.
(studentrapporter om polyploidi).
Sålunda har nya odlade sorter uppstått, men dessa processer förekommer även i naturen (nypon, tama plommon).
Vilken art tror du för närvarande är dominerande?
(elevernas svar)
Tänk på vad som orsakar plötslig artbildning? (svar, deras korrigering: med förorening av miljön, vatten, mark, luft, strålning, kemikalier, ozonhål, etc. särskilt bekämpningsmedel som leder till uppkomsten av nya typer av skadliga insekter: myggor, mal, fjärilar, Colorado potatisbagge och etc.; ämnet fågelinfluensa berörs också.)
Slutsats: (sammanfatta vad eleverna skulle göra på egen hand.)
Vad är mikroevolution? – (detta är utveckling inom en art).
Vad är resultatet av mikroevolution?
1) Variation av arter.
2) Anpassning av organismer till en specifik livsmiljö
Sådana resultat leder till mångfalden av levande natur. Utan artbildning är mångfald och framsteg i naturen otänkbart.
V. Konsolidering av kunskap.(Granska frågor)
Evolutionsteorin i det nuvarande forskningsstadiet har berikats med data från ett antal vetenskaper.
1. Vilket bidrag har genetiken gett till utvecklingen av evolutionsteorin?
2. Vilken är molekylärbiologi?
3. Test för konsolidering (bilaga 3) (På skärmen finns frågor från uppgift B 5, B6).
VI. Läxa: 60 §, upprepa §52.
VII. Lektionssammanfattning
(Betyg)
För att använda presentationsförhandsvisningar, skapa ett Google-konto och logga in på det: https://accounts.google.com
Bildtexter:
Specifikationsprocesser
Speciation är ett kvalitativt stadium i evolutionsprocessen. Speciation är processen för uppkomsten av nya arter.
Ernst Walter Mayr är en amerikansk evolutionsforskare som 1964 i sin bok "Population, Species, Evolution" identifierade de viktigaste vägarna för artbildning.
SPECIATIONENS FÖRSTA VÄG Detta är processen för omvandling av en art till en annan, omvandlingen av en förfaderart till en avkommansart under långa tidsperioder utan att det bildas dotterarter.
ANDRA SPECIATIONSVÄGEN divergent artbildning Allopatrisk geografisk Sympatrisk biologisk
MICROEVOLUTION - evolutionära processer som förekommer i populationer baserade på ärftlig variation Naturligt urval Resultat - bildandet av nya arter
Geografisk (allopatrisk) artbildning. Från de latinska orden allo - olika och patria - hemland.
I. SPATIAL-TERRITORIAL ISOLERING Initial population Början av artbildning: bildande av en barriär Uppkomst av reproduktiv isolering Fullbordande av artbildning
Mångfald av Darwins finkar på Galapagosöarna
II. DISTRIBUTION AV ARTEN ÖVER ETT BREDT TERRITORIUM Maskros officinalis Maskros kok-sagyz
Biologisk (sympatrisk) artbildning.
I. EKOLOGISKA RASSER Stor tallvivel Ekvivel
II. SNABB FÖRÄNDRING AV GENOTYP Hybridisering följt av polyploidi. Genom hybridisering av slånbär och körsbärsplommon följt av polyploidi uppstod ett odlat plommon. Plommonfrukter Körsbärsplommonfrukter Sloefrukter + =
På ämnet: metodologisk utveckling, presentationer och anteckningar
Lektionsöversikt "Processer för artbildning"
Lektionsöversikt "Processes of Speciation", en biologilektion i 10:e klass med hjälp av läroboken "General Biology", redigerad av D.K. Belyaev, P.M. Borodin, N.N. Vorontsov. Används tillsammans med present...
Speciation är resultatet av mikroevolution.
Geografisk art: isolering, räckviddsgap, divergens, räckviddsexpansion. Exempel: liljekonvalj, hare, råg och vete, ön Madagaskar, Darwins finkar. Ekologisk artbildning: ...
Artiklar om ämnet
