Муниципальное общеобразовательное вечернее (сменное) учреждение
«Центр образования»
«Утверждаю»
Директор МОВУ «Центр образования»
________О.В.Гетманская
«___»_________20___ г.
Методические указания
по выполнению зачетных работ 1 полугодия
«Общая биология»
для обучающихся 12 класса
Учитель:
Титова В.Я.
г. Биробиджан
2009-2010 учебный год
Раздел I
« Эволюция»
ГЛАВА I: Развитие эволюционных идей. Доказательства эволюции.
I сессия
Тема №1: СТЭ. Ч. Дарвин – основоположник учения об эволюции. Доказательства эволюции.
Краткий конспект
История эволюционного учения
Карл Линней (1707-1778) - верил в сотворение природы богом, предложил систему растений и животных, допускал возможность возникновения видов путем скрещивания или под влиянием условий среды.
Жан-Батист Ламарк (1744-1829) - изложил эволюционные идеи, движущей силой эволюции считал стремление к совершенству утверждал наследование благоприобретенных признаков.
Чарльз Дарвин (1809-1882) - создал эволюционную теорию, основанную на борьбе за существование и естественном отборе.
Основные положения теории Дарвина
| Борьба за Наследственная Человек существование изменчивость
Естественный отбор Искусственный отбор
Эволюция в природе Проявление новых пород и сортов |
Борьба за существование и естественный отбор на основе наследственной изменчивости являются основными движущими силами (факторами) эволюции органического мира.
Движущие силы эволюции пород и сортов - наследственная изменчивость и производимый человеком отбор.
Эволюция - процесс исторического развития живой природы на основе изменчивости, наследственности и естественного отбора.
СТЭ ( синтетическая теория эволюции) возникла в начале 40-х годов. Это учение об эволюции органического мира, разработанное на основе данных современной генетики, экологии классического дарвинизма. Термин от названия книги английского эволюциониста Джулиана Хаксли - «Эволюция: современный синтез» (1942).
Постулаты СТЭ,
• Материалом для эволюции служат мутации. Мутационная изменчивость имеет направленный и ненаправленный характер.
• Движущим фактором эволюции является естественный отбор, возникающий на основе борьбы за существование.
• Наименьшей эволюционной единицей является популяция.
• Эволюция носит дивергентный характер, т.е. один таксон может стать предком нескольких дочерних таксонов, но каждый вид имеет единственный предковый вид, единственную предковую популяцию.
• Эволюция носит постепенный и длительный характер. Видообразование -этап эволюции - последующая смена временной популяции чередой других временных популяций.
• Вид состоит из множества соподчиненных морфологических, биохимических, экологических, генетически отличных, но репродуктивно не изолированных единиц - подвидов и популяций. Однако известно немало видов с ограниченными ареалами и поэтому не удается вид расчленить на самостоятельные подвиды, а реликтовые виды могут состоять из единственной популяции.
• Вид существует как целостное и замкнутое образование. Целостность вида поддерживается миграциями особей из одной популяции в другую, при котором наблюдается обмен аллелями («поток генов»).
• Так как основным критерием вида является его репродуктивная изоляция, то он неприменим к прокариотам, низшим эукариотам, т.е. у которых отсутствует половой процесс.
• Макроэволюция на уровне выше вида (род, семейство, отряд, класс и др.) идет лишь путем микроэволюции. Согласно СТЭ, не существует закономерностей макроэволюции отличных от микроэволюции.
• Любой реальный таксон (а не сборный) имеет монофилетическое происхождение.
• Эволюция имеет ненаправленный характер, т.е. не идет в направлении какой-либо конечной цели. Эволюция не носит финалистического характера.
СТЭ вскрыла глубинные механизмы эволюционного процесса, накопила множество новых факторов и доказательств эволюции живых организмов, объединила данные многих биологических наук. Тем не менее, СТЭ (неодарвинизм) находится в русле тех идей и направлений, которые были заложены Чарльзом Дарвином.
Задание:
Составить краткий конспект по вопросам темы, используя учебники, дополнительную литературу и другие источники информации.
1. В истории определяют «собирательный» период. С трудами каких учёных биологов он связан? Чем характеризовался этот период и каково его значение для развития биологии как науки?
2. В чём сущность эволюционной теории Ламарка?
3. Какие наблюдения привели Дарвина к мысли об изменяемости видов?
4. Назовите движущие силы (факторы) эволюции органического мира?
5. дайте объяснение одному из постулатов СТЭ, согласно которому эволюционный процесс не имеет направленности и никогда не достигнет конечного результата, т.е. финала
Тема №2: Доказательства эволюции
Краткий конспект
1. Эмбриологические доказательства эволюции.
• Биогенетический закон Геккеля-Мюллера. Индивидуальное развитие организма есть краткое повторение зародышевых стадий предков или онтогенез есть краткое повторение филогенеза.
• Карл Бэр – вывел закон зародышевого сходства. На ранних стадиях зародышы всех позвоночных сходны между собой, и более развитые формы проходят этапы развития более примитивных форм.
2. Сравнительно-анатомические (морфологические) доказательства
Формы, сочетающие в себе признаки нескольких крупных систематических единиц.
Пример: эвглена зеленая (признаки ранении - хлоропласты, использование СО2; признаки животных - жгутики, светочувствительный глазок).
• Связь между разными классами животных свидетельствует об общности их происхождения. Яйцекладущие (утконос, ехидна) по ряду особенностей своей организации промежуточны между рептилиями и млекопитающими.
• Строение передних конечностей некоторых позвоночных. Несмотря на выполнение ими разных функций, они имеют сходные черты строения. Например: ласт кита, лапа крота, крыло птицы, рука человека, лапа крокодила - имеют кости: плечо, предплечья, кисти, только они разной формы и размеров.
Термины:
Аналогичные органы - органы, выполняющие одинаковые функции, но имеющие разное строение и происхождение. Результат конвергенции. Пример: У медведки (насекомого) и крота (млекопитающего) сходство форм передних ног.
Гомологичные органы - органы, сходные между собой по строению, происхождению, но выполняющие разные функции. Результат дивергенции. Пример: Рак речной и краб (имеют клешни).
Конвергенция - сближение признаков в пределах систематических групп. Пример: Кит и рыба (форма тела). Корень и корневище.
Дивергенция - расхождение признаков в пределах популяции, вида. Пример: Заяц-беляк и заяц-русак. Клевер луговой и клевер ползучий.
3. Палеонтологические доказательства эволюции.
• В.О. Ковалевский - его работы были первыми исследованиями, которые показали, что одни виды происходят от других. Он исследовал историю развития лошадей. Современные однопалые лошади произошли от всеядных пятипалых. Изменение климата вызвало сокращение лесов, увеличились размеры степей, и началось освоение этих степей лошадьми. Необходимость защищаться от хищников и передвигаться на большие расстояния в поисках пищи привело к преобразованию конечностей - уменьшению числа фаланг вплоть до одной. Параллельно преобразовались органы: увеличение размера тела, изменение формы черепа и усложнение строения зубов, возникновение пищеварительного тракта, свойственного травоядным.
Ковалевский В.О. обнаружил последовательные ряды ископаемых форм лошадиных. Такие ряды, последовательно сменяющие друг друга, называются филогенетическими и свидетельствуют о существовании эволюционного процесса.
Переходные формы. При установлении факта постепенного эволюционного развития у представителей невысокого систематического ранга (ископаемые лошадей, слонов, моллюсков) наблюдается преемственность между современными и ископаемыми формами. Но противники эволюции утверждали, что систематические группы более высокого ранга являются результатом отдельного акта творения, поэтому особый интерес представляют ископаемые формы, сочетающие признаки древних и более молодых групп высокого систематического ранга - переходные формы.
Примеры:
кистеперые рыбы
1. Рыбы земноводные;
семенные папоротники
2. споровые голосеменные;
папоротники
стегоцефалы
3. земноводные пресмыкающиеся
вольвокс
4. одноклеточные многоклеточные
эвглена зеленая
5. одноклеточные одноклеточные животные
Вывод: Существование переходных форм показывает, что постепенный характер исторического развития свойственен не только низшим, но и высшим систематическим группам.
4. Биогеографические доказательства
Яркое свидетельство эволюционного прогресса - распространение животных и растений по поверхности нашей планеты. А. Уоллес выделил 6 зоогеографических областей. Степень сходства и различия между разными областями неодинакова. Например: флора и фауна Неоарктической и Палеоарктической областей имеют много общего, хотя и изолированы Беринговым проливом. А Неоарктическая и Неотропическая существенно отличаются, хотя и соединены сухопутной связью – Панамским перешейком. В чём же причина? Вероятно, это связано с историей формирования материков, времен их изоляции. Во втором случае сухопутная связь возникла недавно, а в первом случае, вероятно, очень давно между областями существовал сухопутный мост - Берингов перешеек.
Вывод: Чем теснее связь континентов, тем более родственные формы там обитают. Чем древнее изоляция частей света друг от друга, тем больше различия между их населением.
Задание: выучить термины наизусть; выполнить тестовую работу № 1.
1. Аналогичными органами у растений являются:
• Корень и корневище (а);
• Лист и чашелистик (б);
• Тычинки и пестик (в).
2. К дивергенции признаков у организмов приводят:
• Модификации (а);
• Комбинации (б);
• Мутации (в).
3. Аналогичными органами являются конечности:
• Крота и медведки (а);
• Крота и утки (б);
• Крота и собаки (в).
4. Гомологичными органами у животных являются:
• Крыло птицы и бабочки (а);
• Лапы тигра и крота (б);
• Конечности таракана и лягушки (в).
5. Разнообразие вьюрковых птиц есть результат:
• Дегенерации (а);
• Ароморфоза (б);
• Дивергенции (в).
6. Конвергенция признаков наблюдается у:
• Мыши и зайца (а);
• Акулы и кита (б);
• Волка и лисицы (в).
7.Переходной формой между земноводными и рептилиями были:
• Стегоцефалы (а);
• Динозавры (б);
• Зверозубые рептилии (в).
8.Впервые семенами стали размножаться:
• Голосеменные (а);
• Семенные папоротники (б);
• Покрытосеменные (в).
9. Переходной формой между рептилиями и птицами является:
• Птеродактиль (а);
• Иностранцевия (б);
• Археоптерикс (в).
10. Кто обнаружил последовательные ряды ископаемых форм лошадиных?
• В.О. Ковалевский (а);
• А.О, Ковалевский (б);
Карл Бэр (в)
Тема №3: Вид, критерии вида. Видообразование
Краткий конспект
Вид - совокупность особей, обладающих наследственные сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определенным условиям жизни и занимаю природе определенную область - ареал. Вид состоит из популяций.
Популяция - совокупность особей одного вида, которая дл1 но существует в определенной части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида. Популяция - элемент единица эволюции.
Критерии вида
1. Морфологический - все особи должны иметь сходное внешнее и внутреннее строение.
2. Генетический - у всех особей должны быть одинаковые число мер и форма хромосом.
3. Физиологический - у всех особей должны быть сходными пpoцессы жизнедеятельности, что позволяем им (вместе с генетическим сходством)
свободно скрещиваться и давать плодовитое потом
4. Географический - все особи вида обитают в определенном ареале.
5. Экологический - все особи вида существуют при сходной совокупности факторов внешней среды.
Только совокупность всех критериев правильно характеризует в
Видообразование
| Географическое | Экологическое |
| При расширении ареала или его расчленении популяции в разных его частях могут встретиться с разными условиями жизни, что приведет к тому, что в разных частях ареала отбор вызовет разные изменения генофонда популяции и может привести к образованию новых видов. | Происходит, когда в пределах одного ареала условия жизнь популяций оказываются разными (например, одна живёт на свету, а другая в тени). При этом отбор также будет идти разных направлениях и может привести к образованию новь видов. |
Задание:
Составить краткий конспект по вопросам темы, используя учебники, дополнительную литературу и другие источники информации.
Что такое популяция? Приведите примеры популяций животных и растений вашей местности.
Что называется видом? Приведите примеры видов, встречающихся в вашей местности.
ГЛАВА II: Механизмы эволюционного процесса
Тема №4: Основные пути и направления эволюционного процесса.
Краткий конспект
| Ароморфоз | Идиоадаптация | Дегенерация |
| Общий подъём организации, увеличение интенсивности процессов жизнедеятельности. Не является узким приспособлением к конкретным условиям среды | Мелкие изменения, приспособление к определённым условиям среды обитания | Общее упрощение организации, как правило при переходе к сидячему или паразитическому образу жизни, когда органы, потерявшие биологическое значение, исчезают |
Трудами А.Н. Северцова и И.И. Шмальгаузена установлены два главных направления эволюции:
Биологический прогресс. Биологический регресс.
| 1. Увеличение численности видов. 2. Расширение ареала. 3. Образование новых видов, подвидов, популяций. | 1 .Уменьшение численности видов. 2. Сужение ареала. 3. Уменьшение числа видов, подвидов, популяций.
|
| Вымирание видов. |
Деятельность человека оказывается все более мощным фактором эволюции видов.
Задание:
выучить термины наизусть;
выполнить тестовую работу № 2
1. Какое из названных «приобретений» животных можно считать ароморфозом?
а) Утрата шерстяного покрова слонами;
б) Появление яиц пресмыкающихся и их развитие на суше;
в) Удлинение конечностей лошади.
2. Какое из приспособлений можно считать идиоадаптацией?
а) Превращение листьев кактуса в колючки;
б) Утрата органов кровообращения у плоских червей;
в) Возникновение теплокровности.
3. Какое из направлений эволюции приводит к серьезным перестройкам организма и возникновению новых таксонов?
а) Идиоадаптация;
б) Ароморфоз;
в) Дегенерация.
4. Какое из утверждений является правильным?
а) Дегенерация не бывает прогрессивной;
б) Дегенерация может быть прогрессивной;
в) Дегенерация всегда приводит к вымиранию вида.
5. Разные виды дарвиновских вьюрков возникли путем:
а) Ароморфоза;
б) Дегенерации;
в) Идиоадаптации.
Тема №5: Роль изменчивости в эволюционном процессе
Краткий конспект
1. Используя учебники, дополнительную литературу и другие источники информации.
повторить основные генетические понятия:
Что такое фенотип?
Как можно изобразить графически взаимоотношения генотипа, среды и фенотипа?
Какой вид изменчивости вызывается нарушением равновесия между
генотипом организма и внешней средой?
Какую роль в эволюционном процессе играют мутации, комбинации и новообразования в результате взаимодействия генов?
Почему популяцию считают основной формой существования вида и элементарной единицей эволюции?
Изменчивость
|
Модификационная Не связана с изменением генотипа. Возникает в результате взаимодействия заложенных в генотипе качеств с внешней средой. Пределы модификационной изменчивости называют нормой реакции. Норма реакции определяется генотипом |
Наследственная Связанна с изменением генотипа 1. Комбинативная Изменчивость, вызванная новой комбинацией генов в потомстве 2. Соотносительная Связана, с тем, что один и тот же ген влияет на несколько признаков 3. Мутации: Генные : Изменения отдельных генов (точечные мутации – мутации, затрагивающие один нуклеотид) Хромосомные: Видимые преобразования хромосом (полиплоидия – увеличение числа хромосомных наборов) Соматические: Мутации в соматических (неполовых клетках) |
Задание:
Составить краткий конспект по вопросам темы, используя учебники, дополнительную литературу и другие источники информации.
Какое значение имеет модификационная изменчивость?
В чём значение наследственной изменчивости?
Определите, к каким формам изменчивости относятся следующие явления:
В соцветии сирени могут быть цветки с пятью и более лепестками.
В гнезде галки среди чёрных галчат один оказался белым.
У лошадей с белой звёздочкой на лбу, всегда белая шерсть на ногах.
При скрещивании люцерны посевной и серповидной получился гибрид промежуточной формы.
На хорошо удобренной почве капуста образует крупные
кочаны, а на бедной почве – мелкие.
II сессия
Тема №6: Борьба за существование и естественный отбор
Краткий конспект
Дарвин выделил три формы борьбы за существование.
• Внутривидовая - самая жесткая и острая, т.к. все особи одного вида нуждаются в одних и тех же и к тому же ограниченных ресурсах: пище, жизненном пространстве, убежищах, местах размножения.
Вывод: Форма этой борьбы обусловливает процветание вида в целом, способствует его совершенствованию.
Пример: Популяция одуванчика.
• Межвидовая - протекает остро, если виды относятся к одному роду и нуждаются в одинаковых условиях существования.
Пример: Серая крыса крупнее и агрессивнее, вытеснила черную крысу в поселениях человека.
Межвидовая форма включает отношения типа хищник —> жертва, паразит —► хозяин, растение —> травоядное животное.
Вывод: Форма этой борьбы приводит к эволюции обоих взаимодействующих видов, к развитию у них взаимных приспособлений. Также она усиливает и обостряет внутривидовую борьбу.
• Борьба с неблагоприятными условиями среды также усиливает внутривидовое состязание, т.к. особи одного вида конкурируют за пищу, свет, тепло и т.д.
Вывод: Победители - наиболее жизнеспособные особи (с эффективным обменом веществ и физиологическими процессами). Если биологические особенности передадутся по наследству, то при этом будут совершенствоваться видовые приспособления к среде обитания.
Причины, которые приводят к гибели многих особей одуванчика и не дают этому виду занять весь земной шар:
Плоды вместе с сеном попадают в желудок овцы;
Плодами питаются многие птицы;
Всходами питаются травоядные животные;
• Топчут люди, автомашины, тракторы;
• Мешают другие, более высокие растения (пырей, крапива, кустарники деревья), они затемняют, берут воду и пищу, препятствуют распространению семян одуванчика ветром;
• Сами одуванчики вытесняют друг друга;
• Семена погибают в пустынях и Антарктиде, на скалах;
• Семена погибают и в средней полосе, если они упадут в неблагоприятные для сохранения и прорастания условия;
• Растения гибнут от сильных морозов и засухи;
• Растения гибнут от болезнетворных бактерий и вирусов.
Задание №1 Заполните таблицу (в каждой графе укажите порядковые номера причин, пере численных выше)
Формы борьбы за существование одуванчиков:
| Внутривидовая борьба. | Межвидовая борьба. | Борьба с неблагоприятными условиями среды. |
| Ответы: | Ответы: | Ответы: |
Задание №2
Составить краткий конспект по вопросам темы, используя учебники, дополнительную литературу и другие источники информации.
Какой из видов борьбы за существование протекает более остро? Почему?
Можно ли борьбу за существование, как понимал её Дарвин, назвать борьбой за существование в прямом смысле слова? Почему?
Какова роль борьбы за существование в процессе эволюции?
Краткий конспект
В борьбе за существование выявляются наиболее приспособленные к данным условиям обитания особи. Борьба за существование ведёт к естественному отбору.
Естественным отбором называют процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомство npeимущественно особи с полезными в данных условиях наследственными изменениями.
Формы естественного отбора.
• Движущая форма ЕО действует в изменяющихся условиях существования. Давление отбора направлено против особей, имеющих отклонения от средней нормы в сторону усиления или ослабления выраженности признака, в пользу организмов, обладающих отклонениями в противоположную сторону.
Пример: Привыкание к яду серых крыс, к ядохимикатам насекомых.
• Стабилизирующая форма отбора действует в постоянных условиях среды. Давление отбора направлено в сторону организмов, обладающих средней выраженностью признака. В результате происходит предохранение ее от разрушающего действия
мутационного процесса.
Пример: Устойчивые размеры и формы цветков у насекомоопыляемых
растений; сохранились до наших дней «живые ископаемые» - латимерия, гаттерия, реликтовый таракан.
• Разрывающий или дизруктивный отбор действует при изменении условий существования. Давление против особей со средней нормой в пользу организмов, которые имеют отношения в сторону усиления и ослабления признака.
Пример: На океанических островах мухи с нормальными крыльями сдуваются в океан и погибают. Преимущество у длиннокрылых, оказывающих сопротивление ветру, и у организмов с недоразвитыми (рудиментарными) крыльями, переходящих к ползающему существованию.
Обстоятельства, благоприятствующие естественному отбору:
• Высокая частота проявления неопределенных наследственных изменений;
• Многочисленность особей вида, повышающая вероятность полезных изменений;
• Неродственное скрещивание, увеличивающее размах изменчивости в потомстве;
• Изоляция группы особей, препятствующая их скрещиванию с остальной массой организмов данной популяции;
• Широкое распространение вида.
Наряду с этим главным условием успеха является накопляющее действие ЕО, в котором и заключается его творческая видообразующая деятельность.
Задание №3
Составить краткий конспект по вопросам темы, используя учебники, дополнительную литературу и другие источники информации.
Сравните между собой движущую и стабилизирующую формы отбора, выявите черты сходства и различия.
В чём заключается творческая роль естественного отбора
Тема №7: Образование новых видов
Краткий конспект
Дарвин считал своей основной задачей объяснение образования новых
видов в природе. Как же Дарвин объясняет образование видов в природе? И в этом вопросе он исходит из практики: «Здесь в применении к человеческой деятельности мы видим проявление того, что можно назвать началом расхождения признаков, вызывающим неизменное разрастание первоначально едва заметных различий в признаках пород, как между собой, так и со своим общим предком». То же относится к сортам культурных растений. Дарвин по аналогии ставит вопросы: «Может ли что-нибудь подобное этому началу иметь место в природе? Нет ли там дивергенции признаков?» Многочисленные факты, которые он собрал, приводят его к выводу о наличии дивергенции в природе и пользе разнообразия признаков.
По Дарвину, внутри исходного вида идет процесс дивергенции - расхождения признаков, в результате которого потомки все больше удаляются от своего исходного вида. Из одного родоначального вида естественным отбором образуются два и более новых вида. Материалом для этого процесса являются случайные наследственные изменения, качественные особенности которых в меняющихся условиях среды сопоставляются в борьбе за существование и попадают под действие ЕО.
Микроэволюиия - внутривидовая эволюция, проходит за исторически короткий промежуток времени и приводит к образованию новых подвидов, видов, популяций.
Макроэволюция - надвидовая эволюция, охватывает большие промежутки времени, обширные территории и приводят к возникновению всех систематических единиц крупнее вида (роды, семейства, классы, типы). Однако при таких больших масштабах остаются невыясненными начальные этапы эволюционного процесса, реализующиеся на популяционно-видовом уровне. Между макро - и микроэволюцией принципиальной разницы в механизмах ее протекания не существует. Согласно современной эволюционной теории, нет факторов макроэволюции, отличных от микроэволюционных, хотя явления (параллелизмы, конвергенция) легче изучать с позиции макроэволюции.
Расчленение понятия микроэволюции на частные понятия.
• Элементарная эволюционная структура - популяция.
• Элементарный эволюционный материал - мутации.
• Элементарное эволюционное явление - изменение генотипического состава популяции.
• Элементарные эволюционные факторы.
Факторы:
Не направляют эволюционный процесс Направляет эволюционный процесс
а) возникновение мутаций;
Естественный отбор
б) «волны жизни»;
в) дрейф генов;
г) изоляция.
Изменение генотипического состава популяции происходит из-за того, что соотношение разных генотипов в популяции может изменяться, а значит и генофонд популяции также изменяется.
Можно ли считать, что изменение генотипического состава популяции (элементарное эволюционное явление) уже есть процесс эволюции? Нет, оно является лишь предпосылкой эволюционного процесса и зависит от факторов.
Факторы, не направляющие эволюционный процесс:
• Мутации возникают в результате постоянно идущего в природе мутационного процесса и комбинативной изменчивости, возникающей в результате комбинации хромосом при гибридизации.
• R 1905 году Сергей Сергеевич Четвериков издал труд «Волны жизни» -раскрыл значение колебания численности популяций - популяционные волны («волны жизни»). Причины волн: пища (у грызунов чередуются подъемы и спады численности, - популяционные циклы, длящиеся обычно 4 года); хищничество; вспышки эпидемий; факторы окружающей среды (урожай еловых шишек после теплого сухого лета положительно сказывается на росте популяции белок); попадание в новые условия жизни (последствия расселения ондатры в Европе и в СССР, завоевание кроликами Австралии).
Значение волн жизни: увеличивается вероятность появления мутаций и их комбинаций, они являются эволюционным фактором и поставщиком эволюционного материала.
• Дрейф генов. При увеличении численности видов ареал расширяется. Попав за пределы ареала, небольшие популяции могут закрепляться в новых местах обитания и подвергаются действию условий, отличающихся от первоначальных условий той части ареала, в которой был раньше вид.
Отсюда случайное ненаправленной изменение частот аллелей в малых популяциях - генетический дрейф. Генофонд малочисленной популяции беднее, чем родительский. Но случай может дать развитие мутационному аллелю или его уничтожить. Но если мутантный аллель вытеснил полностью нормальный, это и есть результат случайного процесса - дрейфа генов.
• Изоляция - процесс, который препятствует скрещиванию особей разного вида и приводит к расхождению признаков внутри одного вида.
1. Географическая (связана не только с изменениями в ландшафте, но и с деятельностью человека).
Пример: В 20-30 годах ареал соболя имел мозаичную структуру, а в 40—50 годах ареал был восстановлен.
2. Биологическая (репродуктивная, приводит к нарушению скрещивания или препятствует воспроизведению нормального потомства):
• Эколого-этологическая (уменьшена вероятность встречи полов);
• Морфофизиологическая (уменьшена вероятность оплодотворения);
• Генетическая (разные хромосомные аппараты -* отсюда появляются гибриды с низкой жизнеспособностью,
Вывод: Мутации и «волны жизни» изменяют частоты аллелей, а изоляция усиливает их действие, независимо от того повышается или понижается приспособленность организмов к условиям существования.
Единственный направленный фактор эволюции - естественный отбор (ЕО)
В результате действия ЕО формируется приспособление организмов, увеличивается разнообразие живой природы. Т.е. ЕО - избирательное воспроизведение генотипов в популяции. ЕО, дифференцируя размножение определенных генотипов в популяциях, изменяет и соотношения их генотипов. Выделяют 3 формы ЕО: движущий (расширяет границы наследственной изменчивости популяции), стабилизирующий (сокращает изменчивость популяции), дизруктивный (разделяет популяции на части).
Общий вывод: Наследственные изменения (мутации и рекомбинации) служат материалом для эволюции, изоляция закрепляет различия, естественный отбор определяет размножение и гибель особей, а все вместе они обеспечивают изменение генетического состава популяций вплоть до образования новых видов.
Задание:
Составить краткий конспект по вопросам темы, используя учебники, дополнительную литературу и другие источники информации.
Что такое популяция? Приведите примеры популяций животных и растений Вашей местности?
2. Что называется видом? Приведите примеры видов, встречающихся в вашей местности.
3. Назовите и охарактеризуйте основные критерии вида.
4. Какую роль играют в эволюции дрейф генов и популяционные волны?
5. Опишите два основных способа видообразования
Тема №8: Приспособленность – результат действия факторов эволюции. Относительный характер приспособлений.
Краткий конспект
1. Возникновение приспособлений .
• По Ламарку: Идея о врожденной способности организмов изменяться под воздействием внешней среды.
Движущей силой эволюции является стремление организмов к совершенству.
Пример: Слоны при добывании пищи вынуждены были постоянно вытягивать свою верхнюю губу, чтобы достать пищу. Этот признак передается по наследству. Так возник длинный хобот слонов.
• По Линнею: Приспособленность организмов - проявление изначальной. целесообразности.
Движущей силой эволюции является Бог.
Пример: слонов, как и всех животных, создал Бог, поэтому все слоны с момента возникновения обладают длинным хоботом.
• По Дарвину: Приспособления возникли в результате появления нов мутаций, волн численности, скрещиваний новых мутантных организмов. Движущей силой эволюции являются естественные законы природы.
Пример: Среди множества слонов были животные с хоботами разной длин Те из них, у кого хобот был немного длиннее, более успешно добывали се пищу и выживали. Этот признак передавался по наследству. Так, постепенно возник длинный хобот слонов.
2. Виды приспособлений: покровительственная окраска, маскировка, мимикрия, предупреждающая (угрожающая)окраска.
3. Относительный характер приспособлений.
Учение Дарвина с естественном отборе не только объяснило как могла возникнуть приспособленность в органическом мире, но и доказало, что
она всегда имеет относительный характер.
• Защитные приспособления от одних врагов оказываются неэффективными от других (ядовитых змей поедают мангусты, ежи, свиньи);
• Проявление инстинктов у животных может оказаться нецелесообразным
(ночные бабочки собирают нектар со светлых цветков, но и летят на огонь, хотя и гибнут при этом);
• Полезный в одних условиях орган становится бесполезным и даже относительно вредным в другой среде (перепонки между пальцами у горных гусей, которые никогда не опускаются на воду);
• Возможны и более совершенные приспособления к данной среде обитания (некоторые виды животных и растений быстро размножались и
широко распространялись в совершенно новых для них районах земного шара, куда были случайно или намеренно завезены человеком).Таким образом, относительный характер приспособленности противоречит утверждению об абсолютной целесообразности в живой природе.
Задание:
Используя знания из курса зоологии, назовите черты приспособленности к среде обитания у рыб и птиц
Глава III « Возникновение и развитие жизни на Земле»
Тема №9: Возникновение жизни на Земле
Краткий конспект
1. При развитии взглядов о происхождении жизни возникли теории:
(1) биогенез - «живое из живого»;
(2) абиогенез - «живое от неживого», допускали самозарождение жизни.
XVII век. Франческо Реди поставил опыт, доказывающий, что «живое живого» возникает. Поместил гнилое мясо в закрытый горшок, на нем не изошло развития личинок мух. Противники считали, что это не произошло вследствие того, что не проходил воздух. Тогда Реди взял несколько сосудов открытых, а один прикрыл марлей, но так и не доказал, т.к. сторонники виталистического учения (от лат. Vita - «жизнь») считали, что в каждом о
«Происхождение видов» Дарвина и возник вопрос «Как возникла жизнь на Земле?». Французская академия выдвинула премию за попытку осветить по-новому вопрос о зарождении жизни на Земле. Эту премию
через 3 года получил в 1862 году Луи Пастер. По простоте опыт соперничал с опытом Франческо Реди. (Рассказ с использованием рис. 64 стр. 181 учебника Д.К. Беляева). Это был удар по виталистическому учению. Возник афоризм «Все живое из живого!». Из неживого никогда и ни при каких условиях.
2. Определение понятию «жизнь» и выделение существенных признаков (свойств) живых систем. Ф. Энгельс дал классическое определение: «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным
моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка». Под белком Ф. Энгельс имел в виду структуры, содержащие белок, а не собственно белок.
М.В. Волькенштейн: «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров - белков и нуклеиновых кислот».
Жизнь есть форма движения материи более высокого уровня.
Жизнь - это комплекс свойств: обмен веществ, способность к росту, индивидуальному и историческому развитию, воспроизведению себе подобных, раздражимость и подвижность.
Вывод: При определении понятия «жизнь» должны учитываться все свойства живого организма.
3. Современные теории происхождения жизни на нашей планете исходят из положения о том, что происхождение и эволюция живого определяется химическим составом древней Земли. Поэтому сначала надо рассмотреть гипотезы происхождения нашей планеты. Существует множество гипотез, но наибольшее признание получила гипотеза, основы которой были заложены работами советского академика О.Ю. Шмидта в середине XX века.
1) Возникновение газопылевого облака после вспышки сверхновой звезды ~ 6 млрд. лет назад.
2) При t = 1000°С на Земле происходили процессы аналогичные процессам в доменных печах.
3) Тяжелые металлы скапливались внизу и образовывали ядра планет, легкие всплывали наверх, образуя горные породы.
4) Летучие легкие вещества образовали первичную атмосферу из Н2, Не, О2, N2 С и паров (H20,CH4,C02,NH3).
5) При t < 100°С образовались водные пространства, где углеводороды и газ] первичной атмосферы образовали сложные органические вещества.
Знания, полученные вследствие развития астрофизики, геохимии, биохимии, биофизики, молекулярной биологии позволили расширить
исследования по проблеме возникновения жизни на Земле. Экспериментальное подтверждение получила гипотеза А.И. Опарина. Основные положения гипотезы (1922г.):
Условия возникновения жизни на Земле (разогревание Земли, ускорен химических реакций, образование первичной атмосферы, своеобразие ее газ вого состава, охлаждение планеты, появление первобытного океана);
Абиогенный синтез простейших органических веществ из неорганических используемые при этом источники энергии. Возможные источники энергии: молнии, УФИ, космические лучи, радиоактивные частицы, ударные волны метеоритов, тепло от
вулканов, гейзеров, горячих источников.
Образование белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот.
Образование коацерватов как обособление в растворе более высокомолекулярных веществ в виде высококонцентрированного раствора.
Взаимодействие коацерватов с окружающей средой, сходство с живыми организмами: рост, питание, дыхание, обмен веществ, размножение.
Возникновение полинуклеотидов, способных воспроизводить себе подобных, - важный этап в становлении живого.
В 1955 году в Чикагском университете Юри и Миллер провели oпыт, доказывающий, что первым шагом на Земле был абиогенный синтез органических веществ.
Наряду со сторонниками этой гипотезы есть и противники. Одни них является астроном Фред Хойл. Недавно он высказал мнение, что мыс возникновении живого в результате описанных выше случайных взаимодействий молекул «столь же нелепа и неправдоподобна, как утверждение, что ураган, пронесшийся над мусорной свалкой, может привести к сборке «Боинга-747».
* Самое трудное для этой гипотезы Опарина объяснить появление способности живых систем к самовоспроизведению. Гипотезы по этому вопросу малоубедительны.
Гипотеза академика А.И. Опарина является наиболее разработанной и в значительной степени подтверждена экспериментально, однако наряду с ней исследуются и другие гипотезы. С. Аррениус и В.И. Вернадский считали, что жизнь во Вселенной существует вечно и переносится космическими лучами с одной планеты на другую, пока не встретит подходящих условий для своего развития.
Другие считают, что жизнь возникла на других планетах раньше, а поэтому необходимо осуществлять поиск внеземных цивилизаций.
Либих - сторонник теории «панспермии» (от греч. «пан» - общность), планеты на планету метеоритами заносятся простейшие организмы или споры. Начало жизни от простых форм к сложным.
В настоящее время ученые Крик и Орчел считают, что Земля «засеяна» существами из других планетных систем с помощью ракет с контейнерами простейших организмов. Естественно, что заранее устанавливают, есть ли условия жизни. Разумеется, доказать и категорично опровергать невозможно. Возникает еще один вопрос: «Если жизнь возникла не на Земле, то как она возникла вне ее?»
Известный астрофизик, член-корреспондент АН РФ И.С. Шкловский считает, что наша цивилизация является единственной в нашей Галактике или даже на всей наблюдаемой части Вселенной. Этот вывод только подчеркивает необходимость особой ответственности человечества по сохранению нашей планеты, как среды обитания жизни.
Несмотря на все сказанное выше, проблема возникновения жизни остаётся
нерешенной, и при всех огромных успехах биохимии ответы на вопросы носят умозрительный характер. Гипотезы, которая могла бы стать «руководящёй» превратиться во всеобъемлющую теорию, пока еще нет.
Подробности перехода от сложных неживых веществ к простым организмам покрыты тайной.
Задание:
Составить краткий конспект по вопросам темы, используя учебники, дополнительную литературу и другие источники информации.
1. Известно, что на протяжении всей истории цивилизованное человечество интересовалось проблемой сущности и происхождения жизни.
Какие теории или гипотезы о возникновении жизни вам известны? На каккие большие группы их можно разделить? Охарактеризуй' идеи этих утверждений.
2. Опишите опыт Ф. Реди. Какую теорию о возникновении они опровергали?
1. Прокомментируйте существующее убеждение: что( представить процесс
3. Каким образом эксперименты французского ученого Луи Пастера . доказали невозможность самопроизвольного зарождения жизни?
4. Вставьте пропущенные слова и охарактеризуйте каждое из них.
Коацерваты не были еще ... существами. Они проявляли сходство с такими признаками как рост,... с окружающей средой. Поэтому возникновение ... рассматривают как стадию развития ....
Тема №10: Этапы развития жизни на Земле.
Краткий конспект
| ЭРЫ | Периоды и их продолжительность (в млн. лет) | Животный и растительный мир | |
| Название и продолжительность (в млн. лет) | Возраст (в млн.лет) | ||
| Кайнозойская (новой жизни), 67 | 67 | Антропоген, 1,5 | Появление и развитие человека. Животный и растительный мир принял современный облик |
| Неоген, 23,5 | Господство млекопитающих, птиц | ||
| Палеоген, 42 | Появление хвостатых лемуров, долгопятов, позднее — парапитеков, дриопитеков. Бурный расцвет насекомых. Продолжается вымирание крупных пресмыкающихся. Исчезают многие группы головоногих моллюсков. Господство покрытосеменных растений | ||
| Мезозойская (средней жизни), 163 | 230 | Меловой, 70 | Появление высших млекопитающих и настоящих птиц, хотя и зубастые 1 еще распространены. Преобладают костистые рыбы. Сокращение папоротников и голосеменных. Появление и распространение покрытосеменных. |
| Юрский, 58 | Господство пресмыкающихся. Появление археоптерикса. Процветание головоногих моллюсков. Господство голосеменных. | ||
| Триасовый, 35 | Начало расцвета пресмыкающихся. Появление первых млекопитающих, настоящих костистых рыб | ||
| Палеозойская (древней жизни), 340 | Возможно, 570 | Пермский, 55 | Быстрое развитие пресмыкающихся. Возникновение зверозубых пресмыкающихся. Вымирание трилобитов. Исчезновение каменноугольных лесов. Богатая флора голосеменных |
| Каменноугольный, 75—65 | Расцвет земноводных. Возникновение первых пресмыкающихся. Появление летающих форм насекомых, пауков, скорпионов. Заметное уменьшение трилобитов Расцвет папоротникообразных. Появление семенных папоротников | ||
| Девонский, 60 | Расцвет щитковых. Появление кистеперых рыб. Появление стегоцефалов, распространение на суше высших споровых | ||
| Силурийский, 30 | Пышное развитие кораллов, трилобитов. Появление бесчелюстных позвоночных: — щитковых. Выход растений на сушу — псилофиты. Широкое распространение водорослей | ||
| Ордовикский, 60 Кембрийский, 70 | Процветают морские беспозвоночные. Широкое распространение трилобитов, водорослей | ||
| Протерозойская (ранней жизни), свыше 2000 | 2700 | Органические остатки редки и малочисленны, но относятся ко всем типам беспозвоночных. Появление первичных хордовых — подтипа бесчерепных | |
| Архейская (самая древняя в истории Земли), около 1000 | Возможно, >3500 | Следы жизни незначительны. | |
Задание:
Выполнить зачётную работу № 1 используя учебники, дополнительную литературу и другие источники информации по теме «Развитие эволюционных идей. Доказательства эволюции. Механизмы эволюционного процесса
Задание №1 Основоположник учения об эволюции
Ч. Дарвин
К Линней
М Ломоносов
Ж. Ламарк
Задание №2 Установите соответствие между признаком моллюска большого прудовика и критерием вида, для которого он характерен
Признак большого прудовика Критерии вида
А) органы чувств – одна пара щупалец
Б) коричневый цвет раковины 1) морфологический
В) населяют пресные водоёмы
Г) питается мягкими тканями растений 2) экологический
Д) раковина спирально закручена
| А | Б | В | Г | Д |
Задание №3 Аналогичные и гомологичные органы изучают
Эмбриологические доказательства
Сравнительно-анатомические доказательства
Палеонтологические доказательства
Биогеографические доказательства
Задание №4 Экологический критерий вида заключается в том, что особи, принадлежащие к одному виду
Похожи друг на друга по внешнему строению
Ведут сходный образ жизни в близких условиях среды
Обитают на общей территории
Схожи по физиологическим особенностям жизнедеятельности
Задание №5 Установите соответствие между утверждением и доказательством эволюции, которому оно соответствует
Утверждение Доказательства эволюции
А) онтогенез человека, как и шимпанзе,
начинается с зиготы.
Б) крыло птицы и лапа крота 1) Эмбриологические
- гомологичные органы
В) в стадии лошадей возможно
появление трёхпалых особей 2) Сравнительно - анатомические Г) зародыш млекопитающего
имеет жаберные щели
Д) все позвоночные в индивидуальном развитии
проходят стадии бластулы, гаструлы, нейрулы.
| А | Б | В | Г | Д |
Задание №6 Элементарной эволюционной единицей является
Род 3. Популяция
Вид 4. Биоценоз
Задание №7 Что такое эволюция?
Задание №8 Установите соответствие между особенностью строения организма человека и видом сравнительно – анатомических доказательств его эволюции
Особенность строения Виды доказательств
А) развитие хвоста
Б) аппендикс 1) атавизмы
В) копчик
Г) густой волосяной покров на теле 2) рудименты
Д) складка мигательной перепонки
| А | Б | в | Г | Д |
Задание №9 Группа наиболее сходных особей вида, относительно обособленных от других групп этого вида, длительно проживающих на определённой территории, представляет собой
Стадо 3. Подвид
Популяцию 4. Род
Задание № 10 По вашему мнению, почему в редких случаях у отдельных людей появляются атавизмы
Задание №11 Среди перечисленных примеров определите ароморфоз
Появление лёгочного дыхания у земноводных
Утрата конечностей китами
Формирование покровительственной окраски
Видоизменение конечностей у крота
Задание №12 Дегенерация – это
Случаи проявления признаков предков у отдельных особей
Крупные эволюционные изменения, ведущие к общему подъёму организации
Эволюционные изменения, ведущие к упрощению организации
Мелкие эволюционные изменения, обеспечивающие приспособленность к среде обитания
Задание №13 Главная причина биологического регресса многих видов в настоящее время
Изменение климата
Хозяйственная деятельность человека
Изменение рельефа
Увеличение численности хищников
Задание №14 Какие изменения не относятся к ароморфозу
Живорождение у млекопитающих
Прогрессивное развитие головного мозга у приматов
Превращение конечностей китов в ласты
Постоянная температура тела у птиц и млекопитающих
Задание №15
Фактором, направляющим эволюционный процесс в определённую сторону, является
Изоляция
Колебание численности популяций
Естественный отбор
Мутационный процесс
Задание №16 К движущим силам эволюции относят
Многообразие видов
Борьбу за существование
Видообразование
Приспособленность
Задание №17 В результате взаимодействия движущих сил эволюции
происходит
Размножение организмов
Образование новых видов в природе
Мутационный процесс
Изоляция популяций
Задание №18 Процесс, в результате которого выживают и оставляют после себя потомства преимущественно особи с полезными в данных условиях наследственными изменениями, называют
Естественным отбором
Модификационной изменчивостью
Наследственной изменчивостью
Комбинативной изменчивостью
Задание №19 Естественный отбор, действующий в неизменных условиях среды, называется
Стихийным 3. Движущим
Дизруптивным 4. Стабилизирующим
Задание №20 Отбор, приводящий к смещению средней нормы показателя признака, называется
Искусственным 3. Движущим
Дизруктивным 4. Стабилизирующим
Задание №21 Приспособленность организмов в процессе эволюции возникает в результате
1. Географической изоляции 3. Мутационной изменчивости
2. Взаимодействия движущих сил эволюции 4. Искусственного отбора
Задание №22 Какой пример характеризует приспособленность животных к сезонным изменениям в природе?
1. Поиск акулами добычи в природе
2. Миграция перелётных птиц
3. Ночная активность летучих мышей
4. Движение створок раковины моллюска
Задание №23 Установите соответствия между примерами и видами отбора (данные занесите в таблицу)
| Примеры | Виды отбора |
| Дикий кролик | |
| Различные породы кроликов | |
| Клыки у собаки | А) Естественный |
| Выносливость собак к морозу | |
| Привязанность собак к человеку | |
| Чуткость, обоняние у собак | Б) Искусственный |
| Дикая лошадь Пржевальского | |
| Породы лошадей | |
| Чуткость органов слуха и обоняния у лошадей | |
| Копыта у лошади | |
| Большая яйценоскость у домашних кур |
Задание № 24 Установите последовательность процессов при возникновении жизни на Земле (получившуюся последовательность перенесите в таблицу)
А) возникновение ядра в клетке
Б) образование коацерватов
В) образование наружной мембраны в первичной клетке
Г) образование органических соединений
Задание № 25 Установите соответствие между организмами и этапами развития жизни на Земле
Организмы Этапы развития
А) настоящие рыбы
Б) хордовые 1. Палеозой
В) гигантские формы пресмыкающихся
Г) современные отряды
млекопитающих 2. Мезозой
Д) папоротники,
хвощи, плауны
Е) человек и его деятельность 3. Кайнозой
Ж) археоптерикс
| А | Б | В | Г | Д | Е | Ж |
1
32
2
31
3
30
4
29
5
28
6
27
7
26
8
25
9
24
10
23
11
22
12
21
13
20
14
19
15
18
16
17