Заседание клуба "БИО"

Цель: углубление и закрепление знаний о виде – центральном компоненте эволюционного процесса как репетиционная подготовка учащихся 9 и 11 классов к итоговой аттестации.

Задачи:

• формировать учебные компетенции, перенесение полученных знаний в новые нестандартные ситуации типичные для ГИА И ЕГЭ.
• развивать познавательную активность учащихся
• развивать умения сравнивать, обобщать, выделять главное в ходе беседы и при работе с текстом
• развивать коммуникативные компетентности учащихся
• создать атмосферу сотрудничества “учитель – ученик”, “ученик – ученик”.

Форма занятия: заседание клуба “БИО” – учащиеся работают в группах по 4 человека и представляют научные секции:

1. МОРФОЛОГИЯ И СИСТЕМАТИКА (представляют учащиеся 9 класса)
2. ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ (представляют учащиеся 11 класса)
3. ГЕНЕТИКА (представляют учащиеся 11 класса)
4. БИОГЕОГРАФИЯ (представляют учащиеся 9 класса)
5. ЭКОЛОГИЯ (представляют учащиеся 11 класса)

Девиз: “От сердца к разуму”.

Ход занятия

Учитель. Учиться – значит исследовать мир. Но мир бесконечен, он не вмещается в рамки наших уроков. Очередное занятие нашего клуба “Био” поможет вам закрепить знания необходимые для итоговой аттестации. Сегодня на занятии мы повторяем тему “Вид и его критерии”.

Ребятам предложен синквейн, разгадав который учащиеся определяют о чем идет речь.

1. Явление
2. Многогранная, сложная.
3. Возникает, существует, прекращается.
4. Существует в форме организмов.
5. Загадка. Ответ “Жизнь”

Учитель. Как мы видим, жизнь многолика и разнообразна. Мы любуемся красотой цветущего луга, наблюдаем за полетом бабочек, слушаем пение птиц… Все это многообразие жизни состоит из различных видов живых организмов.

Первый ученик читает стихи.

…И вот он вырвался из чащи
По следу зверя. Но поток,
В глубокой трещине урчащий,
Ему дорогу пересек.
На берегу другом – добыча,
Для всей семьи его – еда:
Нетронутые гнезда птичьи,
Косуль непуганых стада…
Себе представив на мгновенье
Закрытый для него простор,
Затылок он в недоуменье
Косматой лапою потер.
И брови на глаза нависли,
И молча сел на камень он,
Весь напряженьем первой мысли,
Как судорогою сведен.
И вдруг голодный, низколобый-
Он стал, упорен и высок,
Уже с осмысленною злобой
В ревущий заглянул поток.
И, подойдя к сосне, что криво
Росла у самого обрыва,
И корни оглядев – гнилье! –
Он стал раскачивать ее.
И долго та работа длилась,
И камни падали в обрыв,
И с хрустом дерево свалилось,
Два берега соединив.
И он тропою небывалой
На берег перешел другой,
И пот со лба отер усталой –
Уже не лапой, а рукой.

О каком виде идет речь в строках стихотворения Вадима Шефнера “Первый мост”.

Второй ученик. Название вида Человек Разумный. Но, к сожалению, люди не всегда оправдывают это красивое название. В процессе эволюции человек всегда стремиться к познанию от простого к сложному. Люди еще в древности обратили внимание на различия между разными растениями и животными, пытались их систематизировать, используя различные критерии.

Учитель. Начинаем работу нашего клуба, каждая секция представляет краткие сообщения по свому направлению и 2-3 слайда в качестве иллюстрации. К концу нашего занятия совместными усилиями создадим общий продукт: таблицу – памятку и презентацию.

Выступление ученика из “Истории биологии”. Мы представляем исторический аспект развития представления о виде. До 17 века ученые использовали труды Аристотеля, который воспринимал виды как совокупность сходных особей. Термин “вид” предложен английским ботаником Д.Реем в 1693 году. Рей первым из ученых предложил, что особи, относящиеся к одному виду схожи внешне, имеют сходные признаки внутреннего строения и могут давать потомство, относящееся к данному виду. Следующие наиболее важные дополнения о виде внес Карл Линней. Он рассматривал вид в качестве основной систематической единицы, но считал, что виды постоянны и не изменяются. Ввел в науку бинарную номенклатуру названия видов. Через 100 лет Жан-Батист Ламарк сформулировал предложение об изменяемости видов, их эволюционном родстве. В то же время Ламарк предполагал, что виды в природе не существуют, а реально существует только особь. Ламарк считал, что виды это понятие, придуманное для удобства классификации. В 19 веке распространилась точка зрения Ч. Дарвина: виды реально существуют в природе, но они относительно постоянны, т.е. виды возникают и развиваются, а затем либо вымирают, либо изменяются, давая начало новым видам. Главный труд своей жизни Ч. Дарвин назвал “Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь” (1859).

В настоящее время существует несколько определений вида. Мы приводим определение в котором перечислены признаки вида: вид – это группа особей, сходных по морфолого-физиологическим признакам, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, занимающих в природе определенный ареал, обитающие в сходных экологических условиях и характеризующихся общностью происхождения.

Вопросы:

1. Как вы понимаете понятие “критерии”? (критерий – это признак, на основании которого производится оценка, определение или классификация чего – либо; мерило оценки). (Учитель делает обоснование по каким критериям происходит оценка знаний при сдаче ГИА и ЕГЭ).
2. Какие критерии выделяют ученые, по которым можно судить о видовой принадлежности организмов? (морфологический, генетический, биохимический, географический, экологический)

В первую очередь рассматривают признаки внешнего и внутреннего строения особей одного вида, они будут составлять морфологический критерий. Наша секция предлагает всем выполнить лабораторную работу по изучению морфологического критерия на примере растений.

Каждая группа получает лист заданий с алгоритмом действия.

Рассмотрите предложенные образцы растений.
Данные по морфологическому строению растений запишите в таблицу.
Сделайте вывод о причинах сходства и различия. Приложение 1

Вопросы:

1. В чем сходство и различие вдов? (сходство у изученных видов проявляется прежде всего в строении цветка, т.к. эти виды относятся к одному роду, а различия обусловлены принадлежностью к разным видам). (Демонстрируют гербарные экземпляры растений: красного клевера и клевера ползучего; красного клевера и белого клевера; донника белого и донника желтого; колокольчика раскидистого и колокольчика скученного)
2. Можно ли считать морфологический критерий для определения вида абсолютным? ( мы считаем, что морфологический критерий нельзя считать абсолютным, т.к. внутри вида может существовать различие между особями разного пола, например самка и самец павлина – половой диморфизм. Весенние и летние побеги хвоща полевого различаются между собой – сезонный диморфизм).

А еще боле убедительным является пример с видами – двойниками, ранее считали, что малярийный комар – это один вид, а сейчас установлено, что это 6 разных видов, их называют видами – двойниками. Генетики установили, что у этих видов разное число хромосом и они не могут скрещиваться между собой.

Выступление ученика:

Генетический критерий – один из основных критериев вида. Вид – это реально существующая генетически неделимая единица органического мира. Вид существует в виде популяций. Мы выяснили, что встречаются виды, у которых хромосомы очень трудно различить. У каждого вида существуют механизмы, защищающие генофонд вида от притока генов извне. Таким регулирующим механизмом является репродуктивная изоляция.

Кроме того, возможны хромосомные мутации, поэтому мы считаем, что генетический критерий нельзя считать абсолютным. Однако, особи одного вида имеют одинаковый кариотип.

Мы обращаем внимание на кариотип человека и предлагаем группам решить задачу по генетике человека.

У человека ген карих глаз доминирует над голубым цветом глаз (А), а ген цветовой слепоты рецессивный (d – дальтонизм) и сцеплен с Х – хромосомой. Кареглазая женщина с нормальным зрением, отец которой имел голубые глаза и страдал цветовой слепотой, выходит замуж за голубоглазого мужчину, с нормальным зрением. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и возможного потомства, вероятность рождения в этой семье детей – дальтоников с карими глазами и их пол.

Вопрос: чем отличается кариотип мужчины от кариотипа женщины?

Выступление 1 ученика: Мы считаем, что очень важную роль в установлении реальности вида играет физиологический критерий. В его основе лежит сходство всех процессов жизнедеятельности особей одного вида, в т.ч. сходство процессов размножения. Представители разных видов не скрещиваются между собой, или их потомство бесплодно. Такие гибриды известны у яков и осла, но потомства у них нет.

Физиологические особенности различных видов растений и животных часто являются фактором, обеспечивающим их генетическую самостоятельность. Например, у многих дрозофил сперма особей чужого вида вызывает иммунологическую реакцию в половых путях самки, что приводит к гибели сперматозоидов. Гибридизация различных видов и подвидов козлов часто приводит к нарушению периодичности плодоношения – приплод появляется зимой, что ведет к его гибели. Скрещивание разных подвидов косуль, например сибирской и европейской, подчас приводит к гибели самок и потомства из-за крупных размеров плода.

Выступление 2 ученика:

Немалый интерес представляет и биохимический критерий, в связи с развитием биохимических исследований. В последнее время широкое применение получило сравнительное изучение состава ДНК в практической таксономии микробов. Изучение состава ДНК позволило провести ревизию филогенетической системы различных групп микроорганизмов. Разработанные методы дают возможность сравнить состав ДНК у законсервированных в толщах земли бактерий и ныне живущих форм. Было проведено, например, сравнение состава ДНК у пролежавшей около 200 млн. лет в толще солей палеозойской бактерии псевдомонады солелюбивой и ныне живущих псевдомонад. Состав их ДНК оказался идентичным, а биохимические свойства сходными.

Очень важно учитывать биохимический критерий, т.к. Он основан на одинаковом строении и одинаковых функциях макромолекул ДНК, РНК и белков у особей одного вида. ДНК как носитель информации определяет структуру синтезируемого белка, изменение одного нуклеотида может привести к появлению мутации.

Предлагаем решить задачу по молекулярной биологии.

Дан участок левой цепи ДНК: ЦЦТТГТГАТЦАТЦААА. Какова первичная структура белка, синтезируемого по генетической информации в правой цепи? Как изменится структура синтезируемого белка, если в левой цепи ДНК выпадает восьмой нуклеотид? К каким биологическим последствиям моет это привести в организме? Перейдет ли такое изменение ДНК потомству?

Учитель. Последствия можно изобразить в виде последовательного ряда биохимических явлений, взаимосвязанных причинно-следственными связями, изменение положения одного нуклеотидов ДНК – точечная мутация гена – изменение транскрипции и –РНК – изменение процесса трансляции – изменение первичной структуры синтезируемого белка – изменение вторичной и третичной структуры белка изменение свойств белка – изменение функций данного белка – изменение обмена веществ в клетке – изменение какого либо признака у организма (если мутация перейдет в результате редупликации ДНК и митоза другим клеткам) – влияние нового признака на судьбу особи и популяции в борьбе за существование ( мутация может оказаться или полезной или вредной или безразличной). Изменение ДНК потомству перейдет, если эта точечная мутация произойдет в половых клетках.

Выступление ученика. Этот критерий наряду с экологическим в большинстве определителей занимает второе (после морфологического) место. Географический критерий показывает ареал занимаемый особями одного вида в природе. Например норка европейская и норка американская обитает на разных материках. Черная ворона обитает в Западной Европе, а серая ворона – в Восточной Европе и Западной Сибири.

При определении многих видов растений, насекомых, птиц, млекопитающих и других групп организмов, распространение которых хорошо изучено, знание ареала играет существенную роль. У подвидов ареалы, как правило, не совпадают, что обеспечивает их репродуктивную изоляцию и, по сути, их существование в качестве самостоятельных подвидов многие виды занимают разные ареалы. Но огромное число видов имеют совпадающие или перекрывающие ареалы.

Относительность географического критерия проявляется в совпадении ареалов многих видов одного рода. Существуют виды космополиты – распространенные повсеместно (таракан, домовая муха, одуванчик). Ареалы быстро распространяющихся видов могут быстро изменяться. Ареал или область могут быть большим и малым, сплошным и прерывистыми. Если ареал вида начинает сокращаться, то виду может грозить исчезновение.

Вопросы:

1. Укажите причины исчезновения видов? (Одна из причин связана с антропогенной деятельностью человека. Многие виды полностью исчезли или находятся на грани исчезновения).
2. Назовите животных, исчезнувших в результате деятельности человека?

Выступление ученика: Особенности поведения подчас тесно связаны с экологической спецификой вида, например, с особенностями устройства гнезда. Три вида наших обычных синиц гнездятся в дуплах лиственных деревьев, преимущественно берез. Большая синица на Урале выбирает обычно глубокое дупло в нижней части ствола березы или ольхи, образовавшееся в результате выгнивания сучка и смежной с ним древесины. Это дупло недоступно ни дятлам, ни воронам, ни хищным млекопитающим. Синица московка заселяет морозобойные трещины в стволах березы и ольхи. Особенности образа жизни, присущи каждому виду, определяют его положение и роль в биогеоценозе, занимают разные экониши, т.е. различаются хотя бы по одному – двум экологическим признакам. Так экониши всех наших видов дятлов различаются по характеру питания. Большой пестрый дятел зимой питается семенами лиственницы и сосны, раздалбливая шишки в своих “кузницах”. Черный дятел желна добывает личинок усачей и златок из-под коры и из древесины елей, а малый пестрый дятел долбит мягкую древесину ольхи либо добывает насекомых из стеблей травянистых растений.

Предлагается группам рассмотреть рисунки видов дарвиновских вьюрков.

Каждый из четырнадцати видов дарвиновских вьюрков, обитающих на Галапагосских островах имеют свою специфическую эконишу, отличающихся от других прежде всего характером корма и путями его добывания.

Экологический критерий показывает место вида в природных сообществах, обитание особей одного вида в сходных экологических условиях.

Учитель. Сохранение видов имеет большое значение. Каждый вид уникален и неповторим будь то, береза карликовая или олень благородный или человек Разумный. Каждый вид имеет право на существование, а человек несет ответственность за биоразнообразие на нашей планете. Разумно использовать природные богатства, не нарушая целостность полотна жизни, руководствуясь девизом “От сердца к разуму”. Наша роль на планете заключается в понимании и в сотрудничестве с природой – Земля без нас может существовать, а мы без нее нет.

Рефлексия. Учитель. Общими усилиями мы пополнили багаж знаний о критериях вида. Используя технологию на установление соответствия, обработайте предложенные тексты и смоделируйте задания ГИА и ЕГЭ. Приложение 2. Итог работы клуба “БИО”: общими усилиями мы создали интеллектуальный продукт – презентацию, а также таблицу – памятку все это вам поможет при подготовки к экзамену. Приложение 3