План-конспект уроку біології на тему:
«Сучасні
критерії виду.
Лабораторна
робота1. Визначення таксономічного
положення виду в системі органічного світу (вид на вибір учителя)
(демонстраційно) »
Мета
уроку: освітня: схарактеризувати поняття сучасної систематики й
сучасні критерії виду, пояснити в ході виконання завдань лабораторної роботи
практичне значення визначення таксономічного положення виду в системі
органічного світу;
виховна: виховання
культури праці, комунікабельності;
розвиваюча: розвиток
пізнавального інтересу до предмета, мисленнєвих операцій (порівняння, синтезу,
аналізу, узагальнення, абстрагування), пам’яті, уваги, вмінь працювати в групі,
з наочними матеріалами, підручником, робити й формулювати письмово висновки про
критерії виду у сучасній систематиці.
Компетентності: основні компетентності
у природничих науках і технологіях (наукове розуміння природи і сучасних
технологій), екологічна
грамотність і здорове життя (усвідомлення ролі навколишнього середовища для
життя і здоров’я людини), спілкування державною мовою (зрозуміло для
слухачів доносити власні погляди на актуальні наукові та суспільні проблеми у
сфері біології та екологічної безпеки).
Тип уроку: урок засвоєння
нових знань.
Методи й
методичні прийоми:
розповідь, бесіда, пояснення, конспектування, лабораторна робота, демонстрація,
робота в групах.
Обладнання й
матеріали:
гербарні зразки рослин, енциклопедія тварин, ксерокопії або зошит на друкованій
основі з інструктивною карткою до лабораторної роботи, медіа дошка, медіа проектор,
засоби інтернету, колекція тварин, фотоматеріали рослин й тварин.
ХІД УРОКУ
1.
Організаційний етап
Оголошення про конкурси.
2. Мотивація ПД
Пригадайте, що вивчає
систематика?
Як ви думаєте? З
огляду на історію розвитку систематики як науки, чи була прикладна необхідність
у вивченні різноманіття організмів?
Хто є засновником науки
систематики в донауковому емпіричному періоді розвитку біологічних знань?
Хто вперше ввів поняття
«Вид»?
Хто запропонував називати
види двома словами і коли це відбулося?
К.
Лінней помістив у рід Ящірка не тільки справжніх ящірок, а й саламандр і
крокодилів. Однак ці тварини належать до різних класів: саламандри - до класу
Амфібії, ящірки та крокодили - до класу Рептилії. 
Значний
внесок у розвиток сучасної систематики зробив американський біолог Ернст Уолтер Майр. Він брав участь у
розробленні біологічної концепції виду та розвитку синтетичної теорії еволюції,
зокрема досліджував механізми видоутворення.
Ернст Уолтер Майр (1904-2005 ), професор
Гарвардського університету (США): відомий своїм внеском у розвиток еволюційної
теорії та працями в галузі орнітології -науки про птахів
Отже, є різниця між класичною й сучасною
систематикою.
Завдання
уроку:
з’ясувати принципи сучасної систематики, зрозуміти, в чому полягають сучасні
критерії виду: їх суть, практичне значення, в ході виконання завдань лаб.р.
3. Оголошення теми уроку. Вивчення
нового матеріалу
Принципи сучасної систематики.
Сучасна
філогенетична, або природна, систематика базується на таких принципах:
•
усі сучасні види є нащадками викопних форм, цим забезпечується безперервність
життя;
•
види утворюються переважно в результаті дивергенції, тому кожна систематична
група є монофілетичною, тобто всі її члени походять від спільного предка;
•
кожний тип (відділ) організмів має притаманний лише йому загальний план будови,
який докорінно відрізняється від інших;
•
різноманіття видів є наслідком їхніх пристосувань (адаптацій) до умов довкілля.
Сучасна систематика спирається на
дані різноманітних наук. Особливу увагу приділяють молекулярно-генетичним
дослідженням. Оскільки споріднені групи організмів походять від спільного
предка, то вони успадковують від нього і багато груп спільних генів. Учені
досліджують не лише ядерні гени, а й гени мітохондрій і хлоропластів.
Важливе
значення для побудови сучасних систем організмів мають дослідження їхнього
каріотипу: у споріднених організмів особливості хромосомного набору подібніші,
ніж у неспоріднених. Навіть якщо два види мають подібну кількість хромосом
(як-от, капуста та редька — по 18 у диплоїдному наборі; мал. 249), вони
відрізнятимуться за особливостями будови хромосом окремих пар.
Цікаво знати
У
сучасній біосфері налічують близько 2 млн видів живих істот, з них тварин -
понад 1,5 млн, рослин близько 600 тис., грибів - понад 100 тис. видів, решта -
прокаріоти. Вважають, що життя на Землі з'явилося 3,8 млрд років тому. На
сьогодні описано кілька сотень тисяч вимерлих видів. Учені припускають, що у
викопному стані зберігається не більше ніж 0,1-1 % дійсного числа видів, що
існували в різні відрізки часу історії Землі.
Загальна
кількість сучасних і вимерлих видів може становити від 100 млн видів і більше.
Це величезне біорізноманіття зумовлене існуванням різних рівнів організації
живої матерії та пристосуваннями організмів до різних умов життя.
Запам'ятаємо: що більше
спільних груп генів мають організми певних груп, то тісніші між організмами
родинні зв'язки.
Пригадайте: геноми Людини
розумної (рід Люди) та шимпанзе звичайного (рід Шимпанзе), які належать до
родини Гомініди, збігаються на 98,7 %. Натомість послідовності молекул ДНК
різних рас Людини розумної відрізняються тільки на 0,5% генома.
Конспектування
Сучасна
систематика базується на біологічній концепції виду:
•
види складаються з популяцій; групи популяцій одного виду можуть відрізнятись
між собою за однією або декількома ознаками, утворюючи підвиди;
•
наявність підвидів у межах певного виду свідчить про екологічну пластичність
виду, а також є показником того, що всередині виду інтенсивно відбуваються мікроеволюційні
процеси (пригадайте, що це за процеси);
•
популяції одного виду мають подібний генофонд, тому особини з різних популяцій
можуть схрещуватись між собою;
•
вид - єдина систематична одиниця, яка реально існує в природі;
•
вид - це екологічна єдність: особини популяції взаємодіють як єдине ціле не
тільки між собою, а й з популяціями інших видів певної екосистеми;
•
особини різних видів між собою не схрещуються (явище репродуктивної ізоляції);
якщо ж таке схрещування і відбувається, міжвидові гібриди зазвичай
розмножуватись не здатні (вони стерильні).
Пояснення
Основні галузі систематики: класифікація і номенклатура.
Класифікація — встановлення
рангу і характеристика певних систематичних груп. Процес класифікації передує найменуванню таксонів, адже
характер назви таксонів залежить від їхнього рангу. Спочатку вчені
класифікують, тобто визначають ранг таксона, з яким вони мають справу. І лише
після того вони надають правильні назви таким таксонам. Наприклад, учені-систематики
виявили раніше не відомий науці організм і описують його як новий вид. Але такі
організми водночас можуть виявитись і новим для науки родом. Часто
від точного визначення виду залежать і результати досліджень.
Наприклад, малярійний комар, якого колись розглядали як один вид, насправді
становить комплекс із шести видів-двійників. З них одні здатні переносити
збудника малярії, інші — ні.
Цікаво знати
Під
час утворення наукових назв певних груп організмів дослідники керуються
положеннями кодексів біологічної
номенклатури. Це зведення правил, які регламентують утворення й
застосування наукових назв живих організмів. Існують «Міжнародний кодекс
зоологічної номенклатури», «Міжнародний кодекс ботанічної номенклатури»,
«Міжнародний кодекс номенклатури бактерій», «Вірусологічний кодекс».
Пояснення й
конспектування
Кладограма (від грец.
кладон -гілка) - спосіб графічного відображення родинних зв'язків між окремими
групами організмів.
Сучасна система
органічного світу
— відображення процесу його еволюції.
Ми
вже згадували, що сучасна систематика
базується на тому, що споріднені таксони походять від спільного предка.
Пригадайте: ще у другій
половині XIX ст. видатний німецький учений Е. Геккель запропонував відображати
родинні зв’язки між різними групами організмів у вигляді філогенетичних дерев.
Тепер дослідники для графічного відображення родинних зв’язків між різними
групами організмів використовують спеціальні комп’ютерні програми, які
аналізують різноманітні риси подібності та відмінності між ними та будують так
звані кладограми. На підставі
аналізу численних ознак комп’ютер розподіляє досліджувані види по групах. При
цьому довжина гілок, що сполучають окремі таксони, свідчать про тісноту
родинних зв’язків між ними: що ці лінії коротші, то тісніші між ними родинні
зв’язки.
Щорічно
вчені описують десятки тисяч нових видів, тому за прогнозами фахівців,
кількість сучасних видів може становити до 5 мли і більше. І кожний новий для
науки вид має посісти своє місце в системі органічного світу. Разом з кількістю
описаних нових видів зростає й кількість нових надвидових таксонів.
Отже,
успіхи в галузі створення систем різних груп організмів привели вчених до ідеї
про те, що ступінь подібності певних груп (видів, родів тощо) одна до одної
визначається їх історичним походженням від спільного предка. Оскільки різні
таксони організмів виникли у процесі еволюції неодночасно, то, аналізуючи певні
кладограми, можна зробити висновок, які таксони утворилися раніше, а які —
пізніше.
Цікаво знати
На
малюнку 250 наведено дві кладограми, які містять одну й ту саму інформацію.
Аналізуючи їх, можна зробити висновок, що таксони А та В мають тісніші родинні
зв'язки, ніж кожний з них із таксоном С. Якщо таксони А, В, С - це види, можна
припустити, що види А та В належать до одного роду, а вид С -до іншого. Лінія в
основі кладограми вказує, що обидва роди походять від спільного предка.
Прокаріоти
та еукаріоти.
Сучасна класифікація організмів базується, зокрема, на
особливостях будови їхніх клітин. Наприклад, клітини організмів домену Прокаріоти (Доядерні) мають
просту будову: у них відсутнє сформоване ядро, більшість органел, оточених
двома (мітохондрії, пластиди) чи однією (ендоплазматична сітка, комплекс
Гольджі, лізосоми тощо) мембранами. До прокаріотів належать дві групи
(царства): Археї та Бактерії.
Клітини
організмів, що належать до домену Еукаріоти (Ядерні), хоча б на певних етапах
розвитку (як-от, еритроцити більшості ссавців, ситоподібні трубки рослин) мають
ядро. Їм притаманні різноманітні органели. Традиційно еукаріотів поділяють на
групи (царства) Рослини, Гриби, Тварини. Нині вчені, ґрунтуючись на даних
молекулярно-генетичних досліджень, пропонують іншу систему царств цих
організмів.
Крім
організмів, які мають клітинну будову, є й неклітинні форми життя: пріони,
віроїди, а також віруси.
Отже, різниця між природною й штучною систематикою полягає у …
5. Закріплення
здобутих знань
Робота в групах
Завдання: з’ясуйте систематичне положення
запропонованого виду за таксонами інструктивної картки в ході лаб.р.
1
група – за чорно-білим малюнком рослини картки.
2
група – за кольоровою фотографією рослини.
3
група – за гербарним зразком рослини.
4
група – за живим рослинним об’єктом (горщик з живою кімнатною рослиною певного
виду).
5
група – за чорно-білою люстрацією тварини картки.
6
група – за кольоровою фотографією тварини.
7
група – за колекціонним зразком тварини.
8
група – за живим об’єктом (дощовий черв’як у банці).
Заповніть
рядки таксономічного положення, зазначивши з великої літери ім’я таксону.
Зробіть висновок згідно
інструктивної картки. Або варіантом вчителя: «Про особливості якої будови
організмів свідчить ранг таксону, його назва. В чому полягає практичне значення
й необхідність вивчення виду за сучасними його критеріями?»
6. Підсумки уроку. Узагальнення знань
Коротко про головне
Головним
завданням систематики є розроблення принципів класифікації організмів як тих,
що існують тепер, так і тих, що мешкали колись. Базуючись на даних досліджень
різних наук, учені-систематики створюють природні (філогенетичні) системи
організмів. Ці групи мають бути монофілетичними, тобто повинні включати всіх
нащадків спільного предка.
Сучасна система органічного світу є
відображенням процесу його еволюції, тобто показує, у якій послідовності ті чи
інші групи організмів відокремлювались від спільного предка. Залежно від будови
клітин усіх організмів поділяють на прокаріотів та еукаріотів.
7. Пояснення д/з
Вивчити
конспект, прочит. §6 (Соболь В.І.)
Коментарі
Дописати коментар