Урок - семинар по биологии 9 класс. Теории эволюции

Конспект урока биологии для 9 класса на тему «Значение теории эволюции для развития естествознания, для научного объяснения истории развития органического мира»

Цели: обобщить основные положения современного дарвинизма; отобрать наиболее важные вопросы для докладов и опроса; раскрыть необходимость познания закономерностей эволюции для хозяйственной деятельности человека.

Оборудование: гербарий, коллекции, таблицы и схемы, видеофильм «Проблемы экологии».

Вопросы для подготовки к семинару:

1. Карл Линней и его труды.

2. Жан-Батист Ламарк - основоположник первого эволюционного учения.

3. Чарльз Дарвин - основоположник теории эволюции. Современный дарвинизм.

4. Вид как основа эволюционного процесса.

5. Наследственность и изменчивость.

6. Борьба за существование.

7. Естественный отбор, его формы, творческая роль и следствия.

8. Возникновение у организмов приспособлений к среде.

9. Видообразование.

10. Использование человеком знаний о сложных взаимоотношениях в живой природе для улучшения хозяйственной деятельности.

План семинара:

1. Вводное слово учителя о задачах семинара.

2. Сообщения учащихся.

3. СТЭ. Значение теории для развития естествознания.

4. Тестовая проверка знаний.

5. Фрагмент видеофильма «Мещерская сторона».

6. Выводы.

7. Подведение итогов.

Ход урока

I. Вводное слово учителя.

Задачей сегодняшнего занятия является обобщение основных положений современного дарвинизма, раскрытие необходимости познания закономерностей эволюции для хозяйственной деятельности человека. Для этого вы провели творческое исследование работ ученых-эволюционистов и выявили вклад каждого ученого в развитие науки, проследили его идею, выявили главные мысли. Наука в современном понимании этого слова сформировалась в XVII веке, когда в нее повсеместно был введен научный метод. Однако некоторые фундаментальные представления о живой природе родились гораздо раньше.

Давайте вспомним додарвиновский период развития эволюционных представлений. Перед вами имена ученых. Какой вклад в науку они сделали?

Ответы учащихся:

Аристотель (384-322 гг. до и. э.): сформировал принципы классификации животных, провел сравнение различных животных по их строению, заложил основы античной эмбриологии.

Джои Рэй (1628-1705): дал первое определение понятию «вид».

Жорж Бюффон (1707-1788): выяснил, что основные причины изменяемости видов заключаются в прямом влиянии на организм условий внешней среды.

Карл Линней (1707-1788) - создатель искусственной системы органического мира. Элементарной единицей считал вид. Ввел бинарные названия (родовое и видовое).

Жан-Батист Ламарк (1744-1829): выдвинул идею об изменяемости видов. Предложил своеобразную систему животного мира, расположив в ней родственные группы в восходящем порядке: от простых к более сложным - в виде «лестницы». Выдвинул концепцию «упражнения и неупражнения органов».

Жорж Кювье (1769-1832) считал, что органы животного - части одной целостной системы, а строение каждого органа закономерно соотносится со строением всех других (принцип корреляции). Автор теории катастроф.

Русские эволюционисты

М. В. Ломоносов (1711-1765) утверждал, что изменение неживой природы ведет к изменению растений и животных. Живая и неживая природа - это единое развивающееся целое.

A. Н. Радищев (1749-1802) считал, что природа развивается от простых веществ к сложным.

Анатолий Каверзнев (конец XVIII - начало XIX вв.) утверждал, что виды действительно существуют в природе, но они изменчивы. Он поставил вопрос о том, что виды происходят один из другого и состоят между собой в родстве, подтвердив примерами из практики человека по выведению пород животных.

Карл Францевич Рулье (1814-1858) провел анатомическое сравнение вымерших и ныне живущих организмов.

II. Сообщения учащихся.

1-й ученик. Сообщение «Карл Линней».

2-й ученик. Сообщение «Ж.-Б. Ламарк».

Учитель. Построение наиболее фундаментальной эволюционной концепции связано с именем гениального английского ученого Чарлза Дарвина (1809-1882). Вероятно, под влиянием своего отца, практикующего врача, в 1826 г. Чарлз поступил на медицинский факультет Эдинбургского университета. Впоследствии, правда, он перешел на богословский факультет Кембриджского университета. Данный факт указывает на религиозность молодого Дарвина

Интересно, что дед Чарлза-Эразм Дарвин, тоже врач, натуралист, человек, безусловно, талантливый, - в свое время написал поэму «Храм природы», где в стихотворной форме изложил свои естественнонаучные взгляды. Нашлось в этом произведении и место идее исторического развития органического мира. Таким образом, молодой Чарлз воспитывался и обучался в среде, где присутствовали как идея Бога, гак и идея эволюции.

3-й ученик. Сообщение «Дарвинизм».

Обсуждение сообщения учащимися.

Учитель. Исходя из эволюционного учения Ч. Дарвина, можно заключить, что основными свойствами живого организма являются наследственность и изменчивость. Оба эти свойства необходимы для обеспечения процесса эволюции.

4-й ученик. Сообщение «Наследственность и изменчивость».

Выявление главных мыслей сообщения.

Учитель. Ч. Дарвин впервые пришел к мысли о том, что движущая сила всего эволюционного процесса есть результат взаимодействия организмов между собой и с внешней средой, то есть борьбы за существование. Дарвин указывает, что несоответствие между возможностью видов к беспредельному размножению и ограниченностью ресурсов - главная причина борьбы за существование.

5-й ученик. Сообщение «Борьба за существование».

Учитель. Великая заслуга Ч. Дарвина перед наукой состоит в открытии принципа естественного отбора как важнейшего фактора эволюционного процесса.

6-й ученик. Сообщение «Естественный отбор - направляющий фактор эволюции».

Учитель. Эволюционные процессы протекают прежде всего на уровне популяций, из которых складывается конкретный биологический вид. Поэтому представление о виде и его популяционной структуре совершенно необходимо для правильного понимания сущности эволюционного процесса. Определить, что такое «биологический вид», можно на основании знаний о его критериях.

7-й ученик. Сообщение «Вид и его критерии».

Обсуждение сообщений, выявление главных положений.

Учитель. Одним из результатов естественного отбора, являющегося единственной направляющей движущей силой процесса эволюции, можно назвать развитие у всех живых организмов адаптации - приспособлений к среде обитания.

8-й ученик. Сообщение «Приспособленность организмов и ее относительность».

Учитель. Следующим результатом эволюции Дарвин считал процесс образования новых систематических групп.

Макроэволюция - процесс образования новых семейств, отрядов, классов, типов и других надвидовых систематических единиц. Микроэволюция - сложнейший эволюционный процесс возникновения нового вида.

Микроэволюцию нередко называют также видообразованием. Механизмы микроэволюции и макроэволюции принципиально сходны. Ч. Дарвин заложил основу для современного понимания процессов видообразования. Термин «видообразование» означает расщепление одного вида на несколько, то есть увеличение числа видов. Виды стремятся к максимально возможному заполнению мест обитания и освоению различных способов существования. При этом происходит дивергенция (расхождение признаков) у групп особей, осваивающих различную среду обитания. Примером дивергенции в природе является возникновение гомологичных органов (крыло летучей мыши и конечность лошади).

Однако бывают ситуации, когда представители эволюционно и систематически удаленных друг от друга групп осваивают одну и ту же среду обитания. В этом случае наблюдается противоположный процесс - конвергенция (сближение признаков). Примером является возникновение аналогичных органов (крыло бабочки и крыло птицы).

9-й ученик. Сообщение «Способы видообразования».

III. СТЭ. Значение теории эволюции для развития естествознания.

Учитель. Классические положения эволюционного учения Ч. Дарвина на определенном этапе развития науки вступили в противоречие с некоторыми открытыми впоследствии биологическими закономерностями (в области генетики). Это привело к уточнению первоначальных эволюционных представлений, обогащению новыми фактами, дальнейшему развитию.

В разработку современной теории эволюции внесли свой вклад такие отечественные ученые, как Н. И. Вавилов, В. О. Ковалевский, А. Н. Северцов, С. С. Четвериков, И. И. Шмальгаузен. Как следствие этого процесса в середине XX века сформировалась синтетическая теория эволюции.

Элементарные эволюционные факторы

1. Факторы-поставщики:

а) мутационный процесс, приводит к появлению мутаций, большинство из которых рецессивны; они сохраняются в популяции в гетерозиготном состоянии, изредка проявляясь, образуют «резерв наследственной изменчивости»;

б) комбинативная изменчивость, источники ее - независимое расхождение хромосом во время мейоза, кроссинговер, случайное оплодотворение, взаимодействие генов;

в) популяционные волны - колебания численности популяции.

Факторы-поставщики имеют случайный, ненаправленный характер.

2. Фактор-усилитель - изоляция, может быть географическая и биологическая; изоляция усиливает различия между популяциями и имеет также ненаправленный характер.

3. Творческий направленный фактор - естественный отбор.

Элементарные эволюционные факторы приводят появлению новых видов, приспособленности и многообразию видов.

Синтез генетики и эволюционной теории привел к созданию СТЭ - современному дарвинизму.

Современный дарвинизм использует все достижения современной биологии, применяет методы физико-химической биологии.

Его применение:

1. В исследованиях по построению эволюционного древа на основе биохимических и молекулярно-генетических данных.

2. Доказано, что кистеперые рыбы являются предками наземных позвоночных.

3. В развитии криптозоологии - поиске животных, не известных официальной науке.

4. В вирусологии - Д. И. Ивановским и М. Бейерингом (избавление от СПИДа, открытие прионов - вирусов без НК).

5. В теории происхождения жизни А. И. Опарина.

6. В астробиологии - возможность существования жизни в космическом пространстве: МО в метеоритах.

7. В антропологии - Эжен Дюбуа, 1892 г. (о. Ява) - открытие питекантропа; теория антропогенеза.

8. В психологии, социологии, физиологии ВИД, этологии.

9. В биотехнологии.

IV. Тестовая проверка знаний (10 минут).

См. Приложение 2. Ответы на тест обсуждаются после окончания тестирования фронтально. Самооценка.

V. Итоги изучения данной темы.

Выводы.

1) Важнейшим итогом развития биологической науки явилось создание эволюционного учения, объясняющего условия, причины, механизмы и результаты исторического развития жизни на нашей планете.

2) Историческое развитие органического мира включает в себя два взаимосвязанных процесса: макроэволюцию и микроэволюцию.

3) Микроэволюция приводит к появлению новых популяций, подвидов, видов.

4) Макроэволюция сопровождается появлением новых родов, семейств, отрядов, классов, типов, царств.

5) Механизмы микроэволюции и макроэволюции принципиально сходны. В основе этих процессов лежат эволюционные факторы: наследственная изменчивость, изоляция, естественный отбор (на фоне борьбы за существование), волны жизни, дрейф генов.

6) Современная теория эволюции развивается около 150 лет (24 ноября 1859 г. выходит исследование Ч. Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора». Она дала толчок развитию многих современных наук).

VI. Просмотр фрагмента фильма «Мещерская сторона».

Вопросы к видеофильму:

1. Как деятельность человека влияет на растительный и животный мир Мещеры?

2. Где организован Окский заповедник?

3. Какие работы там ведутся?

VII. Подведение итогов.

Учитель. Отношение к эволюции должно меняться. Новое понятие - экосистем пая эволюция, то есть эволюция биосферы. Антропогенный кризис преобразует живую природу, требует теории, дающей рекомендации для его разрешения.

Приложения к уроку

Приложение 1

Задании для закрепления и углубления знаний по теме «Эволюционное учение»

1. Знакомясь с биографией великого английского биолога Ч. Дарвина, вы узнали о его пятилетием путешествии. Проследите по карте маршрут этого путешествия и охарактеризуйте «багаж» естественнонаучных наблюдений, сделанных ученым.

2. Рассмотрите рисунки птиц. Какое свойство проявляется в изменении их окраски? Как назвал Дарвин такое явление? Возможна ли эволюция без его проявления?

3. Рассмотрите изображения зебр и жирафов, обратив внимание на особенности окраски отдельных особей. Какое общебиологическое свойство обусловливает возможность индивидуального разнообразия окраски и какова его роль в эволюции?

4. Вы узнали, что наблюдения, сделанные во время кругосветного путешествия, убедили молодого Дарвина в изменяемости и сходстве видов. Изучите рисунки ископаемого и современного броненосцев, обитателей Южной Америки. Сравните их. Какой вывод можно сделать из этого сравнения? К какому выводу пришел Ч. Дарвин? Какие положения эволюционного учения могут опираться на сравнение ископаемых и современных представителей флоры и фауны нашей планеты?

5. Как называется главный труд Ч. Дарвина? Сформулируйте современное определение вида. Что такое критерии вида? Назовите их. Перечислите известные вам местные виды растений и животных.

6. Сформулируйте определение эколого-географического критерия вида. Можно ли считать данный критерий универсальным? Что такое ареал? Рассмотрите ареалы серой и черной ворон. Какие процессы могут происходить на границах ареалов? Какими могут быть последствия таких процессов для двух видов ворон?

7. В средней полосе России обитают четыре вида лягушек. Виды имеют значительное сходство, но различаются по наличию или отсутствию височного пятна и по бугорку на задней лапе. Травяная и остромордая лягушки большую часть времени проводят на суше (во влажной среде), озерная и прудовая - в водоемах и на их берегах. Какие критерии помогают определять эти виды и в наибольшей степени обеспечивают их точное определение?

Приложение 2

Тест «Эволюционное учение»

Выберите правильный ответ.

1. Основатель научной систематики (классификации):

а) Дж. Рей;

б) К. Линней;

в) Ж.-Б. Ламарк;

г) Ч. Дарвин.

2. Первое определение в науке понятию «вид» дал:

а) Дж. Рей;

б) К. Линней;

в) Ж.-Б. Ламарк;

г) Ч. Дарвин.

3. Искусственные системы классификации организмов отражают:

а) степень родства различных видов;

б) внешнее сходство различных видов;

в) внутреннее сходство различных видов;

г) внешнее и внутреннее сходство различных видов.

4. Естественные системы классификации организмов отражают:

а) степень родства различных видов;

б) внешнее сходство различных видов;

в) внутреннее сходство различных видов;

г) внешнее и внутреннее сходство различных видов.

5. Согласно взглядам К. Линнея, виды организмов, существующие в природе, в основном возникли в результате:

а) постепенного усложнения в ходе эволюции;

б) прямого приспособления к изменяющимся условиям среды;

в) акта Божественного творения и скрещивания между собой;

г) скрещивания между собой и постоянного влияния условий среды.

6. Автор первого эволюционного учения:

а) К. Линней;

б) Ч. Дарвин;

в) Ж. Л. Бюффон;

г) Ж.-Б. Ламарк.

7. Движущие силы (факторы) эволюции по Ж.-Б. Ламарку:

а) постепенное усложнение организмов в ходе градации;

б) наследование благоприобретенных организмами признаков;

в) стремление организмов к совершенствованию;

г) упражнение и неупражнение органов организмами в ходе эволюции.

8. Согласно взглядам Ж.-Б. Ламарка о причинах наблюдаемой в природе изменяемости организмов, развитие длинной шеи у жирафа - результат:

а) прямого приспособления к влиянию условий среды;

б) упражнения органа под влиянием условий среды;

в) изначальной целесообразности в строении органа;

г) стремления организма к совершенствованию.

9. Главный труд Ч. Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» впервые вышел в свет:

а) в 1809 г.;

б) в 1859 г.;

в) в 1868 г.;

г) в 1871 г.

10. Движущие силы (факторы) эволюции по Ч. Дарвину:

а) изменчивость, борьба за существование и естественный отбор;

б) наследственность, борьба за существование и естественный отбор;

в) изменение условий среды, наследственность, борьба за существование и естественный отбор;

г) наследственность, изменчивость, борьба за существование и естественный отбор.

11. Основной направляющий фактор эволюции по Ч. Дарвину:

а) наследственность;

б) изменчивость;

в) естественный отбор;

г) борьба за существование.

12. Согласно взглядам Ч. Дарвина, причина борьбы за существование организмов в природе:

а) несоответствие между возможностью видов к беспредельному размножению и ограниченностью ресурсов среды;

б) ограниченность ресурсов среды и постоянно действующий естественный отбор;

в) отсутствие у видов приспособленности к полноценному использованию ресурсов среды;

г) постоянно действующий естественный отбор, выявляющий наиболее приспособленных к использованию ресурсов среды.

13. Наиболее острая форма борьбы за существование:

а) межвидовая;

б) внутривидовая;

в) межвидовая и внутривидовая;

г) с условиями неорганической природы.

14. Согласно взглядам Ч. Дарвина, сущность естественного отбора заключается:

а) в формировании приспособлений у отдельных особей к условиям среды;

б) в выживании в поколениях отдельных особей, наиболее приспособленных к условиям среды;

в) в разнообразных формах борьбы за существование, происходящих между отдельными особями во внешней среде;

г) в появлении у отдельных особей, наиболее приспособленных к условиям среды, новых межвидовых признаков.

15. Согласно взглядам Ч. Дарвина, естественный отбор приводит:

а) к выживанию в поколениях наиболее приспособленных особей;

б) к гибели в поколениях наименее приспособленных особей;

в) к возникновению приспособленности (адаптации) у организмов к условиям существования;

г) к изменчивости, предоставляющей материал для развития приспособленности.

16. Согласно взглядам Ч. Дарвина, образование новых видов в природе происходит;

а) только от общего родоначального предка (монофилия);

б) только расчленением родоначальной формы на два и более дочерних вида (дивергенция);

в) сближением родственных видов до слияния их в ходе скрещивания в один вид (конвергенция);

г) от одного общего предка (монофилия) либо расчленением родоначальной формы на два или более дочерних вида (дивергенция).

17. Элементарная единица эволюции:

а) отдельный вид;

б) совокупность видов, объединенных родством;

в) отдельная популяция какого-либо вида;

г) генотип отдельной особи какого-либо вида.

18. Согласно современным представлениям об эволюции, не могут эволюционировать следующие объекты и признаки:

а) рыбы в аквариуме;

б) бык в стаде коров;

в) окраска популяции бабочек в окрестностях города;

г) бактерии, обитающие в кишечнике одного человека.

19. Главный фактор, объединяющий особей одного вида в отдельную популяцию:

а) свободное скрещивание особей друг с другом (панмиксия);

б) сходство внешнего и внутреннего строения особей друг с другом;

в) одинаковый хромосомный набор особей: форма и число хромосом;

г) общая территория (ареал), занятая особями в природе.

20. Изоляция как фактор эволюции выступает в роли:

а) необходимого условия для генетической разнородности популяции одного вида;

б) необходимого условия для генетической однородности популяций разных видов;

в) преграды для свободного обмена генами между особями популяций разных видов;

г) преграды для свободного обмена генами между особями одной популяции одного вида.

21. Наиболее эффективной преградой для свободного скрещивания особей популяций выступает изоляция:

а) географическая;

б) генетическая;

в) экологическая;

г) отологическая(поведенческая).

22. Учение о формах естественного отбора в популяциях организмов разработал:

а) Ч. Дарвин;

б) А. Н. Северцов;

в) И. И. Шмальгаузен;

г) С. С. Четвериков.

23. Пример действия стабилизирующей формы естественного отбора:

а) существование реликтовой кистеперой рыбы латимерии;

б) появление темноокрашенной формы в популяции бабочки березовой пяденицы;

в) появление раннецветущей и позднецветущей рас погремка большого на скашиваемых лугах;

г) появление длиннокрылых и бескрылых насекомых на океанических островах, продуваемых ветрами.

24. Пример действия движущей формы естественного отбора:

а) существование реликтового растения гинкго;

б) появление темноокрашенной формы в популяции бабочки березовой пяденицы;

в) появление раннецветущей и позднецветущей рас погремка большого на скашиваемых лугах;

г) гибель длиннокрылых и короткокрылых воробьев во время сильной бури.

25. Результатом действия факторов эволюции является появление у организмов:

а) новых сочетаний генов, обусловливающих развитие новых признаков;

б) приспособлений к условиям существования, имеющих абсолютный характер;

в) приспособлений к условиям существования, имеющих относительный характер;

г) новых генов в генофонде популяций, обеспечивающих развитие приспособлений.

26. Пример покровительственной окраски:

а) зеленая окраска у певчего кузнечика;

б) зеленая окраска листьев у большинства растений;

в) ярко-красная окраска у божьей коровки;

г) сходство в окраске брюшка у мухи-журчалки и осы.

27. Пример маскировки:

а) зеленая окраска у певчего кузнечика;

б) сходство в окраске брюшка у мухи-журчалки и осы;

в) ярко-красная окраска у божьей коровки;

г) сходство в окраске и форме тела гусеницы бабочки-пяденицы с сучком.

28. Пример предостерегающей окраски:

а) ярко-красная окраска цветка у розы;

б) ярко-красная окраска у божьей коровки;

в) сходство в окраске брюшка у мухи-журчалки и осы;

г) сходство в окраске и форме тела гусеницы бабочки-пяденицы с сучком.

29. Пример мимикрии:

а) зеленая окраска у певчего кузнечика;

б) ярко-красная окраска у божьей коровки;

в) сходство в окраске брюшка у мухи-журчалки и осы;

г) сходство в окраске и форме тела гусеницы бабочки-пяденицы с сучком.

30. Пример географического (аллопатрического) видообразования:

а) возникновение культурной сливы в результате гибридизации терна с алычой;

б) образование европейского и дальневосточного подвидов обыкновенного ландыша;

в) существование пяти сезонных рас севанской форели, разделенных разными сроками размножения в течение года;

г) обособление нескольких видов синиц, обитающих в разных местах и питающихся разной пищей.

31. Пример экологического (симпатрического) видообразования:

а) существование в средней полосе нескольких видов лютиков, произрастающих в разных условиях;

б) образование комплекса подвидов у большой синицы;

в) образование двух подвидов лиственниц: сибирской и даурской;

г) возникновение двух видов чаек: серебристой и клуши, живущих по побережьям Балтийского и Северного морей.

32. Микроэволюция приводит:

а) к изменениям генотипов отдельных особей и обособлению популяций;

б) возникновению обособленных популяций и образованию географических подвидов и рас;

в) изменениям генофонда популяций и образованию новых видов;

г) надвидовым преобразованиям и формированию родов, семейств, отрядов и т. д.

33. Макроэволюция приводит:

а) к изменениям генотипов отдельных особей и обособлению популяций;

б) к возникновению обособленных популяций и образованию географических подвидов и рас;

102

в) к изменениям генофонда популяций и образованию новых видов;

г) к надвидовым преобразованиям и формированию родов, семейств, отрядов и т. д.

34. В результате конвергенции в ходе эволюции возникли:

а) различная форма клюва у галапагосских вьюрков;

б) белая окраска оперения у тундровой куропатки и шерсти у зайца-беляка;

в) толстый слой подкожного жира и ласты у морских котиков, моржей и тюленей;

г) различные способы опыления цветков у покрытосеменных растений.

35. В результате дивергенции в ходе эволюции возникли:

а) роющие конечности у обыкновенного и сумчатого кротов;

б) форма тела и способы передвижения у акулы и дельфина;

в) зубные системы у млекопитающих, принадлежащих к разным отрядам;

г) сходное строение глаз у головоногих моллюсков и позвоночных животных.

36. Пример общей дегенерации (катагенеза) в эволюции:

а) недоразвитие органов зрения у крота и слепыша;

б) исчезновение хвоста у головастика в процессе его превращения в лягушку;

в) отсутствие волосяного покрова на коже дельфинов и китов;

г) отсутствие органов пищеварения у паразитических ленточных червей.

Рекомендуем посмотреть:

Урок экскурсия по биологии, 7 класс. Конспект

Урок – викторина в 9 классе по биологии «В мире биологии»

Конспект урока по биологии, 9 класс. Медицинская генетика человека