Урок биологии в 10 классе по теме: генетическая система»

Литневская Елена Федоровна
учитель биологии высшей категории
МОУ-СОШ с. Звонаревка
Урок биологии в 10 классе по теме:
«Популяция, как форма существования вида и как особая
генетическая система»
Задачи. Повторить определение вида, видовые критерии. Сформировать
знания о популяционной структуре вида, численности, половом и возрастном
составе, поведенческих адаптациях, о популяции как генетической системе.
Рассмотреть важнейшие экологические характеристики популяции:
территорию, которую она занимает, численность, возрастной и половой
состав, морфологические и другие особенности. Экологические
характеристики дают возможность прогнозирования будущего вида или
популяции.
Проверить знания учащихся и повторить материал по теме "Биотические
факторы среды".
Оборудование. Мультимедийный проектор, компьютер, электронное
учебное пособие «Биология лабораторный практикум. 6-11 класс», таблицы
по общей биологии, кодограмма (приложение 1), можно использовать
видеоматериалы, презентации.
Ход урока:
Повторение.
Письменная работа с карточками на 10 мин.
1. В чем заключается сущность явления конкуренции? Какова его
биологическая роль?
2. Какое биологическое значение в природе имеют взаимоотношения
между хищником и жертвой?
3. Приведите примеры различных форм симбиоза. Какова его
биологическая роль?
4. Дайте
определения
или
раскройте
сущность
понятия:
протокооперация,
аменсализм,
комменсализм,
мутуализм,
хищничество, паразитизм, конкуренция.
Работа с карточкой у доски: приложение 2.
Компьютерное тестирование: приложение 3.
Устное повторение.
Представление презентаций по теме отдельными учащимися (по
желанию)
Изучение нового материала.
Объяснение с помощью таблиц, кодограммы.
1. Экологическая характеристика вида
Живые организмы, живущие совместно в сообществе, принадлежат к
различным видам. Особи различных видов отличаются друг от друга по ряду
критериев и не скрещиваются друг с другом, особи одного вида
характеризуются сходными видовыми критериями. Каждый вид занимает
определенную территорию, ареал. В пределах ареала вид существует в виде
популяций — структурных и эволюционных единиц вида. Популяции
организмов могут жить только в определенных экологических условиях, если
группа популяций живет в географически однородной части видового ареала
и отличается устойчивыми морфологическими особенностями от других
популяций, то эта группа особей называется подвидом.
Таким образом, к экологическим характеристикам вида относятся ареал,
экологические условия, благоприятные для существования особей данного
вида и популяционная структура вида. Например, зубры существуют на
определенном ареале, предпочитают определенные условия обитания, в
настоящее время известно несколько популяций зубров. У бизонов эти же
характеристики будут уже другими.
К важным экологическим характеристикам многих видов относятся так
же численность вида, половой и возрастной состав, поведенческие
адаптации к сезонному изменению климатических факторов.
Численность. Для многих видов характерны периодические и
непериодические вспышки численности. Циклические изменения с подъемом
численности раз в 4 года характерны для леммингов, песцов, полярной совы.
Сезонные колебания численности характерны для многих насекомых,
мышевидных грызунов, птиц. Непериодические колебания наблюдаются
редко, в результате воздействия комплекса благоприятных абиотических и
биотических факторов для данного вида. Например, непериодические
вспышки численности наблюдались у непарного шелкопряда, саранчи.
Резкий подъем численности наблюдается и у видов, попавших в новые места
обитания, классические примеры — размножение кроликов и опунции в
Австралии, колорадского жука в Европе.
Половой состав. Соотношение зигот, из которых развиваются особи
мужского и женского пола у большинства видов равное, но смертность
самцов и самок неодинакова, например, смертность самцов обычно выше у
фазанов, утки-кряквы, многих грызунов. Особенно наглядно влияние
условий среды на половую структуру видов, в которых происходит
чередование половых и партеногенетических поколений. Например, у
дафний и тлей все лето популяции представлены только самками,
размножающимися партеногенетически, осенью появляются самцы и зимуют
оплодотворенные яйца.
Если численность вида невелика, то анализ возрастной структуры
помогает прогнозировать численность вида во времени. Например, если
преобладают старые особи, не способные размножаться, то это
свидетельствует о неблагоприятных условиях и снижении численности.
Преобладание молодых особей свидетельствует о благополучном состоянии
вида и увеличении его численности.
Вид состоит из популяций, но представляет собой единое целое, так как
особи разных популяций встречаются, скрещиваются, происходит
постоянный обмен генами между различными популяциями. Целостность
вида обеспечивается определенными внутривидовыми взаимоотношениями и
в то же время вид репродуктивно изолирован от других видов. Для каждого
вида характерен свой кариотип, вследствие различия в числе и строении
хромосом особи разных видов не могут скрещиваться друг с другом и давать
плодовитое потомство.
2. Экологическая характеристика популяции
Каждый вид существует в форме популяций. Любая популяция
существует в определенном сообществе в конкретных условиях и
приспособлена к совместной жизни с другими видами, она занимает в
природном сообществе определенную экологическую нишу. Экологическая
ниша определяется всем комплексом факторов среды, необходимых для
существования популяции, вида. Например, у лесных мышей в лесу — одна
экологическая ниша, у синиц — другая, дождевые черви, живущие в почве
леса, занимают третью экологическую нишу.
Структура популяций. Может быть пространственной, возрастной,
половой и генетической. Пространственная структура: разные популяции
одного вида занимают различные территории, и на этой территории особи
могут располагаться как равномерно (деревья в сосновом лесу), так и
мозаично (гнездовья грачей, поселяющихся колониями в рощах и парках).
Экологи, изучая природное сообщество, определяют территорию, которую
занимает популяция, изучается возрастная структура: соотношение
молодых организмов, особей среднего возраста и старых, соотношение полов
в популяции. Генетическая структура. Так как генофонд популяции
представлен генотипами особей, ее составляющих, понятно, что генофонд
разных популяций будет различным, частота встречаемости различных
аллелей в разных популяциях будет разной. Важнейшим показателем
является численность популяции — общее количество особей на данной
территории или в данном объеме. Для характеристики численности
популяции удобно использовать такое понятие, как плотность популяции —
число особей, которое приходится на единицу площади или объема. Все эти
характеристики помогают оценить состояние популяции, прогнозировать ее
будущее.
Численность популяции зависит от баланса рождаемости и смертности,
которые, в свою очередь, зависят от абиотических и биотических факторов.
При благоприятных климатических условиях и достаточном количестве
пищи численность возрастает, при неблагоприятных — уменьшается. Если
рождаемость превышает смертность — популяция растущая, если наоборот
— популяция становится сокращающейся. Однако популяция — система
саморегулирующаяся, существуют верхние и нижние пределы плотности, за
которые она выходить не может. Дальнейшее понижение численности грозит
вымиранием, при повышении численности выше верхнего предела иссякнет
кормовая база, увеличится смертность и произойдет резкое уменьшение
численности.
Факторы, регулирующие численность популяции принято делить на две
большие группы: не зависящие от плотности популяции и зависящие от
плотности популяции. Абиотические факторы не зависят от плотности
популяции, а биотические — конкуренция, хищничество, паразитизм обычно
зависят от плотности. Кроме того, при повышенной плотности, при
перенаселении, происходит уменьшение рождаемости, например, у большой
синицы в случае плотности одной пары на гектар в выводке около 14
птенцов, если плотность восемнадцать пар — в выводке не бывает свыше 8
птенцов. У мышевидных грызунов при перенаселении, из-за стрессов,
происходит гибель эмбрионов, что так же приводит к уменьшению
рождаемости.
В целях сохранения и рационального использования видов необходимо
знать экологические характеристики видов и популяций, знать способы
регулирования численности, уметь прогнозировать будущее того или иного
вида, особенно тех видов, которые имеют промысловое значение. К мерам,
позволяющим сохранить и восстановить численность видов, относятся в
первую очередь правильное ведение охотничьего хозяйства и рыбного
промысла. Это сроки и места охоты, лицензии на право отстрела
определенного количества животных, полный запрет охоты на
малочисленные виды, планирование вылова и лов рыбы определенного
возраста, воспроизводство малька промысловых видов рыб.
Закрепление. Выполнение учащимися лабораторной работы «Изучение
свойств популяций». Работа с электронным учебным пособием «Биология
лабораторный практикум. 6-11 класс».
Задание на дом. Изучить текст параграфа 25, ответить на вопросы.
Литература
1. Биология. Базовый уровень. 10 класс. Учебник для учащихся
образовательных учреждений. Пономарева И. Н., Корнилова О. А.,
Лощилина Т. Е.. Москва Изд. центр "Вентана-Граф" 2010.
2. Пименов А.В. Уроки биологии в 10 классе. Развернутое планирование.
Ярославль. Академия развития, 2001 г.
3. Пехов А.П. Биология с основами экологии. Санкт–Петербург "Лань"
2000 г.
MULTIMEDIA – ПОДДЕРЖКА КУРСА
Мультимедийный компакт диск
«Биология. Лабораторный практикум.
мультимедиа центр, 2004 г.
6-11
класс»,
Республиканский
Приложение 1. Кодограмма к уроку.
Приложение 2. Карточка у доски.
Запишите номера вопросов,
против них — правильные ответы:
1. Как называются взаимоотношения, которые можно обозначить ++?
Приведите примеры.
2. Как называются взаимоотношения, которые можно обозначить +-?
Приведите примеры.
3. Как называются взаимоотношения, которые можно обозначить 0+?
Приведите примеры.
4. Как называются взаимоотношения, которые можно обозначить 0-?
Приведите примеры.
5. Как называются взаимоотношения, которые можно обозначить --?
Приведите примеры.
6. Взаимоотношения между акулой и рыбой прилипалой. Данный тип
взаимодействия называется:
7. Взаимоотношения между термитами и жгутиковыми простейшими.
Взаимодействие благоприятно для обоих видов и обязательно. Данный
тип взаимодействия называется:
8. Взаимоотношения между раком отшельником и актинией на его раковине.
Взаимодействие благоприятно для обоих видов, но не обязательно.
Данный тип взаимодействия называется:
Запишите ответы и садитесь на место.
Приложение 3. Тестовое задание.
Тест 1. Взаимоотношения между популяцией лосей и синицами в лесу, ни
одна популяция напрямую не влияет на другую. Данный тип
взаимодействия называется:
1. Протокооперация.
5. Нейтрализм.
2. Мутуализм.
6. Конкуренция.
3. Комменсализм.
7. Паразитизм.
4. Аменсализм.
8. Хищничество.
Тест 2. Ель подавляет рост травы под собой, сама не испытывает
отрицательного воздействия. Данный тип взаимодействия называется:
1. Протокооперация.
5. Нейтрализм.
2. Мутуализм.
6. Конкуренция.
3. Комменсализм.
7. Паразитизм.
4. Аменсализм.
8. Хищничество.
Тест 3. Хищники питаются за счет своих жертв. Данный тип взаимодействия
называется:
1. Протокооперация.
5. Нейтрализм.
2. Мутуализм.
6. Конкуренция.
3. Комменсализм.
7. Паразитизм.
4. Аменсализм.
8. Хищничество.
Тест 4. Один вид паразитирует на другом, ослабляя его. Данный тип
взаимодействия называется:
1. Протокооперация.
5. Нейтрализм.
2. Мутуализм.
6. Конкуренция.
3. Комменсализм.
7. Паразитизм.
4. Аменсализм.
8. Хищничество.
Тест 5. Успех одного вида означает неуспех другого. Например, лиса
поймала зайца, значит, волку он не достанется. Данный тип
взаимодействия называется:
1. Протокооперация.
5. Нейтрализм.
2. Мутуализм.
6. Конкуренция.
3. Комменсализм.
7. Паразитизм.
4. Аменсализм.
8. Хищничество.
Тест 6. Взаимоотношения между акулой и рыбой прилипалой. Данный тип
взаимодействия называется:
1. Протокооперация.
5. Нейтрализм.
2. Мутуализм.
6. Конкуренция.
3. Комменсализм.
7. Паразитизм.
4. Аменсализм.
8. Хищничество.
Тест 7. Взаимоотношения между термитами и жгутиковыми простейшими,
когда взаимодействие благоприятно для обоих видов и обязательно.
Данный тип взаимодействия называется:
1. Протокооперация.
5. Нейтрализм.
2. Мутуализм.
6. Конкуренция.
3. Комменсализм.
7. Паразитизм.
4. Аменсализм.
8. Хищничество.
Тест 8. Взаимоотношения между раком отшельником и актинией на его
раковине, взаимодействие благоприятно для обоих видов, но не
обязательно. Данный тип взаимодействия называется:
1. Протокооперация.
5. Нейтрализм.
2. Мутуализм.
6. Конкуренция.
3. Комменсализм.
7. Паразитизм.
4. Аменсализм.
8. Хищничество.