Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015

Опубликуйте свой материал в официальном Печатном сборнике методических разработок проекта «Инфоурок»

(с присвоением ISBN)

Выберите любой материал на Вашем учительском сайте или загрузите новый

Оформите заявку на публикацию в сборник(займет не более 3 минут)

+

Получите свой экземпляр сборника и свидетельство о публикации в нем

Инфоурок / Биология / Конспекты / Уроки биологии 11 класс, 1 четверть
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • Биология

Уроки биологии 11 класс, 1 четверть

библиотека
материалов

Уроки общей биологии. 11 класс. I четверть. Естественно- математическое направление. В соответствии с действующей программой 2013 года Республики Казахстан. 2 часа в неделю. Учитель Евдокимов Б.И.

(См. IIV четв. 11 кл. I-IV четв. 10 класс.)


Биология 11 класс Урок № 1

Тема урока: Биология и современный мир


Основное содержание урока: Введение.

Цели урока : . Биология наука о жизни

Дать представление о предмете, методах и теориях учебного курса «Биология». Показать практическое значение биологических знаний в народном хозяйстве и формировании научного мировоззрения.

Познакомить со структурой учебника, правилами работы с ним

Оборудование :

Ход урока

I. Организационный момент :

III. Изучение нового материала :

Рассказ с элементами беседы по плану.

1. Общие закономерности, характерные для живой материи. Обсуждение с учащимися вопроса: чем живое отличается от неживого?
2. Что изучает биология? Предмет, метод, «семья» биологических наук.
3. Что изучает общая биология? Ее место в системе естественно-научных дисциплин. Цели и задачи.
4. Теории курса.
5. Каково значение биологической науки для развития сельского хозяйства, промышленности, охраны окружающей среды, медицины

2. Критерии биологических систем

Каковы признаки, отличающие биологические системы от объектов неживой природы, и основные характеристики процессов жизнедеятельности, выделяющие живое вещество в особую форму существования материи?

1. Единство химического состава. В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в объекты неживой природы. Однако соотношение различных элементов в живом и неживом неодинаково. В неживой природе самыми распространенными элементами являются кремний, железо, магний, алюминий, кислород. В живых же организмах 98% элементарного (атомного) состава приходится на долю всего четырех элементов: углерода, кислорода, азота и водорода.

2. Обмен веществ. К обмену веществ с окружающей средой способны все живые организмы. Они поглощают из среды элементы питания и выделяют продукты жизнедеятельности. В неживой природе также существует обмен веществами, однако при небиологическом круговороте они просто переносятся с одного места на другое или меняют свое агрегатное состояние: например, смыв почвы, превращение воды в пар или лед и др. У живых же организмов обмен веществ имеет качественно иной уровень. В круговороте органических веществ самыми существенными являются процессы синтеза и распада (ассимиляция и диссимиляция), в результате которых сложные вещества распадаются на более простые и выделяется энергия, необходимая для реакций синтеза новых сложных веществ.
Обмен веществ обеспечивает относительное постоянство химического состава всех частей организма и как следствие – постоянство их функционирования в непрерывно меняющихся условиях окружающей среды.

3. Самовоспроизведение (репродукция, размножение) – свойство организмов воспроизводить себе подобных. Процесс самовоспроизведения осуществляется практически на всех уровнях жизни. Существование каждой отдельно взятой биологической системы ограничено во времени, поэтому поддержание жизни связано с самовоспроизведением. В основе самовоспроизведения лежит образование новых молекул и структур, обусловленное информацией, заложенной в нуклеиновой кислоте – ДНК, которая находится в родительских клетках.

4. Наследственность – способность организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития из поколения в поколение. Наследственность обеспечивается стабильностью ДНК и воспроизведением ее химического строения с высокой точностью. Материальными структурами наследственности, передаваемыми от родителей потомкам, являются хромосомы и гены.

5. Изменчивость – способность организмов приобретать новые признаки и свойства; в ее основе лежат изменения материальных структур наследственности. Это свойство как бы противоположно наследственности, но вместе с тем тесно связано с ней. Изменчивость поставляет разнообразный материал для отбора особей, наиболее приспособленных к конкретным условиям существования, что, в свою очередь, приводит к появлению новых форм жизни, новых видов организмов.

6. Рост и развитие. Способность к развитию – всеобщее свойство материи. Под развитием понимают необратимое направленное закономерное изменение объектов живой и неживой природы. В результате развития возникает новое качественное состояние объекта, изменяется его состав или структура. Развитие живой формы материи представлено индивидуальным развитием (онтогенезом) и историческим развитием (филогенезом). Филогенез всего органического мира называют эволюцией.
На протяжении онтогенеза постепенно и последовательно проявляются индивидуальные свойства организмов. В основе этого лежит поэтапная реализация наследственных программ. Индивидуальное развитие часто сопровождается ростом – увеличением линейных размеров и массы всей особи и ее отдельных органов за счет увеличения размеров и количества клеток.
Историческое развитие сопровождается образование новых видов и прогрессивным усложнением жизни. В результате эволюции возникло все многообразие живых организмов на Земле.

7. Раздражимость – это специфические избирательные ответные реакции организмов на изменения окружающей среды. Всякое изменение окружающих организм условий представляет собой по отношению к нему раздражение, а его ответная реакция является проявлением раздражимости. Отвечая на воздействия факторов среды, организмы взаимодействуют с ней и приспосабливаются к ней, что помогает им выжить.
Реакции многоклеточных животных на раздражители, осуществляемые и контролируемые центральной нервной системой, называются рефлексами. Организмы, не имеющие нервной системы, лишены рефлексов, и их реакции выражаются в изменении характера движения (таксисы) или роста (тропизмы).

8. Дискретность (от лат. discretus – разделенный). Любая биологическая система состоит из отдельных изолированных, то есть обособленных или отграниченных в пространстве, но тем не менее, тесно связанных и взаимодействующих между собой частей, образующих структурно-функциональное единство. Так, любая особь состоит из отдельных клеток с их особыми свойствами, а в клетках также дискретно представлены органоиды и другие внутриклеточные образования.
Дискретность строения организма – основа его структурной упорядоченности. Она создает возможность постоянного самообновления системы путем замены износившихся структурных элементов без прекращения функционирования всей системы в целом.

9. Саморегуляция (авторегуляция) – способность живых организмов поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность физиологических процессов (гомеостаз). Саморегуляция осуществляется благодаря деятельности нервной, эндокринной и некоторых других регуляторных систем. Сигналом для включения той или иной регуляторной системы может быть изменение концентрации какого-либо вещества или состояния какой-либо системы.

10. Ритмичность – свойство, присущее как живой, так и неживой природе. Оно обусловлено различными космическими и планетарными причинами: вращением Земли вокруг Солнца и вокруг своей оси, фазами Луны и т.д.
Ритмичность проявляется в периодических изменениях интенсивности физиологических функций и формообразовательных процессов через определенные равные промежутки времени. Хорошо известны суточные ритмы сна и бодрствования у человека, сезонные ритмы активности и спячки у некоторых млекопитающих и многие другие. Ритмичность направлена на согласование функций организма с периодически меняющимися условиями жизни.

11. Энергозависимость. Биологические системы являются «открытыми» для поступления энергии. Под «открытыми» понимают динамические, т.е. не находящиеся в состоянии покоя системы, устойчивые лишь при условии непрерывного доступа к ним веществ и энергии извне. Живые организмы существуют до тех пор, пока в них поступают из окружающей среды энергия и вещества в виде пищи . В большинстве случаев организмы используют энергию Солнца: одни непосредственно – это фотоавтотрофы (зеленые растения и цианобактерии), другие опосредованно, в виде органических веществ потребляемой пищи, – это гетеротрофы (животные, грибы и бактерии).
Таким образом, биологические системы резко отличаются от объектов неживой природы своей исключительной сложностью и высокой структурной и функциональной упорядоченностью. Эти отличия придают жизни качественно новые свойства. Живое представляет собой особую ступень развития материи. Характеризуя жизнь как явление, следует учитывать ее разнообразие и многокачественность, поскольку она представлена на нашей планете биологическими системами различной сложности.

3. Уровни организации живой природы

Биологические системы различаются по степени сложности своей организации. Друг относительно друга биосистемы выстраиваются по уровням сложности и при этом включены одна в другую, по принципу «матрешки». В то же время биосистема любого уровня достаточно обособлена и целостна.

Биосистемы разной степени сложности – представляют собой структурные уровни организации жизни, среди которых выделяют следующие: молекулярный, клеточный, тканевый, органный, организменный, популяционно-видовой, биогеоценотический и биосферный.

1. Молекулярный. Любая система состоит из биологических макромолекул: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов. С этого уровня начинаются процессы жизнедеятельности организма: обмен веществ, передача наследственной информации и др. На молекулярном уровне проходит граница между живой и неживой природой.

2. Клеточный. Клетка является структурной и функциональной единицей, а также единицей развития всех живых организмов, обитающих на Земле. Неклеточных форм жизни нет, а существование вирусов лишь подтверждает это правило, так как они могут проявлять свойства живых систем только в клетках живых организмов.

3. Тканевый. Ткань представляет собой совокупность сходных по происхождению и строению клеток и межклеточного вещества, объединенных выполнением общей функции.

4. Органный. Органы – это структурно-функциональные объединения нескольких типов тканей. Органы объединяются в системы органов.

5. Организменный. Организм представляет собой целостную одноклеточную или многоклеточную живую систему, способную к самостоятельному существованию. Многоклеточный организм образован совокупностью тканей и органов, приспособленных для выполнения различных функций.

6. Популяционно-видовой. Совокупность организмов одного и того же вида, объединенная общим местом обитания, создает популяцию как систему надорганизменного порядка. В этой системе осуществляются элементарные эволюционные преобразования. Совокупность популяций образует вид, который объединяет особей, обладающих наследственным сходством строения, жизнедеятельности и др. признаков, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство.

7. Биогеоценотический. Биогеоценоз – совокупность организмов разных видов со всеми факторами конкретной среды их обитания – компонентами атмосферы, гидросферы и литосферы. Биогеозеноз включает: неорганические и органические вещества, автотрофные и гетеротрофные организмы. В процессе совместного исторического развития организмов разных систематических групп образуются динамичные устойчивые сообщества.

8. Биосферный. Биосфера – система высшего порядка, охватывающая все явления жизни на нашей планете. На этом уровне происходят круговорот веществ и превращение энергии, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов, обитающих на Земле. Проблемы, изучаемые общей биолоией– это глобальные проблемы человечества 1) демографический взрывhello_html_11090369.pnghello_html_11090369.png2) глобальное загрязнение окружающей среды3) проблемы войны и мира4) проблема ресурсов и продовольствия5) проблемы здоровья ( в т. ч. и генетические).Глобальные проблемы экологии – совокупность жизненно важных проблем чело­вечества, от решения которых зависит дальнейший социальный прогресс в современную эпоху7. предотвращения мировой термоядерной войны и обеспечение мирных условий для развития всех народов,8. преодоление возрастающего разрыва в экономическом уроне и доходах на душу населения между развитыми и развивающимися странами,9. устранение голода, нищеты и неграмотности на земном шаре;10. предотвращение катастрофического загрязнения окружающей среды, в том числе Мирового океан и т. д.;11. обеспечение дальнейшего экономического развития человечества необходимыми природными ресурсами как возобновимыми, так и невозобновимыми, включая продовольствие, промышленное сырье, источники энергии;12. предотвращение непосредственных и отдаленных отрицательных последствий научно-технической революции.Последовательное разрешение глобальных проблем возможно проблем воз­можно лишь после ликвидации социальных антагонизмов и устранения гармонических отношений между обществом и природой в масштабе всего земного шара

IV.Закрепление : Заполнение таблицы «Уровни организации живой природы».

Таблица 1. Уровни организации живой природы

Уровни организации

Биологическая система

Компоненты,
образующие систему

Основные процессы

1. Клеточный

Клетка

Комплексы молекул химических соединений и органоиды клетки

Синтез специфических органических веществ; регуляция химических реакций; деление клеток; вовлечение химических элементов Земли и энергии Солнца в биосистемы

2. Тканевый

Ткань

Клетки и межклеточное вещество

Обмен веществ; раздражимость

3. Органный

Орган

Ткани разных типов

Пищеварение; газообмен; транспорт веществ; движение и др.

4. Организменный

Организм

Системы органов

Обмен веществ; раздражимость; размножение; онтогенез. Нервно-гуморальная регуляция процессов жизнедеятельности. Обеспечение гармоничного соответствия организма его среде обитания

5. Популяционно-видовой

Популяция

Группы родственных особей, объединенных определенным генофондом и специфическим взаимодействием с окружающей средой

Генетическое своеобразие; взаимодействие между особями и популяциями; накопление элементарных эволюционных преобразований; выработка адаптации к меняющимся условиям среды

6. Биогеоценотический

Биогеоценоз

Популяции разных видов; факторы среды; пространство с комплексом условий среды обитания

Биологический круговорот веществ и поток энергии, поддерживающие жизнь; подвижное равновесие между живым населением и абиотической средой; обеспечение живого населения условиями обитания и ресурсами

7. Биосферный

Биосфера

Биогеоценозы и антропогенное воздействие

Активное взаимодействие живого и неживого (косного) вещества планеты; биологический глобальный круговорот; активное биогеохимическое участие человека во всех процессах биосферы

V. Задание на дом. Изучите материал учебника. Перечислите известные вам науки о природе. Что изучает каждая их них? Покажите их взаимосвязь с биологией. Назовите биологические науки, появившиеся в конце XX столетия. Что они изучают? Составьте план ответа на вопрос. Докажите, что биология – это наука о живой природе.



Биология 11 класс Урок № 2

Тема урока: Представления о происхождении

жизни на Земле


Основное содержание урока: Первые научные попытки объяснения сущности и процесса возникновения жизни.

Цели урока : Расширить знания учащихся по проблеме возникновения жизни на Земле; сформировать умение дискутировать; закрепить знания об этапах химической эволюции и её переходе в биологическую; развить у учащихся интерес к предмету; воспитывать у учащихся отношение к миру и природе, к её исследованию; развить самостоятельность и творчество учащихся, а также исследовательских умений (сбора информации, анализа, обобщения); приобретение коммуникативных умений

Оборудование : Проводится в мультимедийном кабинете: 1. мультимедийный проектор, интерактивная доска, видеофильм,2. карточки-задания для работы в группах,3. портреты учёных,

4.Предварительная подготовка: самостоятельная работа учащихся по сбору информации на тему: «Теории и гипотезы происхождения жизни на Земле

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Основные свойства живого. Уровни организации живого.

Основные проблемы человеческого обществ, связанные с биологией

III. Изучение нового материала :

Происхождение жизни на нашей планете – предмет многовековых дискуссий, в которых участвовало не одно поколение человечества. Это интересная область знания, имеющая научное, философское и мировоззренческое значение, до сих пор привлекает внимание исследователей самых различных направлений. Но прежде чем говорить о проблеме происхождения жизни нам необходимо определиться в самом понятии «жизнь».

Может, жизнь есть и вне нашей планеты, и она существенно отличается от того, что привыкли называть жизнью мы? Однако весомых доказательств этому предположению пока нет.… Хотя в силу качественного своеобразия живого мы без труда одни тела относим к живым, а другие – к неживым, однозначного, полного и непротиворечивого определения понятия «живое» до сих пор нет.

Одно из определений понятия «жизнь» - определение, данное Ф.Энгельсом: «Жизнь, есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел». Само определение можно разделить на две части. В первой даётся определение составной отличительной черты всего живого – содержание в них белков, а во второй говорится о способе существования белков – обмене веществ. Определение Энгельса прекрасное по форме и замечательное по содержанию, до сих пор пользуется широким признанием.

Так как в науке пока нет общепринятого, универсального определения жизни, то единственный способ описать её – это перечислить основные свойства живых организмов. Перечислите основные свойства живого, дайте каждому свойству краткую характеристику.

(Работа учащихся в группах по данному заданию)

С глубокой древности до нашего времени было высказано огромное количество гипотез о происхождении жизни на Земле. Но всё многообразие этих идей сводится к двум взаимоисключающим точкам зрения – биогенезу и абиогенезу.

Биогенез – происхождение живого от живого.
Абиогенез – происхождение живого от неживого.

Борьба сторонников биогенеза и абиогенеза является одной из увлекательнейших страниц в истории биологии.

Самостоятельная работа учащихся с учебником в малых группах.

Прочитайте текст учебника Статья

«Возникновения жизни на Земле», Предпосылки возникновения жизни. По научным данным, планета Солнечной системы Земля образовалась из газово-пылевого облака около 4,5—5 млрд. лет назад. Такая газово-пылевая материя встречается в межзвездном пространстве и в настоящее время.
Для возникновения жизни на Земле необходимы определенные космические и планетарные условия. Одним из таких условий являются размеры планеты. Масса планеты не должна быть слишком большой, так как энергия атомного распада природных радиоактивных веществ может привести к перегреванию планеты или радиоактивному загрязнению среды. Но если масса планеты будет маленькой, то она не способна удерживать около себя атмосферу. Также необходимо движение планеты вокруг звезды по круговой орбите, позволяющее постоянно и равномерно получать необходимое количество энергии. Для развития и возникновения жизни важно равномерное поступление потока энергии на планету, потому что существование живых организмов возможно в пределах определенных температурных условий. Таким образом, к основным условиям возникновения жизни на Земле относятся размеры планеты, энергия, определенные температурные условия. Научно доказано, что эти условия существуют только на планете Земля.
Вопрос о происхождении жизни уже давно волнует человечество, известно множество гипотез.
В древности из-за отсутствия научных данных о возникновении жизни существовали различные взгляды. Великий ученый своего времени Аристотель (IV в. до н. э.) придерживался такого мнения, что из мяса возникла вошь, из сока животного — клоп, из ила — червь.
В средние века, несмотря на расширение научных знаний, имели место различные представления о возникновении жизни. Позднее, с открытием микроскопа, уточнялись данные о строении организма. Соответственно появились опыты, которые поколебали идеи о зарождении жизни из неживой природы. Однако до середины XVII в. было еще много сторонников взгляда о самозарождении.
Для познания тайн жизни английский философ Ф. Бэкон (1561— 1626) предложил проведение исследований в виде наблюдений и экспериментов. Взгляды ученого оказали особое влияние на развитие естествознания.

Сообщение учащегося о теориях возникновения жизни на Земле.

«Часто утверждают, что в настоящее время имеются все условия для возникновения примитивных живых существ, которые имелись когда-то. Но если бы сейчас в каком-либо тёплом маленьком водоёме, содержащем все необходимые соли аммония и фосфата и доступном воздействию света, тепла, электричества и т.п., химически образовался белок, способный к дальнейшим всё более сложным превращениям, то этот белок немедленно был бы разрушен или поглощён, что было невозможно в период до возникновения живых существ» Чарлз Дарвин.

В 1880 г. немецкий ученый В. Прейер предложил теорию вечности жизни на Земле, которую поддержал известный русский ученый В. И. Вернадский. Данная теория отрицает разницу между живой и неживой природой.
Понятие о происхождении жизни тесно связано с расширением и углублением знаний о живых организмах. В этой области немецкий ученый Э. Пфлюгер (1875) исследовал белковые вещества. Он придавал особое значение белку как основной составной части цитоплазмы, пытаясь объяснить возникновение жизни с материалистической точки зрения.
Огромное научное значение имеет гипотеза русского ученого А. И. Опарина (1924), доказывающая появление жизни на Земле абиогенным путем из органических веществ. Его взгляды поддержали многие зарубежные ученые. В 1928 г. английский биолог Д. Холдейн пришел к выводу, что энергия, необходимая для образования органических соединений, — это ультрафиолетовые лучи Солнца.

 IV.Закрепление : Начать составление таблицы «Теории происхождение жизни на Земле и их создатели»

V. Задание на дом :

"Возникновение жизни на Земле. Взгляды и теории о происхождении жизни на Земле"



Биология 11 класс Урок № 3

Тема урока: Теория абиогенеза биогенеза


Основное содержание урока: Опыты Ф. Реди, взгляды В.Гарвея, эксперименты Л. Пастера. Теория вечности жизни. Материалистические представления о возникновении жизни на Земле.

Демонстрация схемы экспериментов Л.Пастера.

Цели урока : Продолжить формирование представлений о происхождении жизни на Земле.

Продолжить знакомство с теориями происхождения жизни на Земле

Оборудование : Портреты ученых. ЭУ Опыты Реди. Луи Пастер.

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Теории абиогенеза и биогенеза

Знакомство с некоторыми сообщениями учащихся по заданию полученному на предыдущем

Уроке «Творцы теории о происхождении Жизни на земле»

III. Изучение нового материала :

В середине XVII в. итальянский врач Франческо Реди (1626—1698) нанес серьезный удар по теории самопроизвольного зарождения жизни, поставив следующий опыт (1668 г.). Он поместил в четыре сосуда мясо и оставил их открытыми, а другие четыре сосуда с мясом закрыл марлей. В открытых сосудах из яиц, отложенных мухами, вывелись личинки. В закрытом же сосуде, куда мухи не могли проникнуть, личинки не появились. На основании этого опыта Реди доказал, что мухи выводятся из яичек, отложенных мухами, т. е. мухи не самозарождаются.
В 1775 г. М. М. Тереховский провел следующий опыт. Он в два сосуда налил бульон. Первый сосуд с бульоном он вскипятил и плотно закрыл пробкой, где позже никаких изменений на наблюдал. Второй сосуд М. М. Тереховский оставил открытым. Через несколько суток в открытом сосуде он обнаружил прокисший бульон. Однако в то время еще не знали о существовании микроорганизмов. Согласно представлениям этих ученых, живое возникает из неживого под действием сверхъестественных "жизненных сил". В закрытый сосуд "жизненная сила" не может проникнуть, а при кипячении она погибает. Такие взгляды получили название виталистических (лат. vitalis — "живой, жизненный").
По вопросу возникновения жизни на Земле сформировались два противоположных взгляда.
Первый (теория абиогенеза) — живое возникает из неживой природы. Второй взгляд (теория биогенеза) — живое не может возникнуть самопроизвольно, оно происходит от живого. Непримиримая борьба между этими взглядами продолжается до сих пор.
Для доказательства невозможности самозарождения жизни французский ученый-микробиолог Л. Пастер (1822—1895) в I860 г. поставил такой опыт. Он видоизменил опыт М. Тереховского и использовал колбу с S-образным узким горлышком. Л. Пастер прокипятил питательную среду и поместил ее в колбу с длинным изогнутым горлышком, воздух проходил в колбу свободно. Но микробы в нее попасть не могли, так как они оседали в изогнутой части горлышка. В такой колбе жидкость сохранялась долго без появления микроорганизмов. С помощью такого простого опыта Л. Пастер доказал, что взгляды виталистов ошибочны. Он убедительно доказал правильность теории биогенеза — живое возникает только из живого.
Но сторонники теории абиогенеза не признали опыты JI. Пастера.

 Луи Пастер (1822- 1895). Французский микробиолог. Изучил процессы брожения и гниения. Доказал невозможность самопроизвольного зарождения микроорганизмов. Разработал метод пастеризации продуктов питания. Доказал распространение инфекционных болезней через микробов.

Самостоятельная работа с учебником-

Проанализируйте опыт Ф. Реди.

  1. Цель - проверить возможность зарождения насекомых из неживого.

2. Ход:
а –
б –

3. Результат:
В банке б - ________
в банке а - ________

4. Вывод:

Задание №2.

Проанализируйте опыт Л. Спалланциани.

В 1765 году Ладзара Спалланциани провёл следующий опыт: подвергнув мясные и овощные отвары кипячению в течение нескольких часов, он сразу же их запечатал, после чего снял с огня. Исследовав жидкости через несколько дней, Спалланциани не обнаружил в них никаких признаков жизни. Из этого он сделал вывод, что высокая температура уничтожила все формы живых существ и что без них ничто уже живое не могло возникнуть.

Ответьте на вопрос: какая другая причина могла препятствовать росту микроорганизмов в экспериментах Спалланциани?

Задание №3.

Проанализируйте опыт Луи Пастера.

1. Цель: доказать невозможность самопроизвольного зарождения жизни в современных условиях.
2. Ход:
3. Результат:
4. Вывод:

Учитель. Сейчас мы познакомимся с основными теориями возникновения жизни на Земле. Основные из них можно разбить на пять групп:

Креационизм;

Теория стационарного состояния;

Спонтанное зарождение;

Панспермия;

Биохимическая эволюция.

IV.Закрепление :

Продолжить составление таблицы «Теории происхождения жизни на Земле и ее авторы

V. Задание на дом:  Изучение Материала учебника.


Биология 11 класс Урок № 4

Тема урока: Предпосылки

появления жизни на Земле

Основное содержание урока: Предпосылки возникновения жизни на Земле: космические и планетарные предпосылки.

Демонстрация схемы этапов формирования планетарных систем.

Цели урока :Продолжение реализации целей, поставленных на предыдущих уроках.

Установление межпредметных связей с уроками астрономии и физики, географии

Оборудование : Стенная таблица « Формирование Солнечной системы по Шмидту»

ЭУ Природа Земли на ранних этапах ее формирования

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Опрос по предыдущей теме.

Сообщение учащихся по индивидуальному заданию

III. Изучение нового материала :

А как возникла Земля? Современная космология связывает происхождение Вселенной с «Большим взрывом»

Сообщение учащегося: Действительно, некоторые факты подтверждают идею большого взрыва, согласно которой, около 15 млрд. лет назад произошёл чудовищной силы взрыв, породивший известную нам Вселенную. В соответствии с концепцией О.Ю. Шмидта около 6 млрд. лет назад из газово-пылевого облака образовалось Солнце. Из оставшейся части облака, вращающейся вокруг Солнца, сформировались планеты Солнечной системы, в числе которых была и Земля. Самым древним из обнаруженных горных пород 4,6 млрд. лет. В слоях моложе 3,8 млрд. лет обнаружены продукты распада хлорофилла и других пигментов, а возрастом 3,2 млрд. лет датируются первые достоверные находки микроорганизмов. Можно заключить, что жизнь возникла в период между 4-3 млрд. лет. Какие условия являются необходимыми и достаточными для её возникновения? Первоначально Земля была холодной, но благодаря распаду радиоактивных элементов она разогрелась, а температура в её недрах достигла 1000ºС, в результате чего твёрдые породы начали плавиться и распределились следующим образом: в центре – самые тяжёлые, а на поверхности – самые лёгкие. Под влиянием высокой температуры вещества вступали в химические реакции. Активно действовали вулканы, выбрасывая на поверхность планеты из её недр огромное количество неорганических веществ. В результате дегазации планетарных недр образовалась атмосфера, которая состояла из паров воды, углекислого газа, азота, окислов серы. Свободный кислород, который выделялся из мантии, быстро расходовался на процессы окисления.

Затем наступил период охлаждения планеты. Температура на поверхности Земли снизилась до 100ºС, началась конденсация водяного пара в атмосфере, прошли проливные дожди, продолжавшиеся тысячелетия и сопровождающиеся грозами. Горячая вода заполняла впадины земной поверхности. В ней растворялись вещества, содержащиеся в земной коре и атмосфере, вступали в химические реакции. Когда Земля остыла настолько, что водяные пары сгустились и образовали первичный океан, многие соединения, в том числе и органические, оказались растворёнными в водах этого океана. Таким образом, на планете в то время сложился уникальный, неповторимый комплекс условий. Поверхность Земли, вероятно, ещё не совсем остыла, но и не была излишне накалена, отсутствие озонного экрана способствовало неограниченному поступлению на поверхность планеты ультрафиолетового излучения, что способствовало образованию органических веществ.

Водород, азот, кислород, фосфор (так называемые биогенные элементы – почему?) широко распространились в космосе и имели большую возможность реагировать между собой с образованием простейших неорганических соединений. Этому способствовало наличие энергии в космосе в виде электромагнитного излучения и тепла, испускаемого звездами.

Преобладание водорода, кислорода, азота и фосфора в живых системах не случайно: водород – хороший восстановитель, легко образует с кислородом и азотом водородные связи, имеющие большое значение в образовании биологических структур и для процессов жизнедеятельности. Кислород обладает большой окислительной активностью, а для фосфора характерно образование макроэргических связей (АТФ), в которых запасается энергия при химических реакциях.

3-й этап химической эволюции. Образование простейших органических соединений. Связан со специфической валентностью углерода – главного носителя органической жизни, его специфичностью к соединению почти со всеми элементами, к образованию цепей, циклов, с его каталитической активностью и другими свойствами.

Простейшие органические молекулы широко распространены в межзвездной среде.

Запишите возможные генетические цепочки, исходя из схемы.

Задание 2. Для превращения) укажите условия протекания реакций, запишите уравнения реакций по схеме:

С – СаС2 – С2Н2 – С2Н4 – С2Н3ОН – СН3СОН – СН3СООН – СН2Сl – СООН – NН2 – СН2 – СООН – дицептид

Выступление учащихся с сообщениями о происхождении Земли и атмосферы

Сообщение учащегося.

Большинство ученых считают, что земля и другие планеты Солнечной системы возникли при конденсации космического вещества из первичного протопланетного, т.е. газопылевого, облака. С тех пор, вследствие выпадения космической пыли и метеоритов, масса Земли увеличилась. Этот процесс незаметно идет и сейчас. Постепенно уплотнение первичного холодного пылевого облака привело к вторичному разогреванию.

Вторичное охлаждение поверхностных слоев протопланеты обусловило образование твердой оболочки земной коры. Начало образования коры относится к периоду, отстоящему от современности на 4 – 4,5 млрд. лет. Уже в этот период существовала первичная атмосфера Земли: это пары Н2О, СН4, NН3, СО2, Н2, и к ним примешивались инертные газы: Аr, Хе, Кr, Не и выделяющиеся при вулканических извержениях газообразные – Н2S , НF , НСl и другие.

Однако в этот период масса Земли была незначительна, и легкие газы (Н2 и Не) ушли в мировое пространство, а О2 – незамедлительно расходовался на процессы окисления элементов, образовавших нашу планету. Таким образов первичная атмосфера протопланеты была утеряна.

Постепенно газы, вовлеченные во внутренние слои Земли, начали выделяться, и благодаря им образовалась вторичная, собственно земная атмосфера.

В состав вторичной атмосферы нашей планеты входили: СН4, NН3, СО2, Н2, водяные пары. Однако не было кислорода в атмосфере Земли и азота – важнейших составных современной атмосферы, которая состоит из N2, О2, СО2, Н2О, Аr, Н2.

Таблица о составе первичной, вторичной и современной атмосфер. (Кочкарова Зарета)

Естественно предположить, что жизнь возникла в водной среде (так как сходен солевой состав клетки и воды древнего океана). Наиболее благоприятны были районы прибрежных морей и океанов – здесь на тсыке моря, суши и воздуха создавались условия для образования сложных органических веществ и возникновения жизни.

Когда началось частичное охлаждение планеты, последняя часто вспучивалась от взрывов. Сотрясавших ее недра. В разных местах образовались кратеры, из них изливалась раскаленная лава и извергались газы, что привело к образованию гор и глубоководных впадин. Когда температура на поверхности Земли стала ниже 100°С, - начались проливные дожди. Они шли день и ночь в течение тысячелетий, вода наполняла впадины на земной поверхности, образуя моря и океаны. В горячей воде, как известно, растворяются: NН3, СО2, СН4, НСN из атмосферы, а также соли и другие вещества, вымываемые из поверхностных слоев Земли.

В то далекое время Солнце светило ярче, излучение представляло собой мощный источник энергии. Ультрафиолетовые лучи прямо попадали на Землю, так как не было еще озонового экрана. Грозы в то время были часты и необычны по своей силе, и в поверхность Земли то и дело ударяли молнии. В таких условиях между веществами, растворенными в первобытном океане, неизбежно должны были происходить химические реакции, в результате которых могли образоваться органические вещества (соединения): спирты, мочевина, альдегиды, уксусная и муравьиная кислоты, сахароза, глюкоза, аминокислоты – глицин, аланин.


IV.Закрепление :

Продолжить заполнение таблицы См. предыдущие уроки

V. Задание на дом :

Изучение материала учебника


Биология 11 класс Урок № 5

Тема урока: Природа Земли

на ранних этапах ее формирования


Основное содержание урока:

Цели урока : Обобщить знания учащихся о сущности современных взглядов на происхождение Земли и появление жизни на ней.

Развитие умений обобщать, выделять главное, делать логические выводы, синтезировать знания их сменных учебных предметов; развить умения работать с различной литературой, обрабатывать собранный материал.

Развитие навыков применять знания по биологии, химии, физике, астрономии при объяснении вопросов происхождение жизни на земле и углубить диалектно – материалистические взгляды на эволюцию форм движения материи; доказать несостоятельность религиозных и идеологических взглядов на происхождение Земли и жизни на ней; показать интерпретационный характер современной науки и роль российских ученых в решении изученной проблемы.

Оборудование : ЭУ. «Развитие жизни на Земле»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Вопросы учебника

III. Изучение нового материала :

Наукой установлено, что жизнь возникла около 3,5 млрд лет назад. Первые существа, появившиеся в водах первичного океана, были одноклеточными гетеротрофами, обитавшими в анаэробных условиях. Именно они дали начало всему многообразию жизни на Земле.

Историю Земли ученые разбивают на эры, эры – на периоды, периоды – на эпохи.

Окружающий нас мир огромен и разнообразен. Каждый из нас пытается познать этот мир и осознать свое место в нем. И делаем мы это на основе знаний о явлениях и закономерностях природы, чтобы познать мир мы должны создать научную картину мира, узнать, как сформировалась наша планета – Земля – и как на ней зародилась жизнь. В этом нам помогут науки: биология, химия, астрономия, физика, биохимия, биофизика, молекулярная биология, генетика.

Были сделали различные открытия в области этих наук. Достижения ученых велики. Соединив достижения этих наук, можем представить общую научную картину мира с момента происхождения Земли и появления на ней жизни и до современных форм живых организмов.

История взглядов о возникновении жизни на Земле ученых – философов античности и средневековья.

Первые картины мира, дошедшие до нас из глубины веков, созданы еще в пору античности.

Мыслители древности искали единое в многообразии окружающего мира и каждый из них это делал по-своему. Мы прослушали сообщения о создателях теорий происхождения жизни на прошлых уроках . Вспомним основные положения их учений

1) Фалеса 2) Анаксимандра 3) Гераклита 4) Демокрита 5) Аристотеля

Натурфилософские взгляды древнегреческих мыслителей кажутся нам наивными. Но именно этими учеными – мыслителями были поставлены все основные проблемы, касающиеся развития естествознания, строения материи и материального мира, проблема движения, проблема жизни и эволюции.

Познакомились с Теорией биогенеза и абиогенеза.

Сторонники теорий биогенеза считали, что все живое происходит от живого, а, таким образом, приходили к выводу о вечности жизни. Их противники – сторонники абиогенеза, считали возможным происхождение живого от неживого, т.е. в той или иной мере допускали возможность самозарождения жизни.


Споры между сторонниками абиогенеза и биогенеза продолжались в XVIII и в начале XIX века.

Возможность самозарождения допускали – Эразм Дарвин – эволюционист, дед Ч.Дарвина и Ж.Б.Ламарк.

Споры вокруг самозарождения разгорелись с новой силой в середине XIX века, когда французский медик Пуше в 1859 году опубликовал трактат о самозарождении микроорганизмов.

Французская академия наук назначила специальную премию за попытку осветить вопрос по-новому.Спустя 3 года, в 1862 году премию получил французский ученый Луи Пастер.

Пастер опроверг возможность самозарождения, но не показал, как возникла жизнь на Земле.

1.Самозарождение быть не может.

2.Органические вещества в своем составе имеют те же химические элементы, что неживая природа, - это указывает на единство живой и неживой природы.

Вопрос: Что же мы будем считать критериями живого? Что отличает живое от неживого?

Ответ:

Обмен веществ.

Способность к росту.

Способность к индивидуальному развитию.

Способность к воспроизведению себе подобных.

Способность к эволюционному развитию.

Раздражимость.

Движение, подвижность.


Общая картина возникновения жизни из неживой материи при соответствующих условиях на Земле в те далекие времена, представленная Энгельсом, подтверждается современной наукой, и ее можно изобразить в виде схемы.

Схема (на доске). Элементы – неорганические соединения – органические соединения – доклеточные формы жизни – одноклеточные организмы – колониальные организмы – многоклеточные организмы (запись на доске и в тетрадях).

Эпиграфом для этой части урока можно взять слова Эразма

…В природе мировой,

В борьбе стихий,

В развитии постепенном

Все существа,

Все формы создались,

И Жизнею

Могучею зажглись!

Химическую эволюцию, или абиогенный синтез органических молекул из неорганических веществ можно разделить на три этапа:

1-й этап – начальный этап неорганической эволюции – возникновение атомов химических элементов.

2-й этап – образование простейших неорганических соединений.

3-й этап – образование простейших органических соединений биополимеров.

1-й этап. Происхождение химических элементов.

Центральные части Солнца и других звезд почти не имеют в составе настоящих химических элементов и образованы из плазмы.

На поверхности Солнца обнаружено 60 химических элементов, среди которых преобладает Н и Не. Это объясняется тем, что другие элементы с более высоким Аr и сложной структурой, атомного ядра не могут долго существовать при высокой температуре. Количество атомов водорода в Солнечной атмосфере в 4 – 5 раз больше атомов Не и в 1000 раз больше других элементов. В глубинах Солнца и звезд происходит образование сложных ядер из простейших вследствие захвата протонов и нейтронов. Образование ядра гелия из водорода.

Табл. Важнейщие события развития жи зни на ранних этапах развития Земли.

Подробное знакомство при изучении темы «Этапы развития жизни на Земле»


hello_html_m57731bfe.jpg

2-й этап неорганической эволюции. Образование простейших неорганических веществ.

А.И.Опарина о происхождении жизни на Земле.

Познакомимся на следующем уроке

1.Предсказание А.И.Опарина получило широкое признание и было подтверждено экспериментально. Особую известность получили опыты Г.Юри и С.Миллера (1955г.), проведенные в Чикагском университете.

2.Экспериментальное доказательство возможности образования аминокислот из неорганических соединений – чрезвычайно важное указание на то, что первым шагом на пути возникновения жизни на Земле был абиогенный синтез органических веществ.

(Дополнительные сходные результаты были получены отечественными учеными А.Г.Пасынским и Т.Е.Павловской. Они исследовали очень важный фактор, действие которого в начальный период было особенно важно – это ультрафиолетовое излучение.)

Считают, что химическая эволюция, которая предшествовала появлению первых нуклеиновых кислот, длилась 2 млрд лет.

IV.Закрепление : Основные этапы формирования природы Земли на ранних ее этапах

Геохронологическая таблица и история развития земли на ранних этапах развития зизни

V. Задание на дом :

Изучение материала учебника



Биология 11 класс Урок № 6

Тема урока: Современные представления о

происхождении жизни на Земле


Основное содержание урока: Современные представления о возникновении жизни. Демонстрация схем возникновения одноклеточных эукариот, многоклеточных организмов, развитие царств растений и животных.

Цели урока : Познакомить учащихся с современными представлениями о возникновении жизни на Земле.

Оборудование :

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

1. Дайте определение жизни.
2. Сравните определение жизни, данное М.В. Волькенгитейном, с определением Ф.Энгельса.
3. Назовите уровни организации живой материи.
4. Покажите взаимосвязь различных уровней организации живой материи на конкретном примере (по выбору учащегося или учителя.)
5. Назовите признаки живых организмов. Какой признак является самым важным и почему?

III. Изучение нового материала :

  1. Проблема возникновения жизни на Земле – центральная мировоззренческая проблема не только биологии, но и всего естествознания в целом.
    2. Современные взгляды на образование Солнечной системы и положение Земли среди ее планет.

3Основные гипотезы и теории возникновения жизни на Земле. (Анализ таблицы

4. Жизнь – естественный процесс, зародившийся миллиарды лет назад, непрерывно развивается и усложняется.
5. Геохронологическая история Земли. Продолжение знакомство с геохронологической таблицей.

  1. Возникновение жизни на Земле

Гипотеза или теория

Сторонники

Примеры или подтверждающие опыты

Оценка

 

 

 

 

 

 

 

 



Российский ученый Опарин разработал теорию о происхождении жизни на Земле абиогенным путем с которой познакомимся на след уроке. Его предположения были подтверждены экспериментальными опытами. В 1953 году молодой американский исследователь Стенли Миллер подверг воздействию электрического искрового разряда смесь простейших газов (водорода, метана, аммиака и паров воды), составляющих, по его мнению, атмосферу первичной Земли. В реакционной смеси он обнаружил аминокислоты и другие органические соединения.

Однако низкомолекулярные органические вещества ещё не жизнь. Основу жизни представляют биополимеры – длинные молекулы белков и нуклеиновых кислот, слагающиеся из звеньев – аминокислот и нуклеотидов. Возможно, биополимеры возникли в предбиологическую эпоху на раскалённых склонах вулканов, а затем дожди смывали их в «первичный бульон».

Проблема происхождения жизни в результате многолетних экспериментальных исследований возможных путей предбиологической эволюции практически свелась к одному центральному и чётко формулируемому вопросу – как возникли простейшие живые системы, которые способны к «саморазмножению» за счёт использования веществ и энергии окружающей среды.

Опарин считал, что переход от химической эволюции к биологической требовал обязательного возникновения фазово-обособленных систем, способных взаимодействовать с окружающей внешней средой, используя её вещества и энергию, и на этой основе способных расти, множиться и подвергаться естественному отбору. Учёный полагал, что решающая роль в превращении неживого в живое принадлежала белкам. Экспериментально было установлено, что высокомолекулярные соединения, в том числе и белки, способны к образованию комплексов, которые могут обособляться от всей массы воды, образуя так называемые коацерватные капли, или коацерваты. Некоторые свойства коацерватов сходны со свойствами живых организмов. Так, коацерватные капли обладают уже определённым, хотя и примитивным, строением. Эти маленькие капли – комочки белка способны поглощать из внешней среды органические и неорганические вещества и расти за счёт их поступления. В дальнейшем коацерваты приобрели способность поглощать из окружающей среды лишь те соединения, которые обеспечивали им устойчивость, то есть среди коацерватов шёл биохимический естественный отбор. На границе между коацерватами и внешней средой выстраивались молекулы липидов, что привело к образованию примитивной клеточной мембраны, обеспечивающей коацерватам стабильность. В результате соединения и взаимодействия коацерватов с молекулами, способными к самовоспроизведению (полинуклеотиды), могли возникнуть примитивные клетки – пробионты, предшественники первых живых организмов. Такая предположительная последовательность событий должна была привести к образованию примитивного самовоспроизводящегося гетеротрофного организма, питавшегося органическими веществами первичного бульона.

Возникновение первых примитивных клеток и начало биологической эволюции произошло около 3-3,5 млрд. лет назад. Первые живые организмы существовали в восстановительной среде и имели анаэробный тип дыхания, а по своему строению напоминали бактерии. По способу питания они были гетеротрофы, затем возникли автотрофы, синтезирующие органику из углекислого газа и воды, используя для этого энергию окислительно-восстановительных реакций (хемоавтотрофы) или солнечного света (фотоавтотрофы).

В последние годы появляются теории, согласно которым жизнь возникла в форме биоценоза, уже включённого в геохимические круговороты, но ещё не распавшегося на отдельные организмы. Источником первичной энергии служил не солнечный свет, а восстановленные химические вещества из недр Земли, то есть первичная жизнь была не «фотосинтетическая», а «хемосинтетическая». Представление о первых очагах жизни дают недавно открытые подводные сообщества, живущие у гидротерм – выходов горячих вод и газов на дне океана. Обретшая свои первичные качества жизнь понемногу растеклась от гидротерм по первичному океану, насыщая его органикой. Жизнь на нашей планете прошла длительный путь эволюционного развития.

Подавляющее число экспериментальных исследований по проблеме происхождения жизни стимулировалось теорией Опарина.

Согласно гипотезе А.И. Опарина, историческому развитию живых существ предшествовал этап абиогенного образования органических веществ.

Синтез органических веществ из неорганических осуществлялся в водной среде при уникальном сочетании внешних условий, более не возникающих в истории планеты.

Непосредственными предшественниками первых одноклеточных организмов, вероятно, были коацерваты.

В последние годы в молекулярной биологии выявилась совершенно особая роль РНК. Кроме хорошо известных функций, выяснилось, что некоторые РНК обладают ярко выраженной каталитической активностью. Вполне возможно, что первичная жизнь была построена на РНК.

В настоящее время мы не можем считать, что проблема происхождения жизни решена. Учёные продолжают искать перспективные пути её решения.

Александр Иванович Опарин (1894—1980). Известный русский биохимик. Основатель гипотезы о возникновении органических веществ абиогенным путем. Разработал естественнонаучную теорию возникновении жизни на Земле. Основоположник эволюционной биохимии.

 

Джон Холдейн (1892—1964). Известный английский биохимик, генетик и физиолог. Автор гипотезы "первичного бульона", один из основоположников популяционной генетики. Имеет множество трудов в области определения частоты мутации человека, математической теории отбора.

Некоторые из них утверждали, что "существует некая жизненная сила, и жизнь на Земле вечна". Этот взгляд получил название креационизм (лат. creatio — "создатель"). Его сторонниками были К. Линней, Ж. Кювье и др. Они утверждали, что зародыши жизни занесены на Землю с других планет посредством метеоритов и космической пыли. Этот взгляд известен в науке под названием теория панспермии (греч. pan — "единство", sperma — "зародыш"). "Теорию панспермии" впервые в 1865 г. предложил немецкий ученый Г. Рихтер. По его мнению, жизнь на Земле появилась не из неорганических веществ, а занесена с других планет посредством микроорганизмов и их спор. Эту теорию поддержали известные в то время ученые Г. Гельмгольц, Г. Томсон, С. Аррениус, Т. Лазарев. Однако до настоящего времени нет научных доказательств занесения микроорганизмов в составе метеоритов из далеких космических пространств.
Существуют и другие гипотезы и теории происхождения жизни на Земле. Все они не противоречат друг другу в главном: живое возникло в результате целого ряда химических и физических превращений, осуществляемых на протяжении очень длительного времени в условиях молодой планеты Земля

Джон Бернал (1901—1971). Английский ученый, общественный деятель. Основатель теории возникновения современной жизни на Земле. Создал труды по исследованию состава белков рентгеном.

В настоящее время многие ученые придерживаются мнения о том, что жизнь появилась впервые в результате обособления аминокислот и других органических соединений в морской воде.
Витализм. Абиогенез. Биогенез. Креационизм. Панспермия.

Согласно теории абиогенеза жизнь появилась из неживой природы в результате усложнения химических соединений.

Опыт Ф. Реди убедительно доказал несостоятельность теории самозарождения.

Виталистическая теория означает, что жизнь возникла под действием "жизненной силы".

Согласно теории панспермии, жизнь на Землю занесена из другой планеты, а не создана из органических веществ.

Современное определение жизни: "Жизнь представляет собой открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот".

IV.Закрепление : Анализ таблицы, заполненной в ходе предыдущих уроков.

Вопросы в конце параграфа учебника

Задание на дом – Изучение материала учебника.




Биология 11 класс Урок № 7

Тема урока: Теория Опарина

о зарождении жизни на Земле


Основное содержание урока: Теория Опарина. Теория происхождения протобиополимеров

Цели урока : изучить основные аспекты современной теории возникновения жизни на Земле - гипотезы А.И.Опарина- Дж. Холдейна. Сформировать у учащихся систему знаний об условиях и этапах возникновения жизни на Земле в ходе биохимической эволюции. Совершенствовать у школьников умение сравнивать и анализировать различные гипотезы, правильно определять их по сущностным характеристикам Пробудить у учащихся интерес и позитивное отношение к биологической науке и поиску всеобъемлющей теории по проблеме возникновения жизни на Земле.

Убедить учащихся в неповторимости жизни как способа существования.

Оборудование : Таблица Сосуд Миллера. Портрет Опарина Табл. Условия на Земле в эпоху зарождения жизни

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

1. Как долго существовали представления о самозарождении организмов. В чем заслуга Франческо Реди в этом вопросе?

Ответ: Представления сохранялись до 19 века. Но в 17-18 веках ученные пытались с помощью опытов доказать невозможность самозарождения жизни. В 17 веке Франческо Реди проделал опыты:

Сырое мясо в четырех сосудах было открыто, в 4х-прикрыто кисеёй. Кисея (ударение на букву «я»)- это легкая полупрозрачная хлопчатобумажная ткань. Результат: в открытых сосудах завелись личинки мясной мухи, а в закрытых самозарождения не произошло.

2. В 1859 году Парижская академия наук учредила премию за попытку осветить по-новому вопрос о зарождении жизни на Земле. Кто и когда получил эту премию? В чем была его заслуга?

Ответ: Премия была учреждена за попытку осветить по-новому вопрос о зарождении жизни на Земле. Премию получил в 1862 году Луи Пастер. Опыт Пастера: в сосуде с S- образным горлышком бульон хранился долгое время и оставался стерильным, так как микроорганизмы оседали на стенках изогнутой трубки и в бульон не попадали. Однако стоило обмыть изгиб трубки бульоном, как начиналось гниение, вызванное микроорганизмами. Л.Пастер доказал невозможность самопроизвольного зарождения жизни

1. Все многообразие гипотез сводится к двум взаимоисключающим точкам зрения. Каким? Назовите их. Ответ: Биогенез-«живое из живого». Абиогенез-« живое из неживого».

2. Кроме того, основные идеи, объясняющие происхождение жизни на Земле можно классифицировать по пяти направлениям. Каким? Учитель рекомендует обратиться к

3. Назовите основные идеи. Объясняющие происхождение жизни на Земле?

Ответ: Метафизическая (жизнь создана Богом).

Теория панспермии (жизнь занесена из космоса).

Теория самозарождения.

Биохимическая гипотеза А.И. Опарина.

Гипотеза геологической вечности жизни.

4. Каковы были взгляды на происхождение жизни в древности?

Ответ: в древнем мире была распространена идея самозарождения. Аристотель: черви появляются из гниющего мяса под влиянием «жизненной силы». Древнеримский философ Тит Лукреций Кар в I веке до нашей эры в произведении «О природе вещей» писал:

«Видеть бывает легко.
Как из кучи зловонной навоза,
Черви живые ползут, зарождаясь…».

5. Расскажите о гомункулюсе?

Ответ: Средневековый алхимик Парацельс в 16 веке предложил рецепт создания маленького живого человека. Он рекомендовал выдержать разлагающуюся мочу определенное время в тыкве, а затем поместить ее в лошадиный желудок, где и будет развиваться гомункулюс. В поэтической форме эти идеи отражены в гениальном произведении И.В. Гете «Фауст»

6. Какова заслуга М.М. Тереховского?

Ответ: Мартын Матвеевич в 1775 году запаял сосуд с бульоном и прокипятил его. Бульон хранился очень долго, но микроорганизмы в нем не появились.

8. Как вопросы происхождения жизни были связаны с семьей Ч. Дарвина?

Ответ: самозарождение допускал и Эразм Дарвин (дед Ч.Дарвина ), спор разгорелся в 1859 году после выхода в свет трактата медика Пуше о самозарождении организмов. В том же году вышла книга «Происхождение видов» Ч. Дарвина и возник вопрос «Как возникла жизнь на Земле?»

10. Что такое пастеризация? Почему так назван этот процесс?

Ответ: Это способ уничтожения микробов в жидкостях и пищевых продуктах однократным нагреванием до температуры обычно 60-70 ° C с различной выдержкой от 15 до 30 минут. Такое название связано с именем учёного, сделавшего это открытие. Луи Пастер.

11. Что вам известно о гипотезе вечности жизни?

Ответ: Шведский ученый Сванте Август Аррениус и Владимир Иванович Вернадский считали, что жизнь и ее зачатки занесены из космоса. Она называется теорией панспермии. Основатель немецкий химик Юстус Либих предполагал, что простейшие организмы или споры переносятся с планеты на планету метеоритами.

III. Изучение нового материала :

Прежде, чем говорить о возникновении жизни на Земле, давайте вспомним о происхождении нашей планеты.

Рассказать о концепции Отто Юльевича Шмидта.

В соответствии с концепцией О.Ю. Шмидта более 5 млрд. лет назад в результате Большого взрыва из газово-пылевого облака образовалось Солнце. Из оставшейся части облака, вращающегося вокруг Солнца, формировались планеты Солнечной системы, в том числе и Земля. Первоначально Земля была холодной, но благодаря распаду радиоактивных элементов она разогрелась, температура в ее недрах достигла выше 1000° C. В результате твердые породы начали плавиться и распределяться определенным образом: в центре – самые тяжелые. А на поверхности - самые легкие. Под влиянием высокой температуры вещества вступали в химические реакции.

Атмосфера Земли в то время была бескислородной. В ее состав входили азот, водяной пар, углекислый газ, сероводород, аммиак, метан и др. Свободный кислород, который выделялся из мантии, быстро расходовался на процессы окисления.

Затем наступил период охлаждения планеты. Температура на поверхности Земли снизилась до 100° C. Началась конденсация водяного пара в атмосфере, пошли проливные дожди, продолжавшиеся тысячелетия. Горячая вода заполняла впадины земной поверхности.

Эту концепцию развили или углубили в своих работах в 1924 году А.И. Опарин, в 1929 году английский биолог Дж. Холдейн и в 1947 году английский физик Джон Бернал.

Процесс формирования первых органических соединений на Земле называют химической эволюцией. 4.На возникновение сложного комплекса нуклеиновых кислот и белков, в котором нуклеиновые кислоты воспроизводят себя и контролируют синтез белка, потребовалось еще около 1 млрд лет.

Сначала исходная предбиологическая среда обладала зеркальной симметрией, т.е. содержала равное количество «правых» и «левых» изомеров. Затем под влиянием внешних воздействий и в силу иных причин происходит нарушение зеркальной симметрии в «первичном бульоне» и формирование хирально чистой органической среды: остались только левые аминокислоты и правые сахара. Этот этап исключительно важен, он отправная точка для последующей химической эволюции, так как образование даже сравнительно коротких цепочек белков и нуклеиновых кислот могло идти только в хирально чистой среде.

5.Как же осуществлялся на Земле синтез биологических полимеров: белков и нуклеиновых кислот? Для этого необходима реакция поликонденсации – соединение аминокислот в полипептидную цепочку, и при этом выделялись молекулы Н2О – ее надо удалять путем нагревания. В водной среде это невозможно! Поэтому, вопреки принятой прежде гипотезе о сплошной водной оболочке, новейшие данные геохимии, геологии все больше подтверждают мнение, что формирование биополимеров происходит не в открытом океане, а в пересыхающих морских лагунах. Адсорбируясь на илистом дне лагуны, различные мономеры подвергались полимеризации, конденсации, дегидратации под воздействием энергии Солнца. Образующиеся полимеры смывались волнами океана, обогащая «первичный бульон». Абиогенно синтез белков и нуклеиновых кислот в общих чертах воспроизведен в лабораторных условиях. Американский ученый С.Фокс в 1953 году не только синтезировал почти все аминокислоты, но и на основе полимеризации получил белковоподобные вещества, которые расщеплялись ферментами и сами обладали слабой каталитической активностью.

Через абиогенный синтез он получил и мононуклеотиды, нагревание которых в присутствии полифосфорной кислоты привело к образованию коротких цепочек нуклеиновой кислоты.

Основные экспериментальные исследования показали, что белковоподобные и простейшие нуклеиновые кислоты могли возникнуть в сравнительно простых условиях первичной Земли. Таким образом, химическая эволюция – закономерный естественный процесс, закладывали основы жизни.

А.И.Опарин предположил, что переход от химической эволюции к биологической связан с возникновением простейших органических систем – пробионтов, способных использовать из окружающей среды вещества и энергию и на этой основе осуществлять важнейшие функции – расти, подвергаться естественному отбору. Такой системой является открытая система.

Моделью для пробионта явилась коацерватная капля.

Коацерват – это сгусток, образовавшийся в первичном мировом океане при концентрировании раствора, состоящего из органических веществ.

Приближение коацерватных капель к организации живых систем возможным только тогда, когда она приобрела характер открытой системы. При встряхивании коацервата он разбивается на мелкие капельки. Исследования А.И.Опарина показали, что капельки коацерватов способны поглощать из окружающего раствора различные вещества (питаться), увеличиваться в размерах (расти). Вещества, поглощенные коацерватом, могут вступать между собой в реакции, а продукты реакций выделяться в окружающую среду (выделение). Между капельками коацервата происходит борьба за существование – выживают наиболее устойчивые, наиболее приспособленные к окружающей среде.

Вопрос: Можно ли коацерваты называть живыми существами?

Ответ: Нет, так как у них отсутствует главный признак живого организма – воспроизведение себе подобных, нет системы к самовоспроизведению и самообновлению.

Как же осуществился переход коацервата к простой системе, способной к самовоспроизведению?

Для формирования коацерватов достаточна концентрация 0,01 – 0,001% белка или другого полимер. Считается, что в первичном океане могло содержаться до 10% растворимых органических соединений, а в лагунах – еще больше. Процесс образования коацерватов осуществляется под влиянием межмолекулярных сил взаимодействия. И хотя в них нет совершенного обмена веществ, но их уже можно назвать самоорганизующимися системами, способными к осуществлению некоторых процессов, сходных с жизнедеятельностью клетки.

Подлинное начало биологической эволюции ознаменовано возникновением пробионтов с кодовыми отношениями между белками и нуклеиновыми кислотами. Их взаимодействие обусловило возникновение таких свойств живого, как самовоспроизведение, сохранение наследственной информации и ее передача последующими поклонениям.

Вероятно, на более ранних этапах преджизни существовали независимые друг от друга молекулярные системы белков и нуклеиновых кислот с весьма несовершенным обменом веществ и механизмом самовоспроизведения. Огромный шаг произошел именно в тот момент, когда они объединились. Способность к самовоспроизведению нуклеиновых кислот дополнилась каталитической активностью белков.

Пробионты, у которых обмен веществ сочетался со способностью к самовоспроизведению, имели наибольшую перспективу сохраниться в предбиологической эволюции, которая осуществлялась на протяжении не менее 3,5 млрд лет.

Можно предположить, что первые полинуклеотиды были проще, чем современные, содержали всего один - два десятка звеньев. Процесс редупликации проходил медленно. Однако образование на молекуле такой же по составу структуры другой молекулы возможно только на основе матричного синтеза. А это уже характерно для живой системы.

Следует отметить, что уже на ранних этапах жизни возник естественный отбор, а в процессе естественного отбора возник биогенный синтез органических веществ из неорганических.

Абиогенное вещество – органическое соединение, возникшее без участия живых организмов в результате усложнения веществ в период, предшествующий появлению жизни.

Биогенное вещество – органическое соединение, синтезированное живыми организмами. Биогенный синтез привел к появлению автотрофных организмов. Первые исходные формы, образовавшиеся в период химической эволюции, развивались в анаэробной среде, использовали готовые органические соединения – это были гетеротрофные организмы. После того как происходило обеднение первичного бульона, стали возникать другие способы обмена, основанные на энергии химических связей, - это были хемоавтотрофы (железобактерии, серобактерии).

Следующий этап – возникновение процесса фотосинтеза, который существенно изменил состав атмосферы – из восстановительной она превратилась в окислительную. Благодаря этому стало возможным кислородное расщепление органических веществ, при котором получается во много раз больше энергии, чем при бескислородном.

Вслед за прокариотами появляются эукариоты – клетки, содержащие обособленное ядро. А затем возникают специализированные клетки высших многоклеточных организмов.

Существуют и другие гипотезы о происхождении жизни на земле. Об этом нам рассказывали учащиеся на прошлых уроках

Гипотезы вечности жизни.

Кроме виталистического учения, было еще очень много гипотез происхождения жизни на Земле. Так возникло представление о вечности жизни во Вселенной. Появилась гипотеза панспермии, которую выдвинул немецкий химии Ю.Либих. Согласно этой гипотезе жизнь существует вечно и переносится с планеты на планету метеоритами. Простейшие организмы и их споры («семена жизни»), попадая на новую планету и найдя здесь благоприятные условия, размножаются, давая начало эволюции от простейших форм к сложным. Сторонником гипотезы панспермии был выдающийся естествоиспытатель В.И.Вернадский. особенно активно развивал теорию панспермии шведский физик – химик Сванте Аррениус, создатель ТЭД (1907 г.). В опытах русского физика П.Н.Лебедева, открывшего давление светового потока, С.Аррениус увидел доказательство возможного переноса спор микроорганизмов с планеты на планету. Жизнь переносится, предполагал он, не в виде микроорганизмов на метеоритах, раскалывающихся при вхождении в плотные слои атмосферы, - сами споры могут перемещаться в мировом пространстве, движимые давлением солнечного света.

В дальнейшем и этот взгляд был отвергнут: в условиях космоса зачатие жизни в тех формах, которые известны на Земле, по-видимому, не могут существовать, и все попытки обнаружить в космосе какие-либо формы жизни не дали пока положительных результатов.

Тем не менее многие современные ученые высказывали гипотезы о внеземном происхождении жизни.

Так, американские ученые Ф.Крик и Л.Оргел полагают, что Земля была «заселена» какими-то разумными существами, обитателями тех планетных системе, развитие жизни на которых опередило нашу Солнечную систему на миллиарды лет.



Но даже если бы было доказано, что жизнь занесена на Землю с других планет, то каким же образом возникла жизнь на этих планетах? По данным космологии, истории возникновения и развития планет очень близки между собой. Они проходят стадию раскаленных тел, и существование белков и жизни в таких условиях невозможно!!!

Каким же образом возникла жизнь на планетах? Приняв, таким образом, гипотезу переселения жизни с планеты на планету, мы уходим от вопроса о происхождении жизни на Земле.

Вот почему эта гипотеза не пользуется признанием биологов, хотя не лишена правдоподобия.

Выводы.

1.Жизнь возникла на Земле абиогенным путем. Биологической эволюции предшествовала длительная химическая эволюция.

2.Возникновение жизни – это этап эволюции материи во Вселенной.

3.Закономерность основных этапов возникновения жизни может быть проверена экспериментально в лаборатории и выражена в следующей схеме: атомы – простые молекулы – макромолекулы – ультрамолекулярные системы (пробионты) – одноклеточные организмы.

4.Первичная атмосфера Земли имела восстановительный характер. В силу этого первые живые организмы были гетеротрофами.

5.Дарвиновские принципы естественного отбора и выживания наиболее приспособленных можно перенести на предбиологические системы.

6.В настоящее время живое происходит только от живого (биогенно). Возможность повторного возникновения жизни на земле исключена.

1. Небиологический, или абиогенный (от греческого «а» - отрицательная частица, «БИОС»- жизнь, «генезис»- происхождение). На этом этапе в атмосфере Земли и в водах первичного океана, насыщенных разнообразными неорганическими веществами, в условиях интенсивного солнечного излучения происходили химические реакции. В ходе этих реакций из неорганических веществ могли сформироваться простые органические вещества- аминокислоты, простые углеводы, спирты, жирные кислоты, азотистые основания.

Возможность синтеза органических веществ из неорганических в водах первичного океана подтвердилась в опытах американского ученого С.Миллера и отечественных ученых А.Г. Пасынского и Т.Е.Павловской.

Миллер сконструировал установку, в которую помещалась смесь газов: метана, аммиака, водорода, паров воды. Эти газы могли входить в состав первичной атмосферы. В другой части аппарата находилась вода, которая доводилась до кипения. Газы и водяной пар, циркулировавшие в аппарате под высоким давлением, в течение недели подвергались воздействию электрических разрядов. В результате в смеси образовалось около 150 аминокислот, часть из которых входит в состав белков.


IV. Закрепление Вопросы учебника

V. Задание на дом : Изучение материала учебника






Биология 11 класс Урок № 8

Тема урока: Этапы формирования живого

на Земле


Основное содержание урока: Эволюция протобионтов: формирование внутренней среды,
появление катализаторов органической природы,
возникновение генетического кода.

Цели урока : Закрепление основных знаний по теме формирование жизни на Земле

Выделение основных этапов формирования жизни в современном представлении

Оборудование : ЭУ Этапы формирования жизни на Земле

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Как объяснил Аристотель появление жизни?

В чем смысл теории панспермии?

Что доказал опыт Ф. Реди?

Какие условия необходимы для возникновения жизни?

Как объясняет креационизм возникновение жизни?

Охарактеризуйте опыт Л. Пастера?

Какие взаимно противоположные точки зрения имеются для объяснения появления жизни?

Каково значение исследований Э. Пфлюгера?

Какие гипотезы были выдвинуты А. И. Опариным и Д. Холдейном?

III. Изучение нового материала :

Дайте определения понятий.
Жизнь – активное, идущее с затратой энергии, полученной извне, поддержание и самовоспроизведение специфических структур, состоящих из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот.
Креационизм – теологическая и мировоззренческая концепция, согласно которой основные формы органического мира, человечество, планета Земля, а также мир в целом, рассматриваются как непосредственно созданные Творцом или Богом.
Коацерваты – капли или слои с большей концентрацией коллоида (разведённого вещества), чем в остальной части раствора того же химического состава.
Пробионты – белковые коацерваты, гипотетический первичные организмы (клетки), положившие начало всему современному разнообразию жизни на Земле, содержавшие макромолекулы (пробелки и про-ДНК) и получившие способность к самовоспроизведению.

2. Каковы основные отличительные признаки живого от неживого?
Живое отличается от неживого такими признаками, как: единство химического состава, единство структурной организации, открытость, обмен веществ и энергии, самовоспроизведение, саморегуляция, развитие и рост, раздражимость, наследственность и изменчивость.

3. Каковы современные взгляды ученых на происхождение жизни?
В современной науке принята гипотеза абиогенного (небиологического) происхождения жизни под действием естественных причин в результате длительного процесса космической, геологической и химической эволюции – абиогенез. Первый этап возникновения живого связан с химической эволюцией, в результате чего образовались различные углеводородные соединения. Второй этап возникновения живого связан с появлением белковых веществ. Третий этап возникновения жизни связан с формированием у органических соединений способности к самовоспроизведению. Для всех ныне существующих организмов характерно такое направление потока информации: ДНК РНК белок.

4. Выполните самостоятельную работу.
Анализ и оценка различных гипотез происхождения жизни на Земле
Результаты занесите в таблицу.

Гипотезы происхождения жизни на Земле

 hello_html_45c06dc1.jpg

Сделайте вывод о том, можно ли считать, что проблема происхождения жизни на Земле в настоящее время уже решена.
Гипотеза абиогенного происхождения жизни в процессе биохимической эволюции с научной точки зрения является наиболее разработанной. Однако нерешенным является вопрос, когда и где происходил абиогенный синтез органических соединений и, самое главное, как произошел скачок от неживого к живому.

Основные этапы развития жизни на Земле

1-й этап – абиогенный синтез низкомолекулярных органических веществ (биомономеров) из неорганических веществ.

2-й этап – образование биополимеров- полинуклеотидов, белково-липидных систем и др.

3-й этап- появление коацерватов (пробионтов).

Коацерват- от латинского «коацервус»- сгусток, куча. Молекулы белков, обладающие амфотерностью, при определенных условиях могут самопроизвольно концентрироваться и образовывать коллоидные комплексы, которые получили название коацерватов. Коацерватные капли образуются при смешивании двух разных белков. Раствор одного белка в воде прозрачен. При смешивании разных белков раствор мутнеет, под микроскопом в нем заметны плавающие в воде капли. Такие капли коацерватов могли возникнуть в водах первичного океана, где находились разнообразные белки.

Определение: коацерваты - это фазообособленные системы органических веществ. (пробионты, праорганизмы).

Коацерватные капли могут служить моделями первичных предбиологических систем – пробионтов.

4-й этап – возникновение молекул нуклеиновых кислот, способных к самовоспроизведению.

IV.Закрепление :

1. Дать определение: химическая эволюция (это процесс формирования органических соединений на Земле).

2. Назовите этапы химической эволюции.

абиогенный синтез биомономеров;

синтез биополимеров;

появление коацерватов;

возникновение молекул нуклеиновых кислот, способных к самовоспроизведению.

3. Кто экспериментально подтвердил абиогенный синтез? (С. Миллер, А.Г. Пасынский, Т.Е. Павловская).

4. Что такое коацерваты?

(Это фазообособленные системы органических веществ).

Однако процессы химической эволюции не объясняют. Как возникли живые организмы.

Процессы, которые привели к переходу от неживого к живому Дж. Бернал назвал биопоэзом.

Определение: Биопоэз – это переход от неживого к живому.

Этапы биопоэза должны были привести к появлению первых живых организмов.

Основные этапы биопоэза:

возникновение мембран у коацерватов,

возникновение способности к самовоспроизведению,

возникновение метаболизма,

возникновение фотосинтеза,

возникновение кислородного дыхания.

Каким образом образовались клеточные мембраны у коацерватов. Что в этом положительного? (Путем выстраивания молекул липидов на поверхности коацерватов. Это обеспечивало стабильность их формы)

Прочему стало возможна способность к самовоспроизведению у коацерватов? (Благодаря включению в состав коацерватов молекул нуклеиновых кислот)

Какой способ питания был у первых существ? Почему? (Способ питания – гетеротрофный, так как в водах первичного океана было много готовых органических веществ)

С чем была связана необходимость появления автотрофных организмов? (Численность живых организмов увеличивалась и конкуренция обострялась. У некоторых организмов возникла способность к синтезу органических веществ из неорганических. С использованием энергии солнца (фотосинтез) или энергии химической реакции, (хемосинтез) возникли автотрофы)

Почему первые живые организмы были анаэробными? (Вероятно, в водной среде еще отсутствовал кислород)

Почему возникло аэробное дыхание? (Аэробное дыхание возникло потому, что появление фотосинтеза привело к накоплению в атмосфере кислорода)

Почему стал возможен выход организмов из воды на сушу? (Первоначально жизнь развивалась в водах океана, так как ультрафиолетовое излучение губительно влияло на них. А появление озонового слоя в результате накопления кислорода в атмосфере создало предпосылки выхода на сушу)

Наиболее распространенной гипотезой происхождения жизни на Земле является гипотеза Опарина – Бернала.

Жизнь возникла естественным путем из неорганической материи. Биологической эволюции предшествовала химическая.

Самое трудное для гипотезы Опарина – Бернала объяснить появление способности живых систем к самовоспроизведению. Гипотезы по этому вопросу пока малоубедительны

1. Заполните таблицу.

Основные этапы развития жизни на Земле с позиций теории биопоэза

hello_html_7a1d3a03.jpg 

2. Какие существуют гипотезы происхождения эукариот?
Большинство ученых считают, что эукариоты возникли от прокариотических клеток. Существуют две гипотезы происхождения эукариот:
1. эукариотическая клетка и ее органоиды образовывались путем впячивания клеточной мембраны;
2. симбиотическая гипотеза, согласно которой митохондрии, пластиды, базальные тельца ресничек и жгутиков были когда-то свободными прокариотами. Органеллами они стали в процессе симбиоза.

3. Какие факты свидетельствуют в пользу гипотезы симбиотического происхождения эукариотической клетки?
В пользу этой гипотезы свидетельствует наличие собственных РНК и ДНК в митохондриях и хлоропластах. По своему строению РНК хлоропластов сходны с РНК цианобактерий, РНК митохондрий сходны с РНК пурпурных бактерий.

V. Задание на дом

 Изучение материала учебника



Биология 11 класс Урок № 9

Тема урока: Начало биологической эволюции

Основное содержание урока: Начальные этапы биологической эволюции: возникновение фотосинтеза, эукариот, полового процесса и многоклеточности.

Цели урока : Сформировать представление об основных ароморфозах на ранних этапах развития жизни на Земле. Представления о начальных этапах биологической эволюции; проанализировать значение появления эукариот , фотосинтеза, полового процесса ; продолжить формирование умений использовать общебиологические закономерности  для объяснения фактов и явлений в живой природе

Оборудование : таблицы, иллюстрирующие гипотезы возникновения эукариот, многоклеточности ; самодельная таблица « Схема перехода  химической эволюции в биологическую». «Эволюционное дерево растений и животных»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

1.Охарактеризуйте  роль пирофосфата на этапе первичного метаболизма в эволюции протоклеток.

2. Выскажите ваши предположения о значении возникновения  генетического кода в эволюции жизни  на Земле.

3.Расскажите о проявлении принципа естественного отбора коацерватов в условиях ранней Земли. Какими  могли быть последствия такого отбора

III. Изучение нового материала :

Наукой установлено, что жизнь возникла около 3,5 млрд лет назад. Первые существа, появившиеся в водах первичного океана, были одноклеточными гетеротрофами, обитавшими в анаэробных условиях. Именно они дали начало всему многообразию жизни на Земле.

Историю Земли ученые разбивают на эры, эры – на периоды, периоды – на эпохи.

В архейскую эру атмосфера Земли была бескислородной и носила восстановительный характер. На всей Земле преобладал теплый и влажный климат.

В этот период широкое распространение получили разнообразные бактерии и цианобактерии. Об этом свидетельствуют месторождения известняка и мрамора – пород органического происхождения. В архейскую эру происходят крупные изменения – ароморфозы: появляются организмы эукариоты, многоклеточные организмы, фотосинтез.

В результате изменений климата естественным отбором сохранялись организмы, у которых формировались приспособления, соответствующие среде обитания. Это обусловило эволюцию живой природы, формирование новых видов.

Истощение органических веществ в водах первичного океана выполняло роль отбирающего фактора и способствовало образованию организмов с различными способами питания. Это уменьшало конкуренцию между ними. Так появились организмы с хлорофиллом, в клетках которых происходил фотосинтез. Фотосинтез способствовал накоплению кислорода в атмосфере и гидросфере, формированию озонового слоя, то есть возникновению предпосылок для выхода жизни на сушу.

В конце архейской эры появились первые зеленые водоросли – эукариоты – организмы с оформленным ядром. Повысилась надежность хранения и передачи генетической информации, поскольку в ядрах клеток сосредоточилась почти вся ДНК.

Формирование многоклеточных организмов положило начало дифференциации органов и тканей, специализации клеток, их приспособленности к выполнению определенных функций.

В начале протерозойской эры атмосфера по-прежнему не содержала кислорода, однако климат изменился: формируются климатические пояса, включая арктический, появляются сезонные изменения климата. К концу эры в атмосфере и гидросфере накапливается кислород. Накопление свободного кислорода обусловило возникновение организмов – аэробов, которые использовали для дыхания кислород. Это создавало новые взаимоотношения между организмами: некоторые бактерии, растения выделяли в окружающую среду кислород, синтезировали органические вещества, которые использовались животными. В водах океана появились многоклеточные зеленые водоросли.

Предками многоклеточных животных были колониальные организмы.

Широкое распространение в протерозое получили кишечнополостные. Они обладали способностью к движению, но радиальная симметрия тела и отсутствие мышечной ткани ограничивали дальнейшую эволюцию этих животных.

Эволюция животных пошла по пути формирования двусторонней симметрии тела и мышц. Эти ароморфозы привели к возникновению плоских червей.

Расчленение тела на сегменты у кольчатых червей также считают ароморфозом, благодаря которому движения стали значительно разнообразнее. Это стимулировало да e42 льнейшее развитие нервной системы, органов чувств, что давало значительные преимущества в борьбе за существование. От древних кольчатых червей произошли членистоногие.

К концу протерозоя уже существовали все типы беспозвоночных: одноклеточные, губки, кишечнополостные, черви, членистоногие.

В океане появились первые хордовые животные типа ланцетников. Возникновение хорды, выполняющей роль осевого скелета, сыграло большую роль в эволюции позвоночных, так как у них увеличились размеры тела, стал развиваться головной мозг, усложнилось поведение

Изучение таблицы Эволюция растительного мира и Животного мира (Проекция на экран)

hello_html_m1cf13a3e.jpg


Эволюция животного мира (Эволюционное дерево).


hello_html_m77c182b2.jpg
На этой таблице показано, как по мнению ученых происходило развитие мира животных и каковы родственные отношения между различными группами. Весь животный мир развился от общих предков - древних примитивных одноклеточных (1). От них произощли как различные одноклеточные (2, 3, 4), так и многоклеточныеживотные. По мере развития животного мира появлялись все более высокоорганизованные животные. Примитивные двухслойные (13) дали начало развитию двух различных эволюционных ветвей. При этом одна ветвь привела к развитию высших беспозвоночных: моллюсков, ракообразных, насекомых, а другая - к развитию позвоночных. Таким образом, эти две группы животных развивались независимо одна от другой. Схема показывает пути развития животного мира на протяжении более одного миллиарда лет. Цифрами на таблице указаны различные группы животных, как ныне существующих, так и некоторых вымерщих, которые обозначены зелеными кружками счерным контуром, а существующие в современной фауне - зелеными.(щелкните на схеме для увеличения изображения)

1 - первичные одноклеточные;
2 - амебы;
3 - инфузории;
4 - жгутиковые;
5 - первые колониальные жгутиконосцы;
6 - губки;
7 - низшие двухслойные многоклеточные;
8,9, 10 - кишечнополостные: коралловые полипы, гидры, медузы;
11 - плоские черви;
12 - круглые черви;
13 - древние гребневики;
14 - гребневики;
15 - примитивные кольчецы;
16,17,18 - моллюски: брюхоногие (улитка, двустворчатая ракушка), головоногие (кальмар);
19 - ракообразные;
20 - паукообразные;
21 - многоножки;
22 - несекомые;
23 - кольчатые черви (дождевой червь);
24 - морские кольчецы;
25 - морские лилии;
26 - иглокожие;
27 - звезды;
28 - низшие хордовые;
29 - ланцетник (бесчерепные);
30 - древние рыбы;
31 - современные рыбы;
32 - кистеперые рыбы;
33 - земноводные;
34 - древние пресмыкающиеся (динозавры);
35 - пресмыкающиеся;
36 - птицы;
37 - млекопитающие.


IV.Закрепление : Закрепление знаний о сущности главных событий биологической эволюции: фотосинтезе, появлении эукриот

V. Задание на дом :

Изучение материала учебника



Биология 11 класс Урок № 10

Тема урока: Биология в додарвиновский период


Основное содержание урока: Развитие биологии в додарвиновский период. Господство в науке представлений об «изначальной целесообразности» и неизменности живой природы.

Демонстрация биографий и портретов учёных, внёсших вклад в развитие эволюционных идей.

Цели урока : Познакомить учащихся с деятельностью ученых разных периодов истории, объясняющих разнообразие живых организмов;

обогатить знания учащихся об историческом прошлом биологической науки, познакомить школьников с сущностью эволюционных представлений Ж.Б.Ламарка и других ученых.

на примере материала о ранних эволюционных представлениях продолжить развитие у школьников умения анализировать взгляды и утверждения ученых прошлого.

сформировать у школьников интерес и позитивное отношение к изучению истории развития биологии.

Оборудование : Портрет ученого. ЭУ Таблица «Система Линнея»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

1. Дайте определения понятий.
Эра – это участок геохронологической шкалы, крупный Земли.
Период – это участок геохронологической шкалы, разделяющий эру на несколько частей.

 2. Каковы основные причины многообразия видов организмов на Земле?
Причины многообразия видов – результат взаимодействия движущих сил эволюции: наследственной изменчивости, борьбы за существование, естественного отбора. На Земле существуют различные среды обитания. В связи с этим каждый вид приспособился к условиям жизни каждый в своей среде. Большое разнообразие видов в природе уменьшает шансы вымирания.

3. Заполните таблицу.

Усложнение живых организмов на Земле

III. Изучение нового материала :

Биология – наука о жизни.
2. Развитие знаний о живых организмах в разные периоды человеческой истории: античная эпоха, Средние века.
3. Вклад Аристотеля в систематизацию естественно-научных знаний.
В процессе рассказа учащиеся заполняют таблицу
4. Особенности развития биологии в додарвиновский период.

Описательный период в развитии биологии. Логические истоки понятия о виде.

Во все времена развития цивилизации естествоиспытателей и философов волновали различные вопросы: Как возник органический мир? Всегда ли он был таким, как сейчас? Как объяснить приспособленность организмов к среде обитания, взаимосвязи органов?”

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.

Аристотель (384 гг. до н.э.) по праву считается "отцом зоологии”. Он изучал не только видовое разнообразие животных, их внешний облик, повадки, но и достаточно детально исследовал внутреннее строение животного организма. При этом он анатомировал животных. Итогом многоаспектных исследований явилось открытие третьего века у птиц, рудиментарных глаз у крота, звуковых органов у сверчка. Тщательно изучал Аристотель развитие зародышей. Им лично описано более 500 видов животных, создана первая в мире классификация животных.

Аристотель дал первое определение жизни, понимая под ней "всякое питание, рост и упадок тела, имеющие основания в нем самом”. Ученый впервые выдвинул принцип "лестницы существ”, в соответствии, с которым представители различных систематических групп животных выстроены в порядке возрастания сложности. На самой верхней ступени этой лестницы находится человек, несколько ниже – "живородящие” (т.е. млекопитающие), а на самой нижней ступени находятся "черепокожие” (т.е. брюхоногие и двустворчатые моллюски).

Прогрессивные взгляды Аристотеля намного опередили свое время, однако и он не смог избежать некоторых наивных представлений о живой природе. В этом проявилось влияние на личность той эпохи, в которой она существует.

Аристотель считал, что рыбы и моллюски могут самозарождаться из морского ила, а черви – из гниющего вещества. Он также был сторонником идеи "изначальной целесообразности”, якобы присущей всем живым существам. Наблюдая природу в разных ее проявлениях, Аристотель, однако, не имел представления о целенаправленном научном эксперименте. В своих научных трудах он практически не применял математики, без которой исследования последних столетий просто не мыслимы. Однако несомненно, что вклад Аристотеля в развитие представлений о живой природе был огромен и создал прочный фундамент для успешного и последовательного формирования впоследствии биологической картины мира.

Гален. Физиологический эксперимент на живых подопытных животных ввел в практику биологического познания Гален (130 – 200 гг.). Именно он впервые и достаточно убедительно для того времени доказал роль нервов как проводников неких сигналов, идущих к рабочим органам. В его исследованиях были установлены функции спинного и головного мозга.

Галену удалось доказать ошибочность некоторых существовавших в то время представлений о жизнедеятельности живых организмов. Именно он развеял миф о том, что артерии якобы служат для проведения воздуха внутри организма. В то же время Гален ошибочно полагал, что вены и артерии – это две независимые системы, а сердце человека – это смеситель артериальной и венозной крови.

Исследования Аристотеля, Галена и многих других ученых античного этапа развития биологии легли в основу натурфилософских представлений, сущность которых можно изложить следующим образом:

Все живые и неживые тела построены, в общем, из одних и тех же элементов.

Живое отличается от неживого целесообразностью своего устройства, гармонией работы всех органов.

Любой природный объект в большей или меньшей степени обладает душой.

Вселение души непрерывно порождает организмы из гниющего или, тины, грязи …

Уже в последний период античности, т.е. в эпоху упадка Римской империи, естественнонаучные исследования практически прекратились. На протяжении всего средневековья в Европе естественные науки не развивались, т.к. любые формы изучения живой природы преследовались и могли стоить непокорному жизни.

№3. Расцвет науки и искусства наступил в эпоху Возрождения. Интересно, что эти две сферы человеческого самовыражения тесно переплетаются друг с другом. История знает немало примеров, когда талантливая или гениальная личности удивительно продуктивно творит и в области науки, и в области искусства. Ярким примером такой личности является

Леонардо да Винчи (1452–1519). Мы знаем его как гениального художника, его вклад в развитие естественных наук известен большинству людей в гораздо меньшей степени. Леонардо да Винчи впервые и с присущей ему гениальностью сделал точные изображения мускулов, костей, кровеносных сосудов человеческого тела. По существу, это был первый профессионально выполненный атлас анатомии человека. Продолжительное время после смерти Леонардо, выполненные им иллюстрации частей человеческого тела, с успехом использовались, для обучения врачей и будущих ученых, и даже в наше время они имеют не только чисто исторический интерес. Удивительные многообразие и глубина интересов и склонностей Леонардо да Винчи позволили ему открыть явление гомологии у животных (гомологичны, например, крыло птицы и плавник кита), перистальтику кишечника, достаточно глубоко для того времени исследовать функции отдельных частей нервной системы, правильно понять сущность обмена веществ у организма. Он был одним из первых палеонтологов и считал, что Земля изменяется под действием геологических процессов. Дальнейшее развитие естественнонаучных представлений связано с именем

Андреаса Везалия (1514–1567) в Брюсселе. Итогом его научного труда явился выход в 1543 г. семи книг под общим названием "О строении человеческого тела”. Андреас Везалий получил фундаментальное медицинское образование в Париже. Он длительное время вскрывал и тщательно изучал человеческие трупы, принесенные с кладбищ. Именно он впервые обнаружил клапаны на стенках вен человека, а также исправил около 200 ошибок, в свое время допущенные Галеном. Признание заслуг Везалия коллегами пришло быстро: уже в возрасте 23 лет он был удостоен докторской степени и кафедры, читал лекции в качестве профессора хирургии. Свои лекции он сопровождал вскрытиями, гармонично сочетая при этом теоретические и практические аспекты медицины. Андреас Везалий создал таблицы по анатомии человека, а также впервые изготовил полный его скелет, скрепив кости проволокой.

Выдающиеся заслуги Везалия позволяют признать его основоположником современной анатомии. Английский врач

Уильям Гарвей (1578–1657) выпустил книгу "Исследование о движении сердца и крови у животных” (1628). Заслугой Гарвея, в частности, является то, что именно он экспериментально доказал наличие замкнутого круга кровообращения у человека, частями которого являются артерии и вены, а сердце – насосом.

Уильям Гарвей впервые серьезно применил математику в биологии. Он вычислил количество крови, проходящее через сердце за один час. Получилась величина, сравнимая с весом человека.

В конце жизни Гарвей был признан всеми врачами, в том числе даже своими первоначальными критиками и врагами. Развитие методов биологического исследования тесно связано с историей изучения клеточного строения организмов и в первую очередь – с развитием микроскопической техники. Первый, кто понял и оценил огромное значение микроскопа, был английский физик и ботаник

Роберт Гук (1635–1703). Именно он впервые применил микроскоп для исследования растительных и животных тканей. Изучая срез, приготовленный из пробки и сердцевины бузины, Роберт Гук заметил, что в их состав входит множество мелких образований, похожих по форме на ячейки пчелиных сот. Это были клетки растительного организма (точнее – оболочки растительных клеток). Микроскоп, усовершенствованный знаменитым голландским исследователем

Антони ван Левенгуком (1632–1723), позволил увидеть живые клетки при увеличении в 270 раз. Левенгук впервые рассмотрел эритроциты и сперматозоиды, обнаружил в капле воды разнообразных простейших животных, многих из них он зарисовал с натуры.



IV.Закрепление : Заполнение таблицы

Таблица Развитие биологии в додарвиновский период

Ученые данного периода

Страна, годы жизни

Значение работ в истории науки

Основные особенности данного периода

 

 

 

 

 

 

 

 

V. Задание на дом. Изучить материал учебника. Подготовить сообщение о трудах К.Линнея




Биология 11 класс Урок № 11

Тема урока: Карл Линней


Основное содержание урока: Работы К.Линнея по систематике растений и животных.

Цели урока : Дать представление о работах в области систематики как начального этапа эволюционного представления о родственных связях видов организмов

Оборудование : Портрет К.Линнея

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

По вопросам учебника.

Тестирование

III. Изучение нового материала :


Важным этапом развития биологической науки стал период поиска системы в мире живого.

В конце XVIII века возникла необходимость систематизировать накопленный фактический материал о живых организмах, появилась потребность в классификации живых существ. Становление систематики связано с именем шведского ученого Карла Линнея (1707 – 1778). Основные итоги его деятельности изложены в работах "Система живой природы” и "Философия ботаники”. Он осуществил деление животных и растений на соподчиненные группы, ввел бинарную (двойную) систему названий биологических видов.

В основе деления растений на систематические группы лежало их различие в генеративных органах (т.е. органах, отвечающих за половое размножение). Линней выделил 24 класса растений, причем первые 13 классов отличались друг от друга только по количеству тычинок. Ему удалось также выделить 67 порядков у растений, но интересно, что он при этом нередко ссылался на интуицию и "инстинкт натуралиста”.

Линней искал только сходство, но не родство между видами, так как не верил в возможность эволюции.

В основу классификации животных Линней положил строение кровеносной и дыхательной систем. Он выделил 6 классов животных: млекопитающие, птицы, гады (в современной трактовке – земноводные и пресмыкающиеся), рыбы, насекомые, черви. К классу червей Линней ошибочно отнес одноклеточных, губок, кишечнополостных, моллюсков, иглокожих.

Несмотря на ошибки, допущенные Карлом Линнеем, очевиден его гигантский вклад в развитие биологической науки. Он упорядочил представления о многообразии животного и растительного мира, вызвал своими работами интерес к систематике в научном мире, лично впервые описал около 10000 видов растений и 4200 видов животных, внес много нового в концепцию биологического вида.

Жизненный путь Карла Линнея был необычен. Его отец был бедным сельским пастором. Возможно, под влиянием отца у Линнея началось формирование философских взглядов, соответствующих господствовавшим в то время метафизическим представлениям. Их суть сводилась к тому, что живая природа возникла в результате творческого акта, биологические виды неизменны, для всех живых существ характерна изначальная целесообразность.

В школе Карл Линней считался одним из самых неспособных учеников, потому что его мысли были далеки от душного класса. С раннего детства мальчика околдовал загадочный мир цветов, которым он посвящал очень много времени. По физике и математике оценки у Карла были хорошие, но знание латыни, греческого и древнегреческого языков исключительно плохим. Многие учителя и одноклассники относились к Карлу с иронией из-за его нелепого увлечения.

Карл Линней окончил гимназию с любопытной характеристикой, написанной в совершенно непривычном для нас стиле. Вот один из ее фрагментов.

"Гимназист подобен дереву. Случается иногда, хотя редко, что дикая природа дерева, несмотря ни на какие заботы, не поддается культуре. Но, пересаженное в другую почву, дерево облагораживается и приносит хорошие плоды. Только в этой надежде юноша отпускается в университет, где, может быть. Он попадет в климат благоприятный его развитию”.

Карл поступает в университет, но катастрофически не хватает денег. Вскоре умирает мать, тяжело болеет отец. Карл собирается бросать обучение, но помогла женитьба. Карл просит у будущего тестя денег взаймы и едет в Голландию, чтобы получить степень доктора наук. По возвращении на родину Линней опять испытывает безденежье. Он издает книгу "Система природы” на деньги друзей. В дальнейшем Линней был избран президентом Шведской академии, стал главой кафедры в родном университете, а впоследствии – ректором, получил орден Полярной Звезды и дворянство.

До конца своей жизни Карл Линней работал с полной самоотдачей. В его завещании было несколько пунктов. Не выполнен был только один из них – не присылать соболезнований …”

б) Жан Батист Ламарк

Задание: прочитать текст о Ж.Б.Ламарке, используя прием "чтение с пометками на полях”, отметьте, с какими эволюционными взглядами вы согласны, а с какими нет. Обоснуйте свою точку зрения”

Каковы сильные и слабые стороны системы органического мира К. Линнея?
Разработал первую относительно удачную искусственную систему органического мира. За основу своей системы он принял вид и его считал элементарной единицей живой природы. Близкие виды объединились им в роды, роды в отряды, отряды в классы. Ввел в систематику принцип бинарной номенклатуры.
Недостатки системы Линнея состояли в том, что при классификации он учитывал лишь 1-2 признака (у растений — число тычинок, у животных — строение дыхательной и кровеносной системы), не отражающих подлинного родства, поэтому далекие роды оказались в одном классе, а близкие — в разных. Виды в природе Линней считал неизменными, созданными Творцом.


IV.Закрепление : Записать в тетрадях основные положения системы Линнея

V. Задание на дом :Изучение материала учебника




Биология 11 класс Урок № 12

Тема урока: Ж.Б. Ламарк


Основное содержание урока: Труды Ж.Кювье и Ж. де Сент-Илера. Эволюционная теория Ж.-Б.Ламарка. Первые эволюционисты

Цели урока : Продолжить изучение взглядов ученых на живую природу, причины разнообразия живых организмов; изучить сущность первого эволюционною учения Ж.Б. Ламарка и его значение для понимания развития органического мира

Оборудование : портрет ученого. Таблица Учение Ламарка

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

1.Что такое эволюция и на какие вопросы отвечает эволюционная теория?
2. Дайте оценку взглядов ученых на живую природу в период античности и Средние века.
3. Каково значение трудов К.Линнея для развития биологии?
4. Сообщение учащегося о К.Линнее (если это сообщение подготовлено).
5. Обсуждение фразы: «Идейная позиция ученого и полученные им результаты часто имеют разное значение для дальнейшего развития науки».
6. Разделял ли К.Линней господствующие представления о природе как о созданной Богом, целесообразной, вечной и неизменной?

Беседа по вопросам.

– Пыталась ли «Система живой природы», разработанная Линнеем, объяснить сущность явлений живой природы, или она только описывала их?
– Отразилось ли противоречие идейной позиции ученого и полученного результата на развитии биологии?

III. Изучение нового материала :

1. Социально-экономические предпосылки появления новой теории эволюции.
2. Ж.Б. Ламарк и его эволюционная теория.
3. Положения теории, их оценка. (Рассказ учителя, возможно заполнение таблицы, начатой на прошлом уроке

4. Сформулировать основные положения эволюционной теории Ж. Б. Ламарка.
Пункты эволюционной теории Ламарка:
• Первые организмы произошли из неорганической природы путем самозарождения. Их дальнейшее развитие привело к усложнению живых существ.
• У всех организмов существует стремление к совершенствованию, изначально заложенное в них Богом. Этим объясняется механизм усложнения живых существ.
• Процесс самозарождения жизни продолжается постоянно, что объясняет одновремен¬ное наличие в природе и простых, и более сложных организмов.
• Закон упражнения и неупражнения органов: постоянное употребление органа ведет к его усиленному развитию, а неупотребление — к ослаблению и исчезновению.
• Закон наследования благоприобретенных признаков: изменения, возникшие под действием постоянных упражнений и неупражнений органов, наследуются. Так, считал Ламарк, сформировалась, например, длинная шея жирафа и слепота крота.
Главным фактором эволюции считал прямое воздействие среды.

5. За что критиковали теорию Ж. Б. Ламарка современники?
Ламарк ошибочно полагал, что изменение среды всегда вызывает у организмов полезные изменения. Кроме того, он не мог объяснить, откуда у организмов возникает «стремление к прогрессу», и почему следует считать наследственным свойство организмов целесообразно реагировать на внешние воздействия.
6. Какие прогрессивные черты усматривают современные ученые-эволюционисты в теории Ж. Б. Ламарка?
В книге «Философия зоологии» Ламарк предположил, что в течение жизни каждая особь изменяется, приспосабливается к окружающей среде. Он утверждал, что разнообразие животных и растений есть результат исторического развития органического мира – эволюции, которую понимал как ступенчатое развитие, усложнение организации живых организмов от низших форм к высшим. Он предложил своеобразную систему организации мира, расположив в ней родственные группы в восходящем порядке – от простых к более сложным, в виде «лестницы».

"Важнейшим итогом развития биологической науки явилось осознание исследователями идеи исторического развития органического мира. Уже в конце XVIII века наблюдается ломка метафизических представлений, высказываются идеи о происхождении современных организмов от далеких предков.

Неоценимый вклад в развитие эволюционного учения внес Жан Батист Ламарк (1744 – 1829). К 50 годам Ламарк приобрел заслуженную славу одного из крупнейших ботаников Франции. В 1809 году он выпустил в свет трактат "Философия зоологии”, в котором изложил основные принципы эволюционной теории. За десять лет до смерти ученый совсем ослеп. Последние свои годы он провел в страшной бедности, а новые идеи диктовал своей дочери. К сожалению, гениальная идея о развитии организмов не нашла признания у современников. Истинные заслуги Ламарка перед наукой были оценены с большим опозданием. Только через 80 лет после смерти Жана Батиста Ламарка, в 1909 году, в Париже. Ему был воздвигнут памятник. На нем – барельеф с изображением слепого Ламарка с дочерью Корненилией. Под барельефом слова Корнели: "Потомство будет восхищаться вами, оно отомстит за вас, отец!” так необычно и трагически сложилась судьба ученого-эволюциониста Жана Батиста Ламарка.

К основным заслугам Ламарка перед биологической наукой относятся следующие.

Он впервые вел термин "биология”, который впоследствии использовался повсеместно.

Развил идею эволюции органического мира и пытался ее доказать.

Совершенствовал уже существовавшую в то время классификацию животных.

Пытался определить основные причины эволюционного процесса.

Высказывал идею о развитии и происхождении человека от обезьяноподобных предков.

Многие идеи Ламарка носили ярко выраженный эволюционный характер. При этом он допускал, что природа создана творцом, однако все ее дальнейшее развитие, по мнению

Ламарка, осуществляется под действием естественных закономерностей.

Основные эволюционные взгляды Ламарка можно выразить следующим образом.

Понятие "биологический вид” – это чистая условность. Видов не существует – есть только непрерывный процесс исторического развития.

Процесс исторических изменений осуществляется последовательно от простого к сложному в соответствии с "принципом градации”. В этой связи Ламарк выделяет 6 ступеней градации, соответствующих разным уровням организации живых существ. На нижней ступени находятся инфузории, на верхней – млекопитающие и птицы.

Основная причина градации – внутреннее стремление к самосовершенствованию, присущее всем живым организмам.

Виды изменяются под прямым влиянием условий внешней среды, приспосабливаясь к этим условиям.

Необходимость приспособиться к условиям среды требует от живых существ "упражнять” свои органы, в результате чего органы и части организма становятся более развитыми, мощными, увеличиваются в размерах. Не работающие органы, лишенные постоянной нагрузки, уменьшаются в размерах и впоследствии могут совсем исчезнуть. Именно в результате "упражнения”, по мнению Ламарка, сформировались рога у оленя, длинная шея у жирафа, плавательная перепонка между пальцами у уток.

Поскольку новые признаки возникают под влиянием внешней среды, они всегда приспособительны и полезны для особи.

Изменения могут возникнуть в течение жизни одного поколения и передаваться по наследству.

Весьма вероятно происхождение человека от обезьяноподобных предков”.

Ответить на вопрос: какие идеи Ж.Б.Ламарка могут быть приняты современной наукой. Почему?

IV.Закрепление : Сравнение взглядов К.Линнея и Ж.Б. Ламарка по следующим положениям (данный материал можно оформить в виде таблицы, допускается использовать учебник):

Живая природа (изменяется или нет со времени возникновения Земли).

Классификация живых организмов (естественная или искусственная).

Вид (существует реально или нет, изменяется или нет).

Признаки объединения в вид.

Механизм изменчивости организмов.

V. Задание на дом : Изучение материала учебника



Биология 11 класс Урок № 13

Тема урока: Предпосылки появления учения Дарвина


Основное содержание урока: Предпосылки возникновения учения Ч.Дарвина: достижения в области естественных наук, экспедиционный материал Ч.Дарвина.

Демонстрация маршрута и конкретных находок Ч.Дарвина во время путешествия на корабле «Бигль».

Цели урока : Охарактеризовать научные и социально-экономические предпосылки возникновения и утверждения эволюционного учения Ч.Дарвина.

Оборудование : Портрет Дарвина ЭУ «Чарльз Дарвин- Теория эволюции»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме о развитии биологии в додарвиновский период и влиянии эволюционной теории Ж.Б. Ламарка на понимание развития органического мира. Заслушивание сообщений о Ж.Б. Ламарке, Рулье, Герцене (если сообщения подготовлены учащимися).

III. Изучение нового материала :

1. Научные и социально-экономические предпосылки появления теории.

Успехи селекции в Англии.

Теория свободной конкуренции при капитализме (А.Смит).

Движение небесных тел по законам механики (теория Канта и Лапласа).

О народонаселении (Т.Р. Мальтус).

Успехи геологии (И.Лайель).

Клеточная теория (Т.Шванн).

О сходстве в строении зародышей животных, относящихся к разным классам (К.Бэр).

Успехи органической химии и т.д. (В процессе рассказа учителя учащиеся составляют схему.)

2. Основные этапы жизненного пути Ч.Дарвина, формирование его мировоззрения. (Рассказ учителя, нанесение учащимся на контурную карту маршрута «Бигля» с указанием на обратной стороне карты фактов, подмеченных Ч.Дарвином в кругосветном путешествии, которые легли в основу изучения им происхождения видов.) Чарльз Роберт Дарвин является внуком английского натурфилософа, врача и поэта Эразма Дарвина, автора трансформистских сочинений «Зоономия, или Законы органической жизни» (1794-1796гг.) и «Храм природы, или Происхождение общества».

Ч. Дарвин родился в 1809 г. в Шрусбери. Окончил классическую школу, поступил на медицинский факультет Эдинбургского университета, через два года перевёлся в Кембриджский университет, где изучал теологию и получил степень бакалавра. Первые научные доклады он делает в 182601827 гг. в Плиниевском обществе. Натуралистическое образование получил под руководством ботаника Дж. Гексло и геолога А. Седжвика.

В 1831-1836 гг. Ч. Дарвин совершает кругосветное путешествие на корабле «Бигл» как натуралист, собрав богатейшие зоологические, палеонтологические, ботанические и геологические коллекции.

В 1836 г., возвратившись из путешествия, из-за болезни покинул Лондон и в 1842 г. переехал в его пригород Даун, где жил все последующие годы. В 1839 г. Ч. Дарвин издал свой знаменитый «Дневник изысканий», где впервые описал множество южноамериканских и островных животных. В этой книге также затронуты вопросы геологии и проблемы общественной и политической жизни южноамериканских индейцев и негров. Разработал теорию происхождения коралловых рифов.

В 1842 г. Дарвин делает первый набросок «Происхождения видов», в котором заложил основы будущей эволюционной теории, а в 1844 г. развивает этот очерк до значительной рукописи. Но пройдёт ещё 15 лет до тех пор, пока Ч. Дарвин опубликует окончательный вариант своей знаменитой книги – «Происхождение видов путём естественного отбора» (1859 г.).

В 1868 г. Ч. Дарвин публикует второй капитальный труд – «Изменение домашних животных и культурных растений», в котором приводит большой дополнительный материал в доказательство эволюционной идеи. Эта работа закладывает теоретические основы селекции.

В 1871 г. выходит в свет третий фундаментальный труд Дарвина – «Происхождение человека и половой отбор». Ч. Дарвин являлся иностранным членом Петербургской (с 1876 г.), Берлинской (с 1878 г.), Парижской (с 1878 г.) академий наук, почётным членом многих научных обществ, почётным доктором рядя университетов. В 1864 г. награждён медалью им. Г. Копли Лондонского королевского общества.

Умер учёный 19 апреля 1882 г. и был погребён в Вестминстерском аббатстве, месте захоронения многих великих учёных Англии, рядом с могилой Ньютона.

Основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина.

Дать представление о главных свойствах живых организмов – изменчивости и наследственности. Изменчивость проявляется в том, что детёныши каждой пары животных по некоторым признакам строения отличаются как от своих родителей, так и друг от друга. Раскрыть понятие наследственности и естественного отбора.

Наследственность – это способность родителей передавать типичные признаки своему потомству.

Естественный отбор – это выживание животных, лучше других приспособленных к условиям существования в дикой природе, обладающих (по сравнению с другими) теми или иными преимуществами строения или поведения. Условия существования животных являются отбирающим фактором.

Изменчивость – способность организмов существовать в различных формах, реагируя на влияние окружающей среды.

Формы изменчивости

определённая неопределённая

(ненаследственная) (наследственная)

Явления изменчивости были известны давно. Давно была известна и способность организмов размножаться в геометрической прогрессии. Именно Ч. Дарвин сопоставил эти два явления в природе и сделал гениальный вывод, кажущийся нам сейчас таким простым: в процессе борьбы за существование выживают лишь те организмы, которые отличаются какими-то полезными в данных условиях особенностями. Следовательно, вероятность выживания особей неодинакова: особи, обладающие хотя бы незначительными преимуществами над остальными, имеют больше шансов выжить и оставить потомство.

Формы отбора

естественный искусственный

Процесс сохранения наиболее приспособленных Ч. Дарвин назвал естественным отбором.

Материалом как для естественного, так и для искусственного отбора являются мелкие наследственные изменения, которые накапливаются из поколения в поколение. Естественный отбор без перерыва происходит в течение многих веков и приводит к образованию форм, наилучшим образом приспособленных к среде обитания.

IV.Закрепление : Приведите фактический материал кругосветного путешествия подтверждающий:

изменяемость видов;

сходство и различие между видами;

многообразие живых организмов;

приспособленность живых организмов к условиям существования;

роль условий среды в видообразовании.


V. Задание на дом :

Подготовить сообщение о развитии физики, химии, геологии к середине XIX в., выделив роль ведущих ученых в становлении естественно- научной картины мира. Принести фотографии домашних животных (кошек, собак и др.), открытки культурных растений (роз, гладиолусов и др.)




Биология 11 класс Урок № 14

Тема урока: Теория Дарвина


Основное содержание урока: Основные положения теории Чарльза Дарвина

Цели урока :Сформировать представление о теории Дарвина как единственной на сегодняшний день научнообоснованной теории эволюции органического мира. О современном состоянии Дарвинизма как науки

Оборудование : Книга Дарвина «Происхождение видов» Таблицы

ЭУ « Теория Дарвина»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

III. Изучение нового материала : Теория Дарвина

1. Признаки индивидуальной изменчивости Эволюционную теорию Чарльза Дарвина можно изложить следующим образом: В популяции живых организмов существует большой запас наследственной изменчивости.

Признаки индивидуальной наследственной изменчивости:

1. Морфологические;

2. Физиологические;

3. Поведенческие и любые другие признаки.

2. Схема эволюционной теории Дарвина

Логическая схема эволюционной теории Чарльза Дарвина:

1. Все живые организмы размножаются в геометрической прогрессии.

Чарльз Дарвин проиллюстрировал это предложение следующим примером: пара слонов за весь период размножения (почти 50 лет) дает не более 6 детенышей, но за 750 лет общая численность ее потомства (если все потомки будут выживать и оставлять по 6 детенышей) достигла бы 19 миллионов особей.

2. Жизненные ресурсы для живых организмов ограничены.

В понятие «ресурс» входит количество пищи и воды, площадь освещённых или затемненных участков, места для отдыха и охоты.

Из-за того, что «всего на всех не хватает», между отдельными особями возникает борьба за существование (за то, чтобы выжить и оставить потомство).

Это может быть и борьба между представителями одного вида и между особями разных видов, а также это борьба особей с условиями среды (Рис. 1). Дарвин включил в понятие борьбы за существование не только борьбу за жизнь, но и борьбу за успех в размножении.

 

Разные виды борьбы за существование

: между особями одного вида; между особями разных видов; борьба особей разных видов с условиями среды

3. Внутри каждого вида существует большой запас изменчивости (то есть множество разных особей).

В условиях борьбы за существование выживают и дают потомство наиболее приспособленные особи, имеющие те отклонения в рамках изменчивости, которые случайно оказались адаптивными к данному условию среды.

Это принципиально важный момент в аргументации Дарвина: отклонения возникают не направленно, в ответ на действие среды, а случайно. Лишь немногие из них оказываются полезными в конкретных условиях.

4. Борьба за существование.

Потомки выжившей особи унаследуют полезные отклонения, которые позволили выжить их предку и окажутся более приспособленными к благоприятной среде, чем другие представители популяции.

3. Термин «Естественный отбор»

Выживание и преимущественное размножение приспособленных особей Чарльз Дарвин назвал естественным отбором.

4. Предпосылки эволюции по Чарльзу Дарвину

Естественный отбор разных форм живых организмов в разных условиях существования со временем ведет к дивергенции (расхождению признаков) и, в конечном итоге, к видообразованию.

Таким образом, предпосылками эволюции по Чарльзу Дарвину являются:

1. Размножение особей в геометрической прогрессии

2. Ограниченность ресурсов среды.

5. Движущие силы эволюции

К основным движущим силам эволюции относятся:

1. Наследственная изменчивость;

2. Естественный отбор.

6. Факторы эволюции

С современных позиций, факторами эволюции являются все природные факторы, вызывающие отклонение от закона Харди-Вайнберга (p+q=1, p2+2pq+q2=1 это закон популяционной генетики, где p и q – частота встречаемости аллели, а p2, 2pq и q2 – частота встречаемости генотипа в популяции), то есть, изменяющие частоту встречаемости аллелей в популяции.

Факторы эволюции:

1. Мутации

2. Изоляция (невозможность скрещиваться)

3. Борьба за существование и размножение

4. Условия среды

7. Книга Дарвина о происхождения видов

Центральным моментом в теории Дарвина является учение о естественном отборе.

Книга Дарвина «Происхождения видов путем естественного отбора…» вышла в1859 году, и ее успех у читателей превзошел все самые смелые ожидания. Идеи, изложенные в книге, встретили как поддержку, так и ожесточённое неприятие научного и ненаучного сообщества.

Труды Дарвина сразу после выхода переводились на иностранные языки энтузиастами и профессионалами. Примечательно, что русский перевод книги Дарвина «Изменения животных и растений при одомашнивании»

) был опубликован раньше, чем вышел ее оригинальный текст на английском языке.

Выдающийся русский палеонтолог В.О. Ковалевский (см. Рис. 3) перевёл эту книгу с издательских гранок, предоставленных ему лично Дарвином, и, опередив британцев, опубликовал ее двумя отдельными выпусками.


Эволюционная теория Чарльза Дарвина имела важное мировоззренческое значение, так как дала ясно понять, что сложное может возникать и развиваться из простого.

Методология дарвинизма распространилась на все биологические дисциплины: ботанику, зоологию, эмбриологию.

Исследователи стали смотреть на объекты изучения с точки зрения эволюционного учения.

8. Недостатки теории Дарвина

Теория Дарвина имела недостатки, свойственные естествознанию того времени. Так, отсутствие генетической теории (и ложные представления о природе наследственности) в 19 веке привело Дарвина к существенным заблуждениям. Он писал, что проявления признаков у потомства – это среднее арифметическое этого признака их родителей.

Такие выводы, приводили к ряду логических ошибок, но в результате способствовали развитию теории Дарвина в дальнейшем.

Кроме того, Чарльз Дарвин вынужден был допустить наследование приобретенных в течение жизни признаков. Он (как и его современники) считал, что в крови животных существуют особые частицы «гемулы». Гемулы должны были, по их мнению, собирать информацию о текущем состоянии органов и переносить её к половым клеткам. Таким образом, в половых клетках постоянно обновлялась бы информация о состоянии организма.

Открытие законов Менделя, хромосомной теории, теории мутагенеза позволило преодолеть накопившиеся противоречия и дало новый толчок к развитию дарвинизма

 IV.Закрепление :


1. Что такое научная теория? Какие примеры научных теорий вам известны?

2. Каково современное состояние эволюционизма?

3. Что нового сказал Ч. Дарвин в науке?

4. Как соотносятся идеи Ч. Дарвина и Ж.-Б. Ламарка?

5. Повлияло ли неверное представление Ч. Дарвина о гемулах на правильность теории эволюции в целом?

6. Наследуются ли признаки, приобретенные организмами в течение жизни? Почему?

 

V. Задание на дом : Изучение материала учебника Теория Дарвина.



Биология 11 класс Урок № 15

Тема урока: Критерии вида


Основное содержание урока: Вид - эволюционная единица. Критерии вида.

Лабораторная работа № 1. Изучение изменчивости, критериев вида, результатов искусственного отбора на сортах культурных растений.


Цели урока :Сформировать понятия «вид» и «критерии вида»

Показать роль репродуктивной изоляции в природе

Продолжить формирование навыка морфологического описания организмов, работе с текстами, таблицами. Биологическими обьектами.

Навыки формулирования определении.

Воспитание бережного от ношения к природе, уважительного отношения к человеку сельскохозяйственного труда

Оборудование : Клубни картофеля разных сортов. Стебли картофеля и его листья.

Плоды томата, листья, стебли разных сортов.

Цветы петуньи разных сортов ее семена и листья Стебли

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

III. Изучение нового материала :

Множество растений и животных окружает нас. С раннего детства мы можем отличить кошку от собаки, а репу от конопли. В шестом и седьмом классе мы узнаем, что существуют биологические виды. Что же такое биологический вид с позиции эволюции? Существует ли виды на самом деле, или это просто удобное в обыденной жизни понятие? Как виды появляются, живут и исчезают с лица Земли? Что ждет наш вид? Действительно ли Человек разумный достаточно разумен?


1. Вид

Чтобы рассматривать дальше эволюционную теорию, мы должны вспомнить такое важное понятие как биологический вид.

Записать определение в тетрадь Вид – это основная единица биологической систематики. Еще Аристотель понимал под видом совокупность схожих между собой особей.

Вид – это совокупность особей, сходных по биохимическим, морфофизиологическим признакам (то есть по внешнему виду и внутреннему строению), способных скрещиваться между собой, давать плодовитое потомство, формирующих систему популяций, образующих общий ареал.

А сам термин «вид» был введен в биологию в 17 веке английским ботаником Дж. Реем (Рис. 1). Рей отмечал, что особи разных видов отличаются друг от друга по внешним признакам и не скрещиваются между собой.

Дальнейшее развитие понятия «вид» связано с работами Карла Линнея (рис. 1) в XVIII веке.

Линней считал, что виды – это объективно существующие в природе образования, сильно отличающиеся друг от друга. При этом он считал, что признаки внутри одного вида изменяются постепенно, а между разными видами существует разрыв непрерывности.

Например, у одного вида ноготков количество зубчиков колеблется от 2 до 7, а у другого – уже от 12 до 20.

К. Линней разделял виды по формальным легко различимым критериям, не учитывая родства между видами.

Через 100 лет после Линнея Ж-Б. Ламарк построил новую классификацию, учитывающую возможное эволюционное родство живых организмов.

Ламарк как эволюционист пришел к неверному представлению об искусственности видов. То есть, он считал, что все виды так или иначе связаны переходными формами.

С этой же проблемой столкнулся и Ч. Дарвин. Он писал: «термин «вид» я считаю совершенно произвольным, придуманным ради удобства для обозначения группы особей, близко между собой схожих».

Однако, Дарвин хорошо понимал реальность, а не искусственность видов.

Современное представление о понятии «вид» сложилось уже в середине XX века в рамках синтетической теории эволюции.

Сущность современной концепции «вида» заключается в том, что все виды реальны, состоят из популяций, и у любого вида существует общая генетическая программа, выработанная в ходе эволюции.

2. Критерии вида

Виды разделяются не столько различиями, сколько обособленностью. Исходя из современной концепции вида, вытекают критерии, т. е. различия, по которым даже близкие виды можно отличать друг от друга. Ри.с схемы в тетради и на доске.

Критерии вида

hello_html_1feb99d3.png

.

В основе морфологического критерия лежит сходство внешнего и внутреннего строения между особями одного вида.

Так, например, явно различаются между собой по внешним признакам медведь и волк. В то время как волк, шакал, гиена, лисица внешне более сходны, так как принадлежат к одному семейству Волчьих.

Еще в большей степени сходна внешность видов внутри одного рода. Внутри одного вида отличия вообще малозначимы.

Этот критерий самый удобный, и поэтому широко используется в систематике. Однако особи в пределах вида иногда так сильно отличаются, что только по морфологическому критерию не всегда удается определить, к какому виду они относятся.

Вместе с тем существуют виды морфологически сходные, но особи этих видов не скрещиваются между собой. Это виды-двойники, которые исследователи открывают во многих систематических группах

Так, под названием Крыса чёрная различают два вида-двойника, имеющих в кариотипах по 38 и 42 хромосомы.

Генетический критерий основан на различии видов в их генотипах.

Виды могут отличаться по числу и форме хромосом. Но и при равенстве хромосом нуклеотидная последовательность вида остается в значительной степени уникальной.

Около 5% всех видов насекомых, птиц, рыб, земноводных, червей составляют виды-двойники.

В основу физиологического критерия положено сходство всех процессов жизнедеятельности особи одного вида. Прежде всего, это сходство размножения. Особи разных видов, как правило, не скрещиваются, или потомство их бесплодно.

Например, у многих видов мухи дрозофилы, сперма особи чужого вида вызывает иммунную реакцию, что приводит к гибели сперматозоидов в половых путях самки.

Надо иметь в виду, что есть и исключения. Существуют виды, особи которых скрещиваются и дают плодовитое потомство. Например, виды канареек, зябликов, тополей, ив.

Следующий критерий – биохимический. Он позволяет, когда это возможно, различать виды по составу и структуре характерных органических полимеров.

Географический критерий основан на том, что каждый вид занимает определённую территорию или акваторию, называемую ареалом. Он может быть большим или меньшим, прерывистым или сплошным.

Однако многие виды имеют накладывающийся друг на друга или перекрывающийся с другим ареал.

Кроме того, существуют виды, вообще не имеющие четких границ распространения, а также виды-космополиты, обитающие на огромных пространственных сушах всех континентов или океана.

Например, среди растений это пастушья сумка, одуванчик лекарственный, некоторые виды ряски, тростника

ряска малая, тростник южный

Также среди животных это постельный клоп, рыжий таракан, комнатная муха

Поэтому географический критерий, как и другие, не является абсолютным.

Экологический критерий основан на том, что каждый вид может существовать только в определенных условиях, выполняя свойственные ему функции в определенном сообществе. Так, например, лютик едкий произрастает на пойменных лугах. Лютик ползучий – по берегам рек и краям канав. Лютик жгучий – на заболоченных местах (см. видео).

Существуют, тем не менее, виды, которые не имеют строгой экологической приуроченности. К ним относятся многие сорные растения, а также виды, находящиеся под опекой человека (комнатные, культурные растения и домашние животные).

Таким образом, ни один из критериев не является универсальным. Требуется сочетание критериев, чтобы отделить виды друг от друга.

Итак, вид – это совокупность особей с общими морфологическими и физиолого-биохимическими признаками, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство.

Особи эти составляют систему популяций, занимающих определенный ареал.

Представители одного вида обычно не скрещиваются с особями другого вида.

Они обладают генетическим единством и общностью происхождения.

Вид существует во времени, он возникает, распространяется, может неопределенно долго существовать в стационарном состоянии, и затем погибает.

Вид может исчезнуть, не дав новых ветвей, а может дать начало новым видам.

Понятие «вид» поможет нам перейти к более сложным понятиям в эволюционной биологии.

 Лабораторная работа № 1

Изучение изменчивости, критериев вида, результатов искусственного отбора на сортах культурных растений.

Инструкция учебника

Образцы С\х растений.

IV.Закрепление : 1. Что такое биологический вид? Существуют ли виды в природе, или это просто удобная форма принятия реальности?

2. Кто из ученых прошлого внес наибольший вклад в изучение видов живых организмов?

3. Можно ли сказать, что какой-то из критериев вида самый главный?

4. Что такое вид-двойник?

5. Какие виды называют космополитами?

6. К какому виду относятся все люди на Земле? Достаточно ли расовых отличий для выделения отдельных видов? Обоснуйте ответ.

7. Обдумать проблему: Феномен существования видов-космополитов. Что обеспечивает целостность этих видов? Почему они не сейчас не подвержены дивергенции

V. Задание на дом : Изучение материала учебника.

Оформление лабораторной работы в тетради




Биология 11 класс Урок № 17

Тема урока: Искусственный отбор


Основное содержание урока: Учение Ч.Дарвина об искусственном отборе. Факторы эволюции пород животных и сортов растений. Демонстрация живых растений и животных, гербариев и коллекций, показ растений и животных, с индивидуальной изменчивостью и разнообразие сортов культурных растений и пород домашних животных.

Цели урока :

Оборудование :

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

о развитии естественных наук в первой половине XIX в. и появлении научных идей, повлиявших на создание и утверждение эволюционной теории (сообщения учащихся);
– об основных этапах жизненного пути Ч.Дарвина, сформировавших его мировоззрение;
– об основных выводах Ч.Дарвина, сделанных им после кругосветного путешествия, и их значение для понимания развития органического мира (рассказы учащихся).

III. Изучение нового материала :

1. Многообразие сортов и пород в Англии в 40-е гг. XIX в. (Рассказ учителя с элементами самостоятельной работы учащихся с учебником, с. 21–22.)
2. Методы английских фермеров по созданию сортов и пород, изученные Ч.Дарвином. (Рассказ учителя.)
3. Сущность искусственного отбора и его основа – наследственная изменчивость.
4. Творческая роль отбора.

IV.Закрепление : Рассмотрите рисунки, фотографии различных пород домашних животных и сортов культурных растений, принесенные учащимися или предложенных учителем. Объясните, как они были получены человеком (групповая или индивидуальная работа),
2. Можно ли объяснить разнообразие пород и сортов только изменчивостью и наследственностью? Ответ поясните.
3. Сформулируйте принцип искусственного отбора, предложенный Дарвином.


V. Задание на дом : Изучение материала учебника



Биология 11 класс Урок № 18

Тема урока: Естественный отбор


Основное содержание урока: Учение Ч.Дарвина о естественном отборе.

Цели урока : Изучить сущность естественного отбора и борьбы за существование как основных факторов эволюции.

Оборудование : Настенные таблицы «Формы естественного отбора»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Об искусственном отборе и наследственной изменчивости как главных факторах создания новых сортов растений и пород животных, об основных механизмах искусственного отбора.

III. Изучение нового материала : Естественный отбор – это основная движущая сила эволюции. Рассказ учителя Представление о естественном отборе сильно углубились благодаря современным представлениям генетики и трудам отечественных ученых И. И. Шмальгаузена и С. С. Четверикова а также многих их зарубежных коллег. Согласно современным представлениям о естественном отборе, можно выделить три его формы. 1.– это движущий отбор. Он возникает при смене условий среды и приводит к сдвигу среднего значения проявления признака в популяции под действием факторов среды (рис. 2). Новый признак или его значение должны лучше подходить к изменившимся условиям, чем старые.

hello_html_m11efc136.jpgНапример, при похолодании климата происходит отбор особей с более теплой шерстью. Классическим примером движущего отбора является эволюция окраски у берёзовой пяденицы. Окраска крыльев этой бабочки имитирует окраску покрытых серой корой деревьев. Загрязнение атмосферы, связанное с выбросами заводов и фабрик, привело к потемнению стволов деревьев. Светлые бабочки на темном фоне стали легко заметны для птиц. С середины XVII века, в популяциях березовой пяденицы стали появляться мутантные темные формы бабочек. Частота этой аллели быстро возрастала, и уже к концу XIX века некоторые городские популяции берёзовой пяденицы почти целиком состояли из темных форм. В то время как в сельских популяциях, где уровень загрязнения был ниже, по-прежнему преобладали светлые формы. Изменение признака может происходить как в сторону его усиления, так и в сторону ослабления, вплоть до полной редукции. Так, например, произошло исчезновение зрительных органов у кротов и прочих роющих животных, или редукция крыльев у нелетающих птиц и насекомых



2. Дизруптивный (разрывающий) отбор. В этом случае оставляют потомство особи с несколькими крайними вариантами признака, а особи со средним значением признака элиминируются (Рис. 4).

hello_html_m1d95183b.jpgСхема влияния дизруптивного (разрывающего) отбора на представленность признака среди особей в популяции Дарвин считал, что дизруптивный отбор ведет к дивергенции, т. е. к расхождению признаков, и служит для поддержания полиморфизма популяции. В ходе дизруптивного отбора из общего светло-жёлтого предка появились две формы бабочек: белая и желтая. Разная окраска приводит к разному нагреву крыльев. Белым бабочкам удобно летать в полдень, а желтым – утром. Светло-жёлтым бабочкам неудобно летать и днем, и утром, поэтому отбор действует как раз против среднего значения признака. 3.Стабилизирующий отбор. Он действует при постоянстве условий внешней среды, путем выбраковывания особей со значительными отклонениями признака (Рис. 5).

hello_html_50bfb4c2.jpgСхема стабилизирующего отбораОн направлен на сохранение и закрепление среднего значения признака. Например, цветы растений, которые опыляются насекомыми, очень консервативны, то есть их форма редко меняется. Это связано с тем, что насекомые-опылители не могут проникнуть в венчик цветка слишком глубокий, либо слишком узкий Поэтому гены, которые приводят к таким изменениям строения цветов, не передаются дальше и вытесняются из генофонда. Благодаря стабилизирующему отбору до наших дней сохранились т. н. живые ископаемые. До наших дней в неизменном виде дожили некоторые виды живых существ, миллионы лет назад бывшие типичными представителями флоры и фауны давно минувшей эпохи.Например, мечехвосты, древние членистоногие, жившие полмиллиарда лет назад, успешно существуют и сейчас благодаря стабилизирующему отбору. Этот вид почти вдвое старше вымерших уже динозавров. Кистеперая рыба латимерия, предки которой были широко распространены в палеозойскую эру, наглядно показывает, как могло происходить превращение плавников рыб в лапы будущих амфибий. Стабилизирующий отбор прекратил дальнейшую эволюцию ее конечностей в связи с переходом этих рыб к жизни в глубинах океана.Голосеменное растение – гинкго широко распространенное в мезозойскую эру, имеет множество переходных признаков, например  пластинчатые листья, характерные для древних покрытосеменных. Существует ещё понятие половой отбор. Он не имеет отношения к приведенной классификации, и представляет собой борьбу самцов или самок за возможность оставить потомство. Т. е. это пример внутривидовой борьбы за существование. Чаще всего, особь просто выбирает себе наиболее сильного и жизнеспособного партнера. Половая конкуренция приводит к возникновению сложных поведенческих механизмов: пению, демонстративному поведению, ухаживанию (см. видео). Нередко между самцами возникают драки, которые могут закончиться увечьем или смертью участников. Характерные кошачьи вопли по ночам обычно сопровождают именно такие схватки конкурирующих самцов. Половой отбор способствует половому диморфизму, т. е. различию во внешнем строении самцов и самок. Можно вспомнить, как отличаются петухи и куры, утки и селезни, самцы и самки оленей и моржей (см. видео). В результате полового отбора, потомство оставляют наиболее сильные, жизнеспособные и здоровые особи. Остальные отстраняются от размножения, и их гены исчезают из генофонда популяции. IV.Закрепление : 1. Что такое естественный отбор? Почему он происходит?

2. Чем отличаются естественный и искусственный отбор? 3. Чем отличаются движущий и стабилизирующий отбор? 4. Что такое разрывающий отбор? 5. Куда направлен естественный отбор? 6. Что такое половой отбор? 7. Какие виды естественного отбора действуют в популяциях человека? 8. Приведите примеры влияния разных видов естественного отбора на популяции живых существ. Можно ли наблюдать действие естественного отбора в природе? 9. Какие эксперименты могут подтвердить или опровергнуть существование естественного отбора? Заполните таблицу Сравнение естественного и искусственного отбора

Вопросы для сравнения

Искусственный отбор

Естественный отбор

Какое свойство организмов служит источником отбора?

 

 

Каков отбирающий фактор?

 

 

Какие признаки отбираются?

 

 

Каковы результаты отбора?

 

 

V. Задание на дом : Учение Ч.Дарвина о естественном отборе




Биология 11 класс Урок № 19

Тема урока: Причины борьбы за существование


Основное содержание урока: Всеобщая индивидуальная изменчивость и избыточная численность потомства.

Цели урока : Познакомить учащихся с причинами возникновения борьбы за существование у живых организмов, которое осуществляется в природе как движущей силы естественного отбора. Научить учащихся правильно определять формы борьбы за существование, сравнивать их друг с другом. Сформировать у учащихся правильное отношение к проблеме реализации идеи «борьбы за существование» в природе и человеческом обществе.

Оборудование : Таблица «Борьба за существования» «Скорость размножения организмов»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Почему в реальной жизни потомки никогда не будут точной  копией родительских форм?

Что такое наследственность?

Что такое изменчивость?

Почему возникают мутации?

III. Изучение нового материала :

Ч. Дарвин впервые пришел к мысли о том, что движущая сила всего эволюционного процесса есть результат взаимодействия организмов между собой и с внешней средой.

Ч. Дарвин обратил внимание на то, что всем живым организмам присуща способность практически «безграничного» размножения. В качестве иллюстрации он рассматривал пример с размножением слона - одного из наиболее медленно размножающихся животных. Даже в этом случае от одной пары слонов при обычном темпе размножения через 740-750 лет должно появиться около 19 млн животных.

В подавляющем большинстве случаев темп размножения организмов много выше. Например, потомство, которое потенциально способна произвести за лето одна дафния, достигает астрономической величины - более 10 млн особей, что превосходит массу Земли.

Вместе с тем неограниченного роста численности организмов в природе не наблюдается. В чем причина такого явления? Большая часть особей гибнет на разных этапах развития и не оставляет после себя потомков. Известно, что гибель тем интенсивнее, чем выше размножаемость особей данного вида.

Белуга выметывает во время нереста около миллиона икринок, и только незначительная часть из них проходит полный цикл развития и достигает зрелого возраста. То же относится и к

растениям.

По Дарвину, несоответствие между возможностью беспредельного размножения видов и ограниченностью ресурсов -главная причина борьбы за существование. Гибель потомков происходит по разным причинам. Иногда она может носить случайный

IV.Закрепление :

Назовите 3 главные движущие силы эволюции.

Что такое избыточная численность? Приведите примеры.

К чему ведёт явление избыточная численность?

Что такое борьба за существование?

Виды борьбы за существование.

Внутривидовая борьба.

Что такое борьба за существование?

Виды борьбы за существование.

Межвидовая борьба.

Что такое борьба за существование?

Виды борьбы за существование.

Борьба с абиотическими факторами.

Почему конкуренция между особями приводит к борьбе за существование? Приведите примеры

К чему приводит борьба существование?

Что такое естественный отбор?

Почему естественный отбор является результатом борьбы за существование?

V. Задание на дом Изучение материала учебника « Причины возникновения борьбы

за существование»



Составлено на основе материалов из Интернета и методических рекомендаций.




















Автор
Дата добавления 13.03.2016
Раздел Биология
Подраздел Конспекты
Просмотров1676
Номер материала ДВ-522218
Получить свидетельство о публикации

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх