Урок биологии "Видообразование. Результаты микроэволюции". Образование новых видов Презентация на тему по биологии 11класс видообразование

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Процессы видообразования

Видообразование - это качественный этап эволюционного процесса. Видообразование - процесс возникновения новых видов.

Эрнст Вальтер Майр американский ученный эволюционист, который в 1964 году в книге “Популяция, виды, эволюция” выделил основные пути видообразования.

ПЕРВЫЙ ПУТЬ ВИДООБРАЗОВАНИЯ Это процесс превращения одного вида в другой, трансформация вида-предка в вид-потомок в течение больших отрезков времени без формирования дочерних видов.

ВТОРОЙ ПУТЬ ВИДООБРАЗОВАНИЯ дивергентное видообразование Аллопатрическое географическое Симпатрическое биологическое

МИКРОЭВОЛЮЦИЯ – эволюционные процессы, протекающие в популяциях на основе Наследственной изменчивости Естественного отбора Итог – образование новых видов

Географическое (аллопатрическое) видообразование. От латинских слов allo - разный и patria - родина.

I. ПРОСТРАНСТВЕННО-ТЕРРИТОРИАЛЬНАЯ ИЗОЛЯЦИЯ Исходная популяция Начало видообразование: формирование барьера Возникновение репродуктивной изоляции Завершение видообразования

Разнообразие дарвиновских вьюрков на Галапагосских островах

II . РАССЕЛЕНИЕ ВИДА НА БОЛЬШУЮ ТЕРРИТОРИЮ Одуванчик лекарственный Одуванчик кок-сагыз

Биологичекое (симпатрическое) видообразование.

I. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЫ Долгоносик большой сосновый Долгоносик дубовый

II. БЫСТРОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ГЕНОТИПА Гибридизации с последующей полиплоидией. Путем гибридизации терна и алычи с последующей полиплоидией - возникла культурная слива. Плоды сливы Плоды алычи Плоды терна + =

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

План-конспект урока "Процессы видообразования"

План-конспект урока "Процессы видообразования" , урок биологии в 10-м классе по учебнику " Общая биология", под редакцией Д.К. Беляев, П.М. Бородин, Н.Н. Воронцов. Используется вместе с презента...

Видообразование - результат микроэволюции.

Географическое видообразование: изоляция, разрыв ареала, дивергенция, расширение ареала. Примеры: ландыш, заяц, рожь и пшеница, остров Мадагаскар, Дарвиновские вьюрки. Экологическое видиообразование: ...

Подписи к слайдам:

ВИДООБРАЗОВАНИЕ КАК РЕЗУЛЬТАТ МИКРОЭВОЛЮЦИИ
МИКРОЭВОЛЮЦИЯ, совокупность эволюционных процессов, протекающих внутри отдельных или смежных популяций вида, приводящих к изменению генетической структуры этих популяций, возникновению различий между организмами и образованию новых видов.
Видообразование – это качественный этап эволюционного процесса. Это означает, что образованием видов завершается микроэволюция и начинается макроэволюция.
Условия осуществления видообразования
При видообразовании действуют естественный отбор, приспосабливающий популяции к условиям среды их обитания, и репродуктивная изоляция, обосабливающая генофонды популяций и обеспечивающая благодаря этому обособлению расхождение видов, или дивергенцию.
Разнообразие видов, существующее в природе, огромно, их общая численность составляет несколько миллионов. Со времен возникновения жизни на Земле количество существовавших когда-либо видов, как полагают специалисты, вероятно, в 50-100 раз больше.
Пути видообразования
Пути видообразования. Слева направо – филетическое видообразование; гибридогенное происхождение вида С, дивергентное видообразование.
Пути видообразования
Первый - преобразование существующих видов (филетическое видообразование). Второй путь связан со слиянием двух существующих видов А и В и образованием нового вида С (гибридогенное происхождение)Третий путь обусловлен дивергенцией (разделением) одного предкового вида на несколько независимо эволюционирующих видов. Именно по этому пути шла в основном эволюция.
Каждый вид – это замкнутая генетическая система. Представители разных видов не скрещиваются, а если и скрещиваются, то либо не дают потомства, либо это потомство бесплодно. Следовательно, дивергентному видообразованию должно предшествовать возникновение изолированных популяций внутри предкового вида.
Формы внутривидовой изоляции
Пространственная изоляция возникает между популяциями, далеко стоящими других от друга или разделенными географическими барьерами. Экологическая изоляция - форма биологической изоляции основывается на разнообразии организмов по экологии их размножения и предпочтительному местообитанию.
Длительная внутривидовая изоляция приводит к тому, что каждая популяция эволюционирует независимо. Это ведет к генетическим различиям. Популяции становятся все менее похожими друг на друга по ряду морфологических, физиологических и поведенческих признаков, что ведет к возникновению биологических механизмов изоляции и к видообразованию.
Способы видообразования
географическое, или аллопатрическое
экологическое, или симпатрическое
Аллопатрическое (географическое) видообразование
Видообразование на разных территориях - обусловлено географической (пространственной) изоляцией. Причиной такой изоляции могут быть большие реки для сухопутных животных, горы - для равнинных и тому подобные препятствия, затрудняющие миграцию животных или разнос семян растений. Большие расстояния, разделяющие популяции, имеют такое же значение.
Вызывается разделением ареала вида на несколько изолированных частей. При этом на каждую такую часть отбор может действовать по-разному, а эффекты дрейфа генов и мутационного процесса будут явно отличаться. Тогда со временем в изолированных частях будут накапливаться новые генотипы и фенотипы. Особи в разных частях ранее единого ареала могут изменить свою экологическую нишу. При таких исторических процессах степень расхождения групп может достигнуть видового уровня.
Например:
Ландыш майский - распространен на Европейской территории России
Ландыш, произрастающий в Приморском крае и на Дальнем Востоке (у него более жесткие, покрытые восковым налетом листья и красноватые черешки.)
КУМЖА
Проходная рыба семейства лососей. Длина до 1 м, весит до 13 кг; каспийский лосось - до 51 кг. Обитает в прибрежных водах морей Европы, в том числе - в Черном, Каспийском, Балтийском и Аральском морях. На нерест идет в реки. Ценный объект промысла и разведения. Пресноводные формы кумжи - форели.
Аллопатрическое (географическое) видообразование протекает очень медленно, на протяжении сотен тысяч поколений.
Географическая изоляция
Наблюдается при разделении исходного ареала вида различными природными барьерами. В результате разделенные популяции не могут свободно скрещиваться друг с другом, что приводит к возникновению различных подвидов.
Географическая изоляция
Подвиды кумжи:БалтийскийЧерноморскийКаспийский
Симпатрическое (экологическое) видообразование
Начинается с разделения первично единой популяции на две или более группы организмов, которые затем продолжают дивергировать. Это может происходить в результате экологической специализации.
Происходит в пределах ареала исходного вида в результате биологической изоляции.Осуществляется на основе территориально единой популяции, у которой имеются четко различающиеся формы особей.Возникновение новых видов может происходить различными путями
Например: в африканским озере Виктория, которое образовались всего 12 тыс. лет назад, обитают более 500 видов рыб-цихлид, отличающиеся друг от друга по морфологии, образу жизни, поведению и ряду других признаков.
Зарождающиеся с помощью симпатрического видообразования виды часто называют «экологическими расами».
Регулярное скашивание травы в середине лета привело к образованию двух экологических рас большого погремка этого растения, различающиеся по срокам цветения: у весенней расы цветы желтые, у осенней - оранжевые. Созревание семян у третьей формы погремка приурочено к срокам жатвы.
Большой погремок
У ивового листоеда существует две экологические расы - "ивовая" и "березовая". Жуки и личинки ивовой расы способны питаться только листьями ив, березовая раса может питаться как на березе, так и на иве.
Экологическая изоляция наблюдается при несовпадении мест обитания различных форм одного вида или нескольких близких видов, например лесного (слева) и лугового (справа) коньков.
Экологическое видообразование
Иногда в пределах единого ареала отдельные популяции (1-5) различаются условиями обитания. Из-за этого изменяется фенология особей, а в дальнейшем и их морфология.
Способы симпатрического видообразования:
ПолиплоидияОтдаленная гибридизацияХромосомная перестройка
Полиплоидия
Новые виды могут образоваться в результате полиплоидизации - внезапного увеличения числа хромосом. Так, культурная слива возникла в результате скрещивания терна и алычи, с последующим удвоением числа хромосом у гибридов.
Отдаленная гибридизация
В природе может возникать также отдаленная гибридизация между видами с последующим удвоением хромосом в геноме. Например, по берегам реки Алдан растет небольшая популяция растения рябинокизильника, берущего начало от межвидового гибрида рябины и кизильника.
Рябинокизильник - вид, полученный от межвидового скрещиванияУзколокальный эндемик Якутии.
Считается, что более 1/3 всех видов цветковых растений имеет гибридогенное происхождение. Экспериментально доказано, что таково происхождение видов сливы, малины, пшеницы, капусты, хлопчатника, мятлика, пикульника, брюквы, табака, полыни, ирисов и др.
ХРОМОСОМНАЯ ПЕРЕСТРОЙКА
В результате хромосомных перестроек также может возникнуть репродуктивная изоляция, что приводит к появлению новых видов как у растений, так и у животных.
Мутантные формы плодовой мушки дрозофилы
Особенности симпатрического видообразования
Новые виды, образовавшиеся таким путём, чаще всего внешне (морфологически) очень близки к исходному виду.Лишь в случае гибридогенного возникновения может появиться новая форма, отличная от родительских.

1.Организационный момент

Взаимное приветствие учащихся и учителя, проверка готовности к уроку.

2. Повторение ранее изученного материала

Вопрос к классу:

Какую тему изучали на прошлом уроке биологии?

Для того чтобы понять новый материал, установить взаимосвязь и обеспечить целостную картину восприятия всей темы, мы повторим ряд вопросов по теме «Адаптации организмов к условиям обитания».

1. Фронтальный опрос

Назовите основные формы приспособлений организмов к условиям окружающей среды и жизни в целом

2. Учащимся предлагается на выбор:

1. Выполнить задание 1.

«Определить вид приспособительной окраски и формы у организмов».

Выполнить задание 2.

«Приспособительное значение различных признаков».

2. Заполнить таблицу индивидуальной карточки «Относительность приспособлений организмов».

Приложение.

Молодцы! Вы хорошо запомнили все, о чеммы говорили на прошлом уроке.

3. Постановка проблемного вопроса:

Сейчас мы с вами повторили некоторые адаптации, существующие у живых организмов. Приспособленности не только позволяют организмам выжить, но и делают наш мир белее ярким, разнообразным. Посмотрите клип «Живет повсюду красота», в котором показаны видеофрагменты из жизни растительных и животных сообществ.

В. Какие виды живых организмов вы видели? Сколько их было?

Проблемный вопрос :

Почему так много видов живых организмов?

Чтобы найти ответ на этот вопрос выполним небольшую лабораторную работу.

4. Лабораторная работа по группам (3 группы)

З: 1. На предложенных заготовках изображены птицы, у которых нет клюва. Ваша задача - дорисовать клюв каждой птице, которая перешла к питанию а) летающими насекомыми, б) семенами шишек, в) насекомыми, обитающими

в древесине.

2. Предположите, как мог переход к другому способу питания отразиться на внешнем облике потомков.

Приложение 2

Ребята, работа, которую вы сейчас выполняли, называется видообразованием.

Тема нашего сегодняшнего урока – видообразование как результат эволюции.

5. Изучение нового материала

Сообщение и запись темы урока.

Разъяснение целей урока.

Откройте тетрадь, запишите число и тему урока.

Задание классу:

Сформулируйте определение понятия «Видообразование».

Видообразование - процесс возникновения нового вида при определенных условиях.

Видообразование – это качественный этап эволюционного процесса.

Это означает, что образованием видов завершается микроэволюция и начинается макроэволюция.

Выделяют два способа видообразования: географическое и экологическое. Слайд 11

Познакомимся с географическим способом видообразования.

Задание классу:

1. Изучите статью «Географическое видообразование» стр. 248-250.

2. Ответьте на вопросы:

Каковы причины прекращения обмена генами между популяциями?

(Географические разделения: возникновение горной цепи, ледника, водной преграды и пр.)

Какова скорость географического видообразования?

(Протекает очень медленно, в течение сотен тысяч и миллионов лет)

Назовите путь возникновения вида в данном примере.

а) Распад популяции ландыша в результате оледенения;

б) Возникновение дарвиновских вьюрков.

(Географическое видообразование)

Рассмотрим особенности экологического видообразования.

Экологическое видообразование - происходит в пределах ареала исходного вида.

Зарождающиеся с помощью экологического видообразования виды часто называют «экологическими расами».

Экологическое видообразование может протекать несколькими способами:

а) возникновение новых видов при быстром изменении числа хромосом путем полиплоидизации;

б) превращение одного вида в другой связано с различными экологическими условиями: несовпадение мест обитания и размножения, условий обитания, пищевой специализацией и т.д.

Посмотрим анимацию «Экологическое видообразование».

Особенности экологического видообразования:

Новые виды, образовавшиеся таким путём, чаще всего внешне (морфологически) очень близки к исходному виду.

Лишь в случае гибридогенного возникновения может появиться новая форма, отличная от родительских.

6. Закрепление знаний: (фронтально)

1. Предположить, как (механизм видообразования) могли сформироваться виды, созданные вами при проведении лабораторной работы, почему? Слайд 18

2. Составьте схему географического видообразования. (Нарисуйте стрелки)

3. Назовите изображенные на картинках способы видообразования. Почему вы так считаете?

4. Чем обусловлено существование разных форм прострела? Слайд 22

7. Вывод по уроку:

Проблемный вопрос начала урока:

1. Почему же видов живых организмов так много и они такие разные?

2.Всегда ли микроэволюция приводит к образованию новых видов?

3. Какой путь видообразования самый распространенный, почему?

8. Предъявление и обсуждение домашнего задания:

По учебнику §4.11, вопросы после параграфа, термины.

Индивидуально: Приложение 3

1 . Карточка 1.

Какой тип видообразования изображен на данной карточке? Почему вы так считаете?

2. Рабочая тетрадь к учебнику стр. 41

зад. 5 -7

9. Подведение итогов урока:

Выставление оценок:

Оценки получают те учащиеся, которые выходили к доске, представители групп, активные участники урока.

10. Рефлексия

Давайте подведем итоги. Для этого вам необходимо закончить фразу (только одну, любую): « Уходя с урока, я хочу сказать …»

1. Мне было (интересно, неинтересно) на уроке_____________

2. Я (доволен(льна), не доволен(льна)) своей работой на уроке____________

3. Я (понял(ла), не понял(ла)) _____________ учебный материал на уроке.

Распечатано каждому ученику

Условия осуществления видообразования При видообразовании действуют естественный отбор, приспосабливающий популяции к условиям среды их обитания, и репродуктивная изоляция, изменяющая генофонды популяций и обеспечивающая благодаря этому обособлению расхождение видов, или дивергенцию.

Разнообразие видов, существующее в природе, огромно, их общая численность составляет несколько миллионов. Со времен возникновения жизни на Земле количество существовавших когда-либо видов, как полагают специалисты, вероятно, в раз больше.

Пути видообразования Первый преобразование существующих видов (филетическое видообразование). Второй путь связан со слиянием двух существующих видов А и В и образованием нового вида С (гибридогенное происхождение) Третий путь обусловлен дивергенцией (разделением) одного предкового вида на несколько независимо эволюционирующих видов. Именно по этому пути шла в основном эволюция.

Каждый вид – это замкнутая генетическая система. Представители разных видов не скрещиваются, а если и скрещиваются, то либо не дают потомства, либо это потомство бесплодно. Следовательно, дивергентному видообразованию должно предшествовать возникновение изолированных популяций внутри предкового вида.

Формы внутривидовой изоляции Пространственная изоляция возникает между популяциями, далеко стоящими других от друга или разделенными географическими барьерами. Экологическая изоляция - форма биологической изоляции основывается на разнообразии организмов по экологии их размножения и предпочтительному местообитанию.

Длительная внутривидовая изоляция приводит к тому, что каждая популяция эволюционирует независимо. Это ведет к генетическим различиям. Популяции становятся все менее похожими друг на друга по ряду морфологических, физиологических и поведенческих признаков, что ведет к возникновению биологических механизмов изоляции и к видообразованию.

Аллопатрическое (географическое) видообразование Видообразование на разных территориях обусловлено географической (пространственной) изоляцией. Причиной такой изоляции могут быть большие реки для сухопутных животных, горы для равнинных и тому подобные препятствия, затрудняющие миграцию животных или разнос семян растений. Большие расстояния, разделяющие популяции, имеют такое же значение.

Вызывается разделением ареала вида на несколько изолированных частей. При этом на каждую такую часть отбор может действовать по-разному, а эффекты дрейфа генов и мутационного процесса будут явно отличаться. Тогда со временем в изолированных частях будут накапливаться новые генотипы и фенотипы. Особи в разных частях ранее единого ареала могут изменить свою экологическую нишу. При таких исторических процессах степень расхождения групп может достигнуть видового уровня.

Например: Ландыш майский - распространен на Европейской территории России Ландыш, произрастающий в Приморском крае и на Дальнем Востоке (у него более жесткие, покрытые восковым налетом листья и красноватые черешки.) Ландыш закавказский (Convallaria transcaucasica) обитает в лесах Кавказа

КУМЖА Проходная рыба семейства лососей. Длина до 1 м, весит до 13 кг; каспийский лосось до 51 кг. Обитает в прибрежных водах морей Европы, в том числе в Черном, Каспийском, Балтийском и Аральском морях. На нерест идет в реки. Ценный объект промысла и разведения. Пресноводные формы кумжи форели.

Регулярное скашивание травы в середине лета привело к образованию двух экологических рас большого погремка этого растения, различающиеся по срокам цветения: у весенней расы цветы желтые, у осенней - оранжевые. Созревание семян у третьей формы погремка приурочено к срокам жатвы. Большой погремок

У ивового листоеда существует две экологические расы - "ивовая" и "березовая". Жуки и личинки ивовой расы способны питаться только листьями ив, березовая раса может питаться как на березе, так и на иве.

Отдаленная гибридизация В природе может возникать также отдаленная гибридизация между видами с последующим удвоением хромосом в геноме. Например, по берегам реки Алдан растет небольшая популяция растения рябинокизильника, берущего начало от межвидового гибрида рябины и кизильника. Рябинокизильник - вид, полученный от межвидового скрещивания Узколокальный эндемик Якутии.

Цели:

Закрепить знания учащихся об эволюционных процессах, происходящих в популяциях, познакомить с современными представлениями о видообразовании.
Дать понятия о путях, скорости и типах видообразования.
Развивать умения на основе сравнения раннее изученного материала с новым, самостоятельно делать выводы.
Воспитывать интерес к изучаемому предмету, умение связать теоретический материал с практикой жизни.

Оборудование:

таблицы “Видообразование”, “Полиплоидия”, мультимедийная установка, диск с рисунками, схемами, портретами;
тесты, карточки с вопросами.

Методика проведения урока

I. Организационный момент.

II. Проверка знаний

Работа с тестами по вариантам (Приложение 1).

Работа с карточками (3-4 ученика, остальные дополняют) (Приложение 2).

III. Подготовка к восприятию

Ребята, мы с вами сегодня продолжаем рассматривать эволюционное учение с точки зрения современных концепций и сравнивать это учение с Дарвинизмом.

Что является единицей эволюции? Почему?
К чему могут привести эволюционные процессы в популяциях?
Какие виды изоляции вам известны?

IV. Объявление темы и постановка цели

Сегодня на уроке мы продолжим знакомиться с современными эволюционистами, узнаем, что такое видообразование, его пути, типы и скорость. Продолжим развивать умение сравнивать ранее изученный материал с новым, и делать выводы на основе сравнения и узнаем, что такое микроэволюция и каковы ее результаты.

(В ходе мини-лекции вы тезисно будите записывать материал в тетрадь.)

Нас с вами окружает огромное разнообразие организмов. Много видов птиц, рыб, растений и т.д. Как оно возникло? Что лежит в основе видообразования?

Видообразование - это сложный эволюционный процесс, возникновения нового вида при определенных условиях.

Большой вклад в изучение этого процесса внес Эрнест Майр , американский ученный эволюционист который в 1964 году в книге “Популяция, виды, эволюция” выделил три основных пути видообразования:

(На экране показывается схема путей видообразования)

Филетический – из вида А образуется В

Этот путь не предполагает изменения числа видов и с ним мы познакомимся более подробно при изучении макроэволюции. А->В

2. Гибридогенное – А+В->С или А + В-> (А+В)+С

иногда даже с уменьшением числа видов. Этот путь видообразования мы рассмотрим сегодня на уроке позже.

3. Дивергентное (истинный) - А->А+В Это самый распространенный, самый древний. Именно этот путь и описывал Дарвин. Он и приводит к многообразию, т.к. способствует увеличению числа видов.

А теперь рассмотрим типы видообразования.

(На экране схема географического видообразования).

1. Аллопатрическое – основано на (allos – разный, patria – родина) географической изоляции, возникновение географических преград (хребты, проливы, каналы, города, поля, сады) приводят к появлению изолятов – географически изолированных популяций. Единый генофонд популяции разрывается на части из-за географической изоляции. Прерыв потока генов между изолятами с одной стороны и действия естественного отбора с другой приводят постепенно к репродуктивной изоляции, а значит к образованию нового вида. Таким образом, возникли разнообразные виды вьюрков на Галапагосских островах, описанные Дарвиным. Заяц-беляк распространенный почти по всей территории нашей страны, в тех областях, где зима не снежная возник заяц-русак, а в горных районах заяц-толян. Некоторые виды синиц возникли в результате географической изоляции.

(На экране рисунки вьюрков, карта распространения зайцев).

2. Симпатрическое – возникает, если дивергенция идет на одной территории. Она связана с различными условиями, иногда с пищевой специализацией. Например, 5 видов лютиков, обитающих на Европейской территории, возникли из одного исходного вида в связи с изменениями условий. В озере Байкал в течение 10 млн. лет возникло множество эндемических видов рыб и беспозвоночных: бокоплавов - 250 видов, из одного предкового. Синицы - по пищевой специализации.

(На экране рисунки синиц, лютиков, бокоплавов).

Таким образом, давайте сделаем вывод: на чем основывается видообразование? (Учащиеся на основе знаний прошлой темы делают вывод.)

ФИЗМИНУТКА.

А теперь разберемся со скоростью видообразования. Что по этому поводу утверждал Дарвин? (ответы учащихся по повторению) Да, видообразование часто идет очень медленно, но изучая формы естественного отбора, мы узнали, что иногда отбор может действовать очень быстро и это привело к внезапному видообразованию.(на экране схема)

Самостоятельная работа с учебником стр. 220 (учитель проверяет тесты)

Повторение материала по генетике.

Итак, каким образом может возникнуть новый вид?

Путем полиплоидии или отдаленной гибридизации.

(сообщения учащихся о полиплоидии).

Таким образом, возникли новые культурные сорта, но и в дикой природе эти процессы идут (шиповник, слива домашняя).

Как вы думаете в настоящее время, какое видообразование преобладает?

(ответы учащихся)

Подумайте, с чем связанно внезапное видообразование? (ответы, их корректировка: с загрязнением окружающей среды, воды, почвы, воздуха, радиации, хим. веществ, озоновых дыр и т.д. особенно ядохимикатов которые приводят к появлению новых видов вредных насекомых: комаров, моли, бабочек, колорадского жука и т.д.; затрагивается и тема птичьего гриппа.)

Вывод: (подвести, что бы ученики сделали самостоятельно.)

Что такое микроэволюция? – (это развитие внутри вида).

А что же является результатом микроэволюции?

1) Многообразие видов.

2) Приспособленность организмов к определенной среде обитания

Такие результаты и приводят к многообразию живой природы. Без видообразования немыслимо разнообразие и прогресс в природе.

V. Закрепление знаний. (Вопросы по повторению)

Теория эволюции на современном этапе исследования обогатилась данными ряда наук.

1. Какой вклад в развитие эволюционной теории внесла генетика?

2. А какой – молекулярная биология?

3. Тест для закрепления (Приложение 3) (На экране вопросы задания В 5, В6).

VI. Задание на дом: § 60, повторить §52.