Морфологический критерий вида растений. Лабораторная работа 'Изучение критериев вида (на примере цветковых растений) . 11 класс

Детский сад № 4 "Золотая рыбка"

город Карпинск Свердловской области

 

Лабораторная работа № 1 "Морфологический критерий вида". Морфологический критерий вида растений


Лабораторная работа по теме «Вид.Критерии вида»

Лабораторная работа №4

Изучение морфологического критерия вида Цель:

1. Научиться выявлять морфологические признаки растения;2. Научиться сравнивать морфологические признаки растений разных видов;3. Обосновать значение признаков растений для изучения понятия морфологического критерия вида.

Оборудование: гербарий растений разных видов – клевер белый, клевер розовый, клевер красный, клевер пашенный, лапчатка серебристая, лапчатка прямостоячая, зверобой продырявленный, зверобой, полынь горькая, полынь обыкновенная, боярышник колючий, боярышник кроваво-красный и др.

Ход работы.

Практическая часть.

    1. Рассмотрите растения двух видов одного рода, охарактеризуйте особенности внешнего строения основных органов растения (корень, стебель, листья, цветки, плоды, семена).

    2. Дайте морфологическую характеристику изучаемых видов.

    3. Результаты исследований занесите в таблицу:

    Признаки

    Названия изучаемых видов

    Сравнение признаков

    сходство

    различия

    1. Стебель:

    – высота– форма– тип стебля

     

     

     

    2. Тип корневой системы:

         

    3. Лист:

    – форма листовой пластинки– жилкование– окраска– простой или сложный– листорасположение

     

     

     

    4. Цветок:

    – формула– описание

     

     

     

    5. Плод:

    – сочный или сухой– одно или многосемянный– способ распространения– название плода

     

     

     

    4. На основе анализа своей работы ответьте на вопросы:

    – Почему возможны ошибки при установлении видовой принадлежности только по одному из критериев, например морфологическому?– Существуют ли трудности в определении вида растения, найденного в природе?– Для всех ли видов организмов характерен морфологический критерий? Ответ обоснуйте.

    5. Сделайте вывод

     

    ТЕОРИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

    Задание № 1. В указанном списке животных подсчитайте количество особей, видов и родов.

    1. Еж обыкновенный.

    2. Лисица обыкновенная.

    3. Медведь гималайский или белогрудый.

    4. Хомячок джунгарский.

    5. Заяц-беляк.

    6. Медведь бурый.

    7. Хомячок сирийский или золотистый.

    8. Заяц-русак.

    9. Еж ушастый.

    10. Лисица обыкновенная.

    (Ответ: количество особей — 10; видов — 9; родов — 5 (Еж, Лисица, Медведь, Хомячок, Заяц).)

    Паук крестовик относится к типу Членистоногие классу Паукообразные. Тело паука состоит из двух отделов – головогруди и брюшка.

    Поскольку паук относится к холоднокровным животным, его активность зависит от температуры окружающей среды.

    Пауки — раздельнополые животные. Самки обычно значительно крупнее самцов. После спаривания самец погибает, а самка плетёт из паутины кокон для яиц.

    Крестовик может поджидать добычу, сидя как в центре паутины, так и рядом с ней, на сигнальной нити. Основной добычей для него являются мухи и комары. Если в сеть попадётся что-либо не очень съедобное (например, ядовитая оса), то паук может помочь ей освободиться, обрывая паутинку.

    Существует более 1000 видов крестовиков, но в России и СНГ их несколько десятков видов. Особенно в таких местах как, Астраханская, Ростовская, Смоленская обл.

    В соматических клетках паука крестовика содержится 32 хромосомы

      Задание 3. О каких критериях идет речь в описаниях

      1. Обитающая в нескольких районах обыкновенная лисица образует несколько географических форм, постепенно сменяющих друг друга. Самые северные лисицы, обитающие в лесной зоне, самые крупные. Лисы степей и полупустынь мельче. Еще мельче лисы, живущие в среднеазиатских пустынях, и самые мелкие лисы обитают в Афганистане, Пакистане и Индии. Чем южнее обитают лисы, тем длиннее у них хвост и уши.

      2. Малярийный комар встречается и в тех районах Европы, где малярии никогда не было. Кроме того, в одних частях он предпочитает кормиться на человеке, а в других – исключительно на домашних животных; в одних районах он размножается в солоноватой воде, а в других – только в пресной. Внешне эти формы почти неразличимы, известные пока различия касаются особенностей структуры яйца, числа и ветвистости щетинок у личинок.

      3. Лебедь-шипун часто изгибает шею в виде буквы S, а клюв и голову держит наклонно к воде. При раздражении издает характерный шипящий звук, по которому и получил свое название. Распространен лебедь-шипун на изолированных участках в средней и южной полосе Европы и Азии от южной Швеции, до Монголии, Приморского края и Китая. Часто пара от пары гнездится на громадном расстоянии, а во многих районах вовсе отсутствует. Населяет заросшие водной растительностью лиманы, озера, иногда даже болота, предпочитая глухие, мало посещаемые человеком.

      4. Малый, или тундровый, лебедь распространен по тундре Азии от Кольского полуострова на западе до дельты Колымы на Востоке. Для гнездования выбирает заболоченные и низкие травянистые участки разбросанными по ним озерами, а также речные долины, изобилующие старицами и протоками.

      Брачные игры своеобразны и проходят на суше. При этом самец ходит перед самкой, вытягивает шею, временами приподнимает крылья, издавая ими особый хлопающий звук и звонко кричит.

      5. Городская ласточка. Верх головы, спина, крылья и хвост сине-черные, надхвостье и весь низ тела белые. Хвост с резкой треугольной вырезкой на конце. Обитатель горных и культурного ландшафтов. Гнездится на стенах скал и зданий. Перелетная птица. Держится стаями в воздухе или сидя на проводах, чаще других ласточек садится на землю. Гнездится колониями. Гнездо лепит из комочков глины в форме полушара с боковым входом. Кладка из 4-6 белых яиц в мае – июне. Голос – звонкое «тиррч-тиррч»

      6. Береговая ласточка. Верх головы, шеи, спина, крылья, хвост и полоса поперёк груди серовато—бурые, горло, грудь и брюшко белые. Хвост с неглубокой вырезкой.

      Населяет долины рек, где гнездится по обрывистым глиняным или песчаным берегам. Обычная или многочисленная перелетная птица. Держится стаями, гнездится колониями. Гнезда устраивает в норах по обрывистым берегам рек. Кладка из 4—6 белых яиц в мае-июле. Голос - негромкое «чирр-чирр»

      7. Род собственно зайцев, к которому относятся русак и беляк, а также еще 28 видов, довольно многочислен. Наиболее известные в России зайцы — беляк и русак. Беляка можно встретить на территории от побережья Северного Ледовитого океана до южной границы лесной зоны. Беляк получил свое название благодаря белоснежному зимнему меху. Только кончики ушей остаются у него черными весь год. Размножаются зайцы обычно два, а на юге три или даже четыре раза в год. У зайцев-беляков в выводе может быть по два, три пять, семь зайчат.

      8. Ворон — это не «муж» вороны, а самостоятельный вид.

      Ворон — один из наиболее крупных представителей семейства вороновые, весит от 0,8 до 1,5 кг. Окраска оперения, клюва и ног у него однотонного черного цвета.

      Распространен ворон почти по всему северному полушарию. Повсеместно он ведет оседлый образ жизни. Населяет леса, пустыни и горы. В безлесных местностях держится у скал, береговых обрывов речных долин. Спаривание и брачные игры на юге страны отмечаются в первой половине февраля, на севере — в марте. Пары постоянны. Гнезда обычно помещаются на вершинах высоких деревьев. В кладке от 3 до 7, чаще 4—6, яиц голубовато-зеленой окраски с темными отметинами.

       

      Название критерия

      Признаки особей по критерию

      Исключение

      1. Морфологический

      Сходство внешнего и внутреннего строения организмов.

      Виды-двойники, половой диморфизм, полиморфизм.

      2. Физиологический

      Сходство всех процессов жизнедеятельности и возможность получения плодовитого потомства при скрещивании.

      У разных видов сходство процессов жизнедеятельности. Наличие межвидовых гибридов.

      3. Экологический

      Сходство по способам питания, местам обитания, наборам факторов внешней среды, необходимых для существования.

      Экологические ниши разных видов перекрываются.

      4. Географический

      Занимают определённый ареал.

      Космополиты. Совпадение ареалов разных видов.

      5. Биохимический

      Сходство по биохимическим параметрам – состав и структура белков, нуклеиновых кислот.

      Есть очень близкие по биохимическому составу виды.

      6. Этологический

      Сходство в поведении. Особенно в брачный период (ритуалы ухаживания, брачные песни и т. д.).

      Существуют виды с близким поведением.

      7. Цитогенетический

      а) Цитологический

      Особи одного вида скрещиваются между собой и дают плодовитое потомство (основан на сходстве числа хромосом, их формы и строения).

      Хромосомный полиморфизм в пределах вида; у многих разных видов число хромосом одинаково.

      б) Генетический

      Генетическая изоляция видов. Наличие механизмов изоляции. Важнейшие из них — это гибель мужских гамет (генетическая несовместимость), гибель зигот, нежизнеспособность гибридов, их стерильность, наконец, невозможность найти полового партнера и дать жизнеспособное плодовитое потомство

      Собака и волк, тополь и ива, канарейка и зяблик дают плодовитое потомство. (Наличие межвидовых гибридов)

       Итак, видовые критерии, по которым мы отличаем один вид другого, в совокупности обусловливают генетическую изоляцию видов, обеспечивая самостоятельность каждого вида и разнообразие в природе. По сути, в выработке этих изолирующих видовых признаков и заключается процесс формирования видов. Именно поэтому изучение видовых критериев имеет определяющее значение для понимания механизмов процесса эволюции, происходящего на нашей планете.

      xn--j1ahfl.xn--p1ai

      Лабораторная работа "Морфологический критерий вида"

      Лабораторная работа

      «Морфологический критерий вида»

      Цель: составить морфологическую характеристику двух растений одного рода, сравнить их и сделать вывод о причинах сходства и различий.

      Оборудование: живые растения, гербарные материалы (рисунки как дополнительный источник информации).

      Ход работы:

      1.Изучить особенности внешнего строения растений

      2. Прочесть описание разновидностей растений

      одного вида

      3. Указать отличительные черты

      4. На основе изученного материала сделать выводы об отличительных признаках растений одного вида

      ХОД РАБОТЫ.

      Параметры

      Растение № 1

      Название

      ТИП КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ

      Растение № 2

      ЛИСТЬЯ:

      простые – сложные

      тип жилкования

      прикрепление на стебле

      листорасположение

      СТЕБЕЛЬ:

      травянистый или одревесневший

      прямостоячий, стелющийся, цепляющийся, вьющийся

      ЦВЕТОК

      СОЦВЕТИЕ

      ПЛОД

      Вывод: (о чем свидетельствуют черты сходства и различия).

      Клевер луговой

      Клевер ползучий

      Клевер ползучий  — многолетнее травянистое растение. Корневая система  стержневая, ветвящаяся. Стебель  ползучий, стелющийся, укореняющийся в узлах, ветвистый, голый, часто полый. Листья  длинночерешчатые, трёхраздельные, их  листочки  широкояйцевидные, на верхушке выемчатые.  Черешки  восходящие, до 30 см длиной. Соцветия  головки  пазушные, почти шаровидные, рыхлые, до 2 см в поперечнике.  Венчик  белый или розоватый, по отцветании буреют; цветки слегка ароматные. В цветке 10 тычинок, девять из них сросшиеся нитями в трубочку, одна — свободная . Пыльцевые зёрна  жёлтого цвета. Плод  —  боб  продолговатый, плоский, содержит от трёх до четырёх почковидных или сердцевидных  семян  серо-жёлтого или оранжевого цвета. Начало созревания семян — июнь — июль. Размножается как семенами, так и  вегетативно .

      Клевер луговой  —  двулетнее , но чаще  многолетнее   травянистое  растение, достигает в высоту 15—55 см. Ветвистые  стебли  приподнимающиеся. Листья  тройчатые, с широкояйцевидными мелкозубчатыми долями,  листочки  по краям цельные, с нежными ресничками по краям. Соцветия   головки  рыхлые, шаровидные, сидят часто попарно и нередко прикрыты двумя верхними листьями.  Венчик  красный, изредка белый или неодноцветный;  чашечка с десятью жилками. Плод  — яйцевидный, односемянный  боб ;  семена  то округлые, то угловатые, то желтовато-красные, то фиолетовые. Цветёт в июне — сентябре. Плоды созревают в августе — октябре. Размножается как семенами, так и  вегетативно .  

      compedu.ru

      Морфологический критерий вида

      В процессе практической человеческой деятельности складывалось понятие о виде. При описании животных это понятие применял уже Аристотель. Однако достаточно продолжительный период определение "вид" не было наделено научным содержанием и применялось в качестве логического термина. Статус единицы классификации рассматриваемое понятие приобрело в процессе развития систематики. Джон Рей (английский натуралист) разработал представление о виде как о компоненте систематики. При этом ученым было выделено три важнейших характеристики этой единицы. Так, вид, по мнению Рея, являет собой множество организмов, для которых характерно общее происхождение. Эта систематическая единица объединяет в себе сходные по морфологическим и физиологическим признакам организмы. Кроме того, она является самостоятельно воспроизводящейся системой.

      Происхождение Рей считал главным показателем. Так, к одному виду натуралист относил похожие растения, воспроизводящие из своих семян себе подобных.

      Значительное расширение понятия вида, а также его углубление произошло благодаря работам Линнея, показавшего, что вид являет собой реальную элементарную и устойчивую единицу живой природы, обособленную от прочих видов. Это понятие стало применяться в качестве главной классификации животных и растений. Однако в те времена вид рассматривали как следствие творческого действия.

      Ламарк провозгласил в своих трудах положение о том, что в природе не существует неизменных систематических единиц растений и животных. Виды постоянно превращаются, изменяются, переходят в иные виды. В связи с этим, по мнению Ламарка, старую систематическую единицу нельзя отделить от новой. Таким образом, французский натуралист пришел к выводу об отрицании реальности вида, утверждая при этом идею о развитии.

      Дарвиновское учение основывалось на другом положении. Это положение было научно обосновано. В соответствии с ним развивающийся реальный вид обусловлен историческим развитием под влиянием естественного отбора. В соответствии с дарвиновским учением осуществлялось комплексное исследование систематических единиц. Так, проводилось изучение морфологического критерия вида, а также экспериментальное, генетическое исследование структуры и путей его формирования. Эти мероприятия имели решающее значение при обосновании популяционного аспекта систематической единицы как главной формы развития и существования органического мира в целом.

      Сегодня считается, что органическая среда включает в себя многообразие жизненных форм. При этом "вид" является универсальным явлением для всей живой природы. Рассматриваемая систематическая единица формируется по ходу эволюционных преобразований, обусловленных естественным отбором. В результате она представляет собой конкретный этап (звено) развития живых организмов и является главной формой существования на планете жизни.

      Один вид отличается от другого по набору общих особенностей – критериев. В комплексе эти признаки формируют реальность систематических единиц.

      Морфологические критерии вида основываются на наличии у всех особей одного вида определенных наследственных признаков. Особи в рамках одной систематической единицы, другими словами, обладают сходным внешним и внутренним строением. Морфологический критерий вида считается достаточно удобным и простым признаком. Более того, данная характеристика применялась систематиками ранее остальных признаков и в течение определенного периода являлась основной. Однако необходимо отметить, что морфологический критерий вида довольно относителен. Этот признак является необходимым, но недостаточным. Морфологический критерий вида не позволяет различать систематические единицы, имеющие существенное сходство в строении, но не скрещивающиеся друг с другом. Например, систематические единицы-двойники. Так, название "малярийный комар" включает в себя порядка пятнадцати видов, неразличимых внешне, однако ранее считавшихся одним видом. Установлено, что порядка 5% всех систематических единиц являются двойниками. Таким образом, морфологический критерий вида не может являться единственным признаком различия.

      fb.ru

      Лабораторная работа № 1 "Морфологический критерий вида".

      Лабораторная работа № 1.

      Морфологический критерий вида.

      Цель: составить морфологическую характеристику двух растений одного рода, сравнить их и сделать вывод о причинах сходства и различий.

      Оборудование: живые растения, гербарные материалы (рисунки как дополнительный источник информации).

      ХОД РАБОТЫ:

      Вывод: (о чем свидетельствуют черты сходства и различия)

      Колокольчик персиколистный.

      Колокольчик персиколистный – C. persicifolia L. Это многолетнее растение со стройными, прямостоячими, гладкими стеблями. Достигает в высоту 40—100 и даже 160 см. Содержит млечный сок. Корневая система придаточная, мочковатая на лугах и бахромчатая в лесных фитоценозах. Листорасположение очередное. Листья цельные, без прилистников и опушения. Листовые пластинки линейно-ланцетные, заостренные с редко городчато-зубчатым краем, в нижней части побега с сильно оттянутым основанием. Цветки — голубого, сине-фиолетового или светло-лилового цвета (редко белого), расположены на коротких цветоножках, собраны в однобокую верхушечную кисть из трёх — восьми цветков или одиночные. Венчик ширококолокольчатый, крупный, до 3,5 см длиной и в диаметре, разделён на доли не более чем на 1⁄3. Чашечка вдвое короче венчика, обратноконическая, бороздчатая, с длинными заострёнными цельнокрайними зубцами. Цветёт в июне — июле. Плод — многосеменная  коробочка с десятью жилками.

      Колокольчик широколистный.

      Мощное многолетнее растение высотой до 1,5 метров. Стебель прямой, голый. Листья крупные, до 10 см, неравномерно пильчатые. На обеих сторонах листья покрыты редким мягким пушком. Колокольчик широколистный имеет кистевидные соцветия. Цветки крупные, фиолетового окраса. Редко встречаются белые цветы.

      Плод имеет форму коробочки с тремя порами у основания. Семена уплощенные, светло-коричневого цвета, имеют яйцевидную форму.

      Колокольчик, произрастающий в естественных условиях, отличается устойчивостью к вредителям и болезням. Теневынослив, к почвам нетребователен.

      Растение используется цветоводами как декоративное насаждение. Чаще всего его можно видеть в групповых посадках. Используется также флористами для составления букетов. Как культурное растение выращивается с 1576 года.

      Лабораторная работа № 1.

      Морфологический критерий вида.

      Цель: составить морфологическую характеристику двух животных одного рода, сравнить их и сделать вывод о причинах сходства и различий.

      Оборудование: иллюстрации животных (рисунки как дополнительный источник информации).

      ХОД РАБОТЫ:

      Вывод: (о чем свидетельствуют черты сходства и различия).

      Заяц – беляк и заяц – русак. Наиболее известны в России зайцы – беляк и русак. Заяц-беляк: обитает в тундровой, лесной и частично лесостепной зоне Северной Европы,  России, Сибири, Казахстана, Забайкалья, Дальнего Востока. Заяц – русак: в пределах России водится по всей Европейской части  страны до северных побережий Ладожского  и Онежского озер. Заяц-беляк. Длина тела 44 – 74 см. Хвост в виде пушистого белого шарика, кончики ушей черные. Остальная окраска буроватая или серая летом и чисто-белая зимой. На лапах зимой отрастают меховые «лыжи». Следы широкие, округлые, отпечатки задних лап лишь ненамного больше передних. Задние ноги намного длиннее передних и при движении выносятся далеко вперед. Длина следа задней лапы 12-17 см, ширина 7-12 см.

      Заяц-русак.  Длина тела 55 – 74 см. Хвост сверху и кончики ушей черные. Остальная окраска рыжевато-серая с черноватой рябью, зимой светлее, особенно на брюхе и боках.

      У беляка и русака уши длиннее головы, хвост снизу белый, шерсть мягкая. Шкурка непрочная и слабо прикреплена к телу, поэтому клочья шкуры часто остаются в зубах хищников. У русаков длина следа задней лапы 14-18 см, ширина 3-7 см. Задние ноги намного длиннее передних и при движении выносятся далеко вперед.

      Беляк — растительноядное животное с чётко выраженной сезонностью питания. Весной и летом он кормится зелёными частями растений. Местами поедает хвощи и грибы, в частности, олений трюфель, который выкапывает из земли. В летнее время русак питается растениями и молодыми побегами деревьев и кустарников. Чаще всего съедает листья и стебли, но может выкапывать и корни. Охотно поедает овощные и бахчевые культуры. Беляк очень плодовит. За лето зайчиха приносит 2—3 помета из 3—5, иногда даже 11 потомков. Весной и осенью беляк линяет. Весенняя линька начинается в марте и кончается в мае. Живут беляки 8—9 лет, иногда доживают до 10, обычно же гибнут значительно раньше. Заяц-русак: пометов бывает 2—3 и даже 4. Весенний помет из 1—2 зайчат, более поздний из 3—4 (до 8). Беляк — важный объект промысловой охоты, особенно на севере. Русак является ценным промысловым животным, объектом любительской и спортивной охоты.

      Заяц – беляк Заяц – русак

      infourok.ru

      Урок онлайн. Вид. Критерии вида — Современные уроки биологии

      ПОПУЛЯЦИОННО-ВИДОВОЙ УРОВЕНЬ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ

      Рассмотренные ранее биологические явления и механизмы, относящиеся к молекулярно-генетическому, клеточному и онтогенетическому уровням организации жизни, в пространственном отношении ограничивались отдельно взятым организмом (многоклеточным или, одноклеточным, прокариотическим или эукариотическим), а во временном — его онтогенезом, или жизненным циклом. Популяционно-видовой уровень организации относится к категории надорганизменных.

      Жизнь представлена отдельными видами, являющимися совокупностями организмов, которые обладают свойствами наследственности и изменчивости.

      Эти свойства становятся основой эволюционного процесса. Механизмами, обусловливающими такой результат, являются избирательная выживаемость и избирательное размножение особей, принадлежащих к одному виду. В природных условиях особенно интенсивно размножение происходит в популяциях, которые являются минимальными самовоспроизводящимися группами особей внутри вида.

       Каждый из некогда существовавших или ныне живущих видов представляет собой итог определенного цикла эволюционных преобразований на популяционно-видовом уровне, закрепленный изначально в его генофонде. Последний отличается двумя важными качествами. Во-первых, он содержит биологическую информацию о том, как данному виду выжить и оставить потомство в определенных условиях окружающей среды, а во-вторых, обладает способностью к частичному изменению содержания заключенной в нем биологической информации. Последнее является основой эволюционной и экологической пластичности вида, т.е. возможности приспособиться к существованию в иных условиях, меняющихся в историческом времени или от территории к территории. Популяционная структура вида, приводящая к распаду генофонда вида на генофонды популяций, способствует проявлению в исторической судьбе вида в зависимости от обстоятельств обоих отмеченных качеств генофонда — консервативности и пластичности.

      Таким образом, общебиологическое значение популяционно-видового уровня состоит в реализации элементарных механизмов эволюционного процесса, обусловливающих видообразование.

      Значение происходящего на популяционно-видовом уровне для здравоохранения определяется наличием наследственных болезней, заболеваний с очевидной наследственной предрасположенностью, а также выраженными особенностями генофондов разных популяций людей. Процессы, происходящие на этом уровне, в сочетании с экологическими особенностями различных территорий составляют основу перспективного направления современной медицины — эпидемиологии неинфекционных болезней.

      БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВИД. ПОПУЛЯЦИОННАЯ СТРУКТУРА ВИДА.

      1. ПОНЯТИЕ О ВИДЕ

      Видом называют совокупность особей, сходных по основным морфологическим и функциональным признакам, кариотипу, поведенческим реакциям, имеющих общее происхождение, заселяющих определенную территорию (ареал), в природных условиях скрещивающихся исключительно между собой и при этом производящих плодовитое потомство.

      Видовая принадлежность особи определяется по соответствию ее перечисленным критериям: морфологическому, физиолого-биохимическому, цитогенетическому, этологическому, экологическому и др. Наиболее важные признаки вида — его генетическая (репродуктивная) изоляция, заключающаяся в нескрещиваемости особей данного вида с представителями других видов, а также генетическая устойчивость в природных условиях, приводящая к независимости эволюционной судьбы.

      Со времен К. Линнея вид является основной единицей систематики. Особое положение вида среди других систематических единиц (таксонов) обусловливается тем, что это та группировка, в которой отдельные особи существуют реально. В составе вида в природных условиях особь рождается, достигает половой зрелости и выполняет свою главную биологическую функцию: участвуя в репродукции, обеспечивает продолжение рода. В отличие от вида таксоны надвидового ранга, такие, как род, отряд, семейство, класс, тип, не являются ареной реальной жизни организмов. Выделение их в естественной системе органического мира отражает результаты предшествующих этапов исторического развития живой природы. Распределение организмов по надвидовым таксонам указывает на степень их филогенетического родства.

      Важнейшим фактором объединения организмов в виды служит половой процесс. Представители одного вида, скрещиваясь друг с другом, обмениваются наследственным материалом. Это ведет к перекомбинации в каждом поколении генов (аллелей), составляющих генотипы отдельных особей. В результате достигаются нивелировка различий между организмами внутри вида и длительное сохранение основных морфологических, физиологических и прочих признаков, отличающих один вид от другого. Благодаря половому процессу происходит также объединение генов (аллелей), распределенных по генотипам разных особей, в общий генофонд (аллелофонд)1 вида. Этот генофонд заключает в себе весь объем наследственной информации, которым располагает вид на определенном этапе его существования.

       Определение вида, приведенное выше, не может быть применено к размножающимся бесполым путем агамным (некоторые микроорганизмы, синезеленые водоросли), самооплодотворяющимся и строго партеногетическим организмам. Группировки таких организмов, эквивалентные виду, выделяют по сходству фенотипов, общности ареала, близости генотипов по происхождению. Практическое использование понятия «вид» даже у организмов с половым размножением нередко затруднено. Это обусловлено динамичностью видов, проявляющейся во внутривидовой изменчивости, «размытости» границ ареала, образовании и распаде внутривидовых группировок различного объема и состава (популяций, рас, подвидов). Динамичность видов является следствием действия элементарных эволюционных факторов.

      2. ПОНЯТИЕ О ПОПУЛЯЦИИ

       В природных условиях организмы одного вида расселены неравномерно. Имеет место чередование участков повышенной и пониженной концентрации особей. В результате вид распадается на группировки или популяции, соответствующие зонам более плотного заселения. «Радиусы индивидуальной активности» отдельных особей ограничены. Так, виноградная улитка способна преодолеть расстояние в несколько десятков метров, ондатра —в несколько сотен метров, песец — в несколько сотен километров. Благодаря этому размножение (репродуктивные ареалы) в основном приурочено к территориям с повышенной плотностью организмов.

      Вероятность случайных скрещиваний (панмиксии), обусловливающих из поколения в поколение эффективную перекомбинацию генов, внутри «сгущений» оказывается выше, чем в зонах между ними и для вида в целом. Таким образом, в репродуктивном процессе генофонд вида представлен генофондами популяций.

      Популяцией называют минимальную самовоспроизводящуюся группу особей одного вида, населяющих определенную территорию (ареал) достаточно долго (в течение многих поколений). В популяции фактически осуществляется сравнительно высокий уровень панмиксии, и она в определенной степени отделена от других популяций той или иной формой изоляции.

       

      2.1. Экологическая характеристика популяции

      Экологически популяция характеризуется величиной, оцениваемой по занимаемой территории (ареалу), численности особей, возрастному и половому составу. Размеры ареала зависят от радиусов индивидуальной активности организмов данного вида и особенностей природных условий на соответствующей территории. Численность особей в популяциях организмов разных видов различается. Так, количество стрекоз Leucorrhinia albifrons в популяции на одном из подмосковных озер достигало 30 000, тогда как численность земляной улитки Cepaea nemoralis оценивалась в 1000 экземпляров. Существуют минимальные значения численности, при которых популяция способна поддерживать себя во времени. Сокращение численности ниже этого минимума приводит к вымиранию популяции.

      Величина популяции постоянно колеблется, что зависит от изменений экологической ситуации. Так, осенью благоприятного по кормовым условиям года популяция диких кроликов на одном из островов у юго-западного побережья Англии состояла из 10 000 особей. После холодной малокормной зимы число особей снизилось до 100.

      Возрастная структура популяций организмов разных видов варьирует в зависимости от продолжительности жизни, интенсивности размножения, возраста достижения половой зрелости. В зависимости от вида организмов она может быть то более, то менее сложной. Так, у стадных млекопитающих, например дельфинов белух Delphinapterus leucas, в популяции одновременно находятся детеныши текущего года рождения, подросший молодняк прошлого года рождения, половозрелые, но, как правило, не размножающиеся животные в возрасте 2—3 лет, взрослые размножающиеся особи в возрасте 4—20 лет. С другой стороны, у землероек Sorex весной рождаются 1—2 приплода, вслед за чем взрослые особи вымирают, так что осенью вся популяция состоит из молодых неполовозрелых животных.

      Половой состав популяций обусловливается эволюционно закрепленными механизмами формирования первичного (на момент зачатия), вторичного (на момент рождения) и третичного (во взрослом состоянии) соотношения полов. В качестве примера рассмотрим изменение полового состава популяции людей. На момент рождения оно составляет 106 мальчиков на 100 девочек, в возрасте 16—18 лет выравнивается, в возрасте 50 лет насчитывает 85 мужчин на 100 женщин, а в возрасте 80 лет — 50 мужчин на 100 женщин.

       2.2. Генетические характеристики популяции

      Генетически популяция характеризуется ее генофондом (аллелофондом). Он представлен совокупностью аллелей, образующих генотипы организмов данной популяции. Генофонды природных популяций отличает наследственное разнообразие (генетическая гетерогенность, или полиморфизм), генетическое единство, динамическое равновесие доли особей с разными генотипами.

      Наследственное разнообразие заключается в присутствии в генофонде одновременно различных аллелей отдельных генов. Первично оно создается мутационным процессом. Мутации, будучи обычно рецессивными и не влияя на фенотипы гетерозиготных организмов, сохраняются в генофондах популяций в скрытом от естественного отбора состоянии. Накапливаясь, они образуют резерв наследственной изменчивости. Благодаря комбинативной изменчивости этот резерв используется для создания в каждом поколении новых комбинаций аллелей. Объем такого резерва огромен. Так, при скрещивании организмов, различающихся по 1000 локусов1, каждый из которых представлен десятью аллелями, количество вариантов генотипов достигает 101000, что превосходит число электронов во Вселенной.

      Генетическое единство популяции обусловливается достаточным уровнем панмиксии. В условиях случайного подбора скрещивающихся особей источником аллелей для генотипов организмов последовательных поколений является весь генофонд популяции. Генетическое единство проявляется также в общей генотипической изменчивости популяции при изменении условий существования, что обусловливает как выживание вида, так и образование новых видов.

      2.3. Частоты аллелей. Закон Харди — Вайнберга

      В пределах генофонда популяции доля генотипов, содержащих разные аллели одного гена; при соблюдении некоторых условий из поколения в поколение не изменяется. Эти условия описываются основным законом популяционной генетики, сформулированным в 1908 г. английским математиком Дж. Харди и немецким врачом-генетиком Г. Вайнбергом. «В популяции из бесконечно большого числа свободно скрещивающихся особей в отсутствие мутаций, избирательной миграции организмов с различными генотипами и давления естественного отбора первоначальные частоты аллелей сохраняются из поколения в поколение».

      Допустим, что в генофонде популяции, удовлетворяющей описанным условиям, некий ген представлен аллелями А1 и А2, обнаруживаемыми с частотой р и q. Так как других аллелей в данном генофонде не встречается, то р+q = 1. При этом q = 1—р.

      Соответственно особи данной популяции образуют р гамет с аллелем А1 и q гамет с аллелем А2. Если скрещивания происходят случайным образом, то доля половых клеток, соединяющихся с гаметами А1, равна р, а доля половых клеток, соединяющихся с гаметами A2, — q. Возникающее в результате описанного цикла размножения поколение F1 образовано генотипами AlA1, A1A2, A2A2, количество которых соотносится как (р + q) (р + q) = р2 + 2pq + q2 (рис. 10.2). По достижении половой зрелости особи AlAi и АгА2 образуют по одному типу гамет — A1 или A2 — с частотой, пропорциональной числу организмов указанных генотипов (р и q). Особи A1A2 образуют оба типа гамет с равной частотой 2pq/2.

      Таким образом, доля гамет A1 в поколении F1 составит р2 + 2pq/2 = р2 + р(1—р) = p, а доля гамет А2 будет равна q2 + 2pq/2 = q2 + + q(l-q) = q.

      Так как частоты гамет с разными аллелями в поколении fi в сравнении с родительским поколением не изменены, поколение F2 будет представлено организмами с генотипами AlA1, A1A2 и А2А2 в том же соотношении р2 + 2pq + q2. Благодаря этому очередной цикл размножения произойдет при наличии р гамет A1 и q гамет А2. Аналогичные расчеты можно провести для локусов с любым числом аллелей. В основе сохранения частот аллелей лежат статистические закономерности случайных событий в больших выборках.

      Уравнение Харди—Вайнберга в том виде, в котором оно рассмотрено выше, справедливо для аутосомных генов. Для генов, сцепленных с полом, равновесные частоты генотипов AlA1, A1A2 и А2А2 совпадают с таковыми для аутосомных генов: р2 + 2pq + q2. Для самцов (в случае гетерогаметного пола) в силу их гемизиготности возможны лишь два генотипа A1— или А2 —, которые воспроизводятся с частотой, равной частоте соответствующих аллелей у самок в предшествующем поколении: р и q. Из этого следует, что фенотипы, определяемые рецессивными аллелями сцепленных с хромосомой Х генов, у самцов встречаются чаще, чем у самок.

      Так, при частоте аллеля гемофилии, равной 0,0001, это заболевание у мужчин данной популяции наблюдается в 10 000 раз чаще, чем у женщин (1 на 10 тыс. у первых и 1 на 100 млн. у вторых).

      Еще одно следствие общего порядка заключается в том, что в случае неравенства частоты аллеля у самцов и самок разность между частотами в следующем поколении уменьшается вдвое, причем меняется знак этой разницы. Обычно требуется несколько поколений для того, чтобы возникло равновесное состояние частот у обоих полов. Указанное состояние для аутосомных генов достигается за одно поколение.

      Закон Харди — Вайнберга описывает условия генетической стабильности популяции. Популяцию, генофонд которой не изменяется в ряду поколений, называют менделевской. Генетическая стабильность менделевских популяций ставит их вне процесса эволюции, так как в таких условиях приостанавливается действие естественного отбора. Выделение менделевских популяций имеет чисто теоретическое значение. В природе эти популяции не встречаются. В законе Харди — Вайнберга перечислены условия, закономерно изменяющие генофонды популяций. К указанному результату приводят, например, факторы, ограничивающие свободное скрещивание (панмиксию), такие, как конечная численность организмов в популяции, изоляционные барьеры, препятствующие случайному подбору брачных пар. Генетическая инертность преодолевается также благодаря мутациям, притоку в популяцию или оттоку из нее особей с определенными генотипами, отбору.

       

      2.4. Место видов и популяций в эволюционном процессе

      Вследствие общей адаптивной (приспособительной) направленности эволюции виды, возникающие в результате этого процесса, являются совокупностями организмов, так или иначе приспособленных к определенной среде. Эта приспособленность сохраняется на протяжении длительного ряда поколений благодаря наличию в генофондах и передаче потомству при размножении соответствующей биологической информации. Из этого следует, что при мало меняющихся условиях обитания сохранность вида во времени зависит от стабильности, консерватизма его генофонда. С другой стороны, стабильные генофонды не обеспечивают выживания в случае изменения условий жизни в историческом развитии планеты. Такие генофонды дают меньше возможностей для расширения ареала вида и освоения новых экологических ниш в текущий исторический период.

      Популяционная структура вида позволяет совместить долговременность приспособлений, сформировавшихся на предшествующих этапах развития, с эволюционными и экологическими перспективами. Генофонд вида фактически распадается на генофонды популяций, каждый из которых отличается собственным направлением изменчивости. Популяции — это генетически открытые в рамках вида группировки организмов.

      Межпопуляционные миграции особей, сколь бы незначительными они ни были, препятствуют углублению различий и объединяют популяции в единую систему вида. Однако в случае длительной изоляции некоторых популяций от остальной части вида первоначально минимальные различия нарастают. В конечном итоге это приводит к генетической (репродуктивной) изоляции, что и означает появление нового вида. В эволюционный процесс непосредственно включены отдельные популяции, а завершается он образованием вида.

      Таким образом, популяция является элементарной эволюционной единицей, тогда как вид — качественным этапом эволюции, закрепляющим ее существенный результат.

      biology-online.ru

      Лабораторная работа 'Изучение критериев вида (на примере цветковых растений) . 11 класс

      ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

      ИЗУЧЕНИЕ КРИТЕРИЕВ ВИДА (на примере цветковых растений и насекомых)

      В основе эволюционной теории Ч. Дарвина лежит представление о виде.

      Видом называют совокупность особей, обладающих наследственным сходством морфологических, физиологических и биохимических особенностей, свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство, приспособленных к определенным условиям существования и занимающих в природе определенную территорию - ареал. Виды отличаются друг от друга многими признаками. Характерные для вида признаки и свойства называют критериями.

      Для выделения той или иной группы особей в отдельный вид существует ряд критериев. Чтобы отнести какую-либо особь к определенному виду, следует провести анализ всех критериев.

      Главным из них считают морфологический.

      Морфологический критерий основан на внешнем и внутреннем сходстве особей одного вида. По внешнему виду, размерам, окраске можно легко отличить один вид от другого. Например, клевер красный от клевера пашенного, василек синий от василька лугового, ласточку городскую от ласточки деревенской и др. Этот критерий самый удобный, а поэтому широко используется в систематике. Однако он недостаточен для различия видов, которые имеют внешнее сходство (виды-двойники). Так, под названием «крыса черная» различают два вида-двойника, имеющих 38 и 42 хромосомы. Затруднительно использование морфологического критерия при диагностике одомашненных видов. Породы, выведенные человеком, могут значительно отличаться друг от друга, оставаясь в пределах одного вида (например, породы собак, голубей и др.).

      Генетический критерий основан на сходстве кариотипов (наборов хромосом). Для каждого вида характерны определенный набор хромосом, их размеры, форма, количество. Этот критерий относят к важным, но не универсальным, так как существуют хромосомные и геномные мутации.

      Физиологический подразумевает сходство всех процессов жизнедеятельности (обмен веществ, размножение и другое) у особей одного вида и объясняет степень половой изоляции групп организмов.

      Биохимический позволяет различать виды по биохимическим параметрам (структуре белков, их составу, структуре нуклеиновых кислот и др.).

      Этологический критерий связан с межвидовыми различиями в поведении у животных. У птиц для распознавания видов широко используется анализ песен. По характеру издаваемых звуков различаются разные виды насекомых. Разные виды североамериканских светляков различаются по частоте и цвету световых вспышек.

      Географический основан на том, что каждый вид занимает свой ареал. Но на одном ареале могут обитать несколько видов, поэтому и этот критерий не универсальный.

      Экологический учитывает совокупность условий, к которым приспособлен вид. Таким образом, каждый вид занимает определенную экологическую нишу. Так, например, лютик едкий произрастает на пойменных лугах, лютик ползучий - по берегам рек, лютик жгучий - на заболоченных местах. Но экологические ниши пересекаются, поэтому критерий не универсален.

      Таким образом, ни один из критериев в отдельности не может служить для определения вида. Охарактеризовать вид можно по совокупности всех критериев.

      Цель работы: доказать, что для установления принадлежности особи к данному виду необходимо знать несколько критериев, характеризующих особь всесторонне.

      Ход работы:

      1. Заполнить таблицу, составив морфологическую, физиологическую, эколого-географическую и др. характеристики цветковых растений. На основе сравнения характеристик сделать вывод о видовой принадлежности этих организмов, причинах сходства и различия (можно ли только на основании рассмотренных вами критериев судить о видовой принадлежности данных организмов? Почему?).

      Критерии вида

      Показатели критерия для объекта ...

      Показатели критерия для объекта ...

      1.

      2.

      3.

      4.

      5.

      1. Охарактеризуйте виды насекомых по ряду критериев. Результаты запишите в таблицу. Какие критерии учитывались при определении изученных животных к одному из видов?

      РОМАШКА АПТЕЧНАЯ (РОМАШКА ЛЕКАРСТВЕННАЯ)

      Род Ромашка, семейство Астровые (Сложноцветные). Травянистое однолетнее растение, высотой до 60 см, с сильным специфическим запахом. Всё растение голое, без опушения. Корень стержневой, слабо разветвлённый, светло-бурый. Стебель прямостоячий или восходящий, внутри полый, тонкий, ребристый, от основания ветвистый, доверху облиственный. Листья сидячие, очередные, у основания немного расширенные, в общем очертании яйцевидные или широко-ланцетные, длиной 15-60 мм, шириной 5-18 мм, дважды (трижды) перисто-рассечённые на очень тонкие раздвинутые доли. Отдельные доли - узколинейные, почти нитевидные (до 0,5 мм в ширину), заострённо-шиловидные. Соцветия - конические корзинки диаметром до 25 мм; многочисленные, расположены на тонкоребристых длинных цветоносах на верхушках стеблей и боковых побегов. Соцветия образуют в совокупности общее щитковидное соцветие. Корзинки состоят из цветков двух типов: от 12 до 18 женских язычковых цветков образуют наружный ряд, а в середине соцветия расположены многочисленные трубчатые обоеполые цветки. Краевые цветки - с белыми отогнутыми язычками, имеющими длину от 8 до 14 мм и ширину от 2,5 до 3 мм, с пятью зубцами на верхушке; к концу цветения язычки отгибаются вниз. Внутренние трубчатые цветки - золотисто-жёлтые, значительно мельче язычковых, с пятилопастным венчиком. Тычинок в трубчатых цветках пять, сросшихся пыльниками в трубку, окружающую столбик. Пестик - с нитевидным столбиком и двумя загнутыми рыльцами. Распускаются корзинки постепенно. Сначала язычковые цветки направлены вверх, а цветоложе плоское. Затем венчики язычковых цветков располагаются горизонтально, цветоложе вытягивается, и зацветают нижние трубчатые цветки. Когда язычковые цветки отцветают, их венчики отклоняются вниз, цветоложе всё более принимает коническую форму. Трубчатые цветки расцветают от края к центру; к тому моменту, когда расцветают цветки, находящиеся в самом центре корзинки (на вершине конуса), крайние (нижние) трубчатые цветки уже находятся в стадии плодоношения. Плоды - цилиндрические, почти белые, светло-бурые, притуплённые, у основания суженные, слегка изогнутые мелкие семянки; в длину 1-2 мм и 0,2-0,3 мм в ширину. Диплоидный набор хромосом 2n=18. Цветет с мая до сентября. Встречается в огородах, садах, на полях, пустырях, вблизи жилья, у дорог. Ареал ромашки аптечной охватывает Восточную Европу, Кавказ, европейскую часть России, Среднюю Азию.

      РОМАШКА ПАХУЧАЯ (РОМАШКА БЕЗЪЯЗЫЧКОВАЯ, РОМАШКА РОМАШКОВИДНАЯ)

      Однолетнее травянистое растение с сильным запахом, высотой 10-30 см. Корень стрежневой. Стебли толстые, прямостоячие, сильно ветвящиеся, особенно наверху, густо облиственные, на всем протяжении усеяны тонкими листьями. Листья сидячие (до 50 мм в длину, до 20 мм в ширину), очередные, дважды перисто-рассеченные, с узколинейными заостренными дольками. Цветет на протяжении всего лета, но, в отличие от других видов ромашки, у ромашки безъязычковой нет белых краевых лепестков. Ее мелкие зеленовато-желтые трубчатые цветки собраны в небольшие выпуклые соцветия-корзинки, сидящие на коротких цветоносах. По мере созревания плодов корзинки становятся все более выпуклыми и принимают коническую или яйцевидную форму. Плоды созревают в сентябре и представляют собой мелкие (до 2 мм), продолговатые, буровато-зеленые семянки. Число хромосом: 2n=18. Ромашка распространена преимущественно в сельской местности (в европейской части России, в Сибири, на Дальнем Востоке, на Кавказе, в Крыму, в Прибалтике и в Средней Азии): часто встречается на улицах, во дворах, вдоль ручьев и оврагов, на пустырях, по обочинам лесных и грунтовых дорог, а также как сорняк на полях. Растет на сухих каменистых почвах.

      ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

      СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЗНЫХ ВИДОВ ОДНОГО РОДА ПО МОРФОЛОГИЧЕСКОМУ КРИТЕРИЮ

      Цель работы: познакомиться с морфологическим критерием вида, научиться описывать характерные морфологические признаки вида, определять принадлежность организмов к одному или разным видам по морфологическому критерию.

      Ход работы:

      1. Рассмотрите растения двух видов одного рода, охарактеризуйте особенности внешнего строения основных органов растения (корень, стебель, листья, цветки, плоды, семена). Дайте морфологическую характеристику изучаемых видов. Результаты исследований занесите в таблицу.

      2. Оцените достаточность представленных вами характеристик для обнаружения данных видов в природе (сделайте вывод о морфологическом сходстве организмов одного рода и различии видов по морфологическим признакам).

      Контрольные вопросы:

      1. Что представляет собой вид?

      2. Что такое критерии вида?

      3. Применение каких критериев позволит идентифицировать вид?

      1. Какие признаки следует изучить у организмов для применения морфологического критерия? Обоснуйте значение морфологического критерия для определения видов. Почему изучаемые вами растения относят к разным видам?

      1. В чем несовершенство морфологического критерия для разграничения видов в природе?

      Признак

      Редька дикая

      Редька огородная

      Корневая система

      Корень

      Стебель (высота, форма, тип)

      Листорасположение

      Листья (форма листовой пластинки, жилкование, простой или сложный)

      Соцветия

      Цветки

      Плоды (название, сочные или сухие, одно- или многосемянные, способ распространения)

      Семена (форма, размер, окраска, количество)

      РЕДЬКА ДИКАЯ

      Однолетний яровой сорняк семейства Крестоцветных (Капустных). Стержнекорневое растение. Главный корень тонкий, ветвящийся. Стебель прямостоячий, высотой 30- 60 см, разветвленный, коротковолосистый. Листья черешковые, лировидно-перисто-раздельные, с неравномерно-зубчатыми, продолговато-яйцевидными долями. Соцветие кисть. Цветки правильные (симметричные), обоеполые, раздельно-лепестковые. Околоцветник двойной, 4-х членный; чашелистики цветка зеленые, прямостоячие. Лепестки (до 20 мм длиной) расположены крестообразно, светло-желтые, реже белые, с желтыми или фиолетовыми жилками и длинным кончиком. Тычинок 6, из них 2 короче остальных. Пестик один. Всходит весной. Цветет в июне-августе. Плодоносит в июле. Плод - стручок, твердый, членистый, не раскрывающийся, с длинным носиком. Форма плода - цилиндрическая. После созревания распадается на 5-8 (11) отдельных члеников, содержащих по одному семени. Способностью стручков распадаться на членики редька дикая отличается от других крестоцветных, в частности от горчицы полевой и сурепки. Цвет плода - бледно-желтый. Размер плода - длина 30-80 мм, ширина 3-4 мм. Размер семян - диаметр 3-3,5 мм. Форма семян - овально-шаровидная. Цвет семян - красновато-коричневый. Глубина прорастания - 2-5 см. Жизнеспособность семян в почве - более 10 лет. Максимальная плодовитость - 12 тыс. семян, средняя - 160-2500 семян. Температура прорастания - минимальная от +2 до +4 °С; семена дружно прорастают только после перезимовки, имея период покоя, который длится 6-8 месяцев. Сильно распространена на всей европейской территории России, особенно в полесье и в северной части лесостепи, а также в Западной Европе, за исключением северной Скандинавии, Малой Азии, редко - на Кавказе, в Сибири и Дальнем Востоке. Засоряет яровые посевы (ячменя, овса, гороха, льна, люпина). Растет на лугах и пастбищах, огородах, по обочинам дорог и в посевах многолетних трав и т. д. Хорошее медоносное и масличное растение, но непригодно как зеленый корм.

      РЕДЬКА ПОСЕВНАЯ (РЕДЬКА ОГОРОДНАЯ)

      Двулетнее растение семейства крестоцветных, высотой 30-70 см, с лировидными, перистонадрезанными, жестковолосистыми листьями. Листья и стебель мало опушены. На первом году дает розетку листьев и сильный стержневой корнеплод (большой, свеклоподобный, мясистый, сочный, снаружи черный, внутри белый, с острым жгучим вкусом и запахом, вызывающим слезотечение). На второй год появляется прямой стебель с разветвлением в верхней части и кистевидное соцветие (кисть). Цветки лиловые, белые с фиолетовыми прожилками или розовые, с 4 лепестками (строение как у всех крестоцветных). Плод - стручок, веретенообразный, толстый, вздутый, нераскрывающийся. Семена овальной формы, темные, мелкие. Редька цветет в апреле-мае, плоды созревают в мае-июне. Возделывается в садах и огородах почти повсеместно.

      botana.cc

      Практическая работа "Критерии вида"

      Разделы: Биология, Конкурс «Презентация к уроку»

      Презентация к уроку

      Загрузить презентацию (9,3 МБ)

      Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

      Цели урока:

      1. Закрепить знания о критериях вида, полученные на теоретическом занятии.
      2. Вспомнить морфологию и систематику растений, изученные в курсе ботаники.
      3. Развивать у учащихся умения анализировать, сравнивать, делать обобщения и выводы.

      Тип занятия: практическая работа.

      Практическая работа рассчитана на 2 спаренных урока по 45 минут. При необходимости первый можно провести в кабинете биологии, а второй в компьютерном классе.

      Оборудование:

      1. Персональный компьютер (или ноутбук) для преподавателя.
      2. Мультимедийный проектор.
      3. Экран.
      4. Персональные компьютеры (или ноутбуки) для учащихся (занятие удобно проводить в компьютерном классе).
      5. Гербарии растений.
      6. Листы ватмана.
      7. Ножницы.
      8. Клей.

      Ход урока

      1. Организационная часть.

      Преподаватель объявляет тему занятия, раскрывает ее связь с другими темами курса.

      2. Контроль исходного уровня знаний.

      Проводится в виде фронтального опроса:

      - Что такое систематика?

      - Что такое таксон?

      - Какая таксономическая единица является наименьшей?

      - Дайте определение понятию «вид».

      - Что включает в себя род?

      - Какие таксономические группы объединяет семейство?

      - В какие таксономические группы объединяют близкие семейства?

      - Что включает в себя класс?

      - В какие таксономические группы объединяют близкие классы?

      - Кратко охарактеризуйте представления о виде К. Линнея.

      - Что говорил о виде Ж. Б. Ламарк?

      - Охарактеризуйте представления о виде Ч. Дарвина.

      - Что такое подвид?

      - Что такое популяция?

      - Перечислите критерии вида.

      - Дайте характеристику морфологическому критерию.

      - На чем основан генетический критерий?

      - Что подразумевается под физиологическим критерием?

      - Дайте характеристику экологическому критерию.

      - На чем основан географический критерий?

      Если учащийся не может ответить на вопрос, он переходит к следующему ученику. В результате опрошенными оказываются практически все учащиеся.

      3. Выполнение практической работы.

      Часть 1: Распределение видов растений и животных по таксономическим группам.

      Преподаватель предлагает учащимся вспомнить систематику растений и животных на примере одуванчика лекарственного и кошки домашней.

      • Царство – Растения
      • Отдел – Покрытосеменные
      • Класс – Двудольные
      • Порядок – Астроцветные
      • Семейство – Сложноцветные
      • Род – Одуванчик
      • Вид – Одуванчик лекарственный
      • Царство – Животные
      • Тип – Хордовые
      • Класс – Млекопитающие
      • Отряд – Хищные
      • Семейство – Кошачьи
      • Род – Кошка
      • Вид – Кошка домашняя

      Далее все учащиеся разбиваются на группы по 4 человека, каждой группе выдаются листы бумаги с напечатанными на них изображениями животных и растений и названиями различных таксономических единиц (видов, классов, отделов, типов, царств) Приложение1, а также листы ватмана, ножницы и клей. Учащиеся должны на листе ватмана, используя выданные им материалы, составить упрощенную схему классификации органического мира, правильно распределив полученные виды растений и животных по таксономическим группам.

      Часть 2: Определение видов растений на основании морфологического критерия.

      Преподаватель инструктирует учащихся по работе с электронным определителем:

      Определить растение – значит узнать, как оно называется.

      В основе определения растений с помощью классических ботанических определителей лежат морфологический, экологический, географический и физиологический критерии (демонстрирует определитель П.Ф. Маевского «Флора средней полосы европейской части России»). Сейчас выпускается большое количество современных бумажных определителей, которые являются более компактными и содержат не только описания, но и фотографии растений (демонстрирует определитель И.А. Шанцера «Растения средней полосы Европейской России»). Кроме того, появились компьютерные определители, которые, помимо описания, также содержат фотографии целого растения и отдельных его частей. С ними можно работать на компьютере, планшете и даже на некоторых видах телефонов и смартфонов.

      Так как определение растений требует немалого времени, учащимся в ходе занятия предлагается поработать с упрощенным определителем, который содержит представителей только некоторых семейств и основан в основном на морфологическом критерии. Приложение 2

      Алгоритм работы:

      1. Рассмотрите определяемое растение.
      2. Откройте на компьютере электронный определитель, дважды щелкнув левой клавишей мышки на соответствующей иконке на рабочем столе.
      3. Для перехода по страницам определителя используйте управляющие кнопки.
      4. Сравните признаки определяемого растения с признаками, указанными в определителе.
      5. Если признаки совпадают, нажмите на соответствующую управляющую кнопку. Так, переходя от признака к признаку, вы определите видовое название растения.
      6. В ходе определения запишите в тетради:

      - латинские и русские названия семейства, рода и вида изучаемого растения;

      - цифровой ход определения (через запятую номера пунктов в определителе, по которым вы переходили).

      Для работы все учащиеся снова делятся на группы по 4 человека. Каждая группа получает по 3 растения для определения. По завершению работы представитель от каждой группы докладывает остальным учащимся, какие растения им достались для определения.

      4. Рефлексия.

      Преподаватель в процессе беседы выясняет, какие у учащихся были трудности в ходе выполнения практической работы, предлагает им оценить эффективность своей работы на занятии и достигнутые результаты.

      5. Закрепление.

      Проводится в форме биологических задач. Каждая группа получает по 2 карточки с задачами. Приложение 3 Необходимо определить о каком критерии вида идет речь в задаче.

      1. Клевер ползучий цветет с середины мая до осени, опыляется шмелями.

      - Физиологический.

      2. Две породы кроликов имеют одинаковое число хромосом (44), но не скрещиваются между собой.

      - Генетический.

      3. Хвощ образует два вида побегов – весенние и летние. Сборщиков лекарственного растительного сырья интересуют только летние побеги. Они зеленого цвета, состоят из тонкого стебля с бутончато расположенными ветвями. Ветви направлены вверх и напоминают елочку.

      - Морфологический.

      4. Зубр и бизон – два вида, относящихся к одному роду. Они очень схожи между собой внешне и в неволе дают плодовитое потомство – зубробизона. В природе же они не скрещиваются, т.к. обитают на разных материках – зубр в Европе, а бизон – в Северной Америке.

      - Географический.

      5. Капустные тли поселяются на капустных листьях, скручивая их, что затрудняет борьбу с ними.

      - Экологический.

      6. Белый медведь имеет густую белую шерсть. Масса животного может достигать 1000 кг, а длина тела – 3 м.

      - Морфологический.

      7. Домовая мышь – млекопитающее рода Мыши. Исходный ареал – Северная Африка, тропики и субтропики Евразии; вслед за человеком распространилась повсеместно.

      - Географический.

      8. Клест–еловик имеет тонкий удобный для добывания семян клюв, а клест-сосновик - толстый, массивный, позволяющий ему добывать семена из сосновых шишек.

      - Морфологический.

      9. Черная ворона обитает в Западной Европе, а серая ворона – в Восточной Европе и Западной Сибири.

      - Географический.

      10. Установлено что под названием «чёрная крыса» скрываются два вида-двойника: крысы с 38 и 42 хромосомами, они не скрещиваются между собой.

      - Генетический.

      11. Заяц-беляк зимой меняет мех на чисто белый. Заяц-русак зимой не белеет. Лапки у него уже и короче, чем у зайца-беляка. Это дает возможность ему быстро бегать по неглубокому и твердому снегу.

      - Физиологический.

      12. Большая синица для гнезда выбирает обычно глубокое дупло в нижней части ствола, образовавшееся в результате выгнивания сучка древесины. Синица-гаичка предпочитает строить дупло сама, выщипывая полости в трухлявых или старых стволах.

      - Экологический.

      13. Черные медведи, или барибалы, мельче бурых. Морда у них светло-бурая, на груди имеется небольшое светлое пятно. Этим пятном они напоминают гималайских медведей.

      - Морфологический.

      14. У многих дрозофил сперма особей чужого вида вызывает иммунологическую реакцию в половых путях самки, что приводит к гибели сперматозоидов.

      - Физиологический.

      15. Лютик едкий растет только на поляне, лютик ползучий вдоль дороги.

      - Экологический.

      6. Подведение итогов.

      Преподаватель выставляет оценки за занятие, комментирует полученные результаты.

      7. Домашнее задание.

      xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai


      Смотрите также

      Sad4-Karpinsk | Все права защищены © 2018 | Карта сайта