3. Комбинативная изменчивость.
В результате полового размножения в популяции возникают новые, уникальные сочетания аллелей различных генов в генотипах особей. Перекомбинация родительского генетического материала происходит в процессе мейоза — при кроссинговере и при случайном сочетании родительских хромосом в разных гаметах, а также при образовании уникального генотипа в результате слияния гамет. Именно в результате комбинативной изменчивости происходит распространение возникших мутаций в популяции и появление бесконечно большого разнообразия генотипов и фенотипов. Подсчитано, что около 98% всех наследственных изменений в популяции связано с генетической комбинаторикой первично сравнительно редких мутаций. В результате каждая особь в популяции содержит в себе множество рецессивных, не проявляющихся фенотипически мутаций, имеет уникальный генотип и попадает под контроль естественного отбора.
Закрепление. Беседа. Работа учащихся с тетрадью и кодограммой.
Задание на дом. Изучить текст параграфа, ответить на вопросы.
Приложение 1. Кодограмма к уроку.
Урок 2. Естественный отбор — направляющий фактор эволюции
Задачи. Сформировать знания о естественном отборе, как единственном направляющем факторе эволюции. Дать характеристику различным формам борьбы за существование и результату — естественному отбору наиболее приспособленных организмов. Проанализировать письменную работу и проконтролировать знания учащихся по теме "Роль изменчивости в эволюционном процессе" с помощью проведения лабораторной работы.
Оборудование. Демонстрационный материал: таблицы по общей биологии, кодограмма (приложение 1). Раздаточный материал: наборы семян, плодов, листьев и др.
Ход урока:
Повторение.
Анализ письменной работы (3 мин).
Лабораторная работа (на 15-17 мин).
Тема: «Изменчивость организмов».
Цель: дать характеристику наследственности и изменчивости — важнейшим факторам эволюции.
Оборудование: раздаточный материал, иллюстрирующий изменчивость организмов (наборы семян, плодов, листьев и др.).
Ход работы:
Задание 1.Сравните растения одного вида (или их отдельные органы) найдите признаки сходства в их строении. Объясните причины сходства особей одного вида.
Задание 2. Выявите у исследуемых растений признаки различия. Объясните причины различия особей одного вида.
Задание 3. Раскройте значение ненаследственной (модификационной) и наследственной изменчивости (мутационной и комбинативной) для эволюции.
Изучение нового материала. Объяснение с помощью таблиц, кодограммы.
1. Формы борьбы за существование
Благодаря наследственной изменчивости любая популяция представляет собой сложную гетерогенную систему, в которой особи отличаются как по генотипу, так и по фенотипу. Это первая предпосылка для естественного отбора. Второй важнейшей предпосылкой является размножение организмов в геометрической прогрессии. Растения образуют огромное количество семян, луна-рыба выметывает до 300 млн. икринок, потомство от одной дафнии за лето может быть более 1030 особей, что превосходит массу Земли. Но несоответствие между возможностью видов к размножению в геометрической прогрессии и ограниченностью ресурсов приводит к борьбе за существование.
Следствием борьбы за существование является естественный отбор, под которой Дарвин понимал весь комплекс сложных взаимоотношений между организмом и условиями среды. Дарвин выделял три основные формы борьбы за существование: внутривидовую, межвидовую и борьбу с неблагоприятными условиями среды.
Внутривидовая борьба протекает наиболее остро, так как особям одного вида приходится конкурировать за одинаковые потребности: за пищу, территорию, самку. Преимущественно выживают те из них, которые наиболее приспособлены к данным конкретным условиям среды. В сосновом лесу хорошо видно, что одни растения доминируют над другими, затеняют их, тормозят их рост и развитие. Яркий пример внутривидовой борьбы в животном мире — борьба за самку у оленей.
Но и взаимопомощь — тоже форма внутривидовой борьбы. Например, зайчиха кормит чужого зайчонка; пингвины в холодное время собираются вместе, обогревая друг — друга; яки, защищаясь от нападения волчьей стаи, встают в круг, в центре которого детеныши и самки. Любые внутривидовые взаимоотношения можно отнести к внутривидовой борьбе за существование, результатом является выживание наиболее приспособленных к конкретным условиям среды особей.
Межвидовая борьба. Наблюдается между особями, которые относятся к разным видам. Хищничество, паразитизм, конкуренция и любые другие межвидовые отношения — все это примеры межвидовой борьбы. Дарвин указывает, что конкуренция происходит наиболее остро у близких видов, которые имеют одинаковые потребности, при этом обычно наблюдается вытеснение одного вида другим (принцип исключения Гаузе). Например, серая крыса, которая крупнее и агрессивнее, вытесняет с мест своего обитания черную крысу. Волки и лисы конкурируют за пищу, и здесь необязательна непосредственная схватка, просто успех одного вида в добыче пищи означает неудачу другого.
Но к межвидовой борьбе относятся и взаимоотношения между цветковыми растениями и их опылителями; различные формы симбиоза между животными (актиния и рак-отшельник; между бобовыми растениями и клубеньковыми бактериями; между корнями деревьев и грибами). Результатом межвидовой борьбы является выживание наиболее приспособленных к совместной жизни особей одного и другого вида.
Борьба с неблагоприятными условиями среды. На выживаемость организмов оказывают огромное влияние факторы окружающей среды — температура, влажность, освещенность и др. Результатом этой борьбы является выживание особей с наиболее благоприятными для данных условий жизни наследственными изменениями. Отсюда у растений пустыни длинные корни, мелкие листья и другие приспособления.
Таким образом, материал для отбора поставляет наследственная изменчивость: мутационная и комбинативная. Появляются случайные, разнообразные, ненаправленные мутации, создающие генетическую неоднородность внутри вида. Половое размножение приводит к созданию всевозможных комбинаций генов в генотипах и распространению мутаций.
В результате естественного отбора, единственного направляющего фактора, происходит выживание наиболее приспособленных, адаптация организмов к конкретным условиям среды и постепенная дивергенция — расхождение признаков. Особи, отличающиеся друг от друга, имеют меньше общих потребностей, меньше конкурируют и имеют большие шансы на выживание. Процесс расхождения признаков продолжается во многих поколениях, промежуточные формы вымирают и дивергенция заканчивается образованием новых видов.
Закрепление. Беседа. Работа учащихся с тетрадью и кодограммой.
Задание на дом. Изучить текст параграфа, ответить на вопросы.
Приложение 1. Кодограмма к уроку.
