Методическая разработка "Приспособленность организмов к среде обитания"

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Приспособленность организмов повышает шансы организмов на выживание и оставление потомства. Условия обитания организмов разнообразны, поэтому столь же разнообразны адаптации к ним. Приспособления затрагивают внешние и внутренние признаки и свойства организмов, особенности размножения и поведения, т.е. существует множество различных форм приспособленности организмов к окружающей среде.

Методическая разработка «Постэмбриональное развитие организмов» разработана в соответствии с календарно-тематическим планом по предмету «Биология» и рассчитана на одно практическое занятие. В методической разработке, предназначенной для преподавателя, представлены вопросы для проверки знаний студентов.

Тема практического занятия:

Приспособленность организмов к среде обитания

Цель занятия:

1. Обучающая:

Систематизировать и закрепить знания студентов по данной теме, овладеть умениями и навыками.

уметь:

- определять, с какими факторами среды связаны приспособительные признаки, а также преимущества, полученные организмом в связи с приобретением характерных признаков.

знать:

- формы приспособленности (результат действия наследственной изменчивости и факторов среды).

Выработать компетенции:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их выполнение и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать и осуществлять повышение квалификации.

ОК 11. Быть готовым брать на себя нравственные обязательства по отношению к природе, обществу и человеку.

2. Развивающая:

Развивать у студентов сознательное восприятие учебного материала, познавательный интерес, мышление, внимание. Способствовать развитию умения анализировать, выделять главное.

3. Воспитательная:

Воспитать понимание необходимости знаний в области биологии.

Продолжительность занятия – 90 мин

Тип занятия – практическое занятие

Межпредметные связи:

Гигиена и экология человека, анатомия и физиология (приложение № 2)

Оснащение:

- интерактивная доска, презентация преподавателя, DVD фильмы ВBC:

«Эти загадочные животные. Оригинальные способы защиты», «Животные экстремалы-1», «Невидимая жизнь растений. Выживание», тесты

Место проведения: аудитория медицинского колледжа.

Содержание занятия:

1. Введение

2. Основная часть

2.1. Устный опрос

2.2. Просмотр фильма и заполнение таблицы

2.3. Работа с рисунками

2.4. Письменная работа

3. Заключение

4. Литература

ХРОНОКАРТА ЗАНЯТИЯ

Приложение № 1

Введение

Преподаватель включает интерактивную доску и демонстрирует название темы и план занятия на интерактивной доске.

Тема практического занятия: «Приспособленность организмов к среде обитания»

План занятия

1. Устный опрос

2. Просмотр фильмов и заполнение таблицы

3. Работа с рисунками

4. Письменная работа

Цель: Рассмотреть и изучить формы приспособленности к среде обитания на примере разных организмов.

МОТИВАЦИЯ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ

Тема «Приспособленность организмов к среде обитания» имеет важное значение в профессиональной деятельности медицинских специалистов. Все живые существа, включая человека, приспосабливаются к своим условиям обитания. Знание способностей организма человека к адаптациям и факторов, влияющих на их появление, позволяет создать оптимальные условия для сохранения здоровья.

Занятие будет проводиться следующим образом: устный опрос, просмотр фильмов и заполнение таблицы, работа с рисунками и контроль при помощи тестовых заданий.

Приложение № 2

Основная часть

I. Перечень вопросов по изучаемой теме

Преподаватель задает студентам вопросы:

1. Как адаптированы мхи, травы, однолетние растения, растущие в неблагоприятных условиях северных и высокогорных областей?

2. Какие приспособления выработались у растений жарких стран?

3. Известно, что в пустынях температура земной поверхности может повышаться до 70 - 800 С днем, и падать до 400 С к рассвету. Плосконосая ящерица, обитающая в пустыне Намиб, после полудня, когда песок раскален, по очереди поднимает пары ног, давая им остыть в воздухе. Такое поведение называется тепловым танцем. Перечислите другие адаптации пустынных ящериц.

4. У слонов, обитающих в жарких странах, очень большие уши. Используя знания в области терморегуляции, объясните, как это помогает слонам переносить жару.

5. Многие водоросли распространены в поверхностных морских слоях прибрежной зоны. Объясните, благодаря каким приспособлениям водоросли противостоят ударам волн и обезвоживанию во время отлива.

6. Птицы и рептилии, проводящие большую часть жизни в морских просторах, пьют морскую воду. Каким образом они поддерживают солевой обмен?

7. Каким образом холоднокровные животные приспосабливаются к низким температурам?

8. Какие структуры покрова и органы человеческого тела защищают организм от воздействия температурного фактора?

9. Как организм человека приспосабливается к долговременным физическим тренировкам?

10. Каким образом организм человека адаптируется к недостатку кислорода на больших высотах?

11. Как организм человека приспосабливается к воздействию солнечных лучей? Какое благотворное действие оказывают ультрафиолетовые лучи на организм человека?

12. Объясните, в чем заключается относительный характер приспособленности?

Эталоны ответов:

1. В высокогорных районах и в тундре большинство растений имеют стелющиеся и подушковидные формы, которые устойчивы к сильным ветрам, а зимой укрываются снегом и не повреждаются в сильные морозы. Многие виды однолетних растений завершают жизненный цикл и переживают морозы в состоянии покоящихся семян и подземных органов.

2. У засухоустойчивых растений очень глубокая корневая система. Многие из них имеют узкие жесткие листья, покрытые восковым налетом, что значительно снижает потери воды при испарении. Некоторые растения обладают сильно развитой водозапасающей тканью, а их листья превращены в колючки или чешуйки. Степные растения успевают вырасти и отцвести за короткий влажный весенний период. Засушливое время они переживают в виде семян, луковиц и клубней. У растений жарких стран опасность перегрева уменьшает образование блестящей кутикулы, отражающей значительную часть солнечных лучей. На большой площади поверхности листьев имеются многочисленные устьица, через которые осуществляется транспирация.

3. Пустынные ящерицы имеют покровительственную окраску. Они полностью утратили кожные железы. При большой сухости воздуха они прячутся в норы и плотно закрывают в них вход. Воздух в эамкнутом помещении быстро насыщается водяными парами, что препятствует дальнейшей потери влаги организмом.

4. В слоновьих ушах расположено множество крупных капилляров, расширяющихся во время жары и сужающихся на холоде. В жаркое время при движении ушей, воздух, овевающий расширенные сосуды, охлаждает бегущую по ним кровь. Кровь отдает тепло в окружающую среду. Это механизм регуляции тепла в организме.

5. Водоросли прочно прикреплены к грунту ризоидами (нитевидными образованиями). Рассеченное тело (слоевище) содержит много слизи, которая покрывает его. Слизь предохраняет водоросль от высыхания во время отлива.

6. Птицы и рептилии приобрели специальные железы, которые позволяют им быстро избавляться от избытка солей.

7. При низкой температуре холоднокровные организмы впадают в состояние покоя. Например, в гемолимфе личинок некоторых перепончатокрылых накапливается глицерол, который действует как антифриз, предотвращая образование кристаллов льда, повреждающих клеточные мембраны.

8. У человека изменения наружной температуры окружающей среды воспринимают холодовые и тепловые рецепторы кожи. Эту информацию они передают в чувствительные центры гипоталамуса, который контролирует температуру внутренних областей тела. При повышении температуры кожные сосуды расширяются, тепло поступает к поверхности тела и рассеивается. Увеличивается число функционирующих потовых желез. При испарении пота интенсивность теплоотдачи возрастает. При понижении температуры количество вырабатываемого тепла увеличивается. Надпочечники вырабатывают адреналин, а щитовидная железа – тироксин, повышающий интенсивность основного обмена. Сужаются артериолы кожи; ослабляется кровоток в коже. Уменьшается теплопроводность и потоотделение. Мышцы, поднимающие волосы, сокращаются. У человека этот эффект ограничивается появлением «гусиной кожи». Появляется мышечная дрожь или человек начинает много двигаться.

9. При регулярной физической нагрузке повышается ударный объем и частота сердечных сокращений, что приводит к росту сердечного выброса левого желудочка. Сердце становится сильнее. Объемы камер сердца увеличиваются, а масса миокарда возрастает. Расширяется сосудистая сеть сердца и увеличивается число и размер митохондрий в кардиомиоцитах.

10. От содержания кислорода в атмосфере зависит скорость разрушения и замещения эритроцитов. Если количество кислорода, попадающее в кровь из легких, невелико, то в костном мозге образуется больше эритроцитов, чем их гибнет в печени. При высоком содержании кислорода в воздухе наблюдается обратная картина.

11. Под действием ультрафиолетовых лучей у всех людей возникает загар – накопление пигмента меланина, который вырабатывается в меланоцитах, хотя и в неодинаковой степени. Меланин

- пигмент черного и темно-коричневого цвета, содержащихся в коже в виде комплексов с белками. В результате воздействия ультрафиолетовых лучей кожа образует витамин D, тем самым предохраняя организм от рахита.

12. Адаптации образуются в результате действия естественного отбора в определенных условиях среды. При изменении этих условий адаптации могут потерять свою приспособительную ценность и даже принести вред организму.

Преподаватель включает фрагменты фильмов BBC «Эти загадочные животные. Оригинальные способы защиты», «Животные экстремалы-1», «Невидимая жизнь растений. Выживание».

Студенты заполняют таблицы в тетрадях:

II. Работа с рисунками

Приложение № 3

(задания для студентов с органиченными возможностями)

Задание: Выявите и опишите наиболее очевидные приспособления организмов.

№ 1. Обыкновенный хамелеон

№ 2. Амурский тигр

№ 3. Европейский крот

№ 4. Бурый медведь

№ 5. Морская камбала

Эталоны ответов:

1. Способность быстро менять окраску в зависимости от цвета окружающих предметов. Глаза хамелеона большие и круглые, они окружены сплошным кольцевым веком, в центре которого есть небольшое отверстие для зрачка. Глаза хамелеона двигаются совершенно независимо друг от друга. Глаза свободно поворачиваются на 180° по горизонтали и 90° по вертикали. Туловище хамелеонов сильно сжато с боков. Глава шлемовидная, украшенная гребнями и буграми. Ноги длинные. Пальцы заканчиваются острыми когтями. Цепкий хвост обычный хамелеон использует как пятую конечность. Языком он добывает себе пищу — заметив жертву, попадает в неё липким языком и мгновенно втягивает в рот.

2. Полосатая окраска шерсти делает его незаметным на фоне растений и позволяет стать невидимым для жертвы, на которую он охотится. Амурский тигр приспособлен к холодным условиям тем что имеет густой мех и толстый слой подкожного жира. У тигров гибкие когти и длинные задние конечности, которые позволяют им высоко прыгать. Ну и конечно же приспособлением является бесшумное передвижение и его быстрота. Тигры в основном ночные охотники.

3. У крота хорошо развитые передние лапы, лопатообразной формы с длинными когтями для рытья нор. Шерсть способная изгибаться в обе стороны, что позволяет ему двигаться в тесной норе. Другой особенностью является земляной окрас шерсти – черный или темно-серый. Слабое зрение, но хорошо развитое обоняние и слух, чтобы находить пищу.

4. Бурый медведь имеет толстую жировую прослойку и шерсть. Это помогает ему переживать зиму во время спячки. Также, он имеет большие когти и сильные конечности. Это ему нужно не только для охоты, а и для защиты. Из-за массивности и силы, медведь не стает добычей для многих хищников.

5. У камбалы плоское тело, что способствует распределению нагрузки давления и камбала не ощущает трудностей с житием на глубине. Левый глаз камбалы перемещен на верхнюю сторону головы. Камбала способна менять окраску путём перераспределения пигмента в покровах тела. Камбала может приобрести цвет песка или придонного ила и даже покрыться пятнышками, становясь похожей на гальку.

Приложение № 4

(задания для одаренных студентов)

Задание: Выявите и опишите наиболее очевидные приспособления организмов.

№ 1. Рыба-игла

№ 2. Рубиновогорлый колибри

№ 3. Индийский носорог

№ 4. Дикий як

№ 5. Обыкновенная белка

№ 6. Европейский бобр

№ 7. Среднеазиатская черепаха

№ 8. Гигантский муравьед

№ 9. Лягушка древолаз

№ 10. Благородный олень

Эталоны ответов

1. Тело очень втянутое, игловидное, узкое. Панцирь с костными туловищными кольцами. Рыло закругленное, в виде трубке, занимает более половины длины головы. В окраске преобладают светлые, темно-коричневые цвета, блестяще зеленоватая. Часто держатся перпендикулярно дну в морских водорослях или траве.

2. Колибри поражают своей воздушной акробатикой. Летать уникальные птицы колибри могут во всех направлениях: вниз, вверх, вбок, вперёд и даже назад. Они взмахивают крыльями чрезвычайно быстро (примерно 80 раз в секунду), что приводит к жужжащему звуку. Нектар цветковых растений колибри добывают с помощью длинного чувствительного языка. При физических нагрузках сердце птицы делает 1000-1500 ударов в минуту. У сидящей птицы падает частота пульса и дыхания, температура тела. Ночью птицы вообще оцепеневают, а утром, проснувшись, разогреваются - интенсивность обмена веществ повышается до нормы и колибри начинают новый день с поиска корма. Часто окрас колибри может меняться и переливаться всеми цветами.

3. Носорог почти всё время покрыт слоем грязи, в которой постоянно валяется. Толстые кожные пластинки, особенно в задней части тела, несут шишковатые вздутия. Единственный рог бывает до 60 см. длиной. На нижней челюсти имеются мощные резцы, способные нанести страшные раны хищникам. Носорог обладает великолепной реакцией и подвижностью. В случае опасности или при самозащите зверь может развить на коротких участках скорость в 40 км/ч. Зрение у него, как у всех носорогов, очень слабое, слух и обоняние намного лучше. При благоприятном ветре он чует хищника или человека за многие сотни метров.

4. Яки обладают длинным крупным телом, маленькими ногами и круглыми копытами. Тело может достигать длины до 4,5 м. Рога у яка довольно длинные и нетолстые. У яка удлиненная шерсть, повисающая внизу тела и почти укрывающая нижние конечности. Зимы для него не страшны, благодаря длинному подшерстку, который является прекрасным средством от холодов. К лету подшерсток выпадает.

5. Белка имеет длинные пальцы с острыми когтями, для того чтобы перепрыгивать с дерева на дерево. Длинный хвост также помогает ей при движении. Благодаря хвосту она замедляет своё падение и маневрирует в воздухе. Белка может набивать щеки орехами, что позволяет ей унести большее количество корма за один раз. Жилище строит себе в верхней части ствола дерева, что обеспечивает надежность и некоторую защиту от наземных хищников.

6. Бобр приспособлен к подводному образу жизни, благодаря которому у него появился большой мощный хвост и густой водоотталкивающий волосяной покров. Задние конечности значительно сильнее передних. Между пальцами имеются плавательные перепонки, сильно развитые на задних конечностях и слабо — на передних. Когти на лапах сильные, уплощённые. Бобры строят плотины, чтобы поменять направление течения воды. Делают они это специально, чтобы вода заливала сухие места и образовывала пруд, в котором бобер построит домик.

7. Туловище заключено в костный округлый, желтовато-бурый панцирь, покрытый сверху роговыми щитками. Голова на длинной подвижной шее, как и ноги, обычно может втягиваться под панцирь. Растут среднеазиатские черепахи всю жизнь. Очень выносливы к неблагоприятным условиям среды. Они активно роют норы, отдавая предпочтение песчаным и другим рыхлым почвам, их норы находятся на глубине 2 м. под землей. Проводят все лето в спячке.

8. У муравьеда длинная узкая морда, напоминающая трубку, крошечные узкие глаза, длинный, сжатый со сторон хвост. Зубы отсутствуют. Питается он в основном муравьями и термитами. Разворошив муравейник крепкими когтями, гигантский муравьед собирает насекомых длинным клейким языком. Когтями легко защищаются от врагов.

9. Эти амфибии смертельно ядовиты, а выделяющий их окрас – предупреждение окружающему миру об опасности. Кончики пальцев передних лапок снабжены небольшими присосками, что позволяет им переносить головастиков на собственной спине в ближайший водоём или в листья бромелии, наполненных дождевой водой.

10. У благородного оленя шерсть коричневатого цвета. Волосяной покров у этого животного густой, а наличие подкожного жира помогает оленям поддерживать температуру тела. Кроме того, волосы у оленей есть даже на копытах, что позволяет им не ранить их об лед и также позволяет почти не оставлять следов. Олени постоянно роются мордой в снегу, норой прорывая в нем ямки полуметровой глубины, чтобы добраться до ягеля. К зиме олени жиреют, подкожный слой жира достигает 3—5 см, что позволяет им переносить сильные морозы. Кроме того, в морозную погоду олени сбиваются в плотные кучи, вследствие чего все стадо окутывается густым облаком согретого воздуха. Летом стада северных оленей перемещаются к верховьям рек и на водоразделы, где дуют сильные ветры, отгоняющие мошкару.

Приложение № 5

Контролирующие материалы по изучаемой теме

Преподаватель проводит письменный контроль, студенты отвечают на вопросы.

Вариант 1

Выбрать один правильный ответ

1. Приспособлением к водному образу жизни у китов служит

а) легочное дыхание

б) наличие плавательного пузыря

в) жаберное дыхание

г) обтекаемая форма тела

2. Сходство гусениц пядениц с веточками и стеблями растений является примером

а) мимикрии

б) маскировки

в) дивергенции

г) покровительственной окраски

3. Укажите пример покровительственной окраски

а) окраска божьей коровки

б) окраска зебры

в) окраска бабочки-совки

г) окраска рябчика, сидящего на гнезде

4. Божьи коровки и осы имеют яркую окраску. Укажите форму приспособленности.

а) мимикрия

б) физиологическая адаптация

в) маскировка

г) предупреждающая окраска

5. Укажите пример мимикрии

а) светлое брюхо и темная спина у рыб

б) зеленая окраска кузнечика

в) муха-журчалка по форме и окраске похожа на осу

г) сходство формы тела пингвинов и тюленей

6. Укажите пример биохимической адаптации

а) яды змей и пауков

б) забота о потомстве

в) окраска хамелеона

г) шерстяной покров северных млекопитающих

7. Сочные плоды с яркой окраской у растений – это приспособление к...

а) опылению

б) запасанию органических веществ

в) распространению семян

г) запасанию неорганических веществ

8. Некоторые насекомые имеют яркие крупные пятна на крыльях. Значение этих пятен в том, что они…

а) поглощают солнечное тепло

б) отпугивают хищников

в) делают насекомых незаметными

г) участвуют в дыхании

9. Организмы приспосабливаются…

а) к нескольким, наиболее существенным факторам

б) к одному, важнейшему для организма фактору

в) ко всему комплексу экологических факторов

г) только к биотическим факторам

10. Установите соответствие между формами адаптаций и их примерами:

Вариант 2

Выбрать один правильный ответ

1. Какое насекомое имеет покровительственную окраску?

а) бабочка березовой пяденицы

б) шмель

в) пчела

г) колорадский жук

2. Примером мимикрии является чередование полос разного цвета у…

а) зебры

б) некоторых видов мух

в) жирафов

г) детенышей дикого кабана

3. Укажите пример биохимической адаптации

а) песочно-желтые ящерицы

б) торпедообразное тело акул

в) пахучие вещества клопов

г) придаточные корни растений

4. Укажите пример поведенческой адаптации

а) жаберные крышки у рыб

б) возникновение крыла у птиц

в) белая окраска песца

г) зимняя спячка бурундука

5. Приспособленность костных рыб к преодолению сопротивления воды при движении обеспечивается наличием у них…

а) плавательного пузыря

б) парных грудных и брюшных плавников

в) черепицеобразно расположенной чешуи

г) боковой линии

6. Почему у тюленя и моржа жир располагается равномерным слоем по всему телу?

а) является источником воды и энергии

б) выполняет функцию терморегуляции

в) является источником кислорода

г) служит для обмена веществ

7. Предупреждающая окраска у животных…

а) делает их менее заметными

б) привлекает самцов своего вида

в) делает животных похожими на неживые предметы

г) отпугивает врагов

8. Укажите самое важное приспособление всех млекопитающих к жизни в непостоянных условиях среды

а) анабиоз

б) саморегуляция

в) охрана потомства

г) высокая плодовитость

9. Приспособленность организмов…

а) носит относительный характер

б) является результатом упражнения органов

в) эффективна при любых условиях

г) формируется в благоприятных условиях среды

10. Установите соответствие между формами адаптаций и их примерами:

Эталоны ответов

Вариант 1

1 – г

2 – б

3 – г

4 – г

5 – в

6 – а

7 – в

8 – б

9 – в

10. 1 – а, д, е; 2 – б, в, г

Вариант 2

1 – а

2 – б

3 – в

4 – г

5 – в

6 – б

7 – г

8 – б

9 – а

10. 1 – а, б, г, е; 2 – в, д

Приложение № 6

Оценочный лист

Приложение № 7

(домашнее задание)

Заполнение таблицы

1. Составить таблицу «Приспособления животных к сезонным изменениям среды».

2. Подготовить электронные презентации по теме «Приспособленность организмов».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Преподаватель вместе со студентами подводит итоги занятия, объясняет домашнее задание и выставляет оценки.

Литература

Основной источник

1. Сивоглазов В.И., Агафонова И.В., Захарова Е.Т. Общая биология. 10 кл. Базовый уровень: учебник / В.И. Сивоглазов, И.В. Агафонова, Е.Т. Захарова. - М.: Дрофа, 2017.

Дополнительные источники

1. Волцит П.М. Нескучная биология с задачами и решениями / П.М. Волцит. – М.: Воскресный день, 2015.

1. Заяц Р.Г. Биология в таблицах, схемах и рисунках / Р.Г. Заяц, И.В. Рачковская, В.Э. Бутвиловский. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2020.

2. Садовниченко Ю.А. Биология в схемах и таблицах / Ю.А. Садовниченко, А.Ю. Ионцева. – М.: Эксмо-Пресс, 2019.

3. Сарьчева Н.Ю. Биология 11 класс. Тренировочные задания. Учебное пособие для общеобразовательных организаций / Н.Ю. Сарьчева. – М.: Просвещение, 2018.

Справочная литература

1. Джамеев В.Ю. Биология. ЕГЭ. Супермобильный справочник / В.Ю. Джамеев. – М.: Эксмо, 2019.

Интернет источники

1. Справочник по биологии

mirbiologii.ru/tag/spravochniki-po-biologii

2. Биологический словарь On-line

http://www.bioword.narod.ru

3. Учебные материалы, занимательные статьи, новости биологии.

http://xn--90aeobapscbe.xn--p1ai/

4. Зоопортал Экзотика
http://www.ekzotika.com/

5. Образовательный проект «Естествознание»

http://www.nscience.ru/

6. Институт цитологии и генетики, Сибирское отделение РАН

http://www.bionet.nsc.ru/public/

7. База знаний по биологии человека. Генетика

http://humbio.ru/humbio/genetics.htm/

8. Медико-генетический научный центр РАМН

http://www.med-gen.ru

9. Наука – это жизнь!

http://nauka.relis.ru/