Урок-лабораторная работа по биологии «Популяции. Генетический состав популяций» (9 класс)

Цели: сформировать понятие о популяции как элементарной единице эволюции; показать роль наследственной изменчивости как одного из факторов эволюции, причины изменяемости видов.

Ход урока

I. Проверка знаний.

1. Тестирование.

1) Наличие сходных черт строения организмов определяет

критерий :

а) генетический;

б) морфологический;

в) физиологический;

г) экологический.

2)Общность предков доказывает критерий:

а)исторический;

б)морфологическнй;

в)генетический г) географический.

3) Кариотип организмов изучает критерий:

а)генетический:

б) физиологический;

в) морфологический; г)исторический.

4) Влияние биотических факторов среды на организмы рас­сматривает критерий:

а) географический; б)экологический;

в) физиологический;

г) исторический.

5) Распространение видов в природе рассматривает критерий:

а)экологический;

б) географический; в) исторический;

г)физиологический.

6) Различение видов по набору ферментов осуществляется в соответствии:

а) с морфологическим критерием;

б) физиологическим критерием;

в) биохимическим критерием;

г) генетическим критерием.

7) способность организмов давать плодовитое потомство

служит основой:

а) для морфологического критерия; б)физиологического критерия;

в) генетического критерия;

г) экологического критерия.

8) Сходство процессов питания и дыхания изучает критерий:

а) экологический;

б) физиологический;

в) биохимический;

г) генетический.

9) Совокупность факторов внешней среды - основа:

а) генетического критерия;

б) географического критерия;

в) экологического критерия;

г) исторического критерия.

2. Письменный ответ по карточке.

Задание.

В приведенных фразах заполните пробелы:

1) Совокупность факторов внешней среды, в которой суще­ствует вид, - это ... критерий вида

2) Основной причиной для выделения группы особей в по­пуляцию является ...

3) Особи двух популяций одного вида ...

4) Реальная категория изменяющихся организмов, сущест­вующая в природе, называется ...

5) Сходство реакций организма на внешние воздействия, ритмов развития и размножения изучает ... критерий

II. Изучение нового материала.

1 Популяции.

Живые организмы в природе, как правило, не живут поодиночке а образуют более или менее постоянные группы. Причин для образования таких групп много, но главные из них заключаются в том, что организмы, принадлежащие к одному виду, скапливаются в местах, наиболее благоприятных для их существования и размножения.

Совокупность особей одного вида, длительно населяющих определенное пространство, размножающихся путем свободного скрещивания и в той или иной степени изолированных друг от друга, называют популяцией.

Существование видов в форме популяций - следствие неоднородности внешних условий. По­пуляции сохраняют устойчивость во времени и пространстве, хотя их численность может изменяться год от года вследствие возникающих различий в условиях размножения и развития организмов. Внутри популяций имеются еще более мелкие труппы, в которые могут объединяться особи со сходным поведением или на основе родственных связей. Однако они не способны устойчиво поддерживать сами себя.

Составляющие популяцию организмы связаны друг с другом различными взаимоотношениями. Они конкурируют друг с другом за те или иные виды ресурсов. Внутренние взаимоотноше­ния в популяциях сложны и противоречивы. В пределах каждой популяции организмов, размножающихся половым путем, идет постоянный обмен генетическим материалом.

Скрещивание особей из разных популяций происходит реже, поэтому генетический обмен между разными популяциями ог­раничен. В результате каждая популяция характеризуется своим специфическим набором генов с присущим только данной попу­ляции соотношением частот встречаемости разных аллелей. Существование видов в форме популяций повышает их устой­чивость к местным изменениям условий жизни.

2. Популяционная генетика.

Во времена Дарвина генетики не существовало. Она как наука начала развиваться в ХХ в. стало известно, что носителями наследственной изменчивости являются гены. Представления генетики внесли глубинные объяснения в теории естественного отбора Ч.Дарвина. Синтез генетики и классического дарвинизма привел к рождению популяционной генетики, которая позволила с новых позиций объяснить процессы изменения генетического состава популяций, возникновения новых свойств организмов и их закрепление под воздействием естественного отбора.

Популяция представляет собой совокупность организмов одного вида, каждый из которых обладает определенным гено­типом. Совокупность генотипов всех особей популяции назы­вают генофондом популяции. Богатство генофонда зависит от аллельного разнообразия. Это означает, что в популяции, где аллельное разнообразие по конкретному гену отсутствует, все особи имеют идентичный генотип по данному гену АА. Гены, у которых в популяции обнаруживаются два и более аллельных варианта, называются полиморфными. При двух аллелях суще­ствует три генотипа (АА, Аа, аа), при трех аллелях - шесть ге­нотипов, и далее их количество быстро возрастает.

Богатство генофонда вида определяется не только аллельным разнообразием, то есть полиморфностью л оку сов, но и раз­нообразием комбинаций аллелей. Резкое уменьшение численно­сти вида ведет к сокращению аллельного разнообразия и коли­чества комбинаций. Поэтому важно сохранять генофонды диких видов, не допускать резкого обеднения. От уровня генетическо­го разнообразия в значительной степени зависит интенсивность процессов, протекающих в популяциях.

Мутационный процесс - источник наследственной изменчи­вости. В популяции, состоящей из нескольких миллионов особей, в каждом поколении может возникать несколько мутаций каждо­го имеющегося в этой популяции гена. Благодаря комбинативной изменчивости мутации распространяются в популяции.

Постоянно протекающий мутационный процесс и свободное скрещивание приводят к тому, что в пределах популяции накап­ливается большое количество внешне не проявляющихся, каче­ственных изменений (подавляющее большинство возникающих мутаций рецессивно). Эти факты были установлены русским ученым С. С. Четвериковым.

Генетические исследования природных популяций растений и животных показали, что при относительной фенотипической однородности они насыщены разнообразными рецессивными мутациями. Хромосомы, в которых возникали мутации, в ре­зультате удвоения при делении клетки постепенно распростра­няются среди популяций. Мутации не проявляются фенотипически до тех пор, пока остаются гетерозиготными.

По достижении достаточно высокой концентрации мутаций становится вероятным скрещивание особей, несущих аллельные рецессивные гены.

В этих случаях мутации проявляются фенотипически и подпадут под прямой контроль естественного отбо­ра именно в этом и кроется способность популяции адаптиро­ваться то есть приспосабливаться к новым факторам - измене­ниям климата, появлению нового хищника или конкурента и даже к загрязнению среды человеком.

III. Закрепление.

Лабораторная работа

Тема: ВЫЯВЛЕНИЕ изменчивости У ОСОБЕЙ ОДНОГО ВИДА

Цели: сформировать понятие изменчивости организмов, продолжить выработку умений наблюдать натуральные объекты, находить признаки изменчивости.

Оборудование: раздаточный материал, иллюстрирующий изменчивость организмов (растения 5-6 видов по 2-3 экземпляра каждого вида, наборы семян, плодов, листьев и др.)

Ход работы

1. Сравните 2-3 растения одного вида (или их отдельные органы: листья, семена, плоды и др.). Найдите признаки сходства в их строении. Объясните причины сходства особей одного вида.

2. Выявите у исследуемых растений признаки различия. Ответьте на вопрос: какие свойства организмов обусловливают различия между особями одного и того же вида? 3. Раскройте значения этих свойств организмов для эволюции. Какие, на ваш взгляд, различия обусловлены наследствен ной изменчивое, какие - не наследственной изменчивостью? Объясните, как могли но возникнуть различия между особями одного вида.

Домашнее задание: § 54, 55.