Методическая разработка открытого урока по биологии в 11 классе "Приспособленность организмов к среде обитания. Относительный характер приспособленности"
план-конспект урока по биологии (11 класс) на тему

                                     Открытый урок

                  Учитель: Смольковская О.В.

Тема урока: « Приспособленность организмов к среде обитания. Относительный характер приспособленности»

Цели и задачи урока:

- повторение и закрепление знаний о движущих силах эволюции;

- сформировать понятие приспособленности организмов к среде обитания, знания о механизмах возникновения приспособленности как результата эволюции;

- продолжить развитие умений использовать знания теоретических закономерностей для объяснения явлений, наблюдаемых в живой природе;

- сформировать конкретные знания о приспособительных особенностях строения, окраски тела и поведения животных.

Оборудование:

Таблица «Многообразие адаптаций» , плакат «Адаптации в природе», карточки для устных ответов, тесты для закрепления знаний и карточки для ответов на тесты.

Ход урока:

І. Повторение изученного материала:

В форме фронтальной беседы предлагается ответить на вопросы.

а) Назовите единственную направляющую движущую силу эволюции.

б) Что является поставщиком материала для отбора в популяции?

в) Почему в природе происходит борьба за существование, каково ее следствие?

г) К чему приводит естественный отбор?

ІІ. Учитель подводит беседу к теме урока.

В природе существует несоответствие между способностью организмов к неограниченному размножению и ограниченностью ресурсов. Это является причиной….? борьбы за существование, в результате которой выживают особи наиболее приспособленные к условиям окружающей среды. Отсюда следует схема:

Борьба за                       Естественный         Приспособленность организмов к окружающей

 существование    →    отбор                 →  среде, многообразие видов

Итак, одним из результатов естественного отбора можно назвать развитие у всех живых организмов адаптаций – приспособлений к среде обитания, т.е. приспособленность – результат действия естественного отбора в данных условиях существования. О приспособленности  мы и поговорим сегодня.

Подумайте и попытайтесь сформулировать, в чем заключается сущность приспособленности к условиям среды обитания? ( Вместе с учащимися учитель дает определение приспособленности, которое записывается в тетрадь)

Приспособленность или адаптация – совокупность  особенностей строения, физиологических процессов, поведения организмов, которые обеспечивают для данного вида возможность специфического образа жизни в определенных условиях окружающей среды.

Как вы считаете, какое значение приспособленность имеет для организмов?

Значение: приспособленность к условиям среды повышает шансы организмов на выживание и оставление большого числа потомства

ІІІ. Многообразие адаптаций.

Учитель раздает каждому ученику таблицу «Многообразие адаптаций»- прилагается ниже. Несколько учащихся готовят небольшие сообщения о различных адаптациях, другие зачитывают карточки, которые раздает учитель (прилагаются  ниже)  и пытаются определить вид адаптации в приведенном примере, ее значение для организма. Работа может идти в парах или индивидуально.  Все учащиеся, вместе с учителем обсуждают примеры адаптаций и постепенно заполняют приведенную таблицу (дают характеристику адаптации, приводят свои примеры, обсуждают  значение приспособления)

1. Морфологические адаптации (изменения строения тела)

- обтекаемая форма тела у рыб и птиц

- перепонки между пальцами у водоплавающих животных

- густой шерстный покров у северных млекопитающих

- плоское тело у придонных рыб

2. Маскировка:

форма тела и окраска сливаются с окружающими предметами (морской конек, палочники, гусеницы некоторых бабочек)

3. Покровительственная окраска:

развита у видов, которые живут, открыто и могут оказаться доступными для врагов (яйца у открыто гнездящихся птиц, кузнечик, камбала) Если фон среды не является постоянным в зависимости от сезона года – животные меняют свою окраску (заяц беляк, русак)

4. Предостерегающая окраска:

очень яркая, характерна для ядовитых и жалящих форм (осы, шмели, божья коровка, гремучие змеи) Часто сочетается с демонстративным  отпугивающим поведением.

5. Мимикрия:

сходство в окраске, форме тела незащищенных организмов с защищенными (муха - журчалка и пчела, тропические ужи и ядовитые змеи; цветки львиного зева похожи на шмелей – насекомые пытаются завязать брачные отношения, что способствует опылению; яйца откладываемые кукушкой) Подражатели никогда не превосходят численностью вид – оригинал. Иначе предупреждающая окраска потеряет смысл.

6. Физиологические адаптации:

приспособленность процессов жизнедеятельности к условиям обитания.

- накопление жира пустынными животными перед наступлением засушливого сезона (верблюд)

- железы, избавляющие от избытка солей у рептилий и птиц, обитающих у моря

- сохранение воды у кактусов

- быстрый метаморфоз у пустынных амфибий

- теплолокация, эхолокация

- состояние частичного или полного анабиоза

7. Поведенческие адаптации:

изменения поведения в тех или иных условиях

- забота о потомстве улучшает выживание молодых животных, повышает устойчивость их популяций

- образование отдельных пар в брачный период, а зимой объединение в стаи. Что облегчает пропитание и защиту (волки, многие птицы)

- отпугивающее поведение (жук – бомбардир, скунс)

- замирание, имитация ранения или смерти (опоссумы, земноводные, птицы)

- предусмотрительное поведение: запасание корма

8. Биохимические адаптации:

связаны с образованием в организме определенных веществ, облегчающих защиту от врагов или нападение на других животных

- яды змей, скорпионов

- антибиотики грибов и бактерий

- кристаллы щавелевокислого калия в листьях или колючках растений (кактус, крапива)

- особая структура белков и липидов у термофильных (устойчивых к высоким температурам) и психрофильных (холодолюбивых) Такая структура белков и липидов  позволяет организмам существовать в горячих источниках, вулканических почвах, условиях вечной мерзлоты.

ІV. Относительный характер приспособлений.

Предлагается вспомнить окраску зайца зимой. Незаметный для хищников на снегу, хорошо заметен на фоне стволов деревьев. Вместе с учащимися приводятся другие примеры: ночные бабочки собирают нектар со светлых цветков, но и летят на огонь, хотя и гибнут при этом; ядовитых змей поедают мангусты, ежи; если кактус обильно поливать – он погибнет.

Какой вывод можно сделать?

Вывод: любое приспособление целесообразно только в тех условиях, в которых оно сформировалось. При изменении этих условий адаптация теряет свою ценность или даже приносит вред организму. Следовательно – приспособленность носит относительный характер.

При изучении темы мы опирались на учение Ч. Дарвина о естественном отборе. Оно объяснило механизм возникновения приспособленности организмов к условиям обитания и доказало, что приспособленность всегда носит относительный характер.

V. Домашнее задание.

1. Параграф …  

2. Заполнить таблицу по параграфу и используя дополнительные источники:

V. Закрепление знаний:

учащимся раздаются листы с тестами и карточки для ответов (прилагаются ниже).

      Таблица. Многообразие адаптаций.

Борьба за существование

                 ↓следствие

Естественный отбор

                 ↓результат

Приспособленность организмов к окружающей среде, многообразие видов

    Разнообразные карточки для работы на уроке (могут быть использованы не все, в зависимости от ресурса времени на уроке)

Карточка 1. Австралийская бородатая ящерица способна напугать самого храброго хищника. Она громко свистит, бьет хвостом и поднимает гребень так, что кажется в 4 раза больше, чем есть на самом деле.

Карточка 2. Вдоль побережья австралийской провинции Квинсленд и около Сиднея обитает очень ядовитый осьминог. Хотя его размеры редко превышают 12 см., яда в нем достаточно, чтобы убить несколько  человек.

Карточка 3. Животные в минуты опасности нередко прибегают к разным уловкам: особенно часто это делают птицы – притворяясь раненными, они отвлекают хищников от гнезд. Даже такие крупные животные как слоны способны обмануть хищников – они тоже притворяются, только мертвыми. Однажды в джунглях Индии поймали дикого слона. Его привязали цепями. Вдруг слон упал на землю. Охотники пытались его растолкать, но он лежал неподвижно. Они решили, что слон умер, сняли с него цепи и ушли. Слон вскочил на ноги и бросился бежать.

Карточка 4. Многие активно плавающие животные имеют обтекаемую форму тела  (акулы, дельфины, пингвины и т.д.), а придонные рыбы плоское тело (камбала, скат)

Карточка 5. Опыты ученых показали, что водоплавающие птицы ловят преимущественно рыбу, окраска которой не соответствует цвету дна. Птицы уничтожают гораздо больше куколок  бабочек, окраска которых не совпадает с окраской окружающего фона.

Карточка 6. Многие животные способны к эхо -, термо - и электролокации (для ориентации в пространстве): летучие мыши, дельфины, змеи, рыбы. Некоторые змеи различают на расстоянии объекты, температура тела которых отличается от температуры среды всего на 0,2°С.

Карточка 7. Покрытая предостерегающими полосками, но совершенно безобидная муха – журчалка извлекает нектар из цветка, как и медоносные пчелы, обладающие грозным жалом. Подражание журчалки не ограничивается окраской, но включает и поведение. Журчалки подражают звукам издаваемым пчелами и осами, и, если их потревожить, угрожающе жужжат.

Карточка 8. Гусеницы пяденицы, уцепившись за ветку задними парами ног и отгибая остальную часть тела под углом к ней, уподобляются сучку. Некоторые богомолы цветом и формой тела похожи на те или иные части цветка, поэтому их называют цветочными.

Карточка 9. Замечено - очень яркая окраска характерна  в природе для ядовитых  и жалящих форм (осы, пчелы, гремучие змеи и т.д.) Яркая окраска часто сочетается с отпугивающим поведением.

Карточка 10. Многие  птицы, обитающие у моря, имеют железы, избавляющие от избытка солей, поэтому они могут пить морскую воду без вреда для здоровья (чайки, альбатросы, пеликаны, буревестники)

Карточка 11. Паук бокоход мизумена обладает способностью приспосабливать свою окраску к различным фонам, эти пауки окрашены в тон того растения, на котором живут.

Белые особи через 10 - 12 дней принимали желтый цвет на желтом фоне, может идти и обратный процесс.

Карточка 12. Акулы умеют запасать еду впрок. В животе у них есть специальный «мешок», нечто вроде запасного желудка, где пища может находиться 10 – 20 дней, даже месяц и не портиться.

Карточка 13. Яд кожных желез южноамериканской лягушки - кокои такой сильный, что прикосновение к ней стоит человеку жизни.

Карточка 14. Американские зоологи составили список живых существ (включая человека) по степени предусмотрительности, которую они проявляют при переходе через улицу. На первое место вышел гусь, за ним свинья и кошка. Куры и собаки идут на равных, а человек занял последнее место.

Карточка 15.   Интересно, как много в природе подражателей. Например, съедобный для птиц таракан похож на несъедобную божью коровку.  Безвредная муха шмелевка подражает земляному шмелю. Некоторые цикады, сверчки, личинки кузнечиков напоминают муравьев, и таких примеров множество.

Тестирование по теме «Приспособленность организмов к среде обитания»

                         Учитель: Смольковская О.В

                                       1 вариант.

Часть А.

1. Явление, которое служит ярким примером маскировки:

 а) сходство морского конька с водорослями, по форме и цвету;

 б) окраска белого  медведя;

 в) сходство окраски крыльев бабочки пиериды с окраской крыльев несъедобной               бабочки геликониды;  

 г) окраска божьих коровок и колорадского жука.

2. Назовите направляющую движущую силу эволюции:

а) искусственный отбор;

б) изменчивость;

в) наследственность;

г) естественный отбор.

3. Явление, примером которого служит сходство безвредной мухи – львинки и ос по окраске и форме усиков:

а) предостерегающая окраска;

б) мимикрия;

в) приспособительная окраска;

г) маскировка.

4. Пример покровительственной окраски:

а) зеленная окраска у певчего кузнечика;

б) зеленная окраска листьев у большинства растений;

в) ярко – красная окраска у божьей коровки;

г) сходство в окраске брюшка у мухи – журчалки и осы.

5. Пример предостерегающей окраски:

а) ярко – красная окраска цветка у розы;

б) ярко – красная окраска у божьей коровки;

в) сходство в окраске и форме тела у животных;

г) окраска яиц у открыто гнездящихся птиц.

Часть Б.

Найдите соответствие между видами адаптаций и примерами адаптаций в природе.

Часть С.

Объясните,  почему любая адаптация  носит относительный характер, приведите примеры относительности адаптаций

Тестирование по теме «Приспособленность организмов к среде обитания»

                                         2 вариант.

1. Главный эффект естественного отбора:

а) повышение частоты генов в популяции, обеспечивающих размножение в поколениях;

б) повышение частоты генов в популяции, обеспечивающих широкую изменчивость организмов;

в) появление в популяции генов, обеспечивающих сохранение признаков вида у организмов;

г) появление в популяции генов, обусловливающих приспособление организмов к условиям обитания.

2. Пример покровительственной окраски:

а) яркая окраска осы;

б) окраска яиц у открыто гнездящихся птиц;

в) сходство в окраске тропического ужа с ядовитой змеей;

г) зеленая окраска у растений.

3. Пример маскировки:

а) зеленая окраска у певчего кузнечика;

б) сходство в окраске брюшка у мухи – журчалки и осы;

в) яркая окраска многих ядовитых растений и животных;

г) сходство в окраске и форме тела гусеницы бабочки – пяденицы с сучком.

4. Пример предостерегающей окраски:

а) ярко – красная окраска у цветка розы;

б) сходство в окраске незащищенных организмов с защищенными;

в) яркая окраска гремучей змеи;

г) зеленая окраска у певчего кузнечика.

5. Пример мимикрии:

а)  сходство в окраске брюшка у мухи – журчалки и осы;

б) плоская форма тела у придонных рыб;

в) яркая окраска многих ядовитых  животных;

г) сохранение воды у кактусов.

Часть Б.

Найдите соответствие между видами адаптаций и примерами адаптаций в природе.

Часть С.

Объясните возникновение приспособлений  у организмов в природе с точки зрения теории Ч. Дарвина.

Карточка для ответов:

Часть А.

Часть Б.

А-

Б-

В-

Часть С.