реферат. Конспект урока _Морфологические и эмбриологические свидетельства. Морфологические и эмбриологические свидетельства эволюции Тип урока изучение нового материала Цели рассмотреть морфологические и эмбриологические свидетельства эволюции, выучить понятия гомологи
 Скачать 279.43 Kb.
|
|
Морфологические и эмбриологические свидетельства эволюции Тип урока: изучение нового материала Цели: рассмотреть морфологические и эмбриологические свидетельства эволюции, выучить понятия «гомологи», «аналоги», «рудименты», «атавизмы»; повторить стадии эмбриогенеза. Планируемые результаты обучения: предметные: учащиеся свободно оперируют терминами и понятиями, понимают и могут объяснить этапы эмбриогенеза и причины сходства развития эмбрионов; знают, что такое гены регуляторы; метапредметные: усвоение нового материала; умение анализировать новую информацию, сравнивать и обобщать данные, делать самостоятельно выводы по услышанному материалу; самостоятельная работа; личностные: воспитание любви к природе, познавательного интереса к изучению биологии. Оборудование: учебник, видеофрагменты, презентация. Ход урока 1.Организационный момент – 2 минуты. Приветствие учащихся, проверка присутствующих, общая готовность к уроку. 2.Актуализация знаний и мотивация к уроку – 4 минуты. Беседа с классом: Что мы изучили на предыдущих уроках? Каких ученых-эволюционистов вы знаете? Что такое эволюция? Какие существовали теории о возникновении жизни? Кто был представителем теории материализма, деизма, трансформизма? Какие ученые оказали влияние на труды Дарвина? В чем заслуга Дарвина в сравнении с трудами других ученых? На какие группы делятся доказательства эволюции? Сегодня на уроке мы рассмотрим морфологические и эмбриологические доказательства эволюции. Учащиеся записывают в тетрадях дату и тему урока. 3.Изучение нового материала – 35 минут. Вопрос к учащимся: вспомните, что изучает морфология? Использование морфологических (сравнительно-анатомических, гистологических и др.) доказательств и методов изучения эволюции основано на простом принципе: глубокое внутреннее сходство организмов может показать родство сравниваемых форм. Внутри любой крупной группы организмов всегда можно найти общие морфологические особенности, понятные лишь при признании факта единого происхождения такой группы. Кроме общих сопоставлений строения организмов разных групп существует несколько специальных морфологических подходов, позволяющих использовать морфологические данные для доказательства эволюции и исследовать пути эволюционного процесса. Прежде всего, это изучение гомологии, рудиментов и атавизмов, исследование сравнительно-анатомических рядов. Задание к учащимся: работа с учебником. Читаем на стр.15-16, что такое гомологичные органы. Органы, развивающиеся из сходных зачатков и находящиеся в сходных взаимоотношениях с окружающими органами и тканями, называются гомологичными. Задание к учащимся: работа с рисунком в учебнике на стр.16 (сходство и различия в строении передних конечностей позвоночных). Вспомните, из каких костей состоит верхняя конечность? Как м  ы видим по рисунку, во всех случаях сохраняется единый план строения, сходство во взаимоотношении с другими органами и сходство онтогенетического развития.  Крупным успехом в развитии классической анатомии в прошлом веке явилось установление гомологии слуховых косточек наземных позвоночных. Известно, что в слуховом аппарате среднего уха всех млекопитающих передача звуковых колебаний с барабанной перепонки происходит через систему из трех слуховых косточек – молоточка, наковальни и стремечка. Сравнение строения черепа в ряду первично водных и наземных позвоночных показывает, что у акуловых рыб центральная из костей – наковальня – занимает в черепе важное конструктивное положение, являясь одной из мощных костей, формирующих боковую поверхность черепа. У костистых рыб она резко сокращается в размерах, сохраняя свое значение в конструкции черепа. У рептилий она резко изменена и служит рычагом при подвеске челюсти, а у млекопитающих занимает место в системе слуховых косточек. Установление гомологии этих структур прекрасно пояснило формирование в ходе эволюции такого сложнейшего аппарата передачи звука в воздушной среде, каковым является слуховой аппарат млекопитающих. Есть пример гомологичных органов и у растений. Вопрос к учащимся: итак, что такое гомологичные органы? Что они доказывают? Явление гомологии не следует путать с аналогичным сходством. Аналоги – это органы, которые имеют лишь выраженное внешнее сходство, вызванное выполнением сходных функций, а не общим происхождением. Для изучения родства и сходства групп организмов эти органы не имеют значения. Например, аналогичные органы растений – колючки барбариса, акации, боярышника и ежевики. Эти органы показывают лишь сходные направления приспособления, вызываемые в процессе эволюции действием естественного отбора (сохранялись и развивались группы растения, защищенные колючками от поедания животными). Иногда сходство аналогичных органов бывает таким глубоким, что требуются дополнительные сравнительно-анатомические и эмбриологические исследования, чтобы установить их характер. Строение глаза позвоночных животных и моллюсков, несмотря на удивительное сходство, является аналогичным. Глаз кальмара и глаз позвоночных развивается из различных зачатков, сходство же объясняется физической природой света. Вопрос к учащимся: вспомните из уроков физики и анатомии, как работает линза? Функции хрусталика в глазу? Выявление характера сходства (гомологи и аналоги) позволяет выяснить пути эволюционного развития, установить родство групп и, наконец, может показать направление действия естественного отбора. Вопрос к учащимся: так в чем же отличие гомологичных органов от аналогичных?
Данных гомологии недостаточно для восстановления пути развития той или иной группы, при этом трудно определить, какая из сравниваемых форм родоначальная. В строении и развитии любого организма можно найти структуры недоразвитые (лишенные каких-либо важных частей по сравнению с гомологичными структурами других форм); такие органы и структуры называются рудиментарными. Задание по учебнику: читаем на стр. 18, о чем свидетельствуют рудиментарные органы. Какие примеры рудиментов человека вам известны? Иногда рудиментарные органы могут достигать (у некоторых организмов) таких значительных размеров, что напоминают форму строения предковых форм. Такие органы называются атавизмами. Между рудиментами и атавизмами нет никакой четкой границы, например, как развитие конечностей китообразных. Остатки заднего пояса конечностей в скелете у китов является рудиментом, но развитие задней конечности, выступающей наружу как отдельный плавник, несомненно является атавизмом. Отличие рудиментарных органов в том, что первые встречаются почти у всех членов данной популяции, а атавизмы – лишь у отдельных видов. Другую возможность разграничения рудиментов и атавизмов дает их разное функциональное значение. Каким бы незначительным не был рудиментарный орган, он всегда выполняет в организме какую-то функцию. Тазовые кости китообразных служат местом крепления мышц, обеспечивающих нормальную работу анального отверстия и половых органов, аппендикс у человека – органом лимфотворения, крыло у нелетающих птиц – помогает птице при беге и служит турнирным оружием (в боях самцов за самок). Атавизмы же – все без исключения – не несут каких-либо специальных видовых функций. Вопрос к учащимся: в чем же главное отличие рудиментов и атавизмов?
При рассмотрении гомологии органов речь шла о специально подобранных для сравнения организмов. Метод сравнительно-анатомических рядов – важный самостоятельный метод изучения путей эволюционного процесса. С сообщением выступает ученик, получивший опережающее задание на предыдущем уроке. Вопрос к учащимся: итак, какой вывод мы можем сделать о морфологических доказательствах эволюции? Теперь перейдем ко второй части нашего урока и рассмотрим эмбриологические доказательства. Задание для учащихся: работа по учебнику: самостоятельно читаем материал на стр.16-18 по данному вопросу и делаем вывод, на чем основано это доказательство эволюции. Вскоре после открытия явления зародышевого сходства Ч.Дарвин показал, что оно свидетельствует об общности происхождения и путей эволюции сравниваемых форм. Явление зародышевого сходства позволило Дарвину выдвинуть и еще один очень важный эмбриологический метод изучения путей эволюции, основанный на том, что в процессе онтогенеза как бы повторяются (рекапитулируют) многие черты строения предковых форм: на ранних стадиях развития более отдаленных предков (или современных менее родственных форм) и на более поздних стадиях развития у более близких предков (или близкородственных форм). На основе зародышевого сходства в развитии позвоночных и многих других эмбриологических и анатомических фактов немецкие ученые Ф. Мюллер и Э. Геккель во второй половине XIX в. установили закон соотношения онтогенеза и филогенеза, который получил название биогенетического закона: каждая особь в индивидуальном развитии (онтогенезе) повторяет историю развития своего вида (филогенез), или онтогенез есть краткое повторение филогенеза. В ходе онтогенеза воспроизводятся, безусловно, не все этапы эволюции, которая совершалась на протяжении тысяч и миллионов лет. Повторение стадий исторического развития вида в зародыше происходит в сжатой форме, с выпадением ряда этапов. Кроме того, эмбрионы имеют сходство не со взрослыми формами предков, а с их зародышами. Вместе с тем биогенетический закон, выражающий глубокую связь между онтогенезом и филогенезом, имел большое значение для выяснения родственных связей между организмами и для доказательства эволюции органического мира.  Все многоклеточные организмы проходят в этапе развития одноклеточную стадию, что указывает на происхождение многоклеточных от одноклеточных. Все многоклеточные проходят стадию однослойного шара – ей соответствует строение некоторых простых современных организмов (например, вольвокса). Следующая стадия – двуслойный мешок – ей соответствует строение современных кишечнополостных (например, гидра). У всех позвоночных животных на определенном этапе развития присутствует хорда – позвоночная струна; вероятно, что у предков позвоночных хорда существовала всю жизнь. У зародыша человека закладываются жаберные щели, похожие на таковые у хрящевых рыб. Следовательно, возможно, что в филогенезе человека присутствовали формы, похожие на хрящевых рыб.Принцип рекапитуляции отнюдь не ограничивается только морфологическими изменениями. В процессе эволюции позвоночных постепенно происходит утрата некоторых ферментов, необходимых для распада мочевой кислоты (мочевая кислота служит одним из продуктов обмена пуринов – одной из составных частей нуклеиновых кислот). Так, у приматов и некоторых птиц конечным продуктом такого обмена является мочевая кислота, у большинства других млекопитающих – аллантоин, у земноводных и большинства рыб – мочевина, у беспозвоночных – аммиак. Эмбриохимические исследования показали, что зародыш цыпленка на ранних стадиях развития выделяет аммиак, на более поздних – мочевину, и на последних стадиях – мочевую кислоты. Сходным образом у головастиков продуктом обмена является аммиак, а у взрослых лягушек – мочевина. 4.Рефлексия – 3 минуты. Индивидуальный опрос: Какие ученые внесли вклад в развитие эмбриологических доказательств эволюции? Что такое сравнительно-анатомические ряды? Какие стадии развития подтверждают закон зародышевого сходства? Как звучит биогенетический закон? Что такое рудименты и атавизмы? Аналоги и гомологи? 5. Домашнее задание –1 минута. §3, стр. 14-20, учить; запомнить новые термины. |