Высший колледж Торайгыров университет
Краткосрочный (поурочный) план
Дата:
Группа:
|
|
Преподаватели:
|
Шижбанова А.М.
Жексенова Ж.К.
|
Раздел
Тема
|
Раздел 11-13. Эволюционное развитие Основы селекции. Многообразие живых организмов
Этапы формирования жизни на Земле. Филогенетические деревья. Кладограммы. Этапы антропогенеза
|
Результат обучения
|
формировать систему знаний об основных итогах развития жизни во всех эрах, научить правильно определять причины и следствия различных эволюционных событий о многообразии вымерших видов живых организмов, существовавших в различных эпохах.
|
Уровень мыслительной деятельности
|
Навыки высокого порядка (анализ)
|
Цели урока
|
Образовательные:познакомить с основными этапами развития жизни на Земле, рассмотреть гипотезы возникновения эукариотических клеток, правильно определять причины и следствия различных эволюционных событий о многообразии вымерших видов живых организмов, существовавших в различных эпохах.;
Развивающие: создать условия для усвоения сущности хромосомной теории наследственности, сцепленного наследования
Воспитательные: сформировать представления о значении знаний хромосомной теории наследственности в практической жизни человека.
|
Критерий оценивания
|
Знает этапы формирования жизни на Земле, филогенетические деревья, кладограммы, этапы антропогенеза
|
Исторический концепт
|
Изменение и преемственность
|
Языковые цели
|
Навыки говорения, слушания, чтения и письма
|
Воспитание ценностей
|
проблемный, cловесно-наглядный, информационно-коммуникационный, решение задач, выступления
|
Межпредметные связи
|
Химия, математика, информатика
|
ИКТ
|
Применение цифровых образовательных ресурсов, онлайн ресурсов, office Microsoft Excel
|
Первоначальные знания
|
знания обучающихся о эволюционном развитии из школьного курса биологии
|
ХОД УРОКА
|
Этапы планирования урока
|
Запланированная деятельность на уроке
|
Ресурсы
|
Начало урока
15 минут
|
Приветствие студентов. Психологический настрой на урок.
Актуализация знаний, полученных на предыдущем уроке.
Фронтальный опрос( основные понятия) Беседа по вопросам:
Какие химические элементы и их соединения были в первичной атмосфере Земли?
Укажите условия, необходимые для абиогенного образования органических соединений.
Какие соединения были распространены в водах первичного океана?
Что такое коацерваты?
В чем сущность химической эволюции на ранних этапах существования Земли?
Перечислите основные положения гипотезы А.И. Опарина.
Какие экспериментальные данные можно привести в доказательство данной гипотезы?
В чём заключается отличие гипотезы А.И. Опарина от гипотезы Дж. Холдейна?
Какое событие положило начало биологической эволюции?
Когда на Земле появились первые клеточные организмы?
|
|
Середина урока
60 минут
|
Этапы формирования жизни на Земле.
Филогенетические деревья. Кладограммы.
Этапы развития жизни на Земле
Жизнь на Земле зародилась свыше 3,5 млрд лет назад, сразу после завершения формирования земной коры. На протяжении всего времени возникновение и развитие живых организмов влияло на формирование рельефа, климат. Также и тектонические, и климатические изменения, происходившие на протяжении многих лет, влияли на развитие жизни на Земле.
Эры жизни на Земле
Весь период существования жизни на Земле можно разделить на 2 периода: докембрий, или криптозой (первичный период, 3,6 до 0,6 млрд лет), и фанерозой. Эти 2 периода развития жизни принято делить на более мелкие – эры. Криптозой включает в себя архейскую (древняя жизнь) и протерозойскую (первичная жизнь) эры. Фанерозой включает в себя палеозойскую (древняя жизнь), мезозойскую (средняя жизнь) и кайнозойскую (новая жизнь) эры. Границы между эрами – это глобальные эволюционные события, вымирания. В свою очередь эры делятся на периоды, периоды - на эпохи. История развития жизни на Земле связана непосредственно с изменениями земной коры и климата планеты.
Эры развития
Наиболее значительные события принято выделять в специальные интервалы времени – эры. Отсчет времени ведется в обратном порядке, от древнейшей жизни до новой.
Существует 5 эр:
1. Архейская.
2. Протерозойская.
3. Палеозойская.
4. Мезозойская.
5. Кайнозойская.
Периоды развития жизни на Земле Палеозойская, мезозойская и кайнозойская эры включают в себя периоды развития. Это более мелкие отрезки времени, по сравнению с эрами.
Палеозойская эра:
· Кембрийский (кембрий).
· Ордовикский.
· Силурийский (силур).
· Девонский (девон).
· Каменноугольный (карбон).
· Пермский (пермь).
· Мезозойская эра:
· Триасовый (триас).
· Юрский (юра).
· Меловой (мел).
Кайнозойская эра:
· Нижнетретичный (палеоген).
· Верхнетретичный (неоген).
· Четвертичный, или антропоген (развитие человека)
Первые 2 периода входят в третичный период продолжительностью 59 млн лет.
Охарактеризуем кратко основные этапы развития жизни по эрам.
Катархей. В этот период истории развития жизни образовался «первичный бульон» в водах Мирового океана и начался процесс коацервации.
Архей. Появляются первые живые прокариотные организмы: бактерии и цианобактерии. Осадочные породы (возрастом 3,1-3,8 млрд лет) подтверждают их наличие в этой эре. Возникла биосфера. Архей — это эра расцвета прокариот. Появление цианобактерий (около 3,2 млрд лет назад) свидетельствует о наличии фотосинтеза и присутствии активного пигмента хлорофилла. В архее появляются первые эукариоты. Среди них организмы: одноклеточные водоросли (зеленые, желто-зеленые, золотистые и др.) и простейшие — жгутиковые (эвгленовые, вольвоксовые), саркодовые (амебы, фораминиферы, радиолярии) и др. В архее произошел выход бактерий на сушу и начался активный процесс почвообразования.
На границе между архейской и протерозойской эрами появились половой процесс и многоклеточность. Началось формирование многоклеточных животных (беспозвоночных) и растений (водорослей).
Протерозой — огромная по продолжительности эра. Эукариотные формы живых организмов здесь пребывают в расцвете и по своему разнообразию намного опережают прокариот. Появление многоклеточности и дыхания обусловило прогрессивное развитие и среди гетеротрофов, и среди автотрофов. Наряду с плавающими формами (водорослями, простейшими, медузами) появляются прикрепленные ко дну («сидячие») или к другому субстрату: нитчатые зеленые, пластинчатые бурые и красные водоросли, а также губки, кораллы. Появились ползающие организмы, например, кольчатые черви. Они дали начало моллюскам и членистоногим. Наряду с различными кишечнополостными животными появляются сегментированные животные вроде кольчатых червей и членистоногих (ракообразные).
Палеозой — эра, которая характеризуется достаточно большими находками ископаемых организмов. Они свидетельствуют о том, что в водной среде (соленых и пресных водоемах) имеются представители почти всех основных типов беспозвоночных животных. В пресных, а затем и в морских водах появились разные позвоночные — бесчелюстные и рыбы. От предков костистых рыб возникли кистеперые, которые позже (в меле) почти полностью вымерли, но в середине девона от кистеперых произошли наземные позвоночные (древние амфибии).
В середине палеозойской эры произошел выход животных, растений и грибов на сушу. Началось бурное развитие высших растений. Появились моховидные и другие споровые растения. Образуются первые леса из гигантских папоротников, хвощей и плаунов. Но в конце палеозоя все они вымирают и дают основу образования залежей каменного угля (поскольку в природе еще не было достаточного количества животных, поедающих эту растительную массу). Появились животные, дышащие воздухом. По всей Земле распространились пресмыкающиеся (среди них есть растительноядные и хищные), возникли насекомые.
Мезозой часто называют эпохой рептилий. Они представлены здесь разнообразными формами: плавающими, летающими, сухопутными, водными и околоводными. Существуя на Земле несколько миллионов лет и достигнув большого расцвета, рептилии почти все вымирают в конец мезозоя. Появляются птицы и примитивные млекопитающие (яйцекладущие и сумчатые), а немного позже — плацентарные. С изменением климата — похолоданием и сухостью на Земле широко распространяются голосеменные растения, особенно хвойные. Возникают первые покрытосеменные растения, но они представлены только древесными формами. В морях широко распространились костистые рыбы и головоногие моллюски.
Кайнозой характеризуется расцветом покрытосеменных растений, насекомых, птиц, млекопитающих. Уже в середине кайнозоя имеются почти все основные группы представителей известных нам царств живой природы. Среди покрытосеменных растений появились травы и кустарники. Большие территории земной поверхности заселяли степи и луга. Сформировались все основные типы природных биогеоценозов. В эту эру появился человек как особый вид живых существ. С появлением человека и развитием его культуры началось формирование культурной флоры и фауны. Возникали агроценозы, села и города. Природа стала активно использоваться человеком для удовлетворения его потребностей. В связи с этим происходят большие изменения в видовом составе органического мира, в окружающей среде и в природе в целом. Изменения в природе под воздействием человеческой деятельности ведут к серьезным изменениям в развитии жизни.
Как видим, история Земли характеризуется уникальным явлением: на основе физической и химической эволюции в природе возникла живая материя, которая затем с помощью биологической эволюции достигла высокого уровня сложности и многообразия форм. В этом историческом процессе развития жизни на Земле появилось огромное количество биологических видов, различных надвидовых биосистем, произошло становление человека и сформировалась современная биосфера с глобальным биологическим круговоротом веществ. Развитие жизни, осуществляющееся на протяжении длительного периода времени и в постоянно меняющихся условиях окружающей среды, продолжается в биосфере и в наше время.
Филогенетические деревья
Филогенетическое дерево - это визуальное представление о гипотетическом ходе эволюции в виде графа. Его можно построить для таксонов, белков или белковых доменов. Для построения филогенетических деревьев для таксонов обычно используются консервативные гены (например, 16s rRNA). В данном практикуме необходимо было построить дерево для выбранных бактерий на основе уже существующего дерева.
Отобранные бактерии с их полной таксономией (получена с помощью сервиса на NCBI) представлены в таблице 1.
Таблица 1. Отобранные бактерии
Название
|
Мнемоника
|
Отдел
|
Класс
|
Порядок
|
Семейство
|
Род
|
Bacillus subtilis
|
BACSU
|
Firmicutes
|
Bacilli
|
Bacillales
|
Bacillaceae
|
Bacillus
|
Clostridium tetani
|
CLOTE
|
Firmicutes
|
Clostridia
|
Clostridiales
|
Clostridiaceae
|
Clostridium
|
Enterococcus faecalis
|
ENTFA
|
Firmicutes
|
Bacilli
|
Lactobacillales
|
Enterococcaceae
|
Enterococcus
|
Lactococcus lactis
|
LACLM
|
Firmicutes
|
Bacilli
|
Lactobacillales
|
Streptococcaceae
|
Lactococcus
|
Streptococcus pyogenes
|
STRP1
|
Firmicutes
|
Bacilli
|
Lactobacillales
|
Streptococcaceae
|
Streptococcus
|
Staphylococcus aureus
|
STAA1
|
Firmicutes
|
Bacilli
|
Bacillales
|
Staphylococcaceae
|
Staphylococcus
|
Staphylococcus epidermidis
|
STAES
|
Firmicutes
|
Bacilli
|
Bacillales
|
Staphylococcaceae
|
Staphylococcus
|
Lactobacillus delbrueckii
|
LACDA
|
Firmicutes
|
Bacilli
|
Lactobacillales
|
Lactobacillaceae
|
Lactobacillus
|
Теперь построим дерево по таксономическим данным NCBI. На рисунке 2 слева показаны данные NCBI, справа - дерево, постоенное по этим данным в MEGA. Отличие: в ветви Lactobacillales филогенетическая близость ENTFA к Streptococcaceae неоднозначна, поэтому получилась трифуркация.
 
Рис.2 Другой вариант построения дерева для данных таксонов. Таксоны высших порядков подписаны на нетривиальных ветвях.
Скобочная формула небинарного дерева с рисунка 2: ((((STAA1,STAES),BASCU),((LACLM,STRP1),ENTFA,LACDA)),CLOTE);
Теперь выделим нетривиальные ветви для бинарного дерева с рисунка 1:
1. {STAA1, STAES} vs {BASCU, STRP1, LACLM, ENTFA, LACDA, CLOTE}
2. {STAES, STAA1, BASCU} vs {STRP1, LACLM, ENTFA, LACDA, CLOTE}
3. {LACLM, STRP1} vs {CLOTE, LACDA, ENTFA, BASCU, STAA1, STAES}
4. {ENTFA, LACLM, STRP1} vs {CLOTE, LACDA, BASCU, STAA1, STAES}
5. {LACDA, ENTFA, LACLM, STRP1} vs {CLOTE, BASCU, STAA1, STAES}
Кладограмма
Кладограмма (англ. cladogram) — одно из основных понятий в современной биологической систематике — древовидный граф, отражающий отношения сестринского родства между таксонами.
В кладограмме принято различать терминальные группы (группы, расположенные на концах ветвей), ноды (узлы, или развилки) и интерноды (линии, соединяющие узлы). Информационное содержание кладограммы исчерпывается порядком ветвления. Ни длина интернодов, ни форма развилков, ни конкретный вариант расположения терминальных групп не несут при этом никакой информации. Иногда на кладограмме также указывают синапоморфии, подтверждающие те или иные гипотезы о монофилии, или геологическое время.
Основные этапы эволюции человека
Предки человека
Где сделаны находки
|
Воз-раст
|
Объем
голов-ного
мозга
|
Прогрессивные черты в строении
|
Орудия труда, образ жизни
|
Австралопитеки
Африка, Эфиопия
|
10-15 млн.
|
450-
500 см3
|
Прямохождение, возможно ходили слегка наклонясь в перед опитаясь на палку
|
Охотились сообща, Использовали палки и камни в качестве оружия при защите и охоте на животных
|
Древнейшие люди:
– питекантроп (обезьяночеловек)
о. Ява
– синантроп
(китайский человек)
– гейдельбергский человек (Германия)
|
1,5 млн.
|
850- 900 см³
|
Изгибы позвоночника, широкий таз, небольшой свод стопы
|
Активные охотники на крупную дичь. Кочевали за мигрирующими животными.
Орудия труда с заостренным краем. Поддерживали огонь, но добывать огонь так и не научились.
|
Древние люди
– неандертальцы
Германия, долина реки Неандерталь
|
200 тыс.-
130 тыс.
|
1000-
1600 см³
|
Классические: низкий лоб, сутулая походка, мощный скелет и мускулатура.
Продолжительность жизни 20 лет.
Прогрессивные: более высокий лоб, наметился подбородочный выступ
|
Пережили оледенение
Каменные орудия: скребла, рубила, топоры.
Изготовляли одежду из шкур, жили в пещерах или строили жилище.
Добывали огонь.
Примитивная членораздельная речь.
|
Первые современные люди – кроманьонцы
Франции в грот Кро-Маньон
|
130-40
Тыс.
|
до 1800 см³
|
Высокий лоб, есть подбородочный выступ.
Рост 180 см, за счет удлинения голени
|
Орудия труда из камня, кости и др. Знали гончарное дело.
Научились обрабатывать землю и одомашнили животных. Строили жилища. Возникли религиозные верования, исскуство.
Они были отменными художниками и скульпторами.
|
|
Презентации по теме
Раздаточный материал (карточки, таблица)
|
Конец урока
15 минут
|
Подведение итогов:
Закрепление полученных знаний на уроке.
Знание и понимание
1. Игра «Машина времени» м/м презентация.
Вы в архее и протерозое:
Какое влияние оказала деятельность организмов архея и протерозоя на газовый состав атмосферы Земли?
Назовите организмы, которые составляли флору и фауну архея и протерозоя.
Вы в каменноугольном периоде палеозойской эры:
Какие изменения произошли в составе растительного и животного мира палеозоя?
Представителей какого Отдела растений вы встречаете чаще всего?
Назовите основные ароморфозы в растительном мире.
Как далеко продвинулась эволюция животных? Какие Типы достигли биологического прогресса?
Какие группы животных и растений встали на путь регрессивного развития?
Опишите климатические условия и рельеф.
Вы в юрском периоде мезозойской эры.
Какие растения и животные появились в фауне и флоре мезозоя?
Приведите примеры ароморфозов и идиоадаптаций в растительном и животном мире.
Какие Отделы растений и Типы животных встали на путь регресса?
Какие Отделы растений и Типы животных встали на путь прогресса?
Опишите климатические условия и рельеф.
Вы в третичном периоде кайнозойской эры.
Чем объяснить широкое распространение покрытосеменных растений? В чем их преимущество перед голосеменными?
Какой Тип животных достиг биологического прогресса?
Какие Отделы растений и Типы животных встали на путь биологического регресса?
Может ли состояться ваша встреча с людьми?
Опишите климатические условия и рельеф.
Рефлексия
V. Домашнее задание.
§ 11 учебника. Ответить на вопросы.
|
|
Дифференциация – каким образом Вы планируете оказать больше поддержки? Какие задачи Вы планируете поставить перед более способными учащимися?
|
Оценивание – как Вы планируете проверить уровень усвоения материала студентами?
|
Здоровье и соблюдение техники безопасности
|
Дифференциация использована во время проведения задания 2 (составить кластер:«Обычаи и традиции казахского народа»).
Наиболее способные студенты самостоятельно выполняют задания, а некоторым студентам в случае необходимости оказывается поддержка.
Дифференциация использована также в предложенных студентам заданиях и на различных этапах урока с учетом рационального использования времени.
|
Через выслушивание мнений, доводов студентов.
Через оценку, контроль, исправление, оказание помощи.
На уроке планируется взаимооценивание и самооценивание студентов по результатам деятельности на уроке.
|
На уроке использованы здоровье сберегающие технологии (эмоциональный настрой, чередование заданий, контроль работы интерактивного оборудования)
|
Рефлексия по уроку
Были ли цели урока/цели обучения реалистичными?
Все ли учащиеся достигли ЦО?
Если нет, то почему?
Правильно ли проведена дифференциация на уроке?
Выдержаны ли были временные этапы урока?
Какие отступления были от плана урока?
|
Используйте данный раздел для размышлений об уроке. Ответьте на самые важные вопросы о Вашем уроке из левой колонки.
|
Общая оценка
Какие два аспекта урока прошли хорошо (подумайте как о преподавании, так и об обучении)?
1:
2:
Что могло бы способствовать улучшению урока (подумайте как о преподавании, так и об обучении)?
1:
2:
Что я выявил (а) за время урока о классе или достижениях/трудностях отдельных учеников, на что необходимо обратить внимание на последующих уроках?
| |
Скачать 76.75 Kb.