технологические карты уроков по биологии
план-конспект занятия на тему

Тема  урока: 

Общая дегенерация, как один из путей достижения биологического прогресса

Цель урока:

1.  Повторить основные  биологические понятия и термины пройденного материала

2.  Сформировать понятие о главных направлениях эволюции органического мира: биологическом прогрессе и биологическом регрессе

3.  Рассмотреть пути достижения биологического прогресса. (на примере общей дегенерации)

4.  Определить практическое значение знаний полученных на уроке

Задачи: 

Образовательные:

     1. Знать определения  понятий: “прогресс”, ”регресс”, “ароморфоз”,

     “идиоадаптация”,  “дегенерация”, “аллогенез”,”арогенез”, “катогенез”,

      2. Знать критерии прогресса и регресса;

      3. Знать пути достижения прогресса;

      4. Знать соотношение путей эволюции;

Задачи  развития:

Продолжить формирование умений выделять в изученном материале

главное и существенное, сравнивать, обобщать изученные факты.

Воспитательные  задачи:

1. Способствовать дальнейшему развитию интереса к научным знаниям
2. Подвести учащихся к пониманию мировоззренческой идеи о

            взаимосвязи приспособленности организма к среде обитания.

Новые понятия:– макроэволюция, биологический прогресс, биологический регресс, ароморфоз, идиоадаптация, общая дегенерация

Оборудование:  компьютер,  мультимедийный  проектор,  электронное  пособие  «Открытая  биология»,  модульные  программы  для  учащихся  (в  печатном  виде).

Тип  и  вид  урока: комбинированный, с использование ИКТ.

План урока:

     1.Организационный момент

2.Биологическая разминка по темам курса биологии 10 класса( Решение тестовых заданий в форме и по материалам ЕГЭ)

 3. Изучение новой темы;

4. Закрепление полученных знаний;

Ход урока:

     1.Орг.момент

 - актуализация темы и цели  урока

- постановка учебной задачи

2.Биологическая разминка по темам курса биологии 10 класса;

( Решение тестовых заданий в форме и по материалам ЕГЭ)

А1. Какой уровень организации живой природы представляет собой совокупность всех экосистем земного шара в их взаимосвязи?

1. биосферный
2. экосистемный
3. популяционно-видовой
4. биогеоценотический

А2.  Сходство строения и жизнедеятельности клеток организмов разных царств живой природы – одно из положений

1. теории эволюции
2. клеточной теории
3. учения об онтогенезе
4. законов наследственности

А3. Азотистое основание аденин, рибоза и три остатка фосфорной кислоты входят в состав

1. ДНК  
2. РНК    
3. АТФ

А4. Мономерами молекул, каких органических веществ являются аминокислоты?

    1) белков  

    2) углеводов

    3) ДНК      

                   4) липидов

А5. Клетки организмов всех царств живой природы имеют

1. оболочку из клетчатки
2. ядро
3. комплекс Гольджи
4. плазматическую мембрану

А6. Определите, какой процесс в клетке изображён с помощью схемы.

1. темновая фаза фотосинтеза  
2. биосинтез белка
3. реакции гликолиза    
4. реакция окисления веществ

 В 1   Сходство клеток животных и бактерий
состоит в том, что они имеют

1) оформленное ядро

2) цитоплазму

3) митохондрии

4) плазматическую мембрану

5) гликокаликс

6) рибосомы

Обведенные цифры записыватся в бланк ответов в порядке возрастания (не более трёх цифр).

 С 1

 В одной молекуле ДНК нуклеотиды с тимином (Т) составляют 24% от общего числа нуклеотидов.

Определите количество (в %) нуклеотидов с гуанином (Г), аденином (А), цитозином (Ц) в молекуле ДНК и объясните полученные результаты.

3.Изучение новой темы;

1. Основные понятия темы

прогресс

регресс

ароморфоз

 идиоадаптация

 дегенерация

 аллогенез

 арогенез

 катагенез

      2. Понятие о главных направлениях эволюции:

Признаки регресса:

 Уменьшение численности особей;

 Уменьшение площади ареала;

 Постепенное исчезновение  вида.

Виды, вымершие из-за глобальных климатических изменений

Виды, истребленные человеком

Признаки прогресса:

 Возрастание численности особей;

 Расширение ареала;

 Образование новых популяций,

    подвидов и видов.

3.Понятие об общей дегенерации;

4.Примеры ( дегенерация у плоских червей) 

-работа с микроскопом

-демонстрация анимационных роликов

3. Закрепление полученных знаний;

Определите направление эволюции в каждом случае

1. Появление ядерной оболочки;
2.  Исчезновение органов пищеварения у бычьего цепня;
3.  Появление полового размножения;
4.  Возникновение мощных ног с крупными когтями у хищных птиц;
5.  Появление приспособленности цветка к опылению насекомыми.

4. Д/ задание

Творческие  задания:

• В  дополнительной  литературе  найдите  новые  для  вас  примеры  биологического  прогресса  и  регресса  видов  в  связи  с  деятельностью  человека,  запишите  их  в  тетрадь.
• Используя  рисунок,  расскажите  о  выходе  животных  на  сушу;  об  ароморфозных  изменениях  конечностей  животных;  об  идиоадаптивных  изменениях,  которые  обеспечивают  современным  животным  самые  разные  способы  передвижения  в  разных  средах  обитания.

Технологическая карта урока  «Витамины»

Тема урока: Витамины

Цель: углубление представлений о материальном единстве и возможности познания окружающего мира; формирование комплекса знаний о витаминах – биологически активных веществах, необходимых организму; совершенствование умений выделять проблему в теме занятия, формулировать познавательные цели, контролировать и оценивать достижение результата, строить содержательную коммуникацию при групповой работе.

Задачи: 

Предметные:

• определить отличительные признаки витаминов, проанализировав их функцию;
• классифицировать витамины по различным признакам;
• находить продукты питания, в которые содержат витамины разных групп;
• привести доказательства целесообразности использования витаминов для поддержания гомеостаза.

Метапредметные:

• осознать ограниченность собственного знания, выделить проблему и цель через выполнение задания на сравнение и классификацию;
• анализировать при групповой работе информацию из разных источников, структурировать ее через перевод текстовой и видео-информации в символы, схемы;
• провести контроль, оценку и коррекцию знаний по соотношению функции и витамина, их классификации через выполнение тренировочных заданий;
• выразить в ходе рефлексивной деятельности свои мысли с достаточной полнотой и точностью.

Критерии достижения цели урока: обучающийся знает понятие «витамин», группы витаминов, классификацию, признаки нехватки и переизбытка витаминов  на организм человека; умеет: называть витамины, определять принадлежность витаминов к определенной группе, находить продукты питания, необходимые для потребления в целях насыщения организма витаминами, соотносить заболевание и содержание витамина.

Тип урока: систематизации и обобщения знаний учащихся

Технология: метод проекта

Материально-техническое обеспечение:

- компьютер, мультимедиа проектор, презентация Power Point, Internet;

- дидактический материал для обучающихся – таблица витаминов;

- карточки с контекстными заданиями для групповой работы;

- заготовки пособия «Витамины»;

- интерактивная система контроля знаний и умений учащихся  Votum

- анкеты (для рефлексии).

СТРУКТУРА И ХОД УРОКА

Технологическая карта урока  «Выделение»

Тема урока: Выделение

Цель: углубление представлений о материальном единстве и возможности познания окружающего мира; формирование комплекса знаний о системе выделения; совершенствование умений выделять проблему в теме занятия, формулировать познавательные цели, контролировать и оценивать достижение результата, строить содержательную коммуникацию при работе в паре.

Задачи: 

Предметные:

• определить особенности строения органов выделения, проанализировав их функции;
• находить органы выделения на муляжах и интерактивных таблицах;
• привести доказательства целесообразности анализа мочи.

Метапредметные:

• осознать ограниченность собственного знания, выделить проблему и цель через выполнение задания на рассуждение и логическую цепочку;
• анализировать при  работе в парах информацию из разных источников, структурировать ее через перевод текстовой и видео-информации в символы, схемы;
• провести контроль, оценку и коррекцию знаний по определению органов выделения через выполнение тренировочных заданий;
• выразить в ходе рефлексивной деятельности свои мысли с достаточной полнотой и точностью.

Критерии достижения цели урока: обучающийся знает понятие «почки», «мочевой пузырь», «мочеточники». «анализ мочи»; умеет: находить органы выделения на муляжах и таблицах.

Тип урока: урок открытия новых знаний

Материально-техническое обеспечение:

- компьютер, мультимедиа проектор, презентация Power Point, Internet;

- дидактический материал для обучающихся – таблица строения органов выделения;

- карточки с контекстными заданиями для  работы в парах;

- заготовки таблицы «Анализ мочи»;

- интерактивная система контроля и оценки  Votum;

- анкеты (для рефлексии).

СТРУКТУРА И ХОД УРОКА

Технологическая карта урока  «Легкие»

Тема урока: Легкие (ТРКМ)

Цель: углубление представлений о материальном единстве и возможности познания окружающего мира; формирование комплекса знаний об особенностях легких; совершенствование умений выделять проблему в теме занятия, формулировать познавательные цели, контролировать и оценивать достижение результата, строить содержательную коммуникацию при  работе в паре.

Задачи: 

Предметные:

• определить особенности строения легких , проанализировав взаимосвязь строения и функции;
• находить на муляжах органы системы дыхания;
• раскрывать механизм газообмена в легких и тканях;

Метапредметные:

• осознать ограниченность собственного знания, выделить проблему и цель через выполнение задания сопоставление частей организма и органов;
• анализировать при  работе в паре  информацию из разных источников, структурировать ее через перевод текстовой и видео-информации в символы, схемы;
• провести контроль, оценку и коррекцию знаний по строению системы дыхания и ее функций;
• выразить в ходе рефлексивной деятельности свои мысли с достаточной полнотой и точностью.

Критерии достижения цели урока: обучающийся знает понятие «легкие», «газообмен», механизм газообмена в легких и тканях, признаки заболевания органов системы дыхания; умеет:  определять  на муляжах органы системы дыхания;  соотносить  орган и его функцию;  распознавать экспериментальным путем жизненную емкость легких.

Тип урока: урок открытия новых знаний

Материально-техническое обеспечение:

- компьютер, мультимедийный проектор, презентация Power Point, Internet;

- дидактический материал для обучающихся – муляжи систем органов;

- карточки с контекстными заданиями для работы в парах;

- анкеты (для рефлексии).

СТРУКТУРА И ХОД УРОКА

Технологическая карта урока - практикума

Тема урока: Утомление при статической и динамической  работе

Цель: углубление представлений действие статической работы на мышцы организма; формирование комплекса знаний  об особенностях скелетных мышц и их регуляции; совершенствование умений выделять проблему в теме занятия, формулировать познавательные цели, контролировать и оценивать достижение результата, строить содержательную коммуникацию при  работе в паре.

Задачи: 

Предметные:

• определить признаки утомления при статической работе;
• находить время предельного утомления;
• привести доказательства целесообразности использования медицинских методик по снятию утомления;

Метапредметные:

• осознать ограниченность собственного знания, выделить проблему и цель через выполнение задания на определения признаков утомления;
• анализировать при  работе в паре информацию из разных источников, структурировать ее через перевод текстовой и видео-информации в символы, схемы;
• провести контроль, оценку и коррекцию знаний по признакам утомления;
• выразить в ходе рефлексивной деятельности свои мысли с достаточной полнотой и точностью.

Критерии достижения цели урока: обучающийся знает понятие «утомление», «динамическая работа», «статическая работа» на индикаторы; умеет: наблюдать за проявление признаков утомления при динамической и статической работе; экспериментальным путем доказывать время наступления предельного утомления

Материально-техническое обеспечение:

- секундомер;

- груз 4-5 кг;

- Internet;

- дидактические материалы по определения предельного утомления;

- компьютер, мультимедиа проектор;

- интерактивная система тестирования  Votum;

СТРУКТУРА И ХОД УРОКА

Технологическая карта урока

 «Первая помощь при ушибах, переломах костей и вывихах суставов.»

Тема урока: Первая помощь при ушибах, переломах костей и вывихах суставов.

Цель: углубление представлений о материальном единстве и возможности познания окружающего мира; формирование комплекса знаний об опорно-двигательной системе человека; совершенствование умений выделять проблему в теме занятия, формулировать познавательные цели, контролировать и оценивать достижение результата, строить содержательную коммуникацию при групповой работе.

Задачи: 

Предметные:

• определить отличительные признаки  костей организма, проанализировав их строение;
• классифицировать кости скелета по различным признакам;
• находить местоположение костей на муляжах и таблицах;
• привести  эффективные приемы первой помощи при нарушении целостности костей.

Метапредметные:

• осознать ограниченность собственного знания, выделить проблему и цель через выполнение задания на сравнение и классификацию костей;
• анализировать при групповой работе информацию из разных источников, структурировать ее через перевод текстовой и видео-информации в символы, схемы;
• провести контроль, оценку и коррекцию знаний по соотношению строения, функции и местоположения костей, их классификации через выполнение тренировочных заданий;
• выразить в ходе рефлексивной деятельности свои мысли с достаточной полнотой и точностью.

Критерии достижения цели урока: обучающийся знает понятие «кость», «скелет», «мышца»,  классификацию костей, особенности строения кости и мышцы; умеет: определять клетки костной ткани по микропрепаратам, находить местоположение костей различных отделов на макете скелета, оказывать первую помощь при переломах, вывихах и растяжениях, демонстрируя на тренировочных макетах .

Тип урока: обобщения и систематизации знаний и умений.

Технология: проектная задача

Материально-техническое обеспечение:

- компьютер, мультимедиа проектор, цифровой микроскоп, Internet;

- библиотека мультимедиа;

- дидактический материал для обучающихся – макет скелета, муляжи мышц;

- карточки с контекстными заданиями для групповой работы;

- анкеты (для рефлексии).

СТРУКТУРА И ХОД УРОКА

Клеточные структуры: митохондрии, пластиды, органоиды движения, включения. Ядро

Рисунок 1.4.1. Схема состав и функции клеточных включений

Фагоцитоз – захват плазматической мембраной твёрдых частиц и втягивание их внутрь.

Плазматическая мембрана образует впячивание в виде тонкого канальца, в который попадает жидкость с растворёнными в ней веществами. Этот способ называют пиноценозом.

Ядро

Все организмы, имеющие клеточное строение без оформленного ядра называются прокариотами. Все организмы, имеющие клеточное строение с ядром называются эукариотами.

Таблица 1.4.2. Ядерные структуры, их строение и функции

Рисунок 1.4.2. Схема строения ядра клетки

Функции ядра клетки:

• регуляция процессов обмена веществ в клетке;
• хранение наследственной информации и ее воспроизводство;
• синтез РНК;
• сборка рибосом.

Выводы по лекции

1. В митохондриях происходит расщепление органических веществ с освобождением энергии, которая идет на синтез АТФ.
2. Важную роль играют пластиды в обеспечении процессов жизнедеятельности растительной клетки.
3. К органоидам движения относят клеточные структуры: реснички, жгутики, миофибриллы.
4. Все клеточные организмы делятся на прокариоты (безъядерные) и эукариоты (с ядром).
5. Ядро представляет собой структурный и функциональный центр, координирующий ее обмен веществ, руководящий процессами самовоспроизведения и хранения наследственной информации.

Вопросы для самоконтроля

1. Почему митохондрии образно называют "силовыми станциями" клетки?
2. Какие структуры клетки способствуют ее движению?
3. Что относится к клеточным включениям? Какова их роль?
4. Каковы функции ядра в клетке?

Самостоятельная работа

Темы рефератов, докладов:

1. Исторический очерк. "Изучение строения клетки".
2. Выдающийся биолог Р. Гук.
3. Выдающийся биолог А. Левенгук.
4. Выдающиеся биологи Т. Шванн и М. Шлейден.
5. Выдающийся биолог Р. Вирхов.

Тема: Химическая организация клетки. Макро- и микроэлементы клетки. Неорганические соединения: вода, соли.

Технологическая карта занятия

Цели занятия:

- образовательные: познакомить студентов с особенностями химического состава объектов живой и неживой природы,  рольюнеорганических веществ, входящих в состав клетки; раскрыть особенности химического строения воды и её функции в организме;охарактеризовать роль минеральных солей в жизни клетки.

- развивающие: способствовать развитию  навыков самостоятельной работы, коммуникативных способностей студентов;

- воспитательные:воспитывать у студентов понимание практической значимости знаний об элементах и ответственности за своё здоровье и здоровье окружающих людей.

Вид занятия:комбинированное занятие  90минут (лекция с элементами беседы и самостоятельной работы).

Обеспечение занятия:презентация, видеофайлы, тесты, карточки задания.

Студент должен знать:

• классификацию химических элементов по содержанию в организме;
• роль химических элементов, воды и солей в жизни клетки и организма;
• симптомы избытка и недостатка некоторых элементов в организме человека.

Студент должен уметь:

• доказывать материальное единство живой и неживой природы;
• применять на практике знания о химических элементах для профилактики заболеваний.

В результате освоения темы студент должен овладеть общими (базовыми) и профессиональными компетенциями:

1. Общие (базовые компетенции):

- умение искать, анализировать, преобразовывать, применять информацию для решения проблем;

- способность к сотрудничеству с другими людьми, диалогу, умение работать в группе;

- демонстрировать глубину полученных знаний  и применять их в профессиональной деятельности;

2. Профессиональные компетенции:

- понимать сущность и социальную значимость своей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес;

- осознание себя как профессионала;

- умение разрабатывать и анализировать основные направления организации своей жизненной позиции, образа жизни, реализовывать мероприятия по развитию самого себя и окружающих;

- вести здоровый образ жизни и участвовать в санитарно-гигиеническом просвещении населения.

Темы рефератов и сообщений:«Роль воды в природе», «Биологическая роль кальция (фосфора, йода, натрия и др.) в организме».

Ход занятия

Лекция по плану:

Биологически важные химические соединения

Из известных более 100 хим. элементов в состав организмов входят около 80, причём только в отношении 24 известно, какие функции в клетке они выполняют.

Набор этих элементов не случаен. Жизнь зародилась в водах Мирового океана, и живые организмы состоят преимущественно из этих элементов, которые образуют легко растворимые в воде соединения.

В составе клеток человеческого тела преобладают элементы:

органогены: О2 – 65–75 %; С – 15–18 %; Н – 8–10 %; N – 1,5–3 %;

макроэлементы: Mg, Na, Ca, Fe, K, S, P, Cl ≈ 4–5 %;

микроэлементы: Zn, Cu, Co, J, F, Mn ≈ 0,1 %

ультрамикроэлементы: Se, B, Br, Ag, Au

Сходный элементарный состав имеют клетки большинства животных; отличаются лишь клетки растений и микроорганизмов.

Даже те элементы, которые в клетках содержатся в ничтожно малых количествах, ничем не могут быть заменены и совершенно необходимы для жизни. Так, содержание йода в клетках не превышает 0,01 %. Однако при недостатке его в почве (в пищевых продуктах) задерживается рост и развитие детей.

Макроэлементов  человеку требуется сравнительно много: до двух-трех граммов в сутки. А потребность человека в микроэлементах составляет в сутки всего лишь несколько миллиграммов, а порой и того меньше. Однако, если их не хватает, наступает беда: без одних нарушаются процессы кроветворения, без других не могут нормально функционировать железы внутренней секреции, иначе говоря, становятся невозможны рост, развитие и жизнедеятельность организма. Все необходимые человеку макро- и микроэлементы должны присутствовать в рационе питания, причем в строго определенном соотношении.

Это важно знать будущему медику!Соединениякальция, в частности ортофосфат, составляют минеральную основу костей и зубов. Другие соединения кальция участвуют в нервной и мышечной деятельности, входят в состав тканевой жидкости, ядер и стенок клеточной ткани живого организма. Кальций уменьшает аллергические реакции, а это особенно важно в наше время. Суточная потребность в кальции от 0,8 до 2 г, а источники этого элемента – молоко и кефир, творог, сыр, рыба, фасоль, петрушка, зеленый лук, а также яйца, гречка, овсянка, морковь и горох.

Но в пище есть и "враги" кальция, которые препятствуют усвоению этого элемента. Главные "антикальцинисты" - это щавелевая кислота и фитин, связывающие кальций в неусвояемую форму. Со щавелевой кислотой кальций образует малорастворимый оксалат кальция, а фитин тоже довольно прочно удерживает кальций. Важно не злоупотреблять блюдами из щавеля и шпината, в листьях которых 0,1–0,5 % щавелевой кислоты. Фитин, присутствующий в овощах и злаках, разрушается при нагревании, и поэтому причиняет меньше неприятностей. Поэтому ржаной хлеб полезнее пшеничного – в нем фитина меньше.

Фосфор помимо зубной, костной и нервной тканей, фосфорные соединения входят в состав жиров (фосфолипидов), многих белков, биологически активных веществ, таких как ферменты. Фосфор поступает в организм обычно с белковой пищей.

Ученые-медики считают, что следует строго выдерживать соотношение кальция и фосфора, поступающих человеку с пищей; оптимальным признано соотношение этих элементов, равное 1:1 по массе (или, в крайнем случае, 1:1,5). При избытке фосфора возможна даже потеря кальция костной тканью (остеопороз), что ведет к уменьшению их прочности и частым переломам.

Магний наряду с кальцием в виде ортофосфата образует костную ткань. Им богаты все зеленые овощи: магний входит в состав хлорофилла. Кушайте свежую зелень, желательно круглый год, и вы обеспечите потребность своего организма в магнии, составляющую ежесуточно 0,4 г.

Калий и натрий – два регулятора водно-солевого обмена в организме: калий выводит воду, а натрий накапливает. Обычно в растительной пище калия в 5–10 раз больше, чем натрия, поэтому при гипертонической болезни и при отеках, когда надо избавляться от лишней воды в организме, врачи назначают растительную и бессолевую (без хлорида натрия) диету.

Потребность человека в хлоре обычно удовлетворяется за счет поваренной соли NaCl. Хлор совершенно необходим для получения соляной кислоты HCl, которая постоянно образуется в желудке. Поскольку хлорид натрия выводится из организма, когда человек потеет, то потребность в поваренной соли у работающих в жарком климате или в горячих цехах больше. Она возрастает до 20–25 г в сутки.

Для кроветворения и тканевого дыхания необходимо железо, входящее в состав гемоглобина крови и миоглобина мышц. Этот элемент переносит кислород в организме. Особенно богаты железом, причем в хорошо усвояемой форме, печень, мясо, рыба, икра, а из фруктов и овощей – яблоки, смородина, гранаты. Однако некоторые медики в последние годы высказывали мнение, что железо усваивается организмом человека лишь из продуктов животного происхождения.

Потребность человека в микроэлементах в количественном отношении намного (в 400–500 раз) меньше, чем в макроэлементах, но это именно тот случай, когда "мал золотник, да дорог". Так, фтор необходим для здоровья костной и особенно зубной ткани; цинк, кобальт и медь – кроветворные элементы, а соединения марганца ответственны за рост, размножение и уровень холестерина в крови, недостаток этого элемента ведет к возникновению нервных расстройств. Источником цинка, меди и кобальта служат овощи: морковь, капуста, петрушка и особенно свекла.

Функциональное значение различных химических элементов

• Водород - входит в состав воды, различных химических соединений, белков, участвует в функциональных процессах.
• Углерод - образует органическое вещества. Основной элемент живой жизни.
• Азот - один из основных элементов живой жизни. Образует органические вещества, белки.
• Кислород - дыхательный газ.
• Фтор - необходим для костной ткани, особенно зубной. При дефиците - поражение зубов, кариес.
• Натрий - образует все межтканевые и клеточные жидкости. В растворах солей натрия происходят химические реакции, основные обменные процессы, водный обмен.
• Магний - углеводный, жировой, энергетический обмен, костеобразование, нервная деятельность, сердечная деятельность, снимает спазмы, увеличивает активность кишечника.
• Кремний - костеобразование, рост волос.
• Фосфор - все процессы. Энергетика тканей (особенно мозговой), мышц, печени, почек, костеобразование, генетические процессы.
• Сера - синтез белка, функция ферментов.
• Хлор - регуляция минерального обмена, образование соляной кислоты желудка.
• Калий - обменные реакции, водный обмен, необходим для функции мышц, сердца.
• Кальций - формирует костную ткань, возбудимость нервной ткани, свертываемость крови, проницаемость сосудов, формирует мембраны клеток, активирует ферменты (биологические катализаторы), противовоспалительные реакции, уменьшает аллергию.
• Марганец - синтез белка.
• Железо - необходимо для кровотворения и тканевого дыхания. Входит в состав красных кровяных клеток, доставляющих кислород к тканям, в состав ферментов.
• Кобальт - синтез белка, в состав витамина В12, обеспечивает процессы кровотворения.
• Медь - процессы кровотворения, синтез белка.
• Цинк - необходим для эндокринной системы. Образование гормона инсулина. Обеспечивает тканевое дыхание, рост волос.
• Стронций - костеобразование. Его переизбыток ведет к стронциевому рахиту (особенно у детей)
• Молибден - кровотворение.
• Йод - гормоны щитовидной железы. Нехватка приводит к заболеванию щитовидки

Неорганические соединения

Вода – одно из самых распространённых веществ на Земле. Она покрывает большую часть земной поверхности. Почти все живые существа состоят в основном из воды. У человека содержание Н2О в различных органах и тканях варьирует от 20 % (в костной ткани) до 85 % (в головном мозге). Около 2/3 массы человека состоит из воды, даже в сухих семенах растений вода составляет 10–12 %. Уникальные свойства воды определяются структурой её молекул: молекулы имеют малые размеры, связи прочные и полярные (диполи), образуют водородные связи.

Схема образования связей между диполями воды

По прочности водородная связь ~ в 15–20 раз слабее ковалентной связи, следовательно легко разрывается. Т.  о., в жидкой воде молекулы воды легкоподвижные.

Функция воды в клетке:

- Вода служит универсальным растворителем, а также средой для транспорта веществ.

- Вода служит средой для протекания химических реакций и сама участвует в химических реакциях.

- Вследствие высокой теплоёмкости и теплопроводности вода обеспечивает относительно постоянство температуры внутри клетки.

- Вода имеет большую теплоту испарения – это важно для терморегуляции у животных ( потоотделение) и транспирации у растений (охлаждение листьев).

- Вода практически не сжимается и выполняет функцию гидростатического скелета клетки.

- Вода имеет значительное поверхностное натяжение – это важно при движении воды по капиллярам.

Гидрофобные – практически не растворимые в воде вещества (жиры).

Гидрофильные – растворимые в воде (соли, сахар, аминокислоты).

Минеральные соли находятся в клетке, как правило, в виде катионов (К+, Na+, Ca2+, Mg2+) и анионов (HPO2-/4, H2PO-/4, СI-, НСО3), соотношение которых определяет важную для жизнедеятельности клеток кислотность среды.

(У многих клеток среда слабощелочная и ее рН почти не изменяется, так как в ней постоянно поддерживается определенное соотношение катионов и анионов.)

Катионы и анионы растворимых солей формируют буферные системы клетки, предотвращая колебания pH внутренней среды.

Функции некоторых ионов в клетке

Основные положения

1. Качественный состав элементов, образующих неживую и живую материю, во многом сходны.
2. Биологически важные химические элементы клетки: органогены, макроэлементы, микроэлементы Шесть основных элементов - H, O, N, C, S, Р - называют биоэлементами, отмечая их вклад в образование органических молекул.
3. Вода образует основу внутренней среды живых организмов.
4. Катионы и анионы растворимых солей формируют буферные системы клетки, предотвращая колебания pH внутренней среды.

Справка

Обнаружено, что клетки некоторых организмов - интенсивные накопители определённых элементов. Так, ряд морских водорослей накапливают йод,  лютики накапливают литий; ряска - радий; моллюски и ракообразные - медь; позвоночные - железо; некоторые бактерии - марганец и т. д.

Вопросы:

1. Какие химические элементы входят в состав клетки?
2. Приведите примеры биологической роли химических элементов.
3. Что такое микроэлементы? Приведите примеры и охарактеризуйте их биологическое значение.
4. Какие неорганические вещества входят в состав клетки?
5. В чём заключается биологическая роль воды? Минеральных солей?
6. Какие вещества обусловливают буферные свойства клетки?

Задания для самостоятельной работы

1. Ответьте на  данные вопросы и составьте 5 подобных (отклонения в здоровье при избытке или недостатке какого – либо элемента):

а) Какой химический элемент входит в состав эритроцитов?

б) Недостаток какого элемента вызывает кариес?

в) Недостаток в организме человека, какого элемента вызывает базедову болезнь?

2. Подумайте над вопросом: Меняется ли с возрастом количество воды в клетке человека?
3. Вставьте пропущенные названия химических элементов:

…– участвуют в (образовании) формировании костной ткани, от них зависит прочность кости.

… – находится в составе хлорофилла.

… – его функция участвовать  в построении молекулы

… – входит в состав гормона поджелудочной железы инсулина регулирующего углеводный обмен.

…– входит в состав тироксина – гормона щитовидной железы, регулирующего проницаемость мембран

…–связывают и переносят кислород

…– обеспечивают проведение импульсов по нервным волокнам

…–принимает участие в свёртываемости крови

4. Задача: Всем известно, что водомерки бегают по воде, как посуху. Как вы объясните это явление?
5. Назовите химический элемент:

А) который в виде иона в больших количествах входит в состав цитоплазмы клеток, где его существенно больше, чем в межклеточной жидкости и принимает непосредственное участие в формировании постоянной разности электрических потенциалов, по разные стороны наружной плазматической мембраны
   Б) который входит в состав неорганического компонента костной ткани и раковин моллюсков, принимает участие в мышечном сокращении и свертывании крови, является посредником впередаче информационного сигнала от наружной плазматической мембраны в цитоплазму клетки
   В) который входит в состав хлорофилла и является необходимым для сборки малой и большой субъединиц рибосомы в единую структуру, активирует некоторые ферменты
   Г)  который входит в состав гемоглобина и миоглобина, где участвует в присоединении кислорода, а также входит в состав одного из митохондриальных белков дыхательной цепочки, переносящей электроны в ходе клеточного дыхания.

Ответы: карточка №1 1) а  2) в  3)а  4) БГЕ

                 карточка №2 1) в  2) б  3)в  4) АБЕ

Домашнее задание: конспект,  составить вопросы о симптомах избытка и недостатка химических элементов в организме человека.

Творческое задание: презентация, сообщение, тест или кроссворд (по желанию)

Тема: Углеводы и липиды, их роль в жизнедеятельности клетки.

Технологическая карта занятия

Цели занятия:

- образовательные: познакомить студентов с особенностями химического состава и строения углеводов и липидов, их классификацией и биологической  ролью;                                                                                     

- развивающие: способствовать развитию  навыков самостоятельной работы, коммуникативных способностей студентов;

- воспитательные: воспитывать у студентов понимание практической значимости знаний об элементах и ответственности за своё здоровье и здоровье окружающих людей.

Вид занятия: комбинированное занятие  90минут (лекция с элементами беседы и самостоятельной работы).

Обеспечение занятия: презентация, видеофайлы, тесты, карточки задания.

Студент должен знать:

• классификацию углеводов и липидов  по составу и строению;
• роль углеводов и липидов в жизни клетки и организма;
• превращение углеводов и жиров в организме человека.

Студент должен уметь:

• раскрывать связь строения и функции веществ в клетке;
• применять на практике знания о химических веществах для профилактики заболеваний.

В результате освоения темы студент должен овладеть общими (базовыми) и профессиональными компетенциями:

1. Общие (базовые компетенции):

- умение искать, анализировать, преобразовывать, применять информацию для решения проблем;

- способность к сотрудничеству с другими людьми, диалогу, умение работать в группе;

- демонстрировать глубину полученных знаний  и применять их в профессиональной деятельности;

2. Профессиональные компетенции:

- понимать сущность и социальную значимость своей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес;

- осознание себя как профессионала;

- умение разрабатывать и анализировать основные направления организации своей жизненной позиции, образа жизни, реализовывать мероприятия по развитию самого себя и окружающих;

- вести здоровый образ жизни и участвовать в санитарно-гигиеническом просвещении населения.

Ход занятия

1. Лекция:

      Углеводы получили свое название из-за строения: в состав их молекулы входят атомы углерода, водорода и  кислорода, причем атомы водорода и кислорода соединяются как в молекуле воды. Общая формула углеводов выглядит так:    Сх (Н2О)у.

     Углеводы являются продуктами фотосинтеза. В животных клетках содержится небольшое количество углеводов, а в растительных – почти 70 % от общего количества органических веществ. Углеводы делятся на простые (моносахариды) и сложные (дисахариды и полисахариды). Моносахариды имеют общую формулу (CH2O)n, где n изменяется от 3 до 9. Самые распространенные моносахариды – глюкоза и фруктоза, имеющие формулу (CH2O)6. Все моносахариды (как и дисахариды) имеют сладкий вкус, кристаллизуются и легко растворяются в воде (их объединяют под тривиальным названием «сахара»).

                               Классификация углеводов

     Функции углеводов: 

Энергетическая – одна из основных функций углеводов. Углеводы (глюкоза) – основные источники энергии в животном организме. Обеспечивают до 67% суточного энергопотребления (не менее 50%). При расщеплении 1 г углевода выделяется 17,6 кДж, вода и углекислый газ. 

Запасающая функция выражается в накоплении крахмала клетками растений и гликогена клетками животных, которые играют роль источников глюкозы, легко высвобождая ее по мере необходимости.

Опорно-строительная. Углеводы входят в состав клеточных мембран и клеточных стенок (целлюлоза входит в состав клеточной стенки растений, из хитина образован панцирь членистоногих, муреин образует клеточную стенку бактерий). Соединяясь с липидами и белками, образуют гликолипиды и гликопротеины. Рибоза и дезоксирибоза входят в состав мономеров нуклеотидов.

Рецепторная. Олигосахаридные фрагменты гликопротеинов и гликолипидов клеточных стенок выполняют рецепторную функцию, воспринимая сигналы, поступающие из внешней среды.

Защитная. Слизи, выделяемые различными железами, богаты углеводами и их производными (например, гликопротеинами). Они предохраняют пищевод, кишечник, желудок, бронхи от механических повреждений, препятствуют проникновению в организм бактерий и вирусов.

2. Самостоятельная работа с учебником:  познакомьтесь  с содержанием параграфа № 10 учебника А. А. Каменского, Е. А. Криксунова, В. В. Пасечника «Общая биология».

Ответьте  письменно на вопросы в тетради:

1. Какие вещества называют липидами?
2. Из чего образуются липиды?
3. Какими свойствами они обладают?
4. В каких клетках содержатся липиды в наибольшем количестве?

 Выбери информацию о классификации липидов по химическому строению из

    параграфа и составь таблицу в тетради:

Классификация липидов

Познакомься с функциями липидов и перечисли их в тетради.

Вопросы к лекции:

1.  В какой клетке животной или растительной углеводов больше? Почему?
2.  Какие элементы входят в состав молекул углеводов
3.  Какова общая формула углеводов?
4.  На какие группы делятся углеводы?
5.  Какие функции выполняют углеводы в клетке?
6.  В каких продуктах питания содержится большое количество углеводов?
7.  Какие вещества относятся к липидам?
8.  На какие группы делятся липиды?
9.  Какое строение имеют нейтральные жиры?
10. Какие функции выполняют жир?
11. В каких клетках наибольшее количество жиров?

Задания для самостоятельной работы:

1. Карточки для индивидуальной работы

Тест "Углеводы и липиды"

Вариант 1

Выберите один правильный ответ

1. Какие вещества образуют основу клеточных мембран?

1. Жиры        2. Фосфолипиды          3. Воски                 4. Липиды

2. Остатки какого моносахарида входят в состав молекулы ДНК?

1. Рибозы            2. Дезоксирибозы         3. Глюкозы         4. Фруктозы

3. Остатки какого моносахарида входят в состав молекулы РНК?

1. Рибозы       2. Дезоксирибозы           3. Глюкозы          4. Фруктозы

4. В результате какого процесса органические вещества образуются из неорганических?

1. Биосинтез белка     2. Фотосинтез  3. Синтез АТФ     4. Энергетический обмен

5. При сгорании 1 г вещества выделилось 38,9 кДж энергии. Какое вещество сгорело?

1. Углеводы     2. Белки      3. Жиры       4. И углеводы и липиды

6. Какой из углеводов нерастворим в воде
А) глюкоза; Б) фруктоза; В) рибоза; Г) крахмал.

Выберите 3 правильных ответа

7. Какие функции выполняют углеводы?

А) Структурную

Б) Энергетическую

В) Каталитическую

Г) Являются гормонами

Д) Защитную

Е) Источник метаболической воды (образуется при окислении)

8. Какие функции выполняют липиды?

А) Некоторые являются ферментами

Б) Энергетическую

В) Каталитическую

Г) Являются гормонами

Д) Источник метаболической воды (образуется при окислении)

Е) Сигнальную

Вариант 2

Выберите один правильный ответ.

1.Молекула клетчатки в отличие от молекулы липида

1) органическое вещество          3) мономер

2) биополимер                             4) неорганическое вещество

2. Углевод  дезоксирибоза  входит в состав молекулы

1)  хлорофилла     2)  гемоглобина     3)  инсулин         4)  ДНК

3. Медведи во время продолжительного зимнего сна необходимую для жизни воду получают за счет

1)  расщепления белков      2)  талого снега

3)  окисления жира              4)  окисления аминокислот

4. Липиды в плазматической мембране выполняют функцию

1)  структурную      2)  запасающую       3)  энергетическую    4)  каталитическую

5. Запасным углеводом в животной клетке являются

1)  хитин         2)  целлюлоза         3)  крахмал            4)  гликоген

6. К каким соединениям по отношению к воде относятся липиды?
А) гидрофильные;  Б) гидрофобные.

Выберите три правильных ответа из шести.

7. Каковы свойства, строение и функции в клетке полисахаридов?

А) выполняют структурную и запасающую функции

Б) выполняют каталитическую и транспортную функции

В) состоят из остатков молекул моносахаридов

Г) состоят из остатков молекул аминокислот

Д) растворяются в воде
Е) не растворяются в воде

8. Какие углеводы относятся к моносахаридам?

А) рибозу
Б) глюкозу
В) целлюлозу
Г) фруктозу

Д) крахмал
Е) гликоген

9. Жиры в организме животных и человека
А) расщепляются в кишечнике
Б) участвуют в построении мембран клетки
В) откладываются в запас в подкожной клетчатке,в области почек, сердца
Г) превращаются в белки

Д) расщепляются в кишечнике до глицерина и жирных кислот
Е) синтезируются из аминокислот

Домашнее задание: конспект, учебник п. 10,11

Индивидуальные задания:

А) Подготовить сообщения на тему: «Биологическое значение и пищевые источники углеводов. Пищевые волокна»

«Превращение жиров в организме человека. Роль жиров в профилактике и лечении ряда заболеваний»

Б) Составить тест  или биологический диктант,  в котором нужно исправить биологические ошибки.

Формы естественного отбора

Технологическая карта занятия

Цели:

Образовательные: сформировать понятия о различных формах естественного отбора, выяснить какое биологическое значение имеют разные формы отбора для существования видов в природе, научится определять формы естественного отбора.

Развивающие: способствовать обучению студентов умению получать, выявлять, сопоставлять, анализировать материал, делать обоснованные выводы и предложения, раскрывать и доказывать их в процессе анализа рассматриваемого вопроса, привлечь к поиску новой информации, работая с учебником.

Воспитательные: способствовать воспитанию культуры умственного труда через умение выслушивать собеседника, находить компромиссные решения, умение отстаивать свою точку зрения в корректной форме.

Вид занятия: комбинированное.

Обеспечение занятия:

Раздаточный материал: дидактические карточки, тестовые задания.

Технические средства: компьютер, презентация, видеофильмы «Искусственный отбор», «Естественный отбор».

Литература основная:

1. Биология под редакцией академика РАО Н. В. Чебышева А. А.  Москва «Академия» 2009г.
2. Каменский, Е. А. Криксунов  «Общая биология 10-11 классы». Москва, «Дрофа»  2012.

Литература дополнительная:

1. С. Г.  Мамонтов «Биология для школьников старших классов и поступающих в вузы». Москва, «Дрофа» 2011г.
2. А. В. Онищенко   «Биология в таблицах и схемах. Для школьников и абитуриентов» Санкт-Петербург  2010г.

Студент должен знать: что такое естественный отбор и на чём основывается его действие, формы естественного отбора, результаты естественного отбора.

Студент должен уметь: приводить примеры разных форм естественного отбора, объяснять механизм появления адаптаций.

В результате освоения данной темы студент должен овладеть общими (базовыми) и профессиональными компетенциями:

1. Общие (базовые компетенции):

- умение искать, анализировать, преобразовывать, применять информацию для решения проблем;

- успешное владение и использование информационных технологий;

- способность к сотрудничеству с другими людьми, диалогу, умение работать в группе;

- демонстрировать глубину полученных знаний  и применять их в профессиональной деятельности;

2. Профессиональные компетенции:

- понимать сущность и социальную значимость своей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес;

- осознание себя как профессионала;

- ценностно-смысловое к профессиональной деятельности медицинского работника;

- умение разрабатывать и анализировать основные направления организации своей жизненной позиции, образа жизни, реализовывать мероприятия по развитию самого себя и окружающих.

Темы рефератов и сообщений:

«Адаптация организмов к условиям обитания как результат действия естественного отбора»,

 «Вклад  И.И. Шмальгаузена,  А.С. Северцова, С.С. Четверикова в развитие учения о формах естественного отбора», «Половой отбор», «Естественный отбор среди людей».

Ход занятия

Организационный момент.

Вводная часть.

Актуализация знаний:

1. Что является главными движущими силами эволюции по Ч. Дарвину? (Наследственная изменчивость, борьба за существования, естественный отбор).
2. Дайте определение «борьбы за существование», какие формы её выделял Дарвин. Приведите примеры каждой формы?
3. Что является результатом борьбы за существование?
4. Что является результатом эволюционного процесса? (Появляются новые более приспособленные виды живых организмов).

Индивидуальная работа студентов по карточкам

Постановка проблемы:   Как можно объяснить факт существования без изменений многие миллионы лет знаменитой кистеперой рыбы латимерии, которая появилась на Земле в Девонский период, гаттерии, жившей еще в Триасовый период, дерево гинкго Пермского периода? На них не действуют силы эволюции?

Студенты начинают выдвигать свои предположения, возникает противоречие. Чтобы разрешить проблему, найти ответ на поставленные вопросы предлагаю познакомиться с трудами И.И.Шмальгаузена, С.С. Четверикова и других ученых. Именно благодаря открытиям этих ученых можно объяснить возникшие противоречия.

Задача сегодня на занятии, познакомиться с разными формами естественного отбора, выяснить при каких условиях внешней среды они действуют, каковы результаты этих форм отбора.

Изучение нового материала (лекция, сопровождается составлением опорного конспекта в тетради).

В современном понимании естественный отбор — это избирательное (дифференциальное) воспроизведение генотипов, или дифференциальное размножение.

Дифференциальное размножение представляет собой конечный результат многочисленных процессов: выживания гамет, успеха в оплодотворении, выживаемости зигот, эмбрионов, рождения, выживаемости в молодом возрасте и в период половой зрелости, стремления к спариванию, успешности спаривания, плодовитости. Различия в этих процессах есть следствие различий в признаках и свойствах, различия в генетической программе.

Объекты отбора: отдельные особи, семьи, популяции, группы популяций, виды, сообщества, экосистемы.

Сфера действия естественного отбора: естественный отбор затрагивает все признаки особи. Отбор идет по фенотипам — результатам реализации генотипа в процессе онтогенеза в конкретных условиях среды, т. е. отбор действует лишь косвенно на генотипы. Поле действия естественного отбора — популяции. Точка приложения естественного отбора - признак или свойство.

Естественный отбор имеет две стороны: дифференциальную (избирательную) выживаемость и дифференциальную смертность, то есть естественный отбор имеет положительную и отрицательную стороны. Отрицательная сторона естественного отбора — элиминация. Положительная сторона — сохранение фенотипов наиболее соответствующих условиям экосистемы в данный момент. Естественный отбор увеличивает частоту этих фенотипов, а значит — и частоту генов, формирующих эти фенотипы.

Механизм естественного отбора

1. Изменения генотипов в популяции многообразны, они затрагивают любые признаки и свойства организмов.

2. Среди множества изменений случайно возникают и такие, которые лучше соответствуют конкретным природным условиям в данное время.

3. Обладатели этих полезных признаков оставляют больше выживающих и размножающихся потомков по сравнению с остальными особями популяции.

4. Из поколения в поколение полезные изменения суммируются, накапливаются, комбинируются и превращаются в адаптации — приспособления.

Просмотр учебного видео фильма «Естественный отбор» http://lidijavk.ucoz.ru/load/kollekcija_flash/biologija/animacija_quot_estestvennyj_otbor_quot/16-1-0-664 

Формы естественного отбора:

Самостоятельная работа с текстом учебника и статьей «Формы естественного отбора». На работу отводится 25 минут. Студенты составляют отчет в виде таблицы.

Информация для преподавателя:

Интенсивность давления отбора – его количественная характеристика, направление естественного отбора определяет качественное его влияние на эволюцию. В зависимости от направления выделяют разные формы естественного отбора.

Генетической основной любой формы естественного отбора является наследственная изменчивость, а причиной – влияние условий среды. Мутанты, бывшие прежде менее приспособленными по сравнению с нормальным генотипом, при благоприятном для них изменении условий среды получают преимущество и постепенно вытесняют прежнюю норму. Результатом длительного действия отбора является преобразование популяционного генофонда, замена одних, количественно преобладающих, генотипов другими.

Движущая форма естественного отбора. Движущий отбор был описан еще Ч. Дарвином. Само название «движущий» говорит о том, что такой отбор выступает в качестве творческой силы эволюции. При движущей форме отбора происходит отсев мутаций с одним значением среднего признака, которые заменяются мутациями с другим средним значением признака. Эта форма отбора выявляется легче других. В итоге действия движущей формы отбора, например, возникает увеличение размеров потомков по сравнению с предками (в эволюционном ряду лошадиных от имевшего размеры с лисицу ископаемого фенакодуса до современных осла, зебры, лошади). Другие формы могут уменьшаться в размерах. Так, на остров Средиземного моря попали в конце третичного периода слоны. В условиях ограниченных ресурсов островных лесов преимущество имели особи с небольшими размерами. Мутации карликовости подхватывались движущей формой отбора, а исходные аллели, определявшие нормальный для слонов размер, отсеивались вследствие гибели крупных особей. В результате на островах Средиземноморья возникли карликовые слоны ростом до полутора метров (они были истреблены первыми охотниками, заселившими эти острова). Ч. Дарвин объяснял происхождение многих бескрылых насекомых, живущих на океанических островах, действием движущего отбора.

Классическим примером действия движущего отбора в природе служит так называемый индустриальный меланизм. В районах, не подвергавшихся индустриализации, у бабочки березовый пяденицы белая окраска соответствует светлой березовой коре. Среди светлых бабочек на стволах берез встречались и темные, но они были хорошо заметны и склевывались птицами. Развитие промышленности привело к загрязнению воздуха, и белые березы покрылись слоем копоти. Теперь на темных стволах птицы гораздо легче замечали не темных, а типичных светлых бабочек. Постепенно в загрязненных районах частота встречаемости темных (мутантных) особей резко возросла и они стали преобладающим, хотя еще сравнительно недавно встречались исключительно редко.

Убедительный пример движущего отбора – выработка у микроорганизмов, насекомых, мышевидных грызунов устойчивости к антибиотикам и ядохимикатам. Многочисленными исследованиями установлено, что воздействие на микроорганизмы различными антибиотиками обусловливает за относительно короткий срок устойчивости к дозам, во много раз превышающим исходную. Это объясняется тем, что антибиотики выступают в качестве фактора отбора, способствующего выживанию устойчивых к нему мутантных форм. Благодаря быстрому размножению микроорганизмов мутантные особи увеличиваются в числе и образуют новые популяции, невосприимчивые к действию антибиотиков. Увеличение дозы или применение более сильных препаратов вновь создает условия для действия движущего отбора, в результате которого образуются все более и более устойчивые популяции микроорганизмов. Вот почему в медицине неуклонно идет поиск новых форм антибиотиков, к которым еще не приобрели устойчивости патогенные микробы.

В странах с передовой сельскохозяйственной культурой все чаще отказываются от химических средств защиты растений от вредителей (насекомых, грибков). Поскольку через ограниченное число поколений движущим отбором фиксируются у вредителей мутации устойчивости к химическим веществам. Вместо химической обработки признано целесообразным через 10-12 лет заменять старый сорт новым, которого еще «не нашли» вредители.

Стабилизирующий отбор. Известно, что реликтовое растение гинкго и потомок первоящера гаттерия, а также кистеперая рыба – латимерия существуют почти без изменения миллионы лет. Как объяснить такую стабильность видов, если в природе постоянно совершается мутационный период? Ответ на этот вопрос дает учение о стабилизирующем отборе, разработанное крупнейшим эволюционистом И.И. Шмальгаузеном.

Стабилизирующий отбор наблюдается в том случае, если условия внешней среды длительное время остаются достаточно постоянными. В относительно неземной среде преимуществом обладают типичные, хорошо приспособленные к ней особи со средним выражением признака, а отличающиеся от них мутанты погибают. Известно много примеров стабилизирующего отбора. Так, после снегопада и ильных ветров в Северной Америке было найдено 136 оглушенных, полуживых домовых воробьев, 72 из них выжили, а 64 погибли. Погибшие птицы имели или очень длинные, или очень короткие крылья. Особи со средними, «нормальными», крыльями оказались более выносливыми.

В результате действия стабилизирующей формы отбора мутации с широкой нормой реакции замещаются мутациями с тем же значением средней, но более узкой нормой реакции.

Стабилизирующий отбор ведет к большой фенотипической однородной популяцией. Если он действует длительное время, то создается впечатление, что популяция или вид не изменяются. Однако эта неизменность кажущаяся и касается лишь внешнего облика популяции, генофонд же ее продолжает изменяться на основе появления мутации с тем же значением средней, но с более узкой нормой реакции.

Стабилизирующая форма отбора характерна и для человека. Известно, что нарушения по самым мелким 21-22-й парам хромосом ведут к тягчайшему наследственному заболеванию – синдрому Дауна. Если возникнут отклонения в числе и форме более крупных хромосом, это приведет к гибели оплодотворенных яйцеклеток. Самопроизвольные (спонтанные) аборты часто вызваны гибелью эмбрионов с ненормальностями в хромосомах средних размеров.

Таким образом, стабилизирующая форма отбора в течение сотен тысяч и миллионов поколений оберегает виды от существенных изменений, от разрушающего влияния мутационного процесса, выбраковывая мутантные формы. Без стабилизирующего отбора не было бы устойчивости (стабильности) в живой природе.

Стабилизирующий и движущий отборы взаимосвязаны и представляют две стороны одного процесса. Популяции постоянно вынуждены приспосабливаться к изменениям условий среды. Движущий отбор будет сохранять генотипы, которые наиболее соответствует изменениям среды. Когда условия среды стабилизируются, отбор приведет к созданию хорошо приспособленной к ней формы. С этого момента в действие вступает стабилизирующий отбор, который будет поддерживать типичные, преобладающие генотипы и устранять от размножения уклоняющейся от средней нормы мутантные формы.

Дестабилизирующий отбор. Стабилизирующий отбор сужает норму реакции. Однако в природе нередки случаи, когда экологическая ниша вида со временем может оказаться более широкой. В этом случае селективное преимущество получают особи и популяции с более широкой нормой реакции, сохраняющие вместе с тем тоже среднее значение признака. В итоге идет процесс, обратный стабилизирующему отбор: преимущество получают мутации с более широкой нормой реакции. Так, популяции озерных лягушек, живущие в прудах с разнородной освещенностью, с чередованием участков, заросших ряской, тростником, рогозом, с «окнами» открытой воды, характеризуются широким диапазоном изменчивости окраски (итог дестабилизирующего отбора. Наоборот, в водоемах с однородной освещенностью и окраской (пруды, сплошь заросшие ряской, или открытые пруды) диапазон изменчивости окраски лягушек узок (итог действия стабилизирующего отбора). Таким образом, дестабилизирующая форма отбора ведет к расширению нормы реакции.

Разрывающий (дизруптивный) отбор. Для многих популяций характерен полиморфизм – существование двух или нескольких форм по тому или иному признаку. Полиморфизм нельзя объяснить только возникновением новых мутаций. Причины его могут быть разными. В частности, он может быть обусловлен повышенной относительной жизнеспособностью гетерозигот. В других случаях полиморфизм может быть результатом действия особой формы отбора, получившей название разрывающего или дизруптивного. Эта форма отбора осуществляется в тех случаях, когда две или более генетически различные формы обладают преимуществом в разных условиях, например в разные сезоны года. Хорошо изучен случай с преимущественным выживанием в зимний сезон «красных», а в летний «черных» форм двухточечной божьей коровки. Дизруптивный отбор благоприятствует более чем одному фенотипу и направлен против средних промежуточных форм. Он как бы разрывает популяцию по данному признаку на несколько групп, встречающихся на одной территории, и может при участии изоляции привести к разделению популяции на две и более.

У многих рыб и птиц яркая окраска отдельных частей тела самца служит для самки стимулом, без которого не может начаться спаривание. Особи, имеющие вследствие изменчивости более мелкие и менее яркие пятна, голос или светящиеся точки, оказываются в ином положении по сравнению с особями, у которых эти признаки выражены более масштабно или сильно. Самки предпочитают более ярко окрашенных, певучих, танцующих. Успех в процессе спаривания и размножения более нарядных самцов послужил причиной возникновения экстравагантных, а иногда и абсурдных, с точки зрения человека, украшений у самцов птиц (павлин, петух, индюк, райские птицы).

Половой отбор — это отбор вторичных половых признаков в результате активной борьбы самцов за самку или выбора самками самцов для спаривания. Борьба за самку имеет место среди насекомых (осы, пчелы, жуки-олени, бабочки-переливницы, пилильщики), у рыб (колюшка) и рептилий борьба за самку происходит редко. У птиц и млекопитающих борьба широко распространена.

 А. Р. Уоллес не согласился с Дарвином по вопросу о половом отборе. Уоллес считал (сейчас так считают все), что дарвиновский половой отбор — это тот же естественный отбор. Уоллес объяснил эффекты полового отбора экологическими причинами. В своей "Теории птичьих гнезд" (1867) Уоллес показал закономерную связь между типом птичьих гнезд и окраской самок. Оба пола окрашены ярко у тех видов птиц, которые строят гнезда в укрытиях (зимородок — гнездо в обрывистом берегу, дятел — гнездо в дупле, сизоворонка - гнездо в расщелине). У тех же видов, у которых самка высиживает птенцов в открытых гнездах, окраска криптическая — сходная с фоном. Такое отклонение в окраске самок, по Уоллесу, — результат естественного отбора, а не полового.

Закрепление знаний

1. Работа с таблицей по определению форм естественного отбора.

2. Мини-конкурс!                                                                                                                 Кто наиболее точно даст определение понятию – естественный отбор.
3. Вопросы для обсуждения:

А) Может ли один и тот же фактор среды в различных местах обитания быть причиной движущего и стабилизирующего отбора?

Б) Правильно ли выражение «насекомые – вредители» привыкают к ядохимикатам? Какой процесс здесь имеет место?

В) Вспомните из зоологии обитателей Австралии: сумчатых и яцекладущих млекопитающих. Можно ли их существование объяснить действием стабилизирующего отбора?

4. Действует ли на современного человека естественный отбор? Своё мнение докажи.

      5.  Задания с выбором одного правильного ответа.

Вариант 1

1. К движущим силам эволюции относят:
   а) многообразие видов;         б) борьбу за существование;
   в) видообразование;               г) приспособленность.
2.  По гипотезе эволюции, борьба за существование будет наиболее ожесточенной, если на одной территории будут жить организмы:                 а) многих разных видов        б) двух разных видов

в) двух близких видов           г) только одного вида

3. Темные бабочки в промышленных районах встречаются чаще, чем светлые, потому что они:

а) откладывают больше яиц

б) более устойчивы к загрязнению окружающей среды

в) поглощают грязь из окружающей среды

г) менее заметны для птиц

д) под действием загрязнений мутируют с изменением окраски

4. После снежной бури уцелели преимущественно птицы со средней длиной крыла, а длиннокрылые и короткокрылые погибли. Это  ... отбор.

а) движущий                       б) ликвидирующий

в) стабилизирующий         г) дизруптивный

5. Как называется отбор особей, при котором в популяции сохраняются особи со средней нормой показателя признака?
   а) стабилизирующим;       б) движущим; 
   в) искусственным;             г) методическим.
6. Примеры действия движущей формы естественного отбора:                                а) гибель во время урагана воробьев с длинными и короткими крыльями

б) выживание в мутной воде мелких крабов, дыхательные щели которых не засоряются

в) численное увеличение в промышленных районах темных бабочек и уменьшение светлых

г) появление на сенокосных лугах двух популяций растений, цветущих до и после покоса

7. Индустриальный меланизм у бабочек может быть свидетельством:

а) действия дизруптивного отбора

б) существования движущего отбора

в) действия стабилизирующего отбора

г) возможности сохранения полезных мутаций

8. Естественный отбор действует на ... уровне.

а) молекулярном                  в) популяционном

б) видовом                            г) организменном

9. Для борьбы с  насекомыми – вредителями  приходится постоянно создавать новые ядохимикаты, потому что:

а) возникающие мутации делают некоторых насекомых устойчивыми к ядам

б) неблагоприятные условия обостряют внутривидовую борьбу

в) начинает действовать естественный отбор приспособленных

г) начинает действовать искусственный отбор приспособленных

Вариант 2

1. Наследственная изменчивость, борьба за существование и естественный отбор – это
   а) свойства живой природы; 
   б) результаты эволюции;
   в) движущие силы эволюции; 
   г) основные направления эволюции.
2. Среди движущих сил эволюции, ведущих к возникновению приспособлений у особей к среде обитания, направляющий характер имеет:
   а) естественный отбор;              б) искусственный отбор;
   в) изоляция;                                 г) борьба за существование.
3. Действие естественного отбора приводит к:
   а) мутационной изменчивости; 
   б) сохранению полезных для человека признаков;
   в) случайному скрещиванию; 
   г) возникновению новых видов.
4. В направлении приспособления организмов к среде обитания действует:
   а) методический отбор;                      б) естественный отбор;
   в) наследственная изменчивость;      г) борьба за существование.
5. Каковы последствия действия стабилизирующего отбора?
   а) сохранение старых видов;
   б) изменение нормы реакции;
   в) появление новых видов; 
   г) сохранение особей с измененными признаками.
6. Отбор особей с уклоняющимися от средней величины признаками называют:
   а) движущим;   б) методическим;
   в) стабилизирующим;  г) массовым
7. В окрестностях города, загрязняющего окружающую среду, светлые бабочки стали встречаться реже, а темных бабочек стало больше. Такую форму отбора называют:

а) движущей б) ликвидирующей

в) стабилизирующей

8. На зеленом лугу среди зеленых кузнечиков идет отбор по окраске тела, который называют:

а) дизруптивным                    б) движущим

в) стабилизирующий              г) фенотипическим

д) покровительственным

9. Примеры действия стабилизирующей формы естественного отбора:

а) гибель во время урагана воробьев с длинными и короткими крыльями

б) выживание в мутной воде мелких крабов, дыхательные щели которых не засоряются

в) численное увеличение в промышленных районах темных бабочек и уменьшение светлых

г) появление на сенокосных лугах двух популяций растений, цветущих до и после покоса

6. Вставьте пропущенные слова в текст

Вариант 1

Основной идеей теории эволюции Ч. Дарвина является идея __________________ __________. Естественный отбор - это преимущественное сохранение в ряду поколений наследственных задатков, которые _______________ выживать и размножаться, и вытеснение наследственных задатков, которые этому _____________. Разумеется, наличие таких задатков и их проявление в _______________ не гарантирует особи успеха в выживании и размножении, но повышает _________________ такого успеха. Именно благодаря естественному отбору и возникают новые приспособления.

Вариант 2

Способность зайцев быстро убегать от волков когда-то сформировалась благодаря ________________ форме отбора и поддерживается ныне благодаря ______________________ форме отбора. Это означает, что отбор отсекает зайцев, способных бегать не только медленнее, но и ____________ других. Почему? Наверное, потому, что за чрезмерное развитие какого-то ____________________ нужно чем-то платить. Оптимальное устройство любого животного всегда представляет собой компромисс между различными требованиями.

Выводы по уроку:

1. Естественный отбор – результат борьбы за существование.

2. Материалом для отбора служит наследственная (неопределённая, индивидуальная, мутационная) изменчивость.

3. ЕО – главный направляющий фактор эволюции.

4. Движущая и стабилизирующая формы естественного отбора являются в природе основными, но, кроме этого, в природе, при определенных условиях может происходить дизруптивный, а также половой отбор.

5. Результатом ЕО является появление новых видов.

Домашнее задание:

• изучите материал лекции http://lidijavk.ucoz.ru/load/studentam/lekcii_po_biologii/lekcija_po_biologii_quot_estestvennyj_otbor_ego_formy_quot/48-1-0-663 
• подберите примеры разных форм естественного отбора в дополнительной литературе или интернете и запишите их в тетрадь.