Главные вкладки

    Лабораторная работа по теме:"Изучение приспособленности организмов к среде обитания"
    методическая разработка по биологии (10 класс) на тему

    Мотюнова Светлана Александровна

    Изучение приспособленности организмов к среде обитания

    Скачать:


    Предварительный просмотр:

    ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

    Тема: «Изучение приспособленности организмов к среде обитания»

        Задачи: создание условий для осознания учащимися понятий «приспособленность», «целесообразность», «адаптация», «относительность приспособленности»; развитие интереса к учебной и научной информации, касающейся проблемы многообразия адаптационных особенностей у представителей живой природы; формирование умений учащихся применять знания об эволюционных закономерностях возникновения адаптации (о направленности и специфике действия факторов эволюции) для объяснения механизма возникновения конкретной приспособленности, для прогнозирования следствий и формулирования выводов; развитие рефлексивной активности учащихся на основе анализа алгоритма решения проблемы и оценивания значимости открытий, служащих доказательством эволюционного развития органического мира.

       Для выполнения лабораторной работы школьников целесообразно объединить в группы по 4 – 6  человек. Каждая группа получает рабочий лист с иллюстрацией исследуемого типа приспособления организмов и проблемной информацией, обучающий текст с заданием и алгоритмом выполнения его практической части.

       Цель работы: рассмотреть примеры приспособленности организмов к среде обитания, выяснить характер (специфику) адаптации; оценить степень ее целесообразности; использовать знания о движущих силах эволюции для объяснения механизма возникновения приспособленности.

       Оборудование: лупа, пинцет, препаровальная игла.

    Инструктивная карточка № 1

       Материал: набор семян и плодов растений, иллюстрации растений и их плодов: бузины красной, одуванчика обыкновенного, чистотела большого, представителей семейства Орхидные (см. рис. 1).

               



    Рис. 1. Растения и их плоды: 1 — бузина красная; 2 — одуванчик обыкновенный, 3 — чистотел большой, 4 — венерин башмачок настоящий и ятрышник пятнистый

    Ход работы

    1. Внимательно прочитайте следующую информацию.

    С глубокой древности натуралистов поражала гармония живых существ с окружающими их условиями жизни. Ярким и интересным примером гармоничных взаимоотношений некоторых

    В обычных условиях от такого сотрудничества выигрывают обе стороны — у муравьев есть стабильный источник пищи, а семена растений разносятся далеко (одна колония муравьев разносит десятки тысяч семян за вегетационный период на расстояние до 1000 м от муравейника), что снижает конкуренцию между материнским растением и его потомством.

    Приспособленность организмов - свойство, позволяющее им существовать и размножаться в условиях среды. Целесообразность - максимальное соответствие формы (организации, структуры) или функции органа, системы органов или целостного организма его назначению.

    Приспособленность организмов к среде их обитания целесообразна.

    цветковых растений (пролески, гусиного лука, хохлатки, чистотела, фиалки и др.) и муравьев является мирмекохория (от греч. myrmex — муравей и choreo — распространяюсь). Мирмекохория связана с поеданием муравьями придатков (ариллоидов или карункулов) на семенах, остающихся при этом неповрежденными. В поиске пищи муравьи находят такие семена и волокут их в муравейник. После этого лакомство съедается, а выброшенное семя благополучно прорастает в богатой питательными веществами почве.

    Опираясь на данные закономерности приспособленности организмов к условиям среды, исследователи установили, что размеры семян чаще всего определяются величиной запаса питательных веществ и связаны с особенностями их распространения, а также условиями прорастания. Так, крупные семена содержат большой запас питательных веществ, необходимых для всходов в условиях сомкнутого растительного покрова. В мелких семенах содержится меньший запас питательных веществ (в данном случае благодаря не большим размерам семена этих растений легче переносятся ветром подальше от родительского растения). Очевидно, запас питательных веществ является необходимым условием для развития проростка. Однако в природе встречаются такие растения, семена которых настолько мелки, что похожи на пылинки! Это семена некоторых представителей семейства орхидных: венерина башмачка, ятрышника, любки и др., произрастающих в лесной зоне Северного полушария с умеренным климатом. В них запас питательных веществ практически отсутствует...

    2. Как вы думаете, в чем здесь заключается проблема, и как бы вы сформулировали проблемный вопрос? Сформулируйте гипотезу, объясняющую данное противоречие.

    Как бы вы проверили истинность собственного суждения?

    3. Для компетентного ответа на проблемный вопрос вам помогут анализ изложенной выше информации, иллюстративный и раздаточный материал, а также проведение исследования по следующему плану:

    а) внимательно рассмотрите объекты исследования (натуральные и/или иллюстративные материалы);

    б) определите условия сред обитания, вызывающие появление конкретных приспособлений у объектов;

    в) опишите характерные черты исследуемых объектов, способствующие их адаптации к условиям среды;

    г) используя знания о движущих силах эволюции и об основных генетических закономерностях, проанализированную информацию, а также собственные наблюдения, опишите возможный путь возникновения конкретных черт адаптации;

    д) оцените целесообразность черт приспособленности объектов исследования к условиям среды обитания и обоснуйте свое мнение;

    е) полученные результаты внесите в таблицу.

    Название организма

    Условия среды обитания и характере адаптации

    Черты приспособленности организмов к среде обитания

    Механизм возникновения приспособления

    Характер приспособленности и его обоснование

    1.

    Комментарий к работе с текстом Противоречивость данной информации заключается в наличии у учащихся представлении о питательных веществах в семени как не обходимом условии его прорастания и новой информацией о практически полном отсутствии их в семенах наших северных орхидей.

        Тем не менее целесообразность такого положения дел обосновывается приспособленностью к распространению семян в условиях сомкнутого лесного сообщества, где практически отсутствует ветер. Минимального движения воздуха в лесу будет достаточно для того, чтобы легчайшие семена отлетели подальше от материнского растения, что обеспечит, скорее всего, их проросткам шанс на выживание.

    Рассмотрим и прокомментируем другие проблемные ситуации, предлагаемые для обсуждения на данной лабораторной работе.

    Инструктивная карточка № 2 (см. рис. 2)

    Рис. 2. 1 — кактус карнегия; 2 — агава сизаль; 3 — элодея; 4 — стрелолист обыкновенный (фотография и схематический рисунок)

      Вода — природное вещество, образованное в земной коре естественным путем. Ценные свойства воды определили ее значительную роль в жизни организмов. Например, высокая теплоемкость, из-за которой ее температура при нагревании и охлаждении изменяется незначительно. Поэтому большинству водных обитателей не угрожает ни сильный перегрев, ни чрезмерное охлаждение. Сила сцепления между молекулами воды весьма велика. Благодаря этому вода может подниматься по сосудам и трахеидам растений, хотя земное тяготение, противоборствуя этому, тянет ее вниз. С глубокой древности натуралистов поражала гармония живых существ с окружающими их условиями жизни. Интересен пример с растением под названием «стрелолист» (род семейства частуховых). Это растение относится к многолетним водным или болотным травам. Оно растет почти повсеместно в водоемах со стоячей или медленно текущей водой, по берегам. У водных форм стрелолиста встречаются листья трех типов: подводные — лентовидные; плавающие — длинночерешковые, овальные или яйцевидные; воздушные — стреловидные. Такое явление носит название гетерофиллия (от лат. hetero — разный; греч. phyllon — лист) — различия в форме, размерах и структуре листьев на одном и том же растении. Эта уникальная способность стрелолиста и других растений к развитию листьев разных форм в различных условиях освещенности наследуется.

       Растения способны как к поглощению, так и к испарению воды. Транспирация (испарение растениями воды) происходит через устьица. Существует огромное разнообразие форм растений, обеспечивающих (в зависимости от дефицита или избытка воды в окружающей среде) усиленное или экономное ее испарение. Например, такие суккуленты (от лат. succulentus — сочный), как агава, алоэ (имеющие сочные листья) или молочай, кактус (сочный стебель), накапливают большое количество воды, поэтому благополучно выживают в жаркий сезон года. Если растение теряет воду быстрее, чем корни подносят ее из почвы, то растение начинает увядать. Совершенно очевидно, что в условиях дефицита воды следует резко притормозить транспирацию. И действительно, устьица при этом несколько прикрываются. Однако полного прекращения испарения воды не происходит ни у одного растения! И даже в тех случаях, когда ее надо экономить...

    Комментарий к работе с текстом

       Действительно, на первый взгляд в данном тексте вводит в заблуждение рассогласование: испарение происходит даже тогда, когда оно не должно происходить. Однако устьица прекращать контакт с окружающей средой не должны, так как растению грозит еще большая опасность: деструкция жизненных процессов из-за перегрева.

    Кроме того, транспирация необходима для обеспечения продвижения воды с минеральными веществами по ксилеме растений. Корневое давление — только один из механизмов, благодаря которому вода поступает в сосуды и поднимается вверх. Продвижению воды и растворимых в ней солей способствует всасывающая сила всех корневых волосков (корневое давление), сила сцепления между молекулами воды (когезия) и стенками сосудов (адгезия), а также сосущая сила листьев, которые, постоянно испаряя воду, притягивают ее из корней.

    Еще одной причиной, объясняющей, казалось бы, противоречивый факт сохранения открытого положения устьичной щели даже при дефиците воды, является необходимость поступления углекислого газа для фотосинтетической деятельности растения. При этом нужно учесть, что существуют растения, фотосинтез у которых происходит даже при низких концентрациях углекислого газа (сахарный тростник, кукуруза и др.), так как в мезофилле содержится фермент его временной фиксации для его последующей передачи в цикл Кальвина. У других растений (молочайные) существует еще один путь фиксации углекислого газа. Этот путь имеет название «кислотного метаболизма толстянковых», при котором последний фиксируется в виде органических кислот.

    Рефлексивный лист по работе

    «Изучение приспособленности организмов к среде обитания»

    Вопросы

    Ответы

    Как вы думаете, в чем была необходимость проведения данной исследовательской работы?

    В чем заключается проблема исследования? (Сформулируйте проблемный вопрос.)

    Кратко сформулируйте гипотетический ответ на данный проблемный вопрос.

    Какой вывод вы сделали после проведения работы?

    Каково ваше отношение к положениям эволюционной теории? Повлияла ли на ваше мнение по данному вопросу информация, полученная в ходе проведения лабораторных работ?

    Как вы думаете, должен ли обладать ученый-эволюционист какими-либо особыми способностями и личностными качествами?

    Как могут повлиять на общественное сознание находки и открытия, служащие доказательством эволюционного развития органического мира?


    По теме: методические разработки, презентации и конспекты

    Лабораторная работа «Приспособленность организмов к среде обитания» 9 класс

    Лабораторная работа«Приспособленность организмов к среде обитания» 9 класс...

    Исследовательская лабораторная работа по теме "Изучение приспособленности организмов к среде обитания"

    Проблемный подход к изучению учебного содержания создает условия для выдвижения учащимися гипотез, версий, аргументов, для обобщений отдельных фактов в контексте общей картины событий или процессов; д...

    Презентация к лабораторной работе"Приспособленность организмов к среде обитания",9 класс

    Содержимое презентации поможет учащимся правильно и успешно выполнить лабораторную работу....

    Лабораторная работа"Приспособленность организмов к среде обитания"

    Лабораторная работа"Приспособленность организмов к среде обитания"...

    Лабораторная работа №2 «Выявление приспособленности организмов к среде обитания, её относительный характер» 9 класс

    Лабораторная работа №2 «Выявление приспособленности организмов к среде обитания, её относительный характер» 9 класс...

    Лабораторная работа "Приспособленность организмов к среде обитания"

    Методические карточки для учащихся с указаниями для выполнения лабораторной работы "Приспособленность организмов к среде обитания"  из раздела "Общая биология" . Количество ва...

    Методическая разработка Лабораторной работы по биологии на тему "Приспособленность организмов к среде обитания как результат действия естественного отбора. Выявление приспособленности организмов."

    Данная методическая разработка урока предназначена в помощь преподавателям среднего профессионального образования. По типу урок – урок применения знаний на практике по теме «Приспособленно...