Мультимедийные презентации по теме «Свидетельства эволюции» для уроков биологии в 11 классе общеобразовательной школы

СВИДЕТЕЛЬСТВА ЭВОЛЮЦИИ (Факты, доказывающие эволюционный процесс)

Презентация к уроку биологии в 11 классе (по учебнику «Биология. 11 класс : базовый уровень / под ред. Д.К. Беляева и Г.М. Дымшица. – М. : Просвещение, 2014)

Автор: Лысенко И.П., учитель биологии СОШ № 15

• Свидетельства эволюции (факты, доказывающие эволюционный процесс) - научные данные и концепции, подтверждающие эволюцию органического мира на Земле.

• Различные биологические науки представляют свои свидетельства.

ОСНОВНЫЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА ЭВОЛЮЦИИ

Палеонтологические

Морфологические

Биогеографические

Эмбриологические

Молекулярные

Биохимические

Генетические

МОЛЕКУЛЯРНЫЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА ЭВОЛЮЦИИ

Биохимические

Генетические

Биохимия - …

Генетика - …

Геном человека

Единый механизм хранения наследственной информации

Для всех живых организмов существует единый генетический код : три нуклеотида (триплет) кодируют одну аминокислоту.

В 1968 г. американский ученый Маршалл Ниренберг (1927-2010) за расшифровку генетического кода был удостоен Нобелевской премии.

Единый механизм реализации наследственной информации

ДНК

Первичные структуры белков клетки

Третичные структуры

Функции белков

Особенности клетки

Транскрипция - …

Трансляция - …

Схема синтеза белка в клетке

Единый механизм передачи наследственной информации

В основе размножения организмов лежит деление клеток.

Митоз - …

Мейоз - …

Биологический смысл

из одной диплоидной (2n)

из одной диплоидной (2n)

4 гаплоидные (n) клетки

2 диплоидные (2n) клетки

«Молекулярные часы эволюции»

Процесс эволюции на молекулярном уровне связан с изменением состава нуклеотидов в ДНК и РНК, а также аминокислот в белках.

«Молекулярные часы эволюции» - понятие, введенное американскими исследователями Э.Цукер-Кандлем и Л.Поллингом.

Изучая закономерности эволюции белков, исследователи пришли к выводу, что для каждого конкретного типа белков скорость эволюции своя, и она постоянна. (Говоря об эволюции белка, мы подразумеваем соответствующий ген).

Медленно изменяются, то есть являются консервативными уникальные гены, кодирующие жизненно важные белки (глобин, цитохром – дыхательный фермент и др.).

Некоторые белки вируса гриппа эволюционируют в сотни раз быстрее, чем гемоглобин или цитохром. Благодаря этому к вирусу гриппа не формируется прочный иммунитет.

Сравнение аминокислотной последовательности в белках рибосом, последовательности нуклеотидов рибосомных РНК у разных организмов подтверждает классификацию основных групп организмов.

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ЛЕТОПИСЬ ЭВОЛЮЦИИ

Мутация – стойкое изменение генотипа

генные

геномные

хромосомные

Чем больше поколений отделяет современные виды от их общего предка,

тем больше мутаций.

Геном вида – генетическая летопись эволюции.

Различия аминокислотного состава молекул гемоглобина у представителей разных таксонов

Чем дальше разошлись виды, происходящие от общего предка, тем больше у таких видов будут различаться одни и те же белки по аминокислотному составу.

ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ДРЕВО

Филогенетическое древо – диаграмма в форме древа, отражающая происхождение видов живых организмов от общего предка.

Расшифровка геномов видов животных и растений позволили уточнить филогенетическое древо, построенное на основе морфологических признаков.

Так, генетики пересмотрели родину сумчатых. Сравнение не так давно расшифрованных геномов кенгуру и опоссума принесло весьма необычный результат. Германские учёные из Вестфальского университета Вильгельма выяснили, что все сумчатые произошли от предка, который проживал на территории современной Южной Америки.

Умникам и умницам

• Подумайте, что изучает одно из направлений молекулярной биологии -молекулярная филогения.

• Найдите информацию об изменении филогенетического древа отдельных видов животных и растений на основе молекулярно-генетического анализа.

СВИДЕТЕЛЬСТВА ЭВОЛЮЦИИ

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА

Презентация к уроку биологии в 11 классе (по учебнику «Биология. 11 класс : базовый уровень / под ред. Д.К. Беляева и Г.М. Дымшица. – М. : Просвещение, 2014)

Автор: Лысенко И.П., учитель биологии СОШ № 15

Морфологические свидетельства

Аналогичные органы (органы, имеющие различное происхождение, но выполняющие одинаковые. функции)

Гомологичные органы

Рудименты (органы, утратившие в филогенезе свою функцию и оставшиеся у организма в виде недоразвитых образований)

Атавизмы (появление у данной особи признаков, свойственных отдаленным предкам, но отсутствующих у ближайших)

(органы, имеющие сходный план строения, общее происхождение, выполняющие как сходные, так и различные функции)

ГОМОЛОГИЧНЫЕ ОРГАНЫ

В основе образования – дивергенция (расхождение) признаков

у животных

у растений

Гомологичные кости (показаны цветом) передних конечностей человека, собаки, птицы и кита

Видоизмененные листья различных растений

АНАЛОГИЧНЫЕ ОРГАНЫ

В основе образования – конвергенция (схождение) признаков

у животных

у растений

а)

б)

б)

а)

а) крыло птицы и насекомого

а) усики гороха (листья) и усики винограда (побег)

б) колючки барбариса (листья) и колючки терна (побег)

б) роющие конечности млекопитающего (крота) и насекомого (медведки)

РУДИМЕНТЫ

АТАВИЗМЫ

Умникам и умницам

• Какое значение имеют гомологичные и аналогичные органы в изучении процесса эволюции?

• Чем отличаются рудименты от атавизмов?

СВИДЕТЕЛЬСТВА ЭВОЛЮЦИИ

ЭМБРИОЛОГИЧЕСКИЕ

СВИДЕТЕЛЬСТВА

Презентация к уроку биологии в 11 классе (по учебнику «Биология. 11 класс : базовый уровень / под ред. Д.К. Беляева и Г.М. Дымшица. – М. : Просвещение, 2014)

Автор: Лысенко И.П., учитель биологии СОШ № 15

ЭМБРИОЛОГИЧЕСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА

Закон зародышевого сходства

Принцип рекапитуляции

Эмбриология - …

Закон зародышевого сходства

В 1828 г. Карл фон Бэр сформулировал закономерность, которую называют «Законом зародышевого сходства»: "Чем более ранние стадии индивидуального развития сравниваются, тем больше сходства удается обнаружить ".

Карл Бэр

(1792-1876)

Биогенетический закон

Биогенетический закон Геккеля-Мюллера:

«Каждое живое существо в своем индивидуальном развитии (онтогенез) повторяет в известной степени формы, пройденные его предками или его видом (филогенез)».

Фриц Мюллер

(1822-1897)

Эрнст Геккель

(1834-1919)

Принцип рекапитуляции

Рекапитуляция - повторение признаков далёких предков в онтогенезе современных организмов.

На ранних стадиях онтогенеза повторяются признаки более отдаленных предков, на поздних – близких предков.

Развитие биогенетического закона

Биогенетический закон был развит и уточнен российским ученым А.Н. Северцовым (1866-1936), показавшим, что в онтогенезе повторяются стадии не взрослых предков, а их эмбриональных стадий; филогенез – это исторический ряд выбранных в ходе естественного отбора онтогенезов.

Ген-регулятор развития

На основании материала учебника (с. 17-18) дайте определение понятия «ген – регулятор развития».

Проверяем знания

• Сформулируйте биогенетический закон, перечислите поправки и дополнения, которые были сделаны впоследствии к этому закону?

• Рассмотрите изображение на слайде 5 и ответьте на вопросы:

• Какие особенности зародышевого развития животных свидетельствуют о единстве происхождения позвоночных?
• Какие особенности зародышевого развития животных свидетельствуют о единстве происхождения позвоночных?

• На каких этапах развития обнаруживается наибольшее сходство?
• На каких этапах развития обнаруживается наибольшее сходство?

• На каких этапах развития появляются отличительные признаки?
• На каких этапах развития появляются отличительные признаки?

СВИДЕТЕЛЬСТВА ЭВОЛЮЦИИ

ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА

Презентация к уроку биологии в 11 классе (по учебнику «Биология. 11 класс : базовый уровень / под ред. Д.К. Беляева и Г.М. Дымшица. – М. : Просвещение, 2014)

Автор: Лысенко И.П., учитель биологии СОШ № 15

ПАЛЕОНТОЛОГИЧЕСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА

Переходные формы (формы организмов, сочетающие признаки более древних и молодых групп)

Палеонтологические (эволюционные) ряды (последовательный ряд форм организмов (ископаемых и(или) современных), связанных друг с другом в процессе эволюции и отражающие ход филогенеза)

Палеонтология - …

Ископаемые переходные формы

Ихтиостега – ископаемая форма, которая позволяет связать рыб с наземными позвоночными.

Ископаемые переходные формы

Археоптерикс – переходная форма от рептилий к птицам юрского периода.

Признаки рептилий:

• длинный хвост с несросшимися позвонками
• брюшные ребра
• развитые зубы

Признаки птиц:

• тело покрыто перьями
• передние конечности превращены в крылья

Современные переходные формы

Яйцекладущие ехидна и утконос - переходные формы между пресмыкающимися и млекопитающими

Двоякодышащие рыбы - между рыбами и рептилиями.

Палеонтологические (эволюционные) ряды

Ковалевский В.О. (1842-1883) известный русский зоолог, основоположник эволюционной палеонтологии. Автор классической реконструкции филогенетического ряда лошадей.

Ряд последовательных эволюционных изменений в строении черепа и передней конечности лошади

Эволюционный ряд лошади

Эволюционное древо семейства лошадиных: 1 – Эогиппус; 2 – Миогиппус; 3 – Меригиппус; 4 – Плиогиппус; 5 – Эквус (современная лошадь)

Наличие многих последовательно сменяющих друг друга форм позволило построить филогенетический ряд от эогиппуса до современной лошади

Эволюционный ряд китообразных

Зубатый кит

Усатый кит

Умникам и умницам

• Почему палеонтологические данные являются одними из самых надежных свидетельств эволюции?

• Как можно восстановить ход эволюции на основе анализа ископаемых остатков?

• Используя сеть Интернет и дополнительную литературу, подготовьте сообщение на тему: «Как ученые определяют возраст ископаемых остатков».

СВИДЕТЕЛЬСТВА ЭВОЛЮЦИИ

БИОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА

Презентация к уроку биологии в 11 классе (по учебнику «Биология. 11 класс : базовый уровень / под ред. Д.К. Беляева и Г.М. Дымшица. – М. : Просвещение, 2014)

Автор: Лысенко И.П., учитель биологии школы № 15

БИОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА

Биогеография - …

Реликтовые виды

Сравнение флоры и фауны

Эндемические виды

Фаунистическое районирование

районирование поверхности Земли на соподчинённые регионы, отличающиеся особенностями фаунистического состава

Фауна определенных районов имеет сходные черты, но также и резкие различия. Сходство обусловливается общей температурной географической зональностью, одинаково воздействующей на распределение и морских и наземных животных.

Различия являются следствием целостности Мирового океана и разобщенности материков.

Вряд ли возможно для океанической и наземной фауны создать единые зоогеографические подразделения, в силу того что факторы среды, обусловливающие распределение морских и наземных животных, в значительной части различны.

Общие черты фауны Австралии и Южной Америки

Бескилевые птицы

Сумчатые млекопитающие

Австралия

Южная Америка

Южная Америка

Австралия

эму

нанду

кенгуру

опоссум

Флористическое районирование (районирование поверхности Земли на соподчинённые регионы, отличающиеся особенностями флористического состава; выделяется 6 флористических царств и 35 областей)

Эндемичные виды ( виды с ограниченным /часто очень ограниченным/ ареалом распространения)

ПАЛЕОЭНДЕМИКИ (виды, сохранившиеся с древних времен, но резко сократившие свой ареал)

НЕОЭНДЕМИКИ (недавно возникшие на небольших изолированных территориях)

Разнообразие вьюрков на Галапагосских островах

Гаттерия (вид пресмыкающихся, единственный современный представитель древнего отряда клювоголовых;

Обитает на нескольких небольших островах Новой Зеландии)

Исходный материковый предок

Эндемичные виды Крыма

В Крыму распространены около 240 видов растений, 102 вида наземных моллюсков, 30 видов насекомых, 3 вида ихтиофауны, 5 видов птиц и т.д.

Жужелица крымская

Сосна крымская

Крымский крапивник

Подснежник складчатый

Крымский геккон

Цикламен Кузнецова

Прострел крымский

Куница каменная крымская

Реликтовые виды

определенные виды флоры и фауны прошлых геологических эпох, сохранившиеся на какой-то территории, несмотря на изменившиеся условия физико-географической среды

В Крыму 117 видов реликтовых растений.

Реликтовые виды Крыма

Орхидея Комперия Компера

Можжевельник высокий

Иглица понтийская

Земляничник мелкоплодный

Ящерица желтопузик

Леопардовый полоз

Гребенчатый тритон

Умникам и умницам

• Есть ли биогеографические доказательства сухопутных связей между Северной Америкой и Евразией? Подтвердите ответ примерами.

• Объясните многообразие эндемичных и реликтовых видов в живой природе Крыма.