МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА УРОКА БИОЛОГИИ ПО ТЕМЕ "ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПОПУЛЯЦИЙ РАЗНЫХ ВИДОВ"
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ
«АНГАРСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ»
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА УРОКА БИОЛОГИИ ПО
ТЕМЕ
«ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПОПУЛЯЦИЙ РАЗНЫХ ВИДОВ»
для проведения урока биологии по теме «Взаимодействие популяций разных
видов» в группах I курса по профессии НПО 190629.08 «Слесарь по ремонту
строительных машин»
подготовила
Кучукова Алена Александровна,
преподаватель химии и биологии
Ангарск, 2015
Аннотация
Данная методическая разработка представляет собой план-конспект урока с
презентацией по биологии, включающий в себя основные этапы урока: организационный
момент, актуализация знаний, изучение нового материала, закрепление и домашнее
задание. Использование презентации позволяет учащимся воспринимать информацию не
только на слух, но и наглядно, что делает процесс обучения более эффективным.
Методическая разработка может быть использована для проведения урока биологии по
теме «Взаимодействие популяций разных видов» в группах I курса по профессии НПО
190629.08 «Слесарь по ремонту строительных машин».
Тема: Взаимодействие популяций разных видов
Цели:
познакомиться учащихся с многообразием биотических связей между
организмами, выявить их особенности и классифицировать;
продолжить формирование умений и навыков делать выводы на основе
полученных сведений, обобщать полученные знания;
воспитание самостоятельности, бережного отношения к природе, соблюдение
правил личной гигиены, уверенности в себе.
Тип урока: комбинированный
Оборудование: презентация «Взаимодействие популяций разных видов»
Ход урока:
1. Организационный момент
2. Актуализация знаний (слайд 2)
Цифровой диктант
Вашему вниманию предлагаются утверждения, которые могут быть правильными или
ошибочными. Если вы согласны со сказанным, ставьте цифру "1" , если нет - "0". Затем
проверьте свои ответы и разберитесь в ошибках.
Верны ли утверждения:
1. Все компоненты неживой природы, влияющих на состояние организмов,
популяций и видов называются абиотическими.
2. Термин «экология» ввел в науку В.И. Вернадский.
3. Выпадение осадков – пример биотического фактора
4. Примером биотического фактора является влияние растений на других членов
биоценоза.
5. Воздух относится к биотическим факторам среды.
6. Зону нормальной жизнедеятельности организмов называют зоной пессимума.
7. Вырубка лесов ведет к нарушению кислородного режима на планете.
8. Термин «экология» был введен в 1866 году.
9. Уменьшение освещенности в водоеме с увеличением глубины – пример
антропогенного фактора.
10. Растения, обитающие в условиях слабой освещенности, - это теневыносливые
растения.
(учащиеся проводят самопроверку)
Ответ: 1001001101 (слайд 3)
3. Изучение новой темы
Задачи: (слайд 4)
1. Изучим многообразие биотических связей между организмами, выявим их особенности
и классифицируем.
2. Сделаем выводы о роли человека в сохранении взаимоотношений в природе.
3. Выполним задания на решение экологических задач.
План: (слайд 5)
1. Позитивные (симбиотические) отношения
2. Негативные (антибиотические) отношения
3. Нейтральные отношения
(Слайд 6)
Биотические факторы окружающей среды (от греч. Biotikos — жизненный) —
факторы живой среды, влияющие на жизнедеятельность организмов.
В природе существуют сложные и очень разные связи между популяциями, так как все
они вступают в те или иные пищевые и территориальные взаимоотношения.
Невзаимодействующих популяций и видов в сообществе нет.
Беклемишев В.Н. (1890-1962) разделил биотические факторы на 4 группы:
топические — по изменению среды (разрывание почвы)
трофические — пищевые отношения (продуценты, редуценты, консументы)
фабрические — по жилищу (паразитические черви используют организм как среду
обитания)
форические — по переносу (рак отшельник переносит актинию).
Действие биотических факторов выражается в форме взаимовлияний одних организмов
на жизнедеятельность других организмов и всех вместе на среду обитания. Различают
прямые и косвенные взаимоотношения между организмами.
Взаимоотношения
симбиоз (+) антибиоз (-) нейтрализм (0)
(учащиеся зарисовывают схему в тетради с доски)
1. Позитивные (симбиотические) отношения (слайд 7)
Позитивные отношения еще называют симбиозом (лат. sym вместе) — таким
сосуществованием организмов, которое биологически целесообразно для обоих
участников, не являясь при этом пищевым или конкурентным. Рассмотрим характерные
типы симбиоза.
Кооперация – это такие межвидовые отношения, при которых оба вида получают
пользу друг от друга, но их связь не обязательна.
(запись определения в тетрадь)
Раки-отшельники селятся в пустых раковинах моллюсков и возят их на себе вместе с
коралловыми полипами — актиниями. Рак расширяет жизненное пространство актинии,
необходимое ей для ловли добычи, и поедает часть жертв, пораженных стрекательными
клетками полипа. Актиния защищает рака от хищников. Иногда к этому симбиозу
присоединяется еще и многощетинковый червь. Обитая в раковине отшельника, он
очищает ее и объедает паразитов с мягкого брюшка рака. Червю достается часть трапезы
рака. Многощетинковые черви являются пищей раков, но "своего" червя рак не трогает, а
нередко при смене раковины переносит его с собой.
Многие мелкие и крупные рыбы периодически приплывают к местам, где их уже
ожидают креветки. Там они принимают характерную позу — ложатся на бок или
открывают пасть. Креветки собирают паразитов с поверхности тела и во рту, выстригают
омертвевшие ткани. Птицы смело садятся на копытных (оленей, лосей, коров) и питаются
их паразитами (клещами) или выщипывают ставшую ненужной и обременительной
зимнюю шерсть, используемую птицами при постройке гнезд.
Шляпочные грибы образуют симбиоз с семенными растениями (микоризу), покрывая
грибницей их корневую систему. У растения за счет грибницы существенно
увеличивается объем корней, грибница поставляет воду и минеральные вещества, получая
взамен необходимые грибу как гетеротрофу органические соединения. С помощью грибов
растения усваивают питательные вещества из труднодоступных соединений почвы..
Другой пример кооперации — взаимоотношения акул и рыб-лоцманов. Лоцманы
перемещаются в попутном водном потоке акулы с большими скоростями при
минимальных усилиях и питаются остатками трапезы хищников, их паразитами и
экскрементами. Лоцманы «наводят» своих слабовидящих хозяев на добычу, и акулы их не
трогают.
В перечисленных примерах кооперации полезность сосуществования организмов
очевидна, но их связь не обязательна.
(запись в тетрадь примеров живых организмов)
(Слайд 8)
Мутуализм (лат. mutuus взаимный) представляет собой тип симбиоза, когда
присутствие партнера становится необходимым.
(запись определения в тетрадь)
Многоклеточные животные неспособны переваривать целлюлозу (клетчатку), им в
этом помогают определенные виды микроорганизмов. У насекомых (например, термитов,
жуков-точильщиков) и других членистоногих эту функцию выполняют одноклеточные
животные из класса жгутиковых. В пищеварительном тракте термитов жгутиконосцы
вырабатывают ферменты, расщепляющие клетчатку на простые сахара. Без своих
симбионтов термиты погибают от голода. Жгутиковые получают в организмах термитов
условия для размножения и питательные вещества. У позвоночных млекопитающих (в
том числе грызунов, копытных и других травоядных) целлюлозу расщепляют инфузории
и кишечные бактерии. В желудке жвачных животных их обитает до нескольких
килограммов. В организме человека симбиотические бактерии не только расщепляют
клетчатку, но и синтезируют ряд витаминов.
Некоторые виды муравьев питаются сахаристыми экскрементами тлей и защищают их
от хищников, одним словом — "пасут". Многие виды насекомых опыляют цветковые
растения и питаются их нектаром.
Лишайники представляют собой мутуализм гриба и водоросли. Грибница, оплетая
клетки водорослей специальными всасывающими отростками, проникает в них и
извлекает продукты фотосинтеза. Водоросль получает от гриба воду и минеральные
вещества.
(запись в тетрадь примеров живых организмов)
(Слайд 8)
Комменсализм (лат. cum вместе + mensa стол) — тип симбиоза, когда один вид
получает пользу, а другому сожительство безразлично.
(запись определения в тетрадь)
Так, гиены питаются остатками львиной трапезы, а рыбы-прилипалы южных морей
облегчают себе передвижение и расселение, разъезжая на более крупных видах. Вместо
переднего верхнего плавника у них присоска. Заодно рыбы-извозчики защищают
прилипал от хищников.
Некоторые существа используют другие виды в качестве убежища, являясь
их "квартирантами". Мелкие рыбешки скрываются от хищников между иглами морских
ежей, прячутся в полости "морских огурцов" голотурий (тип иглокожих) или под
зонтиками крупных медуз, стрекательные щупальца которых служат надежной защитой.
Морские рыбки карепрокты мечут икру в жаберную полость краба, а пресноводные
горчаки — в полость двустворчатых моллюсков. В норах грызунов и гнездах птиц
поселяется огромное количество членистоногих. Там они находят благоприятный
микроклимат и остатки хозяйской трапезы. Ящерица туатара — обитательница
пустынных островов Новой Зеландии — не утруждает себя устройством норы, как это
делают ее сородичи, а пользуется уютным гнездышком буревестника. По
строгому "распорядку" птица и ящерица пользуются гнездом в две смены. Птица
возвращается домой только к ночи, когда ящерица отправляется на охоту.
Мхи, лишайники, водоросли, папоротники и некоторые цветковые крепятся к
древесным растениям. Не являясь паразитами, они самостоятельно производят
необходимые вещества посредством фотосинтеза, от хозяина берут на переработку только
выделения и отмирающие ткани. Такие растения называют эпифитами, их особенно много
в тропиках.
В желудке человека тоже обитают комменсалы — кишечные амебы. Они питаются
бактериями кишечной полости и не влияют на жизнедеятельность организма.
(запись в тетрадь примеров живых организмов)
2. Негативные (антибиотические) отношения (Слайд 10)
Отношения могут иметь характер, противоположный симбиозу, когда один из
организмов испытывает отрицательное влияние другого.
Паразитизм представляет собой взаимоотношения, при которых одно существо
получает пользу от другого, нанося ему ущерб.
(запись определения в тетрадь)
Паразитизм
внешний внутренний
Существует несколько десятков тысяч паразитических форм, около 500 из них —
паразиты человека. Кроме кишечных амеб-комменсалов в организме человека встречается
их вид-двойник — амеба дизентерийная. Образ жизни этих видов очень похож.
Отрицательные качества дизентерийной амебы проявляются при недостатке железа — она
начинает питаться клетками эпителия кишечника, вызывая опасное заболевание —
амебную дизентерию. Приспособлены к паразитическому обитанию в организмах
млекопитающих и человека плоские черви (цепни, сосальщики), круглые черви (острицы,
аскарида, трихина), членистоногие (вошь, чесоточный зудень), а также простейшие
(малярийный плазмодий и др.).
Клопы, блохи, комары и некоторые мухи не сочетают паразитизм с квартиранством,
являясь временными паразитами. Тропические мухи це-це переносят трипаносом —
возбудителей тяжелого недуга сонной болезни. Переносчики этого заболевания
тропические домашние "поцелуйные клопы" кусают человека исключительно в губы.
У некоторых видов существует и так называемый суперпаразитизм. Оса-наездница
откладывает яйца в тело личинки гусеницы златки. Развивающаяся личинка осы питается
плотью гусеницы. Более мелкие осы-суперпаразиты откладывают яйца в личинки осы-
наездницы.
Миноги присасываются к телу рыб (трески, лососей, корюшки, осетров) и китов, в
течение многих дней и недель питаясь их соками. Секрет клеток щечных желез миноги
препятствует свертыванию крови, вызывая разрушение эритроцитов. Иногда рыбы
погибают от ран. Подобный паразитизм уже близок к хищничеству.
Паразиты способны и к совместным действиям. Жуки-короеды издают запах,
привлекающий других особей. Совместное нападение вызывает быструю гибель дерева,
оно перестает выделять ядовитую для жуков смолу. Численность короедов никогда не
вырастает слишком сильно, жуки не выносят своего чрезмерного запаха и начинают
покидать дерево, поэтому личинкам всегда хватает питания. Бабочки сибирского
шелкопряда, гусеницы которых уничтожают хвою, при чрезмерных скоплениях
разлетаются на расстояния до 100 км и более.
На ивах, ольхе, тополе, травах и кустарниках паразитирует вьющееся растение —
повилика. Листья и корни у повилики отсутствуют. Обвиваясь вокруг стеблей хозяина,
она внедряется в них присосками и поглощает органические и минеральные вещества.
Другой вид паразитизма — гнездовой. Кукушка не высиживает своих яиц,
предоставляя эту возможность другим видам, в основном — мелким воробьиным.
Подброшенные в чужое гнездо кукушата, как правило, вылупляются из яиц быстрее и
выпихивают хозяйские яйца из гнезда. Та же участь ожидает хозяйских птенцов, если они
уже появились на свет. Кукушонок получает всю пищу и быстро растет. Некоторые мухи,
выслеживая ос, откладывают яйца в их гнезда, дождавшись, когда хозяйка покинет
жилище. Личинки мух питаются парализованными насекомыми, приготовленными осой
для своего потомства. Вспышки численности сибирского шелкопряда обычно происходят
после холодных и малоснежных зим, когда погибают паразиты-яйцееды, уничтожающие в
обычные годы до 90% яиц.
Внутриклеточный паразитизм малярийных плазмодиев, питающихся гемоглобином,
вызывает у людей лихорадку. Развитие плазмодиев протекает циклами. Сначала они
размножаются внутри эритроцитов, а затем практически одновременно во всем организме
разрывают оболочки эритроцитов и попадают в кровь. Продукты их обмена токсичны и
вызывают циклические приступы лихорадки с резким повышением температуры.
(запись в тетрадь примеров живых организмов)
(Слайд 11)
Конкуренция
. Если в экосистеме обитают виды с похожими потребностями, то между
ними может возникнуть конкуренция.
(запись определения в тетрадь)
Многие растения для подавления других видов вырабатывают специальные
химические соединения. Корневища овса выделяют вещества, задерживающие рост и
развитие сорных трав. Грибы борются с конкурирующими видами грибов и бактериями,
синтезируя антибиотики. Сосны выделяют фитонциды — вещества, угнетающие
неблагоприятные для сосен растения, а также убивающие болезнетворные организмы.
Поэтому в сосновом бору воздух особенно чистый. Количество микроорганизмов в нем в
7-10 раз меньше, чем в березовом лесу.
Если конкуренция напряженная, виды могут разойтись в различные экологические
ниши, разделившись по времени активности, пищевым ресурсам или территориально.
Невозможность продолжительного совместного обитания двух видов с близкими
экологическими потребностями носит название закона Гаузе, или правила конкурентного
исключения.
Рассмотрим для примера пустынные популяции муравьев. Экосистему может населять
одновременно до 20 видов. Одни муравьи питаются насекомыми, другие —
экскрементами. Есть виды, которые промышляют ночью, когда насекомые наиболее
доступны для муравьев. Дневные насекомоядные муравьи питаются, в основном,
ослабленными или мертвыми насекомыми. Часть видов кормятся в кронах саксаула,
другие — на поверхности земли.
Разделены зоны добычи насекомых у видов американских славок — мелких птичек.
Охотясь в кронах деревьев, один вид ловит насекомых в верхушках, другой — в середине
кроны, третий — ниже, и т.д. Двенадцать видов галапагосских вьюрков питаются
различной пищей: орехами, гусеницами, жуками и т.д. Копытные африканских саванн
также занимают различные экологические ниши: зебры поедают самые верхушки трав,
антилопы гну щиплют то, что осталось от зебр, газели дощипывают самые нижние
листочки, а антилопы топи доедают голые стебли.
Между видами может существовать несколько типов взаимоотношений. Мальки леща
и лосося конкурируют за пищевые ресурсы, а взрослые лососи — хищники, поедающие
молодь леща.
(запись в тетрадь примеров живых организмов)
(Слайд 12)
Хищничество — один из самых распространенных типов взаимоотношений.
Взаимодействие хищник-жертва выступает одним из главных факторов саморегуляции
биоценозов.
(запись определения в тетрадь)
Размножение растительноядных зверьков — зайцев, грызунов, белок — обычно
зависит от урожая кормов. За увеличением их численности следует интенсивное
размножение хищников — лис, волков, рысей. Сокращение количества жертв снижает и
количество хищников. Падение численности жертв обусловлено как подрывом кормовой
базы, так и поеданием хищниками. Если хищники питаются каким-то одним видом, то их
численность сокращается с выеданием жертв. В тех случаях, когда хищник не имеет
других источников пищи, некоторые популяции жертв могут оказаться полностью
уничтоженными.
Отсутствие хищников также может оказаться неблагоприятным для жертв. Их
бесконтрольное размножение сопровождается съеданием всего запаса кормов, и тогда
голод катастрофически сокращает численность популяций жертв интенсивнее любых
хищников. Чрезмерное размножение животных ограничивают также эпидемии,
возникающие в многочисленных популяциях (болезнь легко передается другим особям).
История знает немало случаев, когда полное уничтожение хищников приводило к
экологическим катастрофам. В современном мире хищничество мы наблюдаем повсюду.
Лягушки, пожирая птенцов, сильно препятствуют разведению водоплавающих птиц. Змеи
поедают лягушек, птиц и их яйца, опустошая гнезда на земле и на деревьях.
Электрические угри парализуют жертв (рыб, лягушек, крабов) в радиусе 3-6 м импульсом
электрического тока, им остается лишь подплыть и проглотить. Медузы секретом клеток
стрекательных желез парализуют любые организмы, попавшие в зону щупалец,
достигающих 20-30 м. Другой хищник — божья коровка — съедает ежедневно до 350
тлей. Обитатели одного крупного муравейника поедают в день до 100 тыс. личинок
елового пилильщика, до 12 тыс. личинок бабочек серой лиственничной листовертки.
Всего 5-8 муравейников успешно защищают гектар леса от повреждения этими
вредителями.
Во избежание полного уничтожения существа снабжены защитными
приспособлениями: панцирем и шипами, покровительственной и предостерегающей
окраской, маскировкой, мимикрией. У мельчайших животных водных коловраток и
дафний в ответ на присутствие в воде продуктов обмена хищных видов вырастают шипы.
Если хищники отсутствуют, шипы не появляются.
Стадные животные и стайные птицы наделены способностями совместных действий
против хищников. Скворцы при появлении сокола сбиваются в плотную кучу, и хищник
не рискует атаковать, боясь получить увечья. Крупные копытные при появлении
хищников становятся в круг, молодь и самки прячутся внутрь. Аналогично поступают
павианы при нападении леопардов. Хищники в таких случаях предпочитают ограничиться
отбившимися от стада больными или старыми ослабленными животными. Санитария
биоценозов — еще одна немаловажная функция хищников.
Хищничество распространено не только среди животных. Некоторые растения,
произрастающие на бедных азотом почвах, способны ловить насекомых. Листики
венериной мухоловки образуют прочные створки, снабженные жесткими ресничками.
(запись в тетрадь примеров живых организмов)
3.
Нейтральные отношения
(слайд 13)
Нейтрализм – форма взаимоотношений, при которой совместно обитающие на одной
территории организмы не влияют друг на друга.
(запись определения в тетрадь)
При нейтрализме особи разных видов не связаны друг с другом непосредственно, но,
формируя биоценоз, зависят от состояния сообщества в целом. Например, белки и лоси в
одном лесу не контактируют друг с другом, однако угнетение леса засухой сказывается на
каждом из них, хотя и в разной степени.
(запись в тетрадь примеров живых организмов)
Все перечисленные формы биологических связей между видами служат регуляторами
численности животных и растений в биоценозе, определяя степень его устойчивости; при
этом, чем богаче видовой состав биоценоза, тем устойчивее сообщество в целом.
4. Закрепление (слайд 14)
1) В чем заключается сущность явления конкуренции? Какова его
биологическая роль?
2) Приведите примеры конкуренции между организмами вашей местности.
3) К каким последствиям может привести полное уничтожение хищников в
сообществе?
5. Домашнее задание (слайд 15)
Подобрать новые примеры по каждому типу взаимоотношений между парами
организмов.
Использованные материалы и Интернет-ресурсы
1. Беляев Д.К. Общая биология. – М.: Просвещение, 2010г.
2. Константинов В.М. Общая биология. – М.: Издательский центр «Академия»,
2010г.
3. Биология. – М.: Издательство «Олимп», Издательство АСТ, 2008г.
4. Биология. – М.; СПб.: Просвещение, 2011г.
5. Каменский А.А., Ким А.И. Биология. – М.: Филол. о-во «СЛОВО»; ООО
Издательство «Эксмо», 2010г.
6. Каменский А.А., Соколова Н.А. Валовая М.А. Основы биологии. – М.: Издательство
«Экзамен», 2008г.
7. http://school415.narod.ru/works/manuals/2/vzaimoot.htm
8. https://ru.wikipedia.org/wiki/%C1%E5%EA%EB%E5%EC%E8%F8%E5%E2,_%C2%E
B%E0%E4%E8%EC%E8%F0_%CD%E8%EA%EE%EB%E0%E5%E2%E8%F7
9. http://900igr.net/fotografii/biologija/Vzaimootnoshenija-organizmov/006-Simbioz-
vzaimootnoshenija-pri-kotorykh-zhivye-organizmy-poluchajut.html
10. http://www.fish-you.ru/view_post.php?id=596
11. http://karjamaastudentsnastyam.blogspot.ru/
12. http://900igr.net/kartinki/biologija/Parazity-rastenij/006-Parazitizm.html
13. http://www.2fons.ru/download/12485/1920x1200/
14. http://ecology.myschool44.edu.ru/?action=lostpassword&instance=tml-1
15. http://rushkolnik.ru/docs/235/index-101501.html
16. http://900igr.net/fotografii/biologija/Bioticheskie-faktory-sredy/008-Simbioz-
sovmestnaja-zhizn-sozhitelstvo-organizmov-pri-kotorom-oba.html
