ТЕМА УРОКУ: СИСТЕМАТИКА – НАУКА ПРО РІЗНОМАНІТНІСТЬ ОРГАНІЗМІВ. ПРИНЦИПИ НАУКОВОЇ КЛАСИФІКАЦІЇ ОРГАНІЗМІВ

Про матеріал

Ви вже знаєте, що мешканці планети Земля надзвичайно різноманітні. Кожна група організмів відрізняється від інших особливостями будови, процесами життєдіяльності, середовищем життя. На нашій планеті існує більш як 350 тисяч різних видів рослин. Одні з них зовсім відмінні від інших. Є організми дещо схожі між собою або майже однакові.

Перегляд файлу

ДНЗ «Борщівський професійний ліцей»

ТЕМА УРОКУ: СИСТЕМАТИКА – НАУКА ПРО РІЗНОМАНІТНІСТЬ ОРГАНІЗМІВ. ПРИНЦИПИ НАУКОВОЇ КЛАСИФІКАЦІЇ ОРГАНІЗМІВ

Підготувала викладач біології та хімії

вищої категорії, старший вчитель

Фургач Тетяна Йосипівна

Мета: 1. Дати чітке поняття біорізноманіття й систематики.

2. Визначити чинники що впливають на формування та розвиток біорізноманіття.

3. Засвоїти принципи наукової класифікації організмів.

4. Розвивати уміння застосовувати знання про критерії виду на практиці та формувати практичні уміння характеризувати види.

Основні поняття й ключові терміни: біорізноманіття, біосистематика, філогенетична систематика, класифікація, систематика рослин, систематичні одиниці, вид, родина, порядок, клас, відділ, царство, організм, середовище існування

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Внутрішньо-предметні і міжпредметні зв’язки: історія, народознавство,українська література, природознавство, основи здоров`я.

Обладнання: таблиця « Вчені біологи», схема « Систематика рослин», табл. « Родина Розові», табл. « Родина Хрестоцвіті», « Родина Лілійні».

Структура уроку:

№ етапу	Етап уроку	Час (хв.)
1	Організаційний момент	1
2	Актуалізація навчальної діяльності	11
3	Мотивація навчальної діяльності. Повідомлення теми, мети і завдання уроку	1
4	Сприйняття і усвідомлення учнями нового матеріалу, осмислення зв’язків та залежностей між елементами виучуваного	20
5	Узагальнення і систематизація вивченого	10
6	Підбиття підсумків уроку,аргументація оцінок.	1
7	Повідомлення домашнього завдання	1

Хід уроку

I. Організаційний етап. Вітання з учнями, перевірка готовності до заняття, створення робочого настрою.

II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності.

Уявіть собі таку картину: напередодні навчального року до школи завезли багато нових підручників для всіх класів, припустімо близько 2000 примірників, і вивантажили у бібліотеці в перемішку. Як розібратися із цими підручниками й підготувати їх для видачі учням? Звісно, спочатку треба розкласти їх по класах, а потім по предметах. Впоралися швидко, бо їх небагато. А як бути з розмаїттям рослин, яких у природі налічують близько 350 тисяч? Вони такі різні, іноді дуже подібні між собою, хоча не мають жодних родинних зв'язків. Як розібратися в цьому розмаїтті рослинних організмів? Ви вже здогадалися? їх треба теж поділити на групи за певними ознаками. Саме цим і займається одна з найдавніших наук - систематика, з основами якої ми сьогодні ознайомимося.

Отже, ми розпочнемо знайомство з класифікацією рослин

ІІІ. Вивчення нового матеріалу. (евристична бесіда)

1. Історія розвитку систематики рослин.

Особливості розвитку ботаніки в XVI-XVII ст. багато в чому визначалися практичними потребами капіталістичного господарства, що розвивалося, насамперед його аграрного сектора, соціально-класовими потрясіннями, ростом впливу матеріалістичної філософії на природознавство в цілому і біологію зокрема.

На зміну середньовічній феодальній спрощеній культурно-побутовій сфері життєдіяльності приходити буржуазний спосіб життя. Його найважливішими атрибутами були, зокрема, квітництво і садівництво.

У XV-XVI ст. споживи медицини обумовили поява різного роду травників, а потім і створення "аптекарських садів", що згодом перетворилися в ботанічні сади; широко розвивалася практика збору гербаріїв.

Тому з давніх-давен учені намагалися об’єднати їх у групи, тобто класифікувати.

Першу систему рослинного світу запропонував грецький учений Теофраст, завдяки якому ботаніка стала самостійною наукою.

Розділ ботаніки, що вивчає різноманітність рослин, має назву систематика рослин.

Упродовж тисячоліть людина, стикаючись із певними рослинами, давала їм конкретну назву. Це народні назви, які використовують у певній країні чи місцевості. Навіть в одній країні, у різних її регіонах одну й ту саму рослину називають по-різному.

Наприклад, поширену в Україні рослину барвінок малий називають ще: «барвін», «хрещатий барвінок», «барвінець», «ворвинок», «зельонка», «могильник» тощо. (Проблемне питання)

- Як вважаєте, невже вчені мають пам’ятати так багато назв, щоб зрозуміти, що йдеться про одну й ту саму рослину?

Звичайно, ні, бо кожному видові організмів учені дають єдину наукову назву, зрозумілу дослідникам усього світу.

Вона складається із двох слів латинською мовою. Систему подвійних назв видів запровадив у науку ще у XVIII сторіччі шведський учений Карл Лінней – це швейцарський вчений біолог, який запропонував бінарну подвійну номенклатуру. Розділив рослини на 24 класи, виділивши окремі види і роди.

У нашому прикладі рослина має наукову назву Populus nigra (тополя чорна). Перше із цих двох слів - Populus (тополя) - назва роду, до якого належить рослина. Це слово є ніби «прізвищем» рослинного організму. Друге слово - nigra (чорна) - видовий епітет. Це «особисте ім’я», що відрізняє саме цю рослину від інших представників роду.

Чому наукові назви організмів подають саме латинською мовою, а не, скажімо, англійською, якою нині володіє більшість людей на нашій планеті? У XVIII сторіччі, коли жив К. Лінней, наукові праці писали латинською мовою. Цей принцип - подавати міжнародні наукові назви організмів латинською мовою - зберігся й дотепер.

Класифікувати організм означає визначити його місце у системі органічного світу.

Жива природа не може не вражати своєю різноманітністю та несхожістю різних організмів між собою. Для того, щоб досконало вивчити та розібратися з різноманітністю життя в усіх його формах вчені перш за все спробували їх класифікувати, тобто розділити на групи за спільними ознаками.

Перші спроби класифікувати різні життєві форми належать філософам античного світу – Гептадору, Арістотелю та Теофрасту. Вони розділяли живу природу на групи відповідно зі своїми філософськими поглядами. Таким чином серед тварин вони вирізняли групи з холодною та гарячою кров’ю, рослини ділили на трави та дерева. В Епоху Великих Відкриттів (XVI – XVII століття) знання про живу природу були значно розширені і систематика ускладнилась.

Систематика - це наука, вивчає і класифікує всі біологічне різноманіття живих організмів. Якщо провести аналогію з людськими відносинами, то будь-яка жива істота має ім'я (таксономічна класифікація), а також певну ступінь спорідненості з іншими організмами. Наприклад, шимпанзе і макака будуть, образно кажучи, братами, їх дядьком буде горила, людина буде їх далеким родичем, а от з тарганом вони і зовсім не будуть знайомі (філогенез).

2.Чинники що впливають на формування та розвиток біорізноманіття нашої Землі.

БІОРІЗНОМАНІТТЯ – це мінливість живої природи всередині видів, між видами та між екосистемами. Біологічне розмаїття, що відображає кількість, різноманітність і мінливість живої природи, існує скрізь – як у воді, так і на суходолі. Воно складається з усіх форм життя та організмів: від пріонів, віроїдів і вірусів, бактерій та архей аж до вищих рослин, справжніх тварин й людини. Всі типи біорізноманіття – генетичне, видове й екосистемне – пов’язані між собою. Так, генетичне різноманіття забезпечує видове, різноманітність екосистем створює умови для видоутворення.

Чинники що впливають на біорізноманіття.

Причиною еволюції біорізноманіття є протиріччя між умовами середовища, що постійно змінюються, і спадковістю живої природи. Тому на формування біорізноманіття впливають зовнішні (наприклад, геологічні, кліматичні) та внутрішні (наприклад, рекомбінація генів, горизонтальне перенесення генів) чинники. В еволюції живого на Землі постійно збільшувалося біорізноманіття біосистем різних рівнів організації під дією еволюційних чинників. Це рушійні чинники еволюції (природний добір) та елементарні чинники еволюції (популяційні хвилі, ізоляція, дрейф генів). Багато науковців стверджують, що еволюція біорізноманіття тісно пов’язана з еволюцією екосистем, через те окрім відомих еволюційних чинників на еволюцію біорізноманіття суттєво впливають екологічні (абіотичні, біотичні та антропічні) чинники.

Особливим є вплив антропічного чинника. Згідно з доповіддю Всесвітнього фонду дикої природи (англ. World Wildlife Fund, WWF), з ним пов’язане скорочення біорізноманіття Землі на 28 %.

Отже, еволюція біорізноманіття є історичним процесом, що відбувається під дією різних чинників.

3. Одиниці систематики

Принципи наукової класифікації організмів.

Класифікація (від лат. classis – розряд, facio – робити) – це розділ систематики, в якому живі організми розподіляють за певною системою ієрархічно організованих категорій-таксонів. Класифікувати організм певного виду – це визначити ступінь його подібності й відмінності від інших організмів та вказати місце в системі органічного світу. Лише застосування різних методів систематики, глибокий аналіз ознак будови, функцій, поведінки та ретельне дослідження філогенетичних зв’язків дають змогу віднести вид до певного царства, типу, класу тощо. Кожній групі притаманні зазвичай визначальні відмінності, що властиві лише їй. Їх називають діагностичними ознаками. Так, волосяний покрив, діафрагма є діагностичними ознаками ссавців, а наявність плодів, квітів й подвійного запліднення – ознаками квіткових. Розподіл організмів на групи здійснюється за допомогою систематичних категорій, якими є домен, царство, тип, клас, ряд, родина, рід і вид. Домени поєднують декілька царств, царства – поєднують типи і т. д. У систематиці цей принцип називають принципом ієрархії. У систематиці рослин й бактерій замість типу й ряду використовують відділ і порядок. За необхідності можуть бути використані проміжні категорії з префіксами над- чи під-, що додаються до основних (наприклад, підцарство, надцарство, підтип, надтип). Основною і найменшою одиницею класифікації є вид. Назва виду згідно з принципом бінарної номенклатури складається з двох слів: перше слово вказує на родову належність, а друге – на видову. Наприклад: пес свійський (Canis familiaris) або яблуня домашня (Malus domestica). Для порозуміння між науковцями різних країн щодо назв організмів в XVII ст. почали застосовувати міжнародну біологічну номенклатуру на основі латинської мови.

Отже, основними принципами наукової систематики є принципи ієрархічності та бінарної номенклатури.

(проблемне питання)

Пригадайте, які рослини зростають у вашій місцевості. Чи можна об`єднати ці рослини у певні групи?Поясніть, за якими ознаками ви їх об’єднали.

Принципи біологічної класифікації організмів

1. Основною і найменшою одиницею класифікації є вид.

2. Найбільшою одиницею класифікації є царство.

3. Кожен вид слід обов'язково класифікувати, тобто віднести до кожної із зазначених категорій.

4. Класифікувати біологічний об'єкт означає визначити ступінь його подібності й відмінності від інших, порівнявши з ними.

5. Чим повніше враховуються різні особливості організмів, тим більшою мірою подібність, яка виявляється, буде відображати спорідненість організмів.

6. На основі окремих ознак подібності ґрунтується побудова штучних систем. Штучні (формальні) системи – це системи організмів, у яких класифікація видів ґрунтується лише на ступені їх подібності і не враховується історична спорідненість різних таксонів. Штучні системи створюють через нестачу даних про історичний розвиток, будову, екологічні особливості певних груп організмів. Наприклад, тривалий час виділяли Тип Черви, до якого відносили плоских, круглих і кільчастих червів та деяких червоподібних тварин.

7. Природні системи враховують ступінь історичної спорідненості різних таксонів. Природні (філогенетичні) системи– це системи організмів, у яких класифікація видів базується на їх ступені подібності та відображає філогенетичну спорідненість між систематичними групами організмів.

8. Для класифікації живих організмів використовується подвійна (бінарна) номенклатура, яку запровадив ще К. Лінней

Таксономічна категорія – поняття, що застосовується в систематиці для позначення підпорядкування різних груп живих організмів, що відрізняються одна від одної ступенем спорідненості. Таксономічні (систематичні) категорії різного рівня, або рангу (вид, рід, родина та ін.), присвоюють реальним відокремленим групам організмів – таксонам.

Таксон – група організмів, об'єднаних на основі методів класифікації, пов'язаних між собою тим чи іншим ступенем спорідненості, та достатньо відокремлена від інших груп, щоб їй можна було призначити визначену таксономічну категорію того чи іншого рангу. На відміну від таксономічної категорії таксон завжди позначає конкретні біологічні об'єкти. Наприклад, поняття "папороті" чи "хребетні" позначають групи організмів, що служать об'єктами класифікації, і тому є таксонами. Таким чином, поняття "вид", "рід" тощо не є таксонами, але конкретний вид собака свійський (Canis familiaris) є таксоном.

Для класифікації використовують основні таксономічні категорії: Царство → Тип (у зоології), Відділ (у ботаніці) Клас → Ряд (у зоології), Порядок (у ботаніці) → Родина → Рід → Вид. У необхідних випадках використовуються допоміжні таксономічні категорії (надцарство, підцарство, надтип, підтип та ін.).

Зі свого повсякденного досвіду ви знаєте, що за певними зовнішніми ознаками можна відрізнити березу від тополі, сосну від ялини, шипшину від малини тощо. Тобто ми об’єднуємо в групи організми, подібні за певними ознаками, і відрізняємо їх від інших груп з відмінними рисами. Учені, спираючись на всебічне вивчення організмів, об’єднують їх у певні групи - систематичні одиниці.

Найменша систематична одиниця - вид. До одного виду відносять особин, які подібні за будовою та процесами життєдіяльності і дають плідне потомство. Усі характерні ознаки виду нащадки успадковують від батьків.

•Подібні між собою види об’єднуються в один рід.

•Близькі роди об’єднуються у родини

До основних родин дводольних покритонасінних (Належать Жовтецеві, Розові, Хрестоцвітні, Складноцвітні, Пасльонові)

До основних родин однодольних покритонасінних (належать Лілійні, Орхідні, Злакові.)

Представники родин покритонасінних є джерелом сировини для промисловості, основою сільськогосподарського виробництва і джерелом продуктів харчування, лікарської сировини. Але серед них багато отруйних рослин і бур'янів.

•Близькі родини об’єднуються у порядки.

•Близькі порядки об’єднують у класи

- Як на вашу думку, що лягло в основу поділу рослин на Однодольних та Дводольних? (Однодольні –насінний зачаток містить одну сім’ядолю і Дводольні – насінний зачаток містить дві сім’ядолю )

•Класи входять до складу відділів.

(Відділи-Мохоподібні, Плауноподібні, Хвощеподібні, Папоротеподібні,Голонасінні -група насінних рослин, що характеризуються наявністю насіння і насінного зачатка, які лежать відкрито на лусочках шишок ( «голе насіння», Покритонастінні)

•Усі відділи рослин належать до царства Рослини.

Найвищою систематичною одиницею є царство.

Складання опорної схеми

ВИД → РІД → РОДИНА → ПОРЯДОК → КЛАС → ВІДДІЛ → ЦАРСТВО

IV. Узагальнення і систематизація знань

«Біологічний крос»

Віднесіть до одного царства

Тварини Гриби Рослини Бактерії Віруси

Эвглена зелёная, Мартин сизий, Паличка Коха, Сорока звичайна, Звичайний прудовік, Парвовірус Б19, фітофтора, Балійський тигр, трутовик, Жако, Лисички, Ешеріхія колі, Сонечко семи крапкове, перлівниця, беззубка, слізень польовий, Тирлич безстебловий, лілія лісова, косарики італійські, пізньоцвіт осінній, робоча бджола, пальчатокорінник травневий, Шовковичний шовкопряд, білоцвіт весняний, зозулині черевички, рябчик, підсніжник білосніжний Метициллінрезистентний золотистий стафілококк, Лебідь-кликун, Півонія кримська, анемона, горицвіт весняний, тюльпан двоквітковий, зозулинець салеповий, зозулинець пурпуровий, сон-трава, ковила Лесінга, едельвейс, Вірус коровячої віспи, Дріжджі, Varicalle Zoster(герпесвирус), Стрептококк, Редька дика, Редька городня

2.З яких відділів складається тіло таких тварин:

Група I. …………..….Павук-хрестовика

Група IІ ……….….….Зебра гірська

Група IІІ ……….……Гідри прісноводної

Група IV……………. Сорока звичайна

Вправа « Вчимося разом»

Завдання: визначити класифікацію рослин

Завдання 1

Царство – Рослини

Відділ – Покритонасінні

Клас – Однодольні

Порядок – Тонконогові

Родина – Тонкогоцвіті

Рід – Жито

Вид – Жито посівне

Завдання 2

Царство – Рослини

Відділ – Покритонасінні

Клас –Дводольні

Порядок- Капустоцвіті

Родина – Капустяні

Рід- Капуста

Вид- Капуста білоголова

Завдання 3

Царство - Рослини

Відділ - Покритонасінні

Клас – Однодольні

Порядок- Лілієцвіті

Родина – Лінійні

Рід – Лілія

Вид – Лілія біла

Завдання 4

Царство – Рослини

Відділ – Покритонасінні

Клас – Дводольні

Порядок -Айстроцвіті

Родина – Айстрові

Рід - Айстра

Вид – Айстра степова

Завдання 5

Царство – Рослини

Відділ – Покритонасінні

Клас – Однодольні

Порядок – Тонкогоцвіті

Родина – Осокові

Рід – Оска

Вид – Осока чорна

Завдання 6

Царство - Рослини

Відділ - Покритонасінні

Клас -Дводольні

Порядок –Розоцвіті

Родина- Розові

Рід- Яблуня

Вид – яблуня домашня

Вправа «Міні – вікторина»

1.Наукові назви видів складаються з …(двох слів).

2.Сукупність організмів, які подібні за особливостями будови та процесами життєдіяльності, вільно схрещуються між собою та дають плодюче потомство…( вид).

3.Міжнародні назви організмів наводяться мовою …(латинською).

4.Найвищою систематичною одиницею є…( царство).

5.Основною систематичною одиницею є…(вид).

6.Класифікувати організм означає визначити його …(місце у системі органічного світу).

7.Близькі роди об’єднують у: …(родини).

Таксономічне положення виду тварин

Домен Еукаріоти

Царство Справжні тварини

Тип Хордові

Клас Ссавці

Ряд Псоподібні

Родина Псові

Рід Пес

Вид Пес свійський

Таксономічне положення виду рослин

Домен Еукаріоти

Царство Зелені рослини

Відділ Стрептофіти

Клас Квіткові

Порядок Розоцвіті

Родина Розові

Рід Яблуня

Вид Яблуня домашня

Фронтальне опитування

1. Що вивчає наука систематика? Навіщо систематика у сучасному світі?
2. Хто учених запропонував першу систему органічного світу?
3. За якою ознакою він розподіляв рослини на групи?
4. Чим наукові назви рослин відрізняються від народних?
5. Для чого потрібні латинські назви рослин?
6. Що таке вид?
7. За якими ознаками різні види об'єднують в один рід?
8. Назвіть основні систематичні одиниці.