Яка особливість відрізняє рослини від тварин?

Основна відмінність стосується живлення й руху. Рослини - автотрофне живлення - прикріплений спосіб життя. Гриби- гетеротрофне живлення -прикріплений спосіб життя. Тварини - гетеротрофне живлення- прикріплений спосіб життя.

Що спільного у рослин і тварин 5 клас?

Таким чином, маючи спільні властивості (живлення, дихання, ріст, розвиток, розмноження, подразливість), рослини і тварини відрізняються за розглянутими ознаками. ВІДМІННОСТІ ГРИБІВГриби мають ознаки і рослин, і тварин. Подібно до рослин, вони не рухаються, постійно ростуть.

Яку користь можуть приносити бактерії людству?

У сільському господарстві також не обходиться без бактерій. За їх допомогою відбувається силосування кормів і квашення овочів. Бактеріальна молочна кислота також охороняє корми і овочі від розкладання. Діяльність певних бактерій людина використовує у виробництві ліків, нових харчових продуктів, органічних речовин.

Різноманітність організмів: Рослини, Тварини, Гриби, Бактерії

Мета уроку: навчальна — розглянути та порівняти особливості й роль у біосфері, а також житті людини представників кожного із чотирьох царств живих організмів (мікроорганізми, гриби, рослини й тварини); розвиваюча — показати школярам, що вплив людини на біосферу може бути не тільки прямим, безпосереднім, але й опосередкованим, а також підкреслити роль людини в збільшенні біологічної різноманітності планети; виховна — прищеплювати учням думку про те, що більшість живих організмів дають користь біосфері та людині.

Урок 48 Дата проведення_____________

Тема уроку: Різноманітність організмів: Рослини, Тварини, Гриби, Бактерії

Мета уроку: навчальна — розглянути та порівняти особливості й роль у біосфері, а також житті людини представників кожного із чотирьох царств живих організмів (мікроорганізми, гриби, рослини й тварини); розвиваюча — показати школярам, що вплив людини на біосферу може бути не тільки прямим, безпосереднім, але й опосередкованим, а також підкреслити роль людини в збільшенні біологічної різноманітності планети; виховна — прищеплювати учням думку про те, що більшість живих організмів дають користь біосфері та людині.

Основні поняття : царства, віруси, бактерії, мікроорганізми, біологічна різноманітність, вид, сорт, порода, зелена архітектура.

Методи уроку: словесний (бесіда), порівняльний (порівняти роль представників кожного царства в природі Землі), повторювальний, або репродуктивний (пригадати матеріал уроків «Поле. Рослини та тварини поля», «Зелена архітектура. Штучні екосистеми»).

Тип уроку: комбінований — вивчення нового матеріалу та повторювально-узагальнювальний.

Обладнання: підручник, таблиця та рисунки до теми «Царства біосфери».

Міжпредметні зв'язки: біологія (7 клас), фізична географія материків і океанів (7 клас), охорона життя й здоров'я (9 клас).

Структура уроку

І. Перевірка домашнього завдання

II. Повідомлення теми, мети й завдань уроку

III. Актуалізація опорних знань учнів, їхнього попереднього досвіду

IV. Викладення основного матеріалу

1. Біологічна різноманітність, від чого вона залежить.

2. Мікроорганізми та їхня роль у біосфері й житті людини.

3. Гриби та їхня роль у біосфері й житті людини.

4. Рослини та їхня роль у біосфері й житті людини.

5. Тварини та їхня роль у біосфері й житті людини.

V. Підбиття підсумків уроку

Хід уроку

1. Чи можна розселення людиною тварин на інших материках вважати прикладом однозначно позитивного або однозначно негативного впливу людини на біосферу? Чому?

2. Де на Землі є такі території, які майже не зазнали впливу людської діяльності?

3. Чим небезпечний для планети «парниковий ефект»?

4. Чому у світі багато міжнародних організацій, які борються за охорону природи та біосфери?

III . АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ УЧНІВ, ЇХНЬОГО ПОПЕРЕДНЬОГО ДОСВІДУ

Ми вже говорили з вами на першому уроці, присвяченому вивченню біосфери, що вона — найлегша з основних оболонок Землі (1 ∙ 10 17 кг).

— Яка маса більша в межах біосфери: рослинна чи тваринна? (Рослини становлять 97% маси всієї біосфери, а тварини й мікроорганізми — тільки 3%.)

Для порівняння: маса всіх рослин на Землі дорівнює 2400 млрд. тонн, а загальна маса людей, які мешкають на Землі,— 300 млн. тонн.

Серед тварин за масою переважають дрібні істоти (комахи, черви). На 1 км 2 маса великих тварин становить 1 тонну, а дрібних — 11-12 тонн.

Скільки ж усього видів живих істот живе на Землі? До кінця XX ст. було описано близько 2 млн. видів тварин і 500 тис. видів рослин, понад 100 тис. видів грибів.

Однак кількість видів постійно збільшується. Так, щорічно відкривають близько 2 тис. видів комах, збільшується список риб, червив, грибів і рослин. Сучасні вчені оцінюють кількість видів живих організмів на Землі як 5-6 мільйонів. Сукупність усіх живих істот на Землі називають біологічною різноманітністю.

Різноманітність, або багатство, живого світу на Землі дозволила згрупувати всі організми в чотири групи, або царства.

1). Віруси — розвиваються тільки всередині клітин живих організмів, поселяючись у них, тобто паразитуючи на живих організмах. Тому всі віруси однозначно шкідливі для живих організмів і спричиняють у них різні захворювання: у людини кір, грип, віспу, СНІД, у собак — чуму тощо.

2). Бактерії бувають корисними для людини (з їхньою допомогою виготовляють кисломолочні продукти, квасять капусту) та хвороботворними (спричиняють ангіну, скарлатину, тиф, чуму, дифтерію та інші хвороби).

Це царство так само надзвичайно різноманітне. Нам більше знайомі шапкові гриби, різні види яких ми вживаємо в їжу.

— Наведіть приклади таких грибів. (Білий гриб, печериця, опеньок, маслюк.)

Однак серед шапкових грибів є й отруйні для людини.

— Які ж це гриби? (Бліда поганка, мухомор, несправжній опеньок, сатанинський гриб.)

Існує ще група умовно їстівних грибів, які можна вживати в їжу тільки після довгої та ретельної обробки (вимочування, варіння). Тим часом жодні гриби не можна вживати в їжу, якщо вони зібрані вздовж автодоріг, невідомих складів, на дні ярків, біля звалищ.

Окрім шапкових, у природі існують одноклітинні мікроскопічних розмірів гриби, наприклад дріжджі, мукор. Гриб мукор має вигляд сірої плісняви на хлібі та інших продуктах харчування.

— Гриби створюють органічні речовини чи отримують їх, як тварини, у готовому вигляді? (Ні, не створюють, і цим вони нагадують тварин (не зовнішнім виглядом., а саме способом живлення).)

— Яка головна роль рослин у біосфері? (Завдяки хлорофілу (зеленій речовині) на світлі в них відбувається процес фотосинтезу, тобто утворення з води та вуглекислого газу органічних речовин і кисню.)

— Як називають нові види рослин, які люди створили для того, щоб вирощувати на полях і в садах,— види з особливими зручними для людини властивостями? (Сорти.)

— Які корисні для людини властивості мають нові сорти? (Високу врожайність, морозостійкість, посухостійкість, швидко-стиглість, смак.)

Таким чином, людина щодо рослин відіграє подвійну роль — створює нові сорти й тим самим збільшує різноманітність рослин, але водночас своєю господарською діяльністю знищує на певних ділянках інші види рослин.

— Що означає словосполучення «зелена архітектура»? (Планування й насадження скверів, парків, тобто штучно створених привабливих куточків за допомогою рослин.)

Якщо маса тварин набагато менша від маси всіх рослин Землі, то різноманітність тварин майже в сім разів більша, ніж різноманітність видів рослин.

— Назвіть головну відмінність живлення рослин від живлення тварин. (Тварини споживають органічні речовини, створені рослинами як із самих рослин (травоїдні тварини), так і через поїдання травоїдних та інших тварин (м’ясоїдні тварини, або хижаки).)

— Яка відмінність у способі життя рослин від тварин впадає в око? (Рослини ведуть переважно прикріплений спосіб життя, а тварини проводять життя здебільшого в русі.)

— Як називають нові види тварин з особливими, зручними для людей якостями, яких вони створили для того, щоб вирощувати їх для себе? (Породи.)

Як стосовно рослин, так і стосовно тварин діяльність людей не тільки прямо (наприклад, у вигляді відстрілу тварин), але й опосередковано (у вигляді знищення звичних місць проживання) призводить до вимирання деяких видів тварин.

— Представники якого царства активніше реагують на зміни в оточуючому середовищі? (Тварини, тому що вони здатні пересуватися, чують і бачать.)

— У які чотири царства об’єднані всі організми біосфери? (Царства мікроорганізмів, грибів, тварин і рослин.)

— Яке царство відзначається різноманітністю видів? (Царство тварин.)

— Яке царство відзначається великою біомасою? (Царство рослин.)

— Чому можна сказати, що діяльність людей впливає на живі організми двояко? (Люди знищують середовище проживання організмів і тим самим спричинюють загибель деяких видів рослин і тварин.)

— Як називають такий непрямий вплив людини на біосферу? (Опосередкований.)

— З іншого боку, люди свідомо створюють нові сорти рослин і породи тварин з корисними для себе властивостями.

Дати відповіді на запитання після параграфа.

ДОДАТКОВИЙ МАТЕРІАЛ ДО УРОКУ

Різноманітність рослинного й тваринного світу

Рослини й тварини продовжують змінювати середовище й у наші дні. В океані формуються коралові рифи, на північних болотах, порослих мохом-сфагнумом, щорічно відкладається близько 1 мм торфу, на безжиттєвих скелях поселяються водорості и лишайники, які руйнують гірські породи й сприяють ґрунтоутворенню, від зростаючих у різних природних зонах лісів та з верхніх шарів морських вод надходить в атмосферу кисень тощо. Живе змінює середовище задля своїх інтересів.

Деякі види організмів здатні накопичувати хімічні елементи в досить великих кількостях. Такі організми називають концентраторами хімічних елементів. Молюски, корали й устриці концентрують Кальцій, губки, радіолярії і діатомові водорості — Силіцій. Коли ці організми відмирають, на дні озер і морів утворюються товщі вапняку, скупчення кремнезему у вигляді гірських порід. Морські водорості — ламінарії — відомі як концентратори йоду. Морські «городи» дають нам харчовий продукт, багатий на йод,— морську капусту. Трава курай накопичує Натрій і Хлор. Злаки, осоки й хвощі містять Силіцій. Гречка, картопля, буряк і кукурудза — Калій. Рослини родини гвоздикових містять велику кількість Купруму, жовтецеві й пасльонові накопичують Літій.

Закономірності поширення біоценозів на земній кулі досліджує біогеографія — розділ географії, до складу якого входить зоогеографія та географія рослинності. Біогеографія вивчає сучасне поширення організмів та історію формування їхніх співтовариств, їхнього зв’язку з навколишнім середовищем. Вона відповідає також на таке запитання: «Які чинники впливають на різноманітність життя й чому одні території багатші на види, ніж інші?» На арктичних островах видова різноманітність рослин невелика — не. перевищує 50-100 видів, у тундрі до 200-300, у тайзі (хвойних лісах) — 400-600, у широколистяних лісах — 700-800, а в степах 800-900, у тропічних лісах понад 1000 видів, у пустелях лише близько 300.

Ще меншою є видова різноманітність на островах. Якщо острів розташований на відстані не більше 170 км від найближчого суходолу, то до нього зможе добратися лише одна тварина з тисячі, які вирушили в дорогу. Якщо ж дорога вдвічі довша, то її здолає лише одна тварина з мільйона. Виходить, щоб досягти островів, розташованих за тисячі кілометрів від материка, у дорогу мають вирушити мільйони й мільярди відважних мандрівників.

Тільки випадок визначає, яким рослинам і тваринам призначено досягти берегів далекого острова й вижити там. Тому чим далі розташований острів, тим більше видів не вистачає на ньому для створення повноцінної екосистеми, оскільки потрапити на острів одночасно не можуть дерева й чагарники, трави й ліани, хижаки, травоїдні й дрібні тварини, які здатні руйнувати мертві залишки.

У різні періоди історії нашої планети в її флорі та фауні переважали то одні, то інші групи організмів. Сотні мільйонів років тому на Землі були широко розповсюджені ліси з деревоподібних папоротей, хвощів і плаунів. Нині ці рослини не такі різноманітні й представлені в основному дрібними трав’янистими формами. Зате панують квіткові рослини, що освоїли в процесі еволюції і простори Арктики, і піски Сахари, і тропічні болота Амазонїї. Так само було й у тварин: скінчилася ера рептилій (гігантських ящерів, або динозаврів), а їхнє місце в сучасному світі посіли птахи та ссавці, які краще за інших здатні пристосовуватися до найрізноманітніших кліматичних умов, зокрема до низьких температур.

Тваринні організми в межах біосфери розподілені дуже нерівномірно. У морях вони заселяють усі глибини, але найбільша кількість видів живе на глибинах до 200 м, куди проникають сонячне світло й тепло. А ось у глиб Землі тварини проникають усього на кілька метрів, оскільки їхня діяльність, як правило, пов’язана тільки з ґрунтом. Зате багато видів птахів і комах можуть підніматися в надхмар’я. Орлів і грифів зустрічали на висотах до 7500 м, а гусей навіть на висоті 9500 м над рівнем моря. Повітряні потоки заносять туди й дрібних комах, але життя як такого там не існує.

Кількість видів тварин та їхня біомаса в морях скорочуються із глибиною, а на суходолі — з висотою. Число видів тварин спадає від екватора до полюсів, оскільки річні температури повітря знижуються, а кількість рослинної їжі зменшується.

Межі горизонтального й вертикального розповсюдження тварин ширші, ніж рослин. Це здається парадоксом, адже тварини залежать від рослин і бактерій, які виробляють органічні сполуки, що є для них їжею. Але рухливі тварини можуть відриватися, віддалятися від безпосередніх джерел їжі або використовувати в цій ролі мертву органічну речовину. Наприклад, так вчиняють мешканці морських глибин, на яких згори падає «дощ» із органічних залишків — відмерлих тварин океану та залишків поділу здобичі морськими хижаками.

Рослинне угруповання намагається використовувати всі ресурси навколишнього середовища не тільки в просторі, для чого рослини утворюють кілька зелених «поверхів», або ярусів (від високих дерев до тіньовитривалих трав’янистих рослин, мохів і лишайників, які стеляться по землі), але й у часі. У помірному поясі, наприклад, рослини починають цвісти вже напровесні, відразу після того, як зійде сніг, і закінчують пізньої осені. Однак представники кожного виду цвітуть недовго й у певному порядку: спочатку цвітуть одні рослини, потім вони поступаються місцем іншим і так далі. Тому вигляд рослинного угруповання, а часто й усього ландшафту в цілому за теплу пору року може змінюватися 10 разів, а то й більше!

Якщо рослина поширена на зовсім невеликій території, її називають ендеміком. Наприклад, ельдарська сосна росте тільки в Грузії, камчатська ялиця — тільки на східному березі півострова Камчатка, сосна Станкевича — на околицях Судака в Криму. Ендеміків багато на островах і в горах, тобто на таких ізольованих ділянках, звідки рослини не могли розселитися на інші землі й куди не могли проникнути чужоземні види. Чим далі розташовані острови від материка й чим старіші гірські пасма, що відокремлюють територію, тим більше там ендеміків.

Сучасні методи селекції тварин, рослин і мікроорганізмів. Явище гетерозису та його генетичні основи.

Добір. Гібридизація. Індукований мутаганез. Поліплоїдизація. Гетерозис.

Пригадайте! Що таке селекція?

Новини науки

Соняшник однорічний (Helianthus annuus) є однією з основних культур України. Вітчизняні селекціонери працюють над створенням високоолійних, промислових і кондитерських сортів, стійких до паразитів (наприклад, вовчка соняшникового) й гербіцидів із застосуванням класичних і нових методів селекції. А якими є ці методи селекції?

Які сучасні методи селекції тварин, рослин і мікроорганізмів?

Основними методами селекції є добір, гібридизація, штучний мутагенез і поліплоїдизація.

• Добір - метод відбору й збереження особин з певними, цінними для людини ознаками і сприяння їхньому розмноженню. У селекції застосовують масовий (за фенотипом) та індивідуальний (за генотипом) форми добору.
• Гібридизація - це метод одержання нащадків внаслідок поєднання генетичного матеріалу різних клітин або організмів. Схрещування можливе як у межах одного виду (внутрішньовидова гібридизація, що буває спорідненою й неспорідненою), так і між особинами різних видів (міжвидова гібридизація).
• Індукований мутагенез - метод штучного одержання мутацій, зумовлений спрямованою дією різних мутагенів. У контрольованих умовах цим шляхом можна отримати мутації, що трапляються в природі зрідка або взагалі не виявляються.
• Поліплоїдизація - метод отримання організмів зі збільшеною кількістю хромосом, що кратна гаплоїдному набору. Метод застосовують у селекції рослин для підвищення врожайності, подолання стерильності гібридів та ін. А якими є нові пріоритети в селекції?

І. Розширення спектра генетичної мінливості. Однією з умов успішної селекційної роботи є різноманітність вихідного матеріалу. З цією метою в сучасній селекції застосовують методи генетичної інженерії (трансгенез, рекомбіногенез, цисгенез), створюють генетичні банки. Генетичні банки - це сховище насіння, меристем, статевих і соматичних клітин, придатних для відтворення представників видів, сортів і порід. Найбільший генетичний банк у світі - Свалбардський глобальний банк насіння рослин на о. Шпіцберген (Норвегія). В Україні існує Національний центр генетичних ресурсів рослин, в якому на тривале збереження закладено насіння 27 000 зразків 203 видів рослин.

II. Підвищення ефективності відбору . Застосування результатів досліджень молекулярної біології, молекулярної генетики, біохімії дають змогу селекціонерам підвищувати ефективність основних методів селекції. Так, у селекції тварин науковці вже здійснюють індивідуальний добір одразу після народження, не очікуючи на прояви ознак чи появу нащадків, що значно прискорює селекційний процес. Перспективним виявився молекулярний підхід, а саме добір за допомогою молекулярних маркерів, що став основою маркерної й геномної селекції. Метод гібридизації застосовується на молекулярному (метод гібридизації ДНК) і клітинному (метод гібридизації соматичних клітин) рівнях. Виник новий напрям селекційних досліджень - клітинна селекція. Для екологічної організації селекційного процесу формується адаптивна селекція, методи якої спрямовані передусім на створення високопродуктивних гетерозисних гібридів.

III. Підвищення інформативності селекційного процесу досягається завдяки інформаційним технологіям, комп'ютеризації, впровадженню методів моделювання. Наприклад, ефективним є використання в селекції рослин фітотронів (камер штучного клімату), в яких моделюють умови вегетації рослин для експериментальних досліджень, отримують кілька врожаїв за рік і тим самим значно прискорюють селекційний процес.

IV. Скорочення термінів створення сортів, порід і штамів . Для прискорення процесів селекції було розроблено нові методи, що підвищують результативність. Так, у селекції все ширше використовують методи генної та клітинної інженерії. Набувають поширення новітні біотехнологічні методи (метод соматичного ембріогенезу, метод активації пазушних меристем), що стали основою технологій клонального мікророзмноження рідкісних і цінних сортів культурних рослин, відтворення й реакліматизації рідкісних порід і видів тварин, отримання нових штамів мікроорганізмів для розщеплення забруднювачів та ін.

Отже, в сучасній селекції використовують потужний арсенал класичних і новітніх методів для створення й поліпшення вже існуючих порід, сортів й штамів.

Які генетичні основи гетерозису?

Одним із шляхів підвищення продуктивності сільськогосподарських рослин і тварин, розв'язування проблеми продовольчої безпеки є застосування явища гетерозису (іл. 93).

Гетерозис, «гібридна сила» - це явище, за якого перше покоління гібридів, одержаних унаслідок неспорідненого схрещування, має підвищені життєздат-ність і продуктивність порівняно з вихідними батьківськими формами. Генетичними основами гетерозису є різні типи взаємодії алельних і неалель-них генів. В одних випадках це може бути домінування (домінантні алелі пригнічують шкідливу дію рецесивних алелів у гетерозиготних гібридів), в інших - наддомінування (у генотипі гібридних нащадків можуть поєднуватися сприятливі домінантні алелі обох батьків), у третіх - комплементарність (поєд-нання в генотипі сприятливих неалельних домінантних генів). Окрім того, прояв гетерозису залежить від умов середовища, значну роль в його появі відіграють взаємодії ядра й цитоплазми. За даними біохімії, у гетерозисних форм часто спостерігається ширший набір ферментів порівняно з батьківськими.

Іл. 93. Ефект гетерозису (найкращий прояв у першому поколінні, а потім - згасання)

Практичне використання гетерозису ґрунтується на міжпородному (міжсортовому) і міжлінійному схрещуванні. У рослинництві гетерозис широко використовують під час вирощування соняшнику, кукурудзи, цукрового буряку, сорго, у тваринництві - для розведення свиней й бройлерних порід курей. Проблема закріплення гетерозису в рослин розв'язується на основі вегетативного розмноження гібридів, подвоєння наборів хромосом, використання гаплоїдії та методів генетичної інженерії.

Отже, генетичними основами гетерозису є різні типи взаємодії генів.

Які переваги застосування методів генетичної інженерії у сучасній селекції?

У створенні нових порід, сортів або штамів селекція стикається з такими проблемами, як несхрещуваність видів, некерованість ззовні процесами рекомбінації ДНК, непередбачуваність комбінацій ознак серед нащадків та ін. На селекційний процес з використанням класичних методів затрачається дуже багато часу, вплив мутагенів чинить шкідливу дію на генетичний матеріал, результати не завжди відповідають очікуваним сподіванням та ін. Через те в сучасній селекції широко застосовують методи генетичної інженерії.

Генетична інженерія - напрям науки, метою якого є створення генетичних структур та організмів з новими комбінаціями спадкових ознак. Основними її методами, що мають найширше використання, є: методи генної (метод молекулярних маркерів, методи секвенування) та клітинної (метод культур, метод гаплоїдів, метод клонування) інженерії.

Перевагою методів генетичної інженерії є забезпечення цілеспрямованої й контрольованої зміни ознак. У селекції ці методи застосовують для генетичного рекомбінування й перенесення генетичного матеріалу:

• рекомбіногенез - процес отримання нових поєднань генів, що здійснюється під час статевого розмноження шляхом кросинговеру, незалежного розходження гомологічних хромосом та поєднання гамет під час запліднення;
• трансгенез - отримання вихідного матеріалу внаслідок перенесення генів неспоріднених видів організмів (завдяки цьому методу отримано трансгенні сорти картоплі, стійкі проти колорадського жука, сорти цукрового буряку, стійкі проти гліфосату);
• цисгенез - отримання вихідного матеріалу внаслідок перенесення генів того самого або близькоспорідненого виду організмів, з яким можливе потенційне схрещування в природі (так, сучасні цисгенні фітофторостійкі сорти картоплі отримано шляхом перенесення генів стійкості від дикого виду картоплі до елітного сорту).

Методи генетичної інженерії значно прискорюють селекційні процеси: термін отримання нових форм організмів скоротився до 3-4 років замість 10-12 років, необхідних із застосуванням методів селекції. У цьому велике значення мають методи маркерної й геномної селекції з використанням молекулярних маркерів. Це фрагменти ДНК, що їх використовують для виявлення поліморфізму. Вони перебувають у тісному генетичному зв'язку з геном, відповідальним за аналізовану ознаку (найширше застосування в сучасній селекції мають ДНК-маркери).

І ще одна перевага полягає в тому, що генетична інженерія досліджує рекомбінації й методи отримання нових генетичних структур поза організмом, оскільки молекулярна біологія довела, що природні механізми збереження стабільності геному змінити неможливо і небезпечно.

Отже, застосування методів генетичної інженерії забезпечує розширення спектра генетичної мінливості, підвищення ефективності добору та скорочення термінів створення сортів, порід і штамів.