Головна » Біологія

Популяція людини: склад, структура, основні процеси

Мета:

навчальна: закріпити знання зі структури популяції, дати характеристику популяції людини; закріпити вміння у розв’язанні задач з популяційної генетики
розвивальна: удосконалювати спеціальні вміння роботи з додатковою літературою; продовжувати формувати вміння порівнювати, аналізувати, узагальнювати та формувати висновки; розвивати інтерес до вивчення біології;
виховна:сприяти  розвитку пам’яті, логічного мислення, цікавості, спостережливості, комунікативних навичок.

Обладнання: мультимедійна дошка, проектор, презентація у форматі PowerPoint, діаграми, демографічні таблиці, фотографії

Тип уроку: комбінований

Прийоми активізації пізнавальної діяльності: робота з термінами, складання таблиці, графіків, діаграм; робота з таблицями.

СТРУКТУРА УРОКУ, ОСНОВНИЙ ЗМІСТ І МЕТОДИ РОБОТИ

І Організаційний етап

Людина доти могутня і непереможна,

поки вона вірна законам природи – пізнаним і непізнаним…

В.О.Сухомлинський

Окрема людина – це стислий етюд усього людства.

С.Цвейг

Учитель:Сьогодні ми з вами будемо говорити про людину, але не як про особину, а про популяцію людей, як екологічну та популяційну одиницю.

ІІ Актуалізація опорних знань

 Учитель:Давайте згадаємо з вами  біологічні поняття, які нам знадобляться в ході уроку. Розділимося на три групи:

1 група: складає сенкан зі словом «популяція»

2 група: складає кущ асоціацій на словосполучення «стан популяції»

3 група: дати визначення поняттям «фенотип», «генотип»,  «дрейф генів», «популяційні хвилі», «гомозигота», «гетерозигота».

Результати роботи записати на дошці:

Сенкан:                        Популяція

Стала, ізольована

Мешкає, розмножується, збільшується

Популяція  - найменша одиниця еволюції

Сукупність

Кущ асоціацій:

Стан популяції

Робота з біологічними термінами:

Сьогодні в процесі уроку  нам з вами знадобляться всі ці терміни, а ми з вами продовжимо працювати  з популяційним рівнем організації життя і звернемося до аналізу  стану популяції  людей селища Шабельківка. Розглянемо особливості фенотипу та генотипу мешканців нашого селища.

ІІІ Вивчення нового матеріалу

Вивчення структури популяції  людей селища Шабельківки

Учитель: Популяція – одне з основних понять екології – означає сукупність особин певного виду, які тривалий час живуть на певній території і вільно схрещуються між собою. Особливе значення має популяція в біології, бо, змінюючись як ціле, саме вона є найпростішим елементом еволюційного процесу змін форми життя на Землі. Причиною є тісна кооперація, взаємодія і навіть взаємодопомога членів популяції у боротьбі з ворогами чи конкурентами. У природі одна особина, як правило, не виживає і не може в умовах конкуренції та боротьби за виживання забезпечити продовження свого виду. Популяція ж набагато стійкіша до ударів долі.

Як кожна складна система, популяція має чимало характеристик. Перелічимо найголовніші з них (відповідають учні):

повна чисельність;
густота розселення;
генетична структура;
данні про імовірність виживання;
тип просторового розподілу особин;
розподіл особин за віком (демографічна піраміда);
спосіб розмноження і плодючість;
соціальна організація.

Чисельні дані про популяцію вчені збирають не для розваги. Ці дані допомагають передбачити майбутнє популяції. А тому треба знати повну чисельність, що так чи інакше впливає на темпи розмноження, насамперед – розподіл особин за віком.

У сприятливих умовах популяція цілком успішно виконує найголовніше завдання живого: розмножуючись, більш-менш швидко нарощує свою чисельність. Розглядаючи зміни чисельності, слід сказати про тривалість життя особин популяції. Відомості про розподіл смертності за віком у вигляді демографічних таблиць, або таблиць виживання. Перші таблиці будувалися для вивчення динаміки кількості населення середньовічних міст. Одним із найпростіших способів побудови демографічних таблиць є спостереження за долею певної великої групи особин, народжених за короткий проміжок часу, і реєстрація віку настання смерті всіх членів цієї групи. У першій графі зазначають вік, вікові інтервали, у другій – кількість особин, що дожили до цього віку. За цими даними можна обчислити частку особин, які дожили до певного віку, питому смертність у межах кожного вікового класу та очікувану для кожного віку середню тривалість життя.

На основі демографічних таблиць будують демографічні піраміди. На вертикальній шкалі відкладають вікові інтервали, справа кількість самців, зліва – самок. При цьому наочною стає різниця у смертності чоловіків та жінок у різних вікових категоріях.

Українців у межах України зараз майже стільки ж, скільки було перед Жовтневою революцією. Чисельність населення України поступово зменшується. Наше селище не є винятком у цій тенденції. Проаналізувати розподіл населення нашого селища за  статтю та віком за даними  Шабельківської селищної ради станом на 01.01.2014 року (останні статистичні дані представлені у таблиці 1). (учні отримують набір таблиць та діаграм)

Розподіл населення за статтю та віком

Таблиця1

Діаграма1

Давайте проаналізуємо дані щодо розподілу за віком та за статтю в межах нашого селища. (робота учнів з таблицею та діаграмами, усний аналіз даних)

Учні: На діаграмі 1 ми бачимо, що  кількість особин жіночої статі  більша у  всіх вікових групах,    жінки селища складають 56,3%, а чоловіки – 43,7%.

Діаграма 2.

На діаграмі 2 ми бачимо розподіл мешканців селища Шабельківка за віковими групами.  Викликає занепокоєння малий відсоток особин від 0 до 17 років.

Учитель: Стан смертності та народжуваності є однією з характеристик популяції, з таблиці 2 ми бачимо, що кількість народжених особин менша від кількості померлих особин

Стан смертності та народжуваності в Шабельківці за 5 років.

Таблиця 2

Учитель:  Прошу вас проаналізувати дані таблиці 2, намалювати графіки народжуваності та смертності у селищі за останні 5 років. Та дати відповідь, що ще є причиною зміни чисельності популяції крім народжуваності та смертності?

Учні: Проведемо аналіз графіків народжуваності та смертності, щодо відповідності стану смертності та народжуваності в Шабельківці за декілька років. Як ми бачимо з графіків спостерігається зменшення народжуваності останні три роки. Крім цих двох показників на  чисельність популяції впливають міграційні процеси в популяції

Графік

Фенотипові особливості мешканців Краматорського НВК

Учитель: Епіграфом для наступної частини уроку стануть слова Стефана Цвейга «Окрема людина – це стислий етюд усього людства». (на екрані фотографії дітей нашого комплексу).  Давайте ще раз згадаємо як з біологічної точки зору ми називаємо сукупність зовнішніх та внутрішніх ознак організму? (фенотип)

Фенотип — сукупність характеристик, властивих індивіду на певній стадії розвитку. Будь-яка спостережувана характеристика чи риса організму: як-то його морфологія, розвиток, біохімічні та фізіологічні властивості чи поведінка. Фенотипи формуються під дією генотипу, опосередкованого низкою факторів довкілля та можливими взаємодіями між ними двома. Усі клінічно визначувані ознаки індивіда: зріст, вага тіла, колір очей, форма волосся, група крові, тощо — є фенотиповими.

Завданням вашого міні проекту було дослідження деяких  менделевських ознак у мешканців Краматорського НВК ( як міні моделі нашого селища).

Менделевські ознаки людини - це ознаки, які підпорядковуються або успадковуються за закономірностями, встановленими Г. Менделем. Моногенні - це такі спадкові захворювання, які визначаються одним геном, - моногенно (від грец. μόνος - один), тобто коли прояв захворювання визначається взаємодією алельних генів, один з яких домінує над іншим.

Декілька спадкових ознак людини можуть слугувати класичними прикладами законів спадковості Менделя: їх наявність контролюється єдиним геном, який може бути аутосомо-домінантного чи рецесивного типу. Люди, що успадкували принаймні один домінантний ген від одного з батьків, зазвичай, мають домінантну форму відповідної ознаки. Натомість рецесивний фенотип мають люди, які від обох батьків отримали рецесивний ген.

Такий спосіб наслідування передбачає, що дитина батьків з рецесивним фенотипом також проявлятиме рецесивний фенотип. У тому випадку, коли такий прояв не має місця, це може слугувати показником (проте не доказом) того, що один з батьків не може бути біологічним батьком дитини.

Це також значить, що рецесивний фенотип теоретично може «пропустити» довільну кількість поколінь перед його проявом, залишаючись незадіяним у гетерозиготних особин до тих пір, поки вони не зустрінуть когось хто б також мав рецесивний ген і обоє вони не передали б його дитині.

До менделевських ознак людини належать:

-          альбінізм;

-          вдовиний пік;

-          ластовиння;

-          вільні чи закріплені мочки вуха;

-          волога чи суха вушна сірка;

-          група крові;

-          здатність смакувати фенілтіокарбамід;

-          брахідактилія (короткопалість);

-          поділене підборіддя;

-          «хічхайкерів палець» («палець автостопера», англ. hitchhiker's thumb);

-          шестипалість;

-          ямочки на щоках.

Всього працювало п’ять груп, які провели власні дослідження, щодо фенотипових ознак 450 мешканців нашого комплексу. Прошу вас результати дослідження записати до загальної таблиці:

Визначення особливостей генетичної структури популяції людей селища Шабельківки ( як його міні моделі взяли наш НВК)

Для того щоб визначити генетичну структуру популяції  нам необхідно використати рівняння Харді-Вайнберга. Давайте його згадаємо. (учень білі дошки записує рівняння та пояснення до нього).

Під генетичною структурою популяцій розуміють розподіл особин із різними генотипами в популяції та системи схрещувань між ними. Головними параметрами генетичної структури популяції є частоти алелів і генотипів. Незалежно від того, скільки алелів має певний ген у популяції і який характер взаємодій між ними, суми частот алелів і генотипів, що ними утворені, завжди дорівнюватимуть одиниці.

Якщо позначити частоту алеля А через р, а частоту алеля а  через q, то за наявності в даному локусі тільки двох алелей в популяції:

pA + qa = 1

 Для  будь-якого гена, який існує в популяції у вигляді двох алелів, рівноважні частоти генотипів задаються піднесенням до квадрата суми частот алелів цього гена:

(p+q)2 =p2+2pq+q2=1,

де літерою p позначена частота домінантного алеля, а літерою  q- рецесивного алеля.

Якщо говорити мовою математики, то  p + q = 1 являє собою рівняння вірогідності, тоді як p2+2pq+q2=1,   є квадратом цього рівняння. Виходячи з вищезазначеного ми маємо:

p -  частота домінантного алеля;

q -  частота рецесивного алеля;

p2 – гомозиготний домінантний генотип;

2pq -  гетерозиготний генотип;

q2 – гомозиготний рецесивний генотип.

Ми маємо змогу вираховувати частоти усіх алелів та генотипів, користуючись цими виразами.

Пропоную самостійно розрахувати частоти усіх алелів та генотипів, користуючись цими виразами. Всі данні ми занесемо до загальної таблиці. До дошки я прошу одного з представників групи, що досліджували веснянки і зробити розрахунки на дошці.

( учні працюють самостійно, в процесі роботи заповнюється загальна таблиця)

IV. Узагальнення й систематизація отриманих знань.

Учитель: давайте спробуємо відповісти на декілька питань:

Сформувати основні положення закону Харді-Вайнберга?
Як ви можете охарактеризувати  генетичну структуру популяції мешканців Краматорського НВК.
Що впливає на зміну чисельності популяції?

V. Домашнє завдання

Підготовити на вибір публікації на тему «Характеристика популяції», «Особливості популяції людини», «Рівняння Харді-Вайнберга»

VI. Рефлексія

Наш урок мені б хотілося закінчити словами Олександра Довженка «Найбільший скарб усього людства є сама людина». Пам’ятайте, що ваше життя є найціннішим скарбом і кожна людина це неповторний всесвіт.


Теги: Популяція, Тесленко Н.В.
Навчальний предмет: Біологія
Переглядів/завантажень: 3100/260


Схожі навчальні матеріали:
Всього коментарів: 0
avatar