Экзамен по биологии

В истории отечественной школы сложилась Традиционная сис­тема Последовательного изучения биологического материала по объектам живой природы: растения, животные, организм челове­ка и обобщающего курса общей биологии, раскрывающего зако­номерности природы на разных уровнях ее организации. Изучению биологии предшествует курс при­родоведения в 5 классе, который, в свою очередь, опирается на знания учеников начальной школы (1—4 кл.) о предметах и явлениях окружающей природы, элементар­ные сведения об организме человека. На базе начальных знаний о неживой природе строится программа изучения растений, бакте­рий, грибов и особенностей природных сообществ. В 6 классе начинают систематическое изучение основ биоло­гической науки. Учащиеся узнают о том, что растение — живой организм, имеющий особые органы, которые выполняют в жиз­ни растения определенные функции; знакомятся с многообра­зием растений, их усложнениями в процессе исторического раз­вития, с царствами растений, бактерий и грибов, со способно­стью их представителей к совместному обитанию в природных сообществах. Изучение курса биологии в 6 классе подготавливает учеников к восприятию материалов о животном мире, как о царстве живых существ, более сложных по сравнению с растениями, бактерия­ми и грибами. Жизненные процессы животного организма, особенно его поведение, а также вопросы разнообразия животных и их участия в природных сообществах оказываются сложными Усвоения и требуют опоры на знания, полученные в предыдущем курсе. Изучение растений предшествует изучению животных еще и потому, что жизнь животных во многом зависит от растений. Изучение животных готовит школьников к освоению курса «Человек и его здоровье»; возможность использовать сравнение помогает усвоить качественное своеобразие человеческого организма в связи с его биосоциальной сущностью.

Наука — это сфера исследовательской деятельности, направ­ленная на получение новых знаний о предметах и явлениях. Наука включает знания о Предмете Изучения, ее основная задача — полнее и глубже познать его. Главная функция науки — Исследование. Пред­метом исследования методики обучения биологии являются тео­рия и практика обучения, воспитания и развития учащихся по данному предмету. Перед методикой как наукой стоят задачи выявления законо­мерностей процесса обучения биологии в целях его дальнейшего совершенствования, повышения эффективности подготовки уча­щихся как высоко сознательных, всесторонне развитых и биоло­гически грамотных членов общества. МОБ познает объек­тивные законы процессов и явлений, которые она изучает. Основными признаками науки являются цели, предмет ее изучения, методы познания и формы выражения зна­ний. МОБ определяет цели образования, содержание учебного предмета «Биология» и принципы его от­бора. Цели образования Наряду с содержанием, процессом и резуль­татом образования являются важным элементом любой педагоги­ческой системы. Цель общего среднего биологического образования определя­ется такими факторами, как: целостность человеческой личности; прогностичность, т. е. ориентация целей биологического образования на современные и будущие биологические и образовательные ценности. Одна из важ­нейших целей биологического образования — формирование у школьников научного мировоззрения, базирующегося на целост­ности и единстве природы, ее системном и уровневом построе­нии, многообразии, единстве человека и природы. Среди основных задач МОБ как науки можно выделить следующие: определение роли предмета биологии в общей системе обучения и воспитания школьников; разработка предложений по составлению и совершенствованию школьных программ и учебников и проверка этих предло­жений на практике; определение содержания учебного предмета, последовательности его изучения в соответствии с возрастом учеников и про­граммы для разных классов; разработка методов и приемов обучения школьников. Объект исследо­вания МОБ — учебно-воспитательный процесс, связанный с данным предметом. Пред­Метом исследования Методики являются цели и содержание образовательного процесса, методы, средства и формы обучения, вос­питания и развития учащихся. МЕтоды на­учного исследования являются средством познания изучаемо­го предмета и способом достижения поставленной цели. Ведущие следующие: наблюдение, педагогичес­кий эксперимент, моделирование, прогнозирование, тестирова­ние, качественный и количественный анализ педагогических до­стижений. СТруктура Содержания МОБ разделяется на общую и частные: природоведению, по курсам «Растения. Бактерии. Грибы и Лишайники», по курсу «Животные», по кур­сам «Человек», «Общая биология». Общая методика Обучения биологии рассматривает основные вопросы всех биологических курсов в школе: концепции биологи­ческого образования, цели, задачи, принципы, методы, средства, формы, модели реализации, содержание и структуры, этапностъ, непрерывность, историю становления и развития биологического образования в стране и мире; мировоззренческое. Частные методики Исследуют специальные для каждого курса вопросы обучения в зависимости от содержания учебного мате­риала и возраста учащихся. В них представлены методика уроков, экскурсии, внеурочные работы, внеклассные занятия, т. е. систе­ма преподавания конкретного курса по биологии.

Средства обучения — Разнообразные предметы, явления, факты Обучающие программы, способствующие повышению эффективности учебной деятельности в соответствии с целями и задачами обучения, В связи с этим можно выделить три основных вида средств обуче­ния: Реальные (натуральные) объекты И Процессы, знаковые (изоб­Разительные) заместители Реальных объектов и процессов, СловЕсные Средства. Реальные, Или Натуральные, объекты — это микропрепараты, организмы живые или фиксированные, большие или маленькие и надорганизменные биосистемы (лес, озеро и пр.), с которыми ученики знакомятся на уроке или во время экс­курсии. Знаковыми, Или Изобразительными, Являются таблицы с изображениями организмов, экосистем, и пр. Сюда относятся схемы, фотографии, муляжи ископаемых животных и телевизионные изображения. Словесные средства — Это книга (учебник), слово учителя, программное обеспечение для работы с компью­тером, тесты и рабочие тетради. Наглядность является необходимым и закономерным средством образовательного процесса на всех этапах изучения биологии. Различают такие понятия, как Принцип наглядности, на­Глядность как средство обучения И Наглядное пособие. «Наглядность» - принцип, кото­рым руководствуется учитель в процессе обучения биологии. Наглядность предназначена для созда­ния у учащихся статических и динамических образов. Она может быть предметной или изобразительной. НАглядное средство Очень близко по содержанию с поня­тием «наглядное пособие», Но значительно шире по объему. Телепередача, рисунок на доске и в учебнике принадлежат к средствам наглядности, но не являются наглядными пособиями. Наглядные пособия — это конкретные объекты, используемые учителем на уроке. Они могут быть в виде коллекций, гербария, живых растений и животных, таблиц с рисунками и схемами, муляжей, аппликаций, диафильмов, раздаточного материала, дидактических карточек. Наглядные пособия, выражающие био­логическое содержание изучаемых предметов и явлений — Основ­ные Средства обучения, а различные приборы, инструменты, тех­ническое оборудование — Вспомогательные. Средства наглядности используются на всех этапах процесса обучения биологии: объяснение нового материала, закрепление знаний, формирование умений и навыков, выполнение домаш­них заданий и проверка усвоения учебного материала.

Разным группам млекопитающих свойственен свой годовой жизненный цикл. Характер каждого ежегодного цикла зависит от периода индивидуального развития, каждый из которых характеризуется определенными морфологическими и физиологическими особенностями. В жизненном цикле млекопитающих выделяют периоды: эмбриональный, новорожденности, ювенильный, взрослого организма, старческий. Эмбриональный период характеризуется эндогенным питанием, длится от момента оплодотворения до момента перехода на внешнее (экзогенное) питание. Новорожденные питаются материнским молоком, проявляют приспособительные реакции к новым условиям существования. Ювенильный период характеризуется усиленным разви­тием половых желез. Период взрослого организма начинается с момента наступления половой зрелости, и млекопитающие обладают всеми признаками, характерными для пол­ностью сформировавшегося организма. Старческий период характеризуется замедлением роста или полным прекращением его. Млекопитающее теряет способность размножаться.

Филогения низших черепных. Среди современных черепных животных наиболее примитивны круглоротые. Самых древних примитивных позвоночных объеди­няют в надкласс Бесчелюстные. Они известны под на­званием Щитковые. Они обладали мощным наружным скелетом в виде сплош­ного панциря или мел­ких чешуй. Щитковые включали костнощитковых, разнощитковых, бесщит­ковых. К концу девона большая часть их вымерла. Обе группы современных бесчелюстных – миноги и миксины - появились в карбоне. Со щитковы­ми их сближает сходство организации: отсутствие челюстей и парных конечностей, рот сосущего типа, два полукружных канала во внут­реннем ухе, внутренний скелетный тяж - хорда, энтодермальные жаб­ры, непарный обонятельный орган. Другая ветвь представлена Челюстноротыми. Она дала рыб и всех более высокооргани­зованных позвоночных. Одной из наиболее ранних групп, известных с раннего силура, являются Панцирные рыбы, их тело было покрыто ко­стным панцирем. Другой группой были мелкие пресновод­ные Акантодии, тело которых было покрыто соприка­сающимися костными пластинками. Собственно Хрящевые рыбы известны с позднего силура - раннего девона. Цельноголовые изве­стны с раннего карбона и никогда не были многочисленными. Класс Костные рыбы рано оформился в две груп­пы: подкласс Лучепёрые и подкласс Лопастепёрые. Наиболее древними лучепёрыми были Палеонисциды. От палеонисцид ведут свое начало другие Ганоидные, возникшие в триасе и занимающие промежуточное положение между палеонисцидами и костистыми рыбами. Костистые рыбы возникли в мезозое. Их эволюция шла быстро и многообразно. Подкласс Лопастепёрые содержит надотряды Кистепёрых и Двоякодышащих рыб. Предки кистепёрых и двоякодышащих были близки между собой. Обе группы появляются в нижнем девоне. Кистепёрые рыбы ближе всего стоят к исходной группе назем­ных позвоночных - Панцирным амфибиям. Рыбы возникли в пресных водоемах и только в последующем заселили Мировой океан. Филогения земноводных. Выход позвоноч­ных из водной среды на сушу привел их к столкновению с новыми и значительно более разнообразными условиями жизни, обусло­вил новые, сложные пути их эволюционного развития, приведшие к появлению в последующем высших групп - рептилий, птиц и млекопитающих. Первые амфибии, появившиеся в пресных водоемах в конце де­вона, - Ихтиостегиды. Они были настоящими переходными формами между кистепёрыми рыбами и земновод­ными. В каменноугольном периоде возник ряд ветвей надотрядов или отрядов. Надотряд Лабиринтодонтов Был очень разнообразен. Ранние формы имели небольшие размеры и рыбообразное тело. Лабиринтодонты суще­ствовали до конца триаса и занимали наземные, околоводные и водные местообитания. В карбоне возникла вторая ветвь первичных амфибий - Лепоспондилы. Они имели мелкие размеры и были хо­рошо приспособлены к жизни в воде. Они дали начало отрядам совре­менных амфибий - хвостатых и безногих. Современные отряды амфибий оформляются только в конце мезозоя. Адаптивная радиация, интенсивное видообразование современ­ных земноводных начались в раннем мезозое. Филогения и эволюция рептилий. Наземные позвоночные возникли в девоне. Это были Панцирноголовые амфибии. Они были тесно связаны с водоемами. Освоение отда­ленных от водоемов пространств требовало существенной пере­стройки организации: приспособления к защите тела от иссушения, к дыханию кислородом атмосферы, хождению по твердому суб­страту, способности размножаться вне воды. Ранние рептилии. Древнейшие рептилии известны из верхних пермских отложений Северной Америки, Западной Европы, Рос­сии и Китая. Их называют котилозаврами. Котилозавры были потомками каменноуголь­ных стегоцефалов — эмболомеров. В триасе котилозавры исчез­ли. Рептилии использо­вали более разнообразную пишу, чем амфибии. Предком черепах являлся пермский Эунотозавра - небольшое ящерообразное животное с короткими и очень широкими ребрами, образующими подобие спинного щита. Брюшного щита у него не было. В позднем кар­боне возникла группа звероподобных: Пеликозавров и Терапсидов. ПЕликозавры были близки к котилозаврам. В средней перми пеликозавров сменили звеРозубые. Многие зверозубые были хищниками. Другие питались растительной пищей. Эти виды стоят бли­же всего к млекопитающим. Следующей группой, отделившейся от анапсидных котилозавров, были Диапсидные. Среди диапсидных наметились две основные группы: инфракласс Лепидозавроморфы и инфракласс Архозавроморфы. ЛЕпидозавроморфы - этот древний инфракласс объе­диняет ныне живущих гаттерию, ящериц, змей, хамелеонов. Ящерицы - одни из древнейших продвинутых групп рептилий, их останки известны верхней перми. Змеи появляются только в мелу. Хамелеоны - это группа в кайнозое. Архозавров считают самыми удивительными из всех рептилий. Среди них - крокодилы, птерозавры, динозавры. Крокодилы - единственные архозавры, дожившие до наших дней. Крокодилы появляются в конце триаса. ПТерозавры - это были летающие животные весьма своеобразно­го строения. У одних (рамфоринхи) Были длинные уз­кие крылья и длинный хвост. У других (Птеродактили) Хвост был очень короткий, а крылья широкие. Это были обитатели побережий. Они питались рыбой. Динозавры возникли в середине триаса. Это наиболее многочисленная и разнообразная группа рептилий. В самом начале формирования динозавры разделились на две ветви, развитие которых шло параллельно. Ящеротазовые первоначально были мелкими хищными животными, передвигавшимися скачками только на задних ногах. В после­дующем появились крупные растительноядные формы, ходившие на всех четырех ногах. К ним относились: Бронтозавр, Диплодок. Птицетазовые получили свое название в связи с удлиненным тазом, похожим на таз птиц. Среди них Игуанодон. Трицератопс Был очень похож на носорога, обладал обычно небольшим рогом на конце морды и двумя длинными рогами над глазами. Группа рептилий - парапсидные и эвриапсидные произошли от диапсидных. Они были представлены двумя группами: Ихтиозавры и Плезиозавры. В течение всего мезозоя они господствовали в морских биоценозах. Филогения птиц. Предками их были архозавры. Обособление от них ветви, приведшей в конечном счете к птицам, надо отнести к началу мезо­зоя. Ближе всего птицы стоят к отряду Текодонтов. Эволюция группы, приведшей к птицам, шла путем приспособления первоначально к лазанию по деревьям, в связи с чем задние конечности служили для опоры тела о твердый субстрат, а передние конечности специализи­ровались для лазания посредством обхвата пальцами ветвей. В после­дующем развилась способность пе­репрыгивать с ветки на ветку. Че­шуи, покрывающие внешнюю часть передней конечности, удлинились. В прош­лом столетии в юрских отложениях были найдены сначала отпечаток пера, а затем и два сравнительно полных скелета. По одному из них был описан Археоптерикс. Архео­птерикса, видимо, не следует счи­тать прямым предком современ­ных птиц. Скорее всего он пред­ставляет собой боковую ветвь в ЭВОЛЮЦИИ ПТИЦ. Из отложений мелового перио­да известны две группы птиц: Ихтиорнисы и Гесперорнисы. Гесперорнисы были водными птицами, не способным к полету. Грудина не имела киля. Внешне они несколько напоминали гагар. Ихти­орнисы были хорошими летунами. У обеих групп челюсти были вооружены зубами. В третичном периоде появляются вполне типичные птицы, очень близкие к современным. В эоцене еще встречаются зубатые формы, систематически близкие к современным веслоногим, но уже появляются воробьиные, стрижи, дятлы, сизо­воронковые, кулики и другие современные группы. В олигоцене и особенно в миоцене близость состава орнитофауны становится еще большей. Появляется очень много представителей современ­ных родов; филины, совы, фламинго, цапли, чибисы, рябки, гага­ры, чайки, лысухи, гуси и т. д. Эволюция и происхождение млекопитающих. Одна из первых обосо­бившихся групп древних рептилий во второй половине палеозоя Синапсидные. Они легли в основу становления подкласса Звероподобных. В перми среди них сформировалась группа Зверозубые. Они оказались близкими по уровню ор­ганизации млекопитающим. Зубы у них были в альвеолах. Прогрессивная эволюция млекопитающих была связана с приобретением ими высокой температуры тела, способность к терморе­гуляции, высокий аэробный уровень метаболизма. Наиболее близкими к млекопитающим зверозубыми рептилия­ми были Цинодонты. Наиболее ярко черты скелетных изменений обнаружились среди них у Тринаксодона из раннего триаса. В последующем становлении млекопитающих палеонтологи подчеркивают изменения в зубной системе, что привело к вычле­нению двух групп - Морганукодонтод и Кунеотериид. К потомкам первой группы в от­ложениях верхнего триаса относят своеобразных Многобугорчатых, получивших свое на­звание в связи с наличием на корен­ных зубах многочисленных бугор­ков. Вторая группа оказалась более успешной в последующей адаптивной радиации. Их главную ли­нию составили Эвпантотерии. Биоло­гически они были близки к наземным и древесным насекомоядным. В конце мезозоя в этой группе наме­тилось разделение на два самостоятельные ствола - Низших, Сумча­тых. и Высших, Плацентарных. Сумчатые Появляются в меловой период. Наиболее древняя группа сумчатых - это семейство опоссумов. Сумчатых всюду стали теснить более высоко организованные пла­центарные. В результате они сохранились только в Австралии, Новой Гвинее, Южной Америке. Плацентарные Млекопитающие возникли в меловом пери­оде и представляют самостоятельную, параллель­ную сумчатым, ветвь зверей. Наиболее древ­ней группой плацентарных считают отряд Насекомоядных. Они были частью наземными, частью древесными видами. Ветвь, приспособившаяся в хищничест­ву, дала начало древним примитивным хищникам - Креодонтам. В конце эоцена - начале олигоцена от хищников отдели­лась ветвь водных зверей - ластоногих. В олигоцене уже существо­вали предковые группы ряда современных семейств хищных (виверр, куниц, собак, кошек). Современные настоящие тюлени сродни кунь­им, а моржи и ушастые тюлени исторически близки медведям. От креодонтов происходят древние копытные, или Кондиляртры, - мелкие звери величиной не более собаки. Они возникли в палеоцене и были всеядными. Кондиляртры просуществовали недолго, и уже в начале эоцена от них возникли две ветви: отряды непарнокопытных и парнокопытных. В эоцене возникают хоботные. Ископаемые обезьяны известны с палеоцена. Древесные обезь­яны нижнего олигоцена - Проплиопитекусы - да­ли начало гиббонам и крупным, близким к антропоидам, Рамапитекам Из миоцена Индии. Большой интерес пред­ставляют найденные в четвертичных отложениях Южной Африки авсТралопитекусы.

Голосеменные – древняя группа растений. Появились 350 млн лет назад. Относятся к концу Палеозоя и Мезозоя. К концу мезозоя многие группы голосеменных вымерли. Сейчас насчитывается около 720 видов. Они широко распространены, особенно в северном полушарии. Голосеменные —группа растений, играющая очень важную роль в современной флоре Земли. Это древесные или кустарниковые, преимущественно вечнозеленые разноспоровые растения. Распространяются они не спорами, а семенами. Покрытосеменные растения — эволюционно наиболее молодая и самая многочисленная группа рас­тительного мира. Отдел включает около 250 тыс. видов, которые произрастают во всех климатических зонах и составляют основную массу растительного вещества биосферы. Широкое распространение и разнообразие строения цветковых обусловлены приобретением ими в процессе эволюции ряда прогрессивных черт. К ним относятся: 1. Формирование цветка — органа, совмещающего функции полового и бесполого размножения. 2. Образование в составе цветка завязи, заключаю­щей в себе семязачатки (семяпочки) и предохраняю­щей их от действия неблагоприятных условий среды. 3. Двойное оплодотворение, в результате которого образуется триплоидный (а не гаплоидный, как у голо­семенных) эндосперм. 4. Запасающая ткань. 5. Редукция гаметофита (мужской гаметофит — пыльцевое зерно — состоит из двух клеток: вегетатив­ной и генеративной; генеративная делится, образуя два спермия. Женский гаметофит состоит из восьми клеток зародышевого мешка). 6. Усложнение и высокая степень дифференциации вегетативных органов и тканей. У покрытосеменных растений наблюдается наи­большее разнообразие их жизненных форм, которые сводятся к двум основным типам — древесному (де­ревья и кустарники) и травянистому. Травы состав­ляют большую часть видов покрытосеменных растений и приспособлены к обитанию в условиях, характе­ризующихся резкими колебаниями условий внешней среды. В результате возникновения разнообразных жиз­ненных форм (деревья, кустарники, кустарнички, по­лукустарники, многолетние травы, однолетние травы и др.) цветковые оказались единственной группой рас­тений, которые образуют сложные многоярусные сооб­щества. Мхи, представляют собой обо­собленную группу высших растений, развитие которой привело к эволюционному тупику. В отличие от всех других отделов высших растений, в жизненном цикле мхов гаплоидный гаметофит преобладает над спорофи­том и осуществляет функции фотосинтеза, обеспечения водой и минеральным питанием. Вероятно мхи произошли от ка­ких-то зеленых водорослей, либо от риниофитов. Моховидные существовали уже в каменноугольном периоде, и в настоящее время их насчитывается около 25 000 видов. Это в основном многолетние растения, широко распространенные во влажных местообитаниях практически повсеместно — от арктической тундры, умеренных зон северного и южного полушарий до вы­сокогорных лесов тропического пояса. Плауновидные — древние растения, произошед­шие от риниофитов в середине девонско­го периода палеозойской эры и достигшие расцвета в ка­менноугольном периоде. В то время существовали ги­гантские формы плаунов. В конце палеозойской эры — в начале мезозойской большинство плауновидных вымерло. В настоящее время плауновидные представлены 1000 видами. Это травянистые, многолетние, обычно вечнозеленые растения. Они живут на земле или поселяются на стволах и ветвях деревьев. Хвощевидные — немногочисленная группа рас­тений, насчитывающая около 20 видов. Гораздо шире они были представлены в позднем девонском и камен­ноугольном периодах, где их травянистые и древовидные формы преобладали в лесах наряду с древними плаунами и папоротниками. Древовидные формы хвощевидных вымерли в конце карбона — на­чале пермского периода. В настоящее время хвощи представлены многолетними травянистыми растениями с хорошо развитым подземным стеблем — корневищем. Папоротники, как и другие высшие споровые растения, произошли от риниофитов в девоне и достигли расцвета в каменно­угольном периоде палеозойской эры. Если большинст­во плауновидных и хвощевидных вымерли и в настоя­щее время немногочисленные виды этих растений играют незначительную роль в биоценозах, то папорот­ники сумели приспособиться к изменившимся услови­ям и распространены сейчас очень широко. Они представлены разнообразными жизненными формами (в том числе тропическими древовидными, достигаю­щими 25 м в высоту), имеют широкий диапазон разме­ров тела и встречаются в самых разных местообитаниях — в пустынях, болотах, озерах, солоноватых водах и осо­бенно широко в лесах. Папоротников насчитывается около. 10 тыс. видов.

Первая модель регуляции генной активности была предложена Жакобом и Моно. Моно изучал процесс утилизации лактозы E. Coli и обнаружил, что в ее утилизации задействовано 2 фермента: β-галактозидаза, расщепляющая на глюкозу и галактозу, и 2-й пермиаза, обеспечивающая транспорт лактозы в клетку бактерий. Появлялся 3-й фермент-спутник – трансацетилаза. Эти три фермента всегда активны синхронно. Отметили, что должен быть какой-то ген – регулятор. Продукты этого гена должны иметь точку приложения, воздействие с которой ген регулятор должен был вкл/выкл синтез ферментов. Ферменты появлялись при наличии лактозы. Предположили, что должен быть индуктор, индуцирующий активность комплекса. Модель оперона у прокариот. Существует ген I (ингибитор), а в другом участке блок Lac-оперон, состоящий из промотора, оператора (место связывания белка репрессора, репрессор – белок, препятствующий синтез иРНК) и три структурных гена. РНК-полимераза присоединяется к участку в начале гена - Промотору. В этом районе начинается синтез РНК, считывая информацию с ингибитора. I-белок имеет 2 центра сродства. Один подходит к оператору, другой к лактозе. При отсутствии лактозы конфигурация белка-репрессора такова, что открыты центры сродства к оператору. Когда лактоза оказывается рядом с белко-репрессором, то она связывается со своими цетрами, образуя устойчивый комплекс. Оператор освобождается и РНК-полимераза начинает считывать информацию. В результате строятся ферменты, расщепляющие лактозу, и участвуют в ее активном транспорте через мембрану клетки. После этого белки-ингибиторы открывают центры сродства к оператору, к которому она опять присоединяется, препятствуя синтезу иРНК. Если теряется при мутации сродство к лактозе, то теряется сродство к оператору. Если мутация в операторе, то изменится сродство к гену-регулятору.