Методический материал для подготовки к ЕГЭ по биологии «Происхождение и развитие жизни на Земле, основные ароморфозы растений и животных» (9-11 класс)

Таблица «Развитие жизни на Земле»
Катархей«Первичный бульон в водах Мирового океана» Образование коацерватов
Эволюция органического мира Ароморфозы
Архей
Прокариоты:
Бактерии и цианобактерии хлорофилл
В конце архея появляются первые эукрариоты:
одноклеточные водоросли
простейшие - жгутиковые (эвглена, вольвокс)
саркодовые (амебы, фораминиферы, радиолярии)
Выход бактерий на сушу-процесс почвообразования Возникновение фотосинтеза
Возникновение аэробного дыхания
Протерозой
Появляются основные отделы водорослей
«Век» медуз
В конце протерозоя появились первые животные с органическим или минеральным скелетом
Появились все типы беспозвоночных животных – кишечнополостные (губки, кораллы), черви, членистоногие (ракообразные)Возникновение эукариот
Возникновение многоклеточностиВозникновение полового процесса (возникает наследственная изменчивость)
Возникновение двусторонней симметрии
Сегментация тела
Палеозой
Кембрий, ордовик – в морях все отделы водорослей
Силур – первые высшие наземные псилофиты и риниофиты, образование
почвенного покрова
Девон – папоротникообразные – травянистые хвощи, папоротники и плауны
Карбон – каменноугольные леса; семенные растения – семенные папоротники
Пермь – распространение голосеменных
Ароморфозы псилофитов:
появление покровных, механических, проводящих тканей, появление стебля и чешуевидных листьев, появление ризоидов
Ароморфозы папоротникообразных:
появление корней и настоящих листьев

Ароморфозы семенных папоротников:
опыление с помощью ветра, появление семени
Кембрий – разнообразие трилобитов – древнейших членистоногих, губки, моллюски
Ордовик – появляются хордовые
Силур – появляются иглокожие, бесчелюстные панцирные рыбы, на сушу выходят первые членистоногие – пауки и скорпионы
Девон – появились нелетающие насекомые, в морях плавали настоящие рыбы, двоякодышащие, кистеперые, выход на сушу стегоцефалов
Карбон – крылатые насекомые, древние земноводные, появление пресмыкающихся
Пермь – исчезновение стегоцефалов и распространение пресмыкающихся Ароморфозы рыб –
внутренний скелет, челюсти, парные плавники
Ароморфозы стегоцефалов – пятипалые конечности, легочное дыхание
Ароморфозы земноводных:
образование пятипалой конечности;
развитие мешковидных легких;
трехкамерное сердце и возникновение второго круга кровообращения;
прогрессивное развитие нервной системы;
дифференцировка мышц;
формирование среднего уха
Ароморфозы пресмыкающихся –
ячеистые легкие,
сухая чешуйчатая кожа,
внутреннее оплодотворение,
амниотическое яйцо
Мезозой
Эпоха рептилий
Триас – вымирание древовидных папоротникообразных.
Расцвет голосеменныхЮра – господство голосеменных (особенно хвойных)
Мел – появляются покрытосеменные (древесные)
Развитие цветка связано с широким распространением насекомых
Триас – вымирание земноводных
Процветают пресмыкающиеся (черепахи, крокодилы, ихтиозавры, динозавры растительноядные и хищные до 6 м).
Появляются первые яйцекладущие и млекопитающие и первоптицы – археоптерикс
В морях разнообразны головоногие моллюски
Юра – разнообразие динозавров, на суше: бронтозавры (растительноядные), тиранозавры (хищные); в воздухе – птерозавры.Появляются сумчатые и плацентарные млекопитающие
В морях водились аммониты, белемниты, морские лилии
Мел – сохраняется господство пресмыкающихся.
Птицы сохраняют зубы.
Похолодание и засушливый климат→ вымирание влаголюбивых растений→ вымирание растительноядных→ вымирание хищных динозавров
70 млн.лет назад появились первые приматы
Ароморфозы голосеменных
Мужская гамета передвигается по пыльцевой трубке→оплодотворение не зависит от воды
Наличие семени →в эндосперме питательные вещества, необходимые для прорастания и первых этапов развития зародыша
Высокий уровень дифференциации органов и тканей (механических и проводящих)→защита от высыхания, повреждений, транспорт веществ, обеспечение прочности и упругости
Ароморфозы покрытосеменныхПоявление цветка и повышение эффективности опыления разными способами
Двойное оплодотворение
Семяпочка скрыта внутри завязи и защищена от внешних воздействий
Семена развиваются внутри плода
Дифференциация вегетативного тела
Формирование сосудистых проводящих тканей – ксилемы и флоэмы
Ароморфозы птиц
Совершенствование центральной нервной системы
Появление перьев
Четырехкамерное сердце
Теплокровность
Появление легочных мешков, двойное дыхание
Легкие полые кости
Увеличение запаса питательных веществ в яйце, известковая скорлупа
Ароморфозы млекопитающих
Развитие больших полушарий и коры головного мозга
Четырехкамерное сердце
Появление шерстного покрова
Мышечная диафрагма
Живорождение
Выкармливание детенышей молоком
Приобретение постоянной температуры тела
Кайнозой
Палеоген – господство на суше млекопитающих; в воздухе – птиц. Формируются большинство отрядов млекопитающих
Неоген – во второй половине тропические леса заменяются степями. Формируются все современные отряды млекопитающих, эволюционируют непарнокопытные
Однодольные растения вытесняют древесную растительность
В конце неогена появляются предки понгид (человекообразных обезьян) и гоминид (прямоходящих приматовАнтропоген – от гоминид произошли Люди
В Евразии и Северной Америке четыре оледенения. Это привело к снижению уровня Мирового океана и возникновению сухопутных мостов между Европой и Британскими островами; Азией и Северной Америкой
Отсутствие моста между Азией и Австралией сохранило жизнь сумчатым, которые на других континентах были вытеснены плацентарными млекопитающими 10-12 тыс. лет назад – «неолитическая революция», развитие земледелия и скотоводства
Вымирание и истребление мамонтов, шерстистого носорога, пещерного медведя, тура, тарпана и др.
Формируются типичные сообщества, свойственные разным климатическим поясам (саванны и степи, хвойные леса таежного типа, лесотундра и тундра)
Итоги развития жизни в кайнозое
Биологический прогресс покрытосеменныхБиологический прогресс насекомых
Биологический прогресс птиц и млекопитающих
Появление приматов и человека
Примеры заданий для работы на уроке при изучении тем: «Основные закономерности эволюции» и «Происхождение жизни на Земле»
Какие особенности псилофитов позволили им первыми освоить сушу? Ответ обоснуйте.
ОТВЕТ:
1.Появление покровной ткани – эпидермиса с устьицами для защиты от испарения.
2.Появление слаборазвитой проводящей системы для транспорта веществ.
3.Появление механической ткани для выполнения опорной функции.
4.Наличие ризоидов для закрепления в почве.Почему покрытосеменные растения заняли на Земле господствующее положение?
ОТВЕТ:
1.Зародыш семян защищен околоплодником плода и обеспечен питательными веществами
2.Цветковые растения имеют различные приспособления к опылению, распространению семян, к питанию, размножению, к обитанию в различных условиях.
Какое преимущество имеют голосеменные растения по сравнению с папоротникообразными?
ОТВЕТ: Их размножение не зависит от наличия воды, зародыш внутри семян обеспечен питательными веществами.
Назовите не менее 3-х особенностей наземных растений, которые позволили им первыми освоить сушу. Ответ обоснуйте.
ОТВЕТ: 1) возникновение покровной ткани – эпидермиса с устьицами, способствующей защите от испарения; 2) появление слабо развитой проводящей системы, обеспечивающей транспорт веществ; 3) развитие механической ткани, выполняющей опорную функцию; 4) образование ризоидов, с помощью которых они закреплялись в почве.
Какие особенности строения кистеперых рыб позволили им выйти на сушу?
ОТВЕТ: Легкие и мускулистые плавники.
В чем проявляется усложнение строения кровеносной системы у земноводных по сравнению с рыбами?
ОТВЕТ: Сердце становится трехкамерным, формируются два круга кровообращения. По малому кругу кровь из желудочка поступает в легкие, насыщается кислородом и поступает в левое предсердие. По большому кругу кровь из желудочка направляется к органам тела, а оттуда в правое предсердие. Организм получает смешанную кровь.
Какие особенности строения сформировались у хордовых животных в процессе эволюции?
ОТВЕТ: Появился внутренний осевой скелет – хорда или позвоночник, нервная система в виде трубки расположилась на спинной стороне тела, появились жаберные щели в пищеварительной трубке
Какое явление называют микроэволюцией?
ОТВЕТ: Процесс образования новых подвидов и видов.
Какое явление называют макроэволюцией?
ОТВЕТ: Процесс образования надвидовых систематических групп.
Муха-осовидка сходна по окраске и форме тела с осой. Назовите тип ее защитного приспособления, объясните его значение и относительный характер приспособления.
ОТВЕТ: Тип приспособления, когда незащищенный организм приобретает признаки защищенного организма называется мимикрия. Сходство с осой предупреждает возможного хищника об опасности быть ужаленным. Но эта защита не дает полной гарантии выживания, так как молодые птицы, у которых не выработался рефлекс на осу, могут ее съесть.
Какова роль кроссинговера в эволюционном процессе?
ОТВЕТ: Кроссинговер – перекрест гомологичных хромосом в мейозе, приводит к разнообразию гамет и, как следствие, генетическому разнообразию потомства. Это, в свою очередь, обеспечивает эффективность действия естественного отбора и возникновения большего разнообразия приспособлений к условиям окружающей среды.
Какова роль движущих сил эволюции в формировании приспособленности организмов?
ОТВЕТ: Благодаря наследственной изменчивости и половому размножению популяция становится неоднородной. В ней происходит борьба за существование, которая приводит к естественному отбору. Естественный отбор в ряду многих поколений сохраняет полезные в данных условиях признаки, так формируются приспособления к среде.
Назовите тип защитного приспособления от врагов, объясните его назначение и относительный характер у мелкой рыбки морского конька – тряпичника, обитающей на небольшой глубине среди водных растений.
ОТВЕТ: Морской конек зависает среди водорослей и становится незаметным для хищников. Сходство формы тела и окраски животного с неподвижными природными объектами называется маскировка. Но такое сходство не дает им полной гарантии выживания, так как при движении рыбы, или на открытом пространстве рыбки становятся заметными для хищников. В этом заключается относительный характер приспособленности.
Назовите тип защитного приспособления, объясните его значение и относительный характер у гусеницы бабочки-пяденицы, которая живет на ветвях деревьев и в момент опасности становятся похожей на сучок.
ОТВЕТ: Подражание неподвижным телам природы (подражательное сходство), покровительственная окраска и форма – это маскировка. Гусеница неподвижно замирает на ветке и становится похожей на сучок и незаметной для насекомоядных птиц. Но это не дает полной гарантии выживания, потому что при движении и на другом фоне гусеница становится заметной для птиц.
Назовите ароморфозы, которые позволили древним земноводным освоить сушу?
ОТВЕТ: Появление легочного дыхания(позволяет усваивать атмосферный кислород), конечностей (для передвижения на суше), трехкамерного сердца и двух кругов кровообращения (усиливает обмен веществ).
Назовите ароморфозы, которыми сопровождалась эволюция пресмыкающихся при освоении ими суши?
ОТВЕТ: Переход только на легочное дыхание (появление ячеистых легких); появление сухой ороговевшей кожи без желез (защита от высыхания); внутреннее оплодотворение, возникновение зародышевых и яйцевых оболочек.
Назовите ароморфозы, которыми сопровождалась эволюция птиц?
ОТВЕТ: Теплокровность, 4-х камерное сердце, появление альвеолярных легких, двойное дыхание, развитие больших полушарий и др.
Назовите ароморфозы, которыми сопровождалась эволюция млекопитающих?
ОТВЕТ: Теплокровность, 4-х камерное сердце, появление альвеолярных легких, появление коры больших полушарий, выкармливание детенышей молоком, живорождение, появление многослойной кожи, богатой железами
Каково значение в эволюции галапагосских вьюрков появления клювов разной формы?
ОТВЕТ: Дало возможность использовать в пищу разные корма, а это способствовало ослаблению конкуренции. В результате дивергенции признаков и изоляции популяций произошло образование новых видов.
Почему высокая численность вида является показателем биологического прогресса?
ОТВЕТ: Большая численность способствует расширению ареала, увеличивает вероятность встречи особей и их свободного скрещивания, увеличивается разнообразие особей из-за большой перекомбинации генов, обогащается генофонд вида.
Какие палеонтологические находки служат доказательствами эволюции?
ОТВЕТ: Ископаемые остатки и отпечатки древних организмов, переходные формы (например, археоптерикса), филогенетические ряды (например, лошади).
Объясните причину индустриального меланизма у бабочек березовой пяденицы с позиции эволюционного учения и определите форму отбора.
ОТВЕТ: Индустриальный меланизм - это явление, когда из-за развития промышленности и загрязнения воздуха в Англии в 19-20 веках произошло увеличение числа темноокрашенных бабочек по сравнению со светлоокрашенными. Причина изменения направления естественного отбора в пользу темноокрашенных бабочек – загрязнение стволов берез копотью в промышленных районах, что дает преимущество в маскировке темноокрашенным бабочкам. Это появление движущей формы естественного отбора.
Почему большинство организмов в ходе эволюции перешли к половому размножению?
ОТВЕТ: Половое размножение увеличивает разнообразие потомства, что ускоряет естественный отбор- главную направляющую силу эволюции.
Почему со временем повышается устойчивость насекомых-вредителей к ядохимикатам?
ОТВЕТ: В популяции насекомых –вредителей из-за появления мутаций со временем появляются особи, устойчивые к ядохимикатам. Эти особи сохраняются естественным отбором и их количество в последующих поколениях увеличивается. Поэтому прежние дозы или виды ядохимикатов уже перестают действовать на вредителей.
Пчеловидные мухи, не имеющие жалящего аппарата, по внешнему виду сходны с пчелами. Объясните на основе эволюционной теории возникновение данного вида приспособления.
ОТВЕТ: Вид приспособленности, когда незащищенные виды становятся похожими на защищенные виды, называется мимикрия. Причина: у разных видов могут возникнуть сходные мутации по внешним признакам. Особи, незащищенного вида, имеющие сходство с особями защищенного вида, получают преимущество в выживании (реже склевываются птицами) и распространяются в популяции.
Назовите тип приспособления, значение защитной окраски, а также относительный характер приспособленности камбалы, которая живет в морских водоемах близ дна.
ОТВЕТ: Тип окраски – покровительственная – слияние с фоном морского дна; способность изменять окраску верхней стороны тела делает рыбу незаметной на фоне грунта, позволяя скрываться от врагов и от возможной добычи. Приспособленность не помогает при движении рыбы, и она становится заметной для врагов.
Популяцию считают единицей эволюции. Обоснуйте это утверждение.
ОТВЕТ: В популяции: накапливаются мутации, приводящие к изменению генофонда; происходит миграция особей и обмен генами; происходит борьба за существование и естественный отбор
Какие органические вещества обеспечили воспроизводство организмов в период возникновения жизни?
ОТВЕТ: Нуклеиновые кислоты.
Что представляют собой полученные в лабораторных условиях коацерваты?
ОТВЕТ: Сгусток органических веществ.
В основе какой теории лежит представление о возникновении жизни на Земле химическим путем?
ОТВЕТ: Теории абиогенного синтеза.
Почему первые живые организмы были гетеротрофами?
ОТВЕТ: В первичном океане было много органических веществ, и отсутствовали автотрофы.
Почему брожение считают эволюционно более древним типом энергетического обмена, чем дыхание?
ОТВЕТ: Брожение осуществляется без участия кислорода, которого не было в атмосфере.