Урок № ……………

План-конспект по теме "Онтогенез. Эмбриональное развитие организма".

Цель: сформировать у учащихся представление об индивидуальном развитии организма .

Задачи. Обучающие – сформировать понятия онтогенез, эмбриогенез, бластула, гаструла, нейрула, гистогенез, органогенез, морула, бластоцель; познакомить с периодами онтогенеза; охарактеризовать процессы, протекающие на стадиях эмбриогенеза; познакомить с законом зародышевого сходства.

Развивающие – продолжить формирование навыков работы с книгой, с дополнительной научной литературой, немыми таблицами, интерактивной доской; развивать умение готовить сообщения, анализировать рисунки учебника, обобщать и делать выводы, выявлять закономерности.
Воспитывающие – аккуратное оформление схем в тетради, показать отрицательное влияние алкоголя, никотина, лекарственных препаратов, применяемых без назначения врача на эмбрион.

Оборудование. Презентация «Онтогенез. Эмбриональное развитие организма»

Ход урока.

I . Оргмомент.

II. Актуализация знаний .

Сегодня на уроке мы продолжаем изучение темы «Размножение и развитие организмов».

Фронтальный опрос.

Вспомните:

- Что называется размножением?

(Способность организма воспроизводить себе подобных).

- Какие Вы знаете способы размножения?

(Бесполое и половое).

- В чём различие между бесполым и половым размножением?

(При бесполом размножении принимает участие одна особь и дочерние организмы наследуют идентичную генетическую информацию материнской особи, а при половом –участие принимают два организма, которые производят гаметы и при слиянии гамет образуются особи с генетической информацией от обоих родителей ).

- Что такое гамета?

(Половая клетка).

- Какие Вы знаете гаметы?

(Яйцеклетка и сперматозоид или спермии ).

- Где они образуются?

(В половых железах).

- Что называется оплодотворением?

(Процесс слияния гамет).

- Что образуется в результате оплодотворения?

(Зигота).

- Что такое зигота?

(Это клетка с диплоидным набором хромосом, половина из которых получена от материнского организма, а половина – от отцовского).

Зигота – это одна клетка. Все живые организмы (грибы, растения, животные) начинают своё развитие с зиготы, то есть с одной клетки. О чём это свидетельствует?

(О родстве и единстве происхождения).

Каким же образом из зиготы развивается целый организм? Из яйца курицы - цыплёнок, из икринки рыбы - малёк, из икринки лягушки – головастик, у млекопитающих – детёныш? Ведь зигота у большинства животных имеет микроскопические размеры, например, у млекопитающих 0,1 мм?

(Благодаря делению и росту клеток).

Правильно. Зигота претерпевает ряд изменений и благодаря вначале делению клеток, затем росту и дифференцировке клеток формируется организм. Деление клеток – рост клеток – дифференцировка клеток – это основа онтогенеза.

Цель сегодняшнего урока:

1. Познакомиться с понятием «онтогенез».

2. Познакомиться с типами и периодами онтогенеза.

3. Узнать, что такое эмбриональное развитие?

4. Выделить основные этапы эмбрионального развития.

5. Установить какие изменения происходят на каждом этапе?

6. Установить влияние внешней среды на развитие зародыша.

План урока:

1. Онтогенез. Типы и этапы онтогенеза.

2. Эмбриональный период и его стадии.

Дробление
- бластула
- гаструла
- нейрула
- гистогенез и органогенез

3.Влияние частей развивающегося зародыша.

4. Влияние внешней среды на развитие зародыша.

III. Изучение нового материала .

ОНТОГЕНЕЗ.

Онтогенез (греч.ontos – сущее, genesis - происхождение) – процесс, присущий любому живому организму, независимо от сложности его организации.

Онтогенезом , или индивидуальным развитием, называют весь период жизни с момента слияния половых клеток и образования зиготы до гибели организма.

Изучением вопросов, связанных с индивидуальным развитием организмов, занимается эмбриология (от греч. еmbryon – зародыш).

Исторические сведения:

Процесс появления и развития живых организмов интересовал людей с давних пор, но эмбриологические знания накапливались постепенно и медленно. Великий Аристотель, наблюдая за развитием цыпленка, предположил, что эмбрион образуется в результате смешения жидкостей, принадлежащих обоим родителям. Такое мнение продержалось в течение 200 лет. В XVII веке английский врач и биолог У. Гарвей проделал некоторые опыты для проверки теории Аристотеля. Будучи придворным врачом Карла I , Гарвей получил разрешение на использование для опытов оленей, обитающих в королевских угодьях. Гарвей исследовал 12 самок оленей, погибших в разные сроки после спаривания. Первый эмбрион, извлеченный из самки оленя через несколько недель после спаривания, был очень мал и совсем не похож на взрослое животное. У оленей, погибших в более поздние сроки, зародыши были крупнее, у них было большое сходство с маленькими, только что родившимися оленятами.

Так постепенно и накапливались знания по эмбриологии.

Основателем современной эмбриологии считается академик Российской Академии К.М.Бэр. В 1828 году он опубликовал сочинение «История развития животных», в котором доказывал, что человек развивается по единому плану со всеми позвоночными животными.

У простейших организмов тело которых состоит из одной клетки онтогенез совпадает с клеточным циклом, т.е. с момента появления, путем деления материнской клетки до следующего деления или смерти.

У многоклеточных видов размножающихся бесполым путем, онтогенез начинается с выделения группы клеток материнского организма (почкование гидры), которые делясь митозом, формируют новую особь со всеми ее системами и органами.

У тех видов, которые размножаются половым путем, онтогенез начинается с момента оплодотворения яйцеклетки и образования зиготы.

Онтогенез – это не просто рост маленькой особи до тех пор, пока она не превратится в большую. Это цепь строго определенных сложнейших процессов, в результате которых формируется присущие только особям данного вида особенности строения, жизненных процессов, способность к размножению. Заканчивается онтогенез процессами, закономерно ведущими к старению и смерти.

С генами родителей новая особь получает своего рода инструкцию о том, когда и какие, изменения должны происходить в организме, чтобы он смог успешно пройти весь жизненный путь.

ТИПЫ ОНТОГЕНЕЗА.

У животных выделяют три типа онтогенеза

Личиночный (встречается у насекомых, рыб, земноводных). Желтка в их яйцеклетках мало, и зигота быстро развивается в личинку, которая самостоятельно питается.

Яйцекладный (наблюдается у рептилий, птиц и яйцекладущих млекопитающих). Яйцеклетки данных видов живых организмов богаты желтком. Зародыш таких видов развивается внутри яйца.

Внутриутробный (у большинства млекопитающих и человека). При этом развивающийся зародыш задерживается в материнском организме, образуется временный орган – плацента, через который организм матери обеспечивает все потребности растущего эмбриона: дыхание, питание, выделение и т.д. Внутриутробное развитие заканчивается процессом деторождения.

ПЕРИОДЫ ОНТОГЕНЕЗА.

Любой тип онтогенеза у многоклеточных животных принять делить на 2 периода: эмбриональный и постэмбриональный.

Эмбриональный период начинается с оплодотворения и образования зиготы, заканчивается либо выходом личинки из оболочки, либо выходом особи из яйца, либо рождением особи.

Постэмбриональный период начинается с завершения эмбрионального периода. И включает в себя: половое созревание, взрослое состояние, старение и заканчивается смертью.

Сегодня мы остановимся поподробнее только на первом периоде онтогенеза – эмбриональном, или эмбриогенезе.

И рассмотрим мы развитие эмбриона на примере тех животных, чьи яйцеклетки содержат очень мало питательных веществ. К таким животным относятся плацентарные млекопитающие, в том числе и человек.

У вас на столах лежат листы с таблицей, которую вы будете заполнять по ходу моего объяснения.

Основные этапы эмбрионального развития

Основные этапы

Особенности каждого этапа

Схематичный рисунок

1. Образование зиготы

Образуется при слиянии сперматозоида и яйцеклетки.

2. Образование бластулы

Дробление зиготы. Деление клеток, которые не сопровождается ростом. Образуется многоклеточный шар, состоящий из 32 клеток. Внутри шара находится полость - бластоцель

3. Образование гаструлы

Деление клеток на одном из полюсов бластулы и впячивание их внутрь бластоцели - гаструляция. Образование двух зародышевых листов – эктодермы и энтодермы, а затем развитие мезодермы.

4. Стадия нейрулы

Формирование важных частей зародыша - нервной трубки и хорды. Нервная трубка развивается из эктодермы, а хорда из мезодермы.

5. Закладка и формирование органов – органогенез

Процесс дифференцировки клеток и формирование органов.

Развитие организма начинается с одноклеточной стадии, которая происходит с момента слияния сперматозоида и яйцеклетки. Возникшее при оплодотворении ядро, обычно уже через несколько минут начинает делиться, вместе с ним делиться и цитоплазма. Образующиеся клетки, ещё сильно отличаются от клеток взрослого организма, называются бластомерами (от греч. blastos – зародыш,meros – часть). При делении бластомеров размеры их не увеличиваются, поэтому процесс деления носит название дробления. Дробление завершается образованием однослойного многоклеточного зародыша – бластулы. При дроблении клеток у всех животных – общий объем бластомеров на стадии бластулы не превышает объема зиготы. В итоге образуется многоклеточный шар, состоящий из 32 клеток. Внутри шара находится полость – бластоцель.

У человека на 6 день после оплодотворения бластула выходит из яйцевода в полость матки, а на седьмой день внедряется в ее стенку. Этот процесс называется имплантацией зародыша. После этого на одном из полюсов бластулы ее клетки начинают делиться быстрее, чем на другом, и впячиваться внутрь бластоцели. Это процесс получил название гаструляция . Вскоре из впячивания образуется второй внутренний слой клеток зародыша. Такой двухслойный шарик называется гаструлой. Наружная стенка гаструлы называется – наружным зародышевым листком или эктодермой , а внутренняя – внутренним зародышевым листком или энтодермой. Из клеток расположенных на границе между экто- и энтодермой, развивается третий зародышевый листок – мезодерма .

Полость внутри гаструлы называется первичной кишкой , а отверстие, которое в нее ведет – первичным ртом.

Следующая за гаструлой стадия развития зародыша – нейрула. На этой стадии происходит формирование таких важных частей зародыша, как нервная трубка, и хорда. Нервная трубка развивается из эктодермы, а хорда из мезодермы.

Заключительным этапом является органогенез. Таким образом, уже на ранних стадиях эмбрионального периода онтогенеза из внешне одинаковых бластомеров развиваются различные по строению и функциям ткани, органы и системы. Этот процесс получил название дифференцировки клеток. Из каждого зародышевого листка формируются свои органы и системы, например,

Зародышевый лист

Органы

эктодерма

Нервная система, органы чувств, эпителий кожи, эмаль зубов

энтодерма

Мышечная ткань, соединительная ткань, кровеносная система, почки, половые железы

мезодерма

Эпителий средней кишки, пищеварительные железы - печень и поджелудочная железа, эпителий жабр и легких

ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ НА РАЗВИТИЕ ЭМБРИОНА.

В эмбриональном периоде развитие любого организма зависит от условий окружающей среды. Причем в большей степени эта зависимость проявляется у плацентарных животных. Яйца птиц, например, практически изолированы от окружающей среды, а оптимальную температуру для зародыша обеспечивают родители при высиживании. Эмбриональное развитие млекопитающих находится в полной зависимости от материнского организма, т. к. от него получает все необходимое для жизни.

Интенсивно делящиеся клетки зародыша весьма чувствительны к неблагоприятным воздействиям, которые могут привести к различным нарушениям в формирующимся организме. Опаснее всего воздействие химических веществ, способных проникать через плаценту в эмбрион. В частности к таким веществам относятся никотин, алкоголь, наркотики, действие радиоактивности, рентгеновых лучей, ядовитых веществ, различных медикаментов могут привести к очень тяжёлым последствиям - рождению ребёнка без рук, ног и даже без головы.

При нарушении почти любого звена эмбрионального развития возникают отклонения от нормального хода развития, т.е. аномалии.

Аномалии могут касаться органов кровообращения, дыхания, пищеварения, мочеполовой системы; возможно незаращение перегородок между предсердиями, образование добавочных селезёнок, удвоение почек и т.п

Наиболее опасными для развития зародыша являются первые три месяца беременности. В этот период плод особенно чувствителен к вирусным инфекциям, поскольку плаценты еще нет. Она формируется к концу третьего месяца беременности. Например, такое почти безопасное для взрослых и детей заболевание, как краснуха, может привести к рождению ребенка с пороком сердца, глухотой, умственной отсталостью, если мать заболеет этой болезнью в начале беременности.
Вредное влияние на развитие эмбриона оказывает употребление его родителями алкоголя, наркотиков, курение табака. Алкоголь и никотин угнетают клеточное дыхание. Недостаточное снабжение кислородом приводит к тому, что в формирующихся органах образуется меньшее количество клеток, органы оказываются недоразвитыми. Особенно чувствительна к недостатку кислорода нервная ткань. Употребление будущей матерью алкоголя, наркотиков, курение табака, злоупотребление лекарствами часто приводят к необратимому повреждению эмбриона и последующему рождению детей с умственной отсталостью или врожденными уродствами. В легких случаях наблюдается расторможенность ребенка: несобранность, неспособность к систематической работе, нерациональная двигательная активность, низкий уровень произвольного внимания, а также очень плохая память.
Эмбрион очень чувствителен к лекарственным препаратам. Поэтому беременные женщины должны их применять строго по назначению врача.
Не меньшую опасность для развития зародыша представляет загрязнение среды обитания различными химическими веществами или облучение ионизирующей радиацией.

Составление схемы факторов влияющих на плод в тетради.

- А сейчас, я вам прочту отрывок из стихотворения Али Ибн Сина «Поэма о медицине»

О детях, находящихся ещё в утробе матери:

Как следует, о том веду я речь.

Дитя в утробе матери беречь.

Ничто зловредное его пусть не коснётся,

Пусть мать питается не как придётся,

А ест еду и влагу с пользой пьёт,

Так, чтоб нормально развивался плод.

Пускай отбросов в пище будет мало,

Чтоб кровь она при этом очищала.

Как вы понимаете строки этого стихотворения?

Обсуждение стихотворения.

Учитель : Как называется процесс развития зародыша в матке женщины?

Ученик : Этот процесс называется беременностью.

Учитель :Вы становитесь взрослыми. И вам всем уже известно, что любая половая близость, может завершиться беременностью. Девочки, девушки, и даже взрослые женщины стоят перед выбором сохранить беременность или её прервать. Прежде чем пойти на страшный шаг убийства, а это действительно убийство, подумайте! А может это ваша последняя беременность и после сделанного аборта, вы никогда не будите иметь детей, и не познаете счастья материнства. Возможно, этот ребёнок был бы вашей опорой в жизни, был бы самым умным, талантливым. Действительно, для любого нормального человека уничтожение живой жизни безнравственно, греховно. Необходимо отметить, что ответственность за аборт ложиться на двоих – мужчину и женщину.

Сейчас вы прослушаете «Дневник нерожденного ребенка».

А я призываю вас только к одному: задумайтесь!

IV. Закрепление.

Подведём итоги изученного на уроке.

Фронтальный опрос или кроссворд.

Что такое онтогенез? - Какие типы онтогенеза вы знаете?
- Какие периоды он включает?
- Эмбриогенез – это……?
- Назовите стадии эмбриогенеза?
- Кратко охарактеризуйте каждую из них? (использование таблицы)
- Перечислите, какие вам известны зародышевые листки и что в последствии из них образуется?

V. Домашнее задание.

§ 35, 36 «Биология»А.А.Каменский.

Сообщение : «Почему же мы стареем…?»

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ЭМБРИОНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ

Основные этапы

Особенности каждого этапа

Схематичный рисунок

1. Образование зиготы

2. Образование бластулы

3. Образование гаструлы

4. Стадия нейрулы

5. Закладка и формирование органов – гистогенез

9

10

7

8

5

3

4

2

6

1

Кроссворд «Онтогенез. Эмбриональное развитие»

9

10

7

8

5

3

4

2

6

1

1. Клетки, образующиеся при делении зиготы и отличающиеся от клеток взрослого организма.

2. Основатель современной эмбриологии.

3. Первая клетка нового организма.

4. Этап, в процессе которого происходит закладка и формирование органов.

5. Новый организм, который развивается из оплодотворенной яйцеклетки.

6. Тип онтогенеза, характерный для насекомых, рыб и земноводных.

7. Этап, в результате которого происходит формирование важных частей зародыша.

8. Полость, находящаяся внутри шара образованного бластомерами.

9. Период онтогенеза, который начинается с оплодотворения и заканчивается появлением новой особи.

10. Временный орган в материнском организме, обеспечивающий эмбриону дыхание, питание, выделение и т.д.

Начало формы

Конспект урока по биологии в 10 классе

Тема: Индивидуальное развитие организмов

Цель: Создать условия для изучения индивидуального развития организмов.

Задачи: Образовательная - Актуализировать знания о закономерностях индивидуального развития организмов на примере позвоночных животных, об этапах зародышевого развития, о периодах постэмбрионального развития.

Развивающая – Развить понятия: онтогенез, его типы, метаморфоз, плацента, морула, бластула, бластоцель, гаструла, нейрула, эктодерма, энтодерма, мезодерма, эмбриональная индукция, периоды постэмбрионального развития: ювенильный, пубертатный, старение, прямое и непрямое развитие.

Воспитывающая – Вызвать интерес к изучаемой теме. Воспитать аккуратность ведения тетради.

Оборудование: CD диск «Виртуальная школа Кирилла и Мефодия. Биология. 10 класс», таблицы: «Индивидуальное развитие на примере ланцетника».

Ход урока

Организация урока

Оцениваю санитарно-гигиеническое состояние класса, проверяю наличие необходимого для урока оборудования. Приветствую учащихся:

Здравствуйте! Садитесь. Для начала отметим, кого сегодня на уроке нет.

Отмечаю состав класса.

Мы изучили жизненный цикл клетки, типы деления клеток, развитие половых клеток, оплодотворение. Сегодня на уроке мы с вами продолжим изучение раздела «Размножение и индивидуальное развитие организмов».

2 часа

Введение

Изучение нового материала

Что происходит после оплодотворения? На этот вопрос мы ответим сегодня на уроке. Итак, записываем тему урока в тетрадь.

Индивидуальное развитие организмов называется онтогенезом .

Онтогенез разделяют на 3 типа:

1. Личиночный – У насекомых, рыб, земноводных. Зигота быстро развивается в личинку, которая самостоятельно питается и растет. Метаморфоз – превращение личинки во взрослую особь.
2. Яйцекладный – У рептилий, птиц и яйцекладущих млекопитающих. Зародыш развивается внутри яйца, нет личиночной стадии.
3. Внутриутробный – У большинства млекопитающих и в том числе и у человека. Зародыш задерживается в материнском организме, образуется временный орган – плацента, через который организм матери обеспечивает все потребности растущего эмбриона. Оканчивается процессом деторождения.

В XIX в. Ф.Мюллер и Э.Геккель сформулировали биогенетический закон: Онтогенез (индивидуальное развитие) каждой особи есть краткое и быстрое повторение филогенеза (исторического развития) вида, к которому эта особь относится.

Большой вклад в развитие этого закона внес А.Н.Северцов. Он установил, что в индивидуальном развитии животных повторяются признаки зародышей.

- Онтогенез разделяют на 2 этапа:

эмбриональный и постэмбриональный

от образования зиготы от рождения

До рождения до смерти

Карл Бэр сформулировал закон зародышевого сходства: «эмбрионы обнаруживают, уже начиная с самых ранних стадий, известное общее сходство в пределах типа».

Рассмотрим стадии эмбрионального развития.

В тетради и на доске

В тетради

CD диск

В тетради и на доске

В тетради и на доске

CD диск

В тетради и на доске

CD диск

В тетради

Таблица

Стадии эмбрионального развития

Дробление Бластула Гаструла Нейрула

Зиготы

- Дробление зиготы начинается сразу же в яйцеводе. Первое деление происходит в вертикальной плоскости, образуются 2 одинаковые клетки – бластомеры . Они делятся еще раз, образуются 4 бластомера. Далее все они делятся в горизонтальной плоскости. Бластомеры делятся быстро, не успевают расти, поэтому комочек бластомеров – МОРУЛА – не больше зиготы. Когда бластомеров становится 32, они образуют полый шарик со стенками в один ряд клеток. Полость внутри бластулы – бластоцель.

После имплантации зародыша (внедрения бластулы в стенку матки) на одном из полюсов бластулы ее клетки начинают делиться быстрее, чем на другом, впячивается внутрь бластоцели – процесс гаструляции. Из клеток впячивания образуется второй внутренний слой клеток зародыша. Этот двухслойный шарик – гаструла .

Следующая стадия – нейрула . Происходит формирование важных частей зародыша: нервная трубка и хорда.

Теперь изучим зародышевые листки и их производные. Текст учебника на с.133-134.

Образование зародышевых листков

Эктодерма Энтодерма Мезодерма

(наружный листок) (внутренний) Хорда, мышцы

нервная система, будущий кишечник, Почки,

кожный покров, вырасты его – костный и

органы зрения печень, легкие, хрящевой

и слуха. поджелудочная скелет,

Железа. кровеносная

Система.

Все части зародыша влияют друг на друга, причем если это влияние нарушить, то развития нормального организма не происходит. Такие влияния – эмбриональная индукция. Роль индуктора – заставить окружающие ткани развиваться по другому «плану».

В тетради и на доске

CD диск

Беседа

Учебник:

с. 133-134

В тетради и на доске

CD диск

В тетради

Теперь рассмотрим постэмбриональное развитие. Начнем с периодов данного развития.

- Периоды постэмбрионального развития:

1. Ювенильный – до окончания полового созревания. Два пути развития: прямое и непрямое. Рост организма.
2. Пубертатный – период зрелости. Большая часть жизни.
3. Старение – общебиологическая закономерность, свойственная живым организмам. В определенном для каждого вида возрасте в организме начинаются изменения, снижающие возможности этого организма к приспособлению к изменяющимся условиям существования.

Смерть – прекращение жизнедеятельности организма. Без смерти не происходила бы смена поколений – одна из основных движущих сил эволюции.

Постэмбриональное развитие подразделяют на прямое и непрямое. Найдите в тексте учебника на с.136 определения данным понятиям. Зафиксируйте ответ в виде схемы:

Постэмбриональное развитие

Прямое Непрямое

Рождающийся организм имеет Образуется вначале

все основные органы, личинка, отличающаяся

своймтвенные взрослому от взрослого организма

животному (рыбы, (плоские и кольчатые

пресмыкающиеся, черви, насекомые,

птицы, млекопитающие). земноводные, ракообра-

Ные).

Закрепление изученного материала

Выполните письменно задания из учебника №5 на с.135, №3 на с.137.

Проверяю ответы учащихся. Обсуждаем изученную тему вместе с классом, отвечаем на вопрос: Что происходит после оплодотворения?

В тетради и на доске

CD диск

Учебник:

с.136

В тетради и на доске

CD диск

В тетради

Учебник:

№5 с. 135,

№3 с. 137

Обобщение урока

Предлагаю учащимся записать в дневники или тетради домашнее задание:

Изучить ξ 35, 36, 37.

Подготовиться к контрольной работе по разделу: «Размножение и индивидуальное развитие организмов».

Выставляю оценки за урок.

Д/З

Цель: сформировать у учащихся представление об индивидуальном развитии организма.

Задачи. Обучающие – сформировать понятия онтогенез, эмбриогенез, постэмбриогенез, бластула, гаструла, нейрула, гистогенез, органогенез, морула, бластоцель; познакомить с периодами онтогенеза; охарактеризовать процессы, протекающие на стадиях эмбриогенеза; познакомить с законом зародышевого сходства.

Развивающие – продолжить формирование навыков работы с книгой, с дополнительной научной литературой, немыми таблицами, интерактивной доской; развивать умение готовить сообщения, анализировать рисунки учебника, обобщать и делать выводы, выявлять закономерности.
Воспитывающие – аккуратное оформление схем в тетради, показать отрицательное влияние алкоголя, никотина, лекарственных препаратов, применяемых без назначения врача на эмбрион.

Оборудование. Таблицы «Индивидуальное развитие хордовых», «Взаимодействие развивающихся частей зародыша», «Зародышевые листки» (рисованная), мячик, Интерактивные

Ход урока.

I . Оргмомент.

II. Актуализация знаний .

Сегодня на уроке мы продолжаем изучение темы «Размножение и развитие организмов».

Фронтальный опрос.

Вспомните:

Что называется размножением?

(Способность организма воспроизводить себе подобных).

Какие Вы знаете способы размножения?

(Бесполое и половое).

В чём различие между бесполым и половым размножением?

(При бесполом размножении принимает участие одна особь и дочерние организмы наследуют идентичную генетическую информацию материнской особи, а при половом –участие принимают два организма, которые производят гаметы и при слиянии гамет образуются особи с генетической информацией от обоих родителей ).

Что такое гамета?

(Половая клетка).

Какие Вы знаете гаметы?

(Яйцеклетка и сперматозоид или спермии ).

Где они образуются?

(В половых железах).

Что называется оплодотворением?

(Процесс слияния гамет).

При каких условиях происходит оплодотворение у животных?

(Одновременное созревание гамет, встреча гамет, определённая концентрация гамет ).

В чём биологическое значение оплодотворения?

(Восстановление диплоидного набора хромосом).

Что образуется в результате оплодотворения?

(Зигота).

Что такое зигота?

(Это клетка с диплоидным набором хромосом, половина из которых получена от материнского организма, а половина – от отцовского).

Зигота – это одна клетка. Все живые организмы (грибы, растения, животные) начинают своё развитие с зиготы, то есть с одной клетки. О чём это свидетельствует?

Каким же образом из зиготы развивается целый организм? Из яйца курицы - цыплёнок, из икринки рыбы - малёк, из икринки лягушки – головастик, у млекопитающих – детёныш? Ведь зигота у большинства животных имеет микроскопические размеры, например, у млекопитающих 0,1 мм?

(Благодаря делению и росту клеток).

Правильно. Зигота претерпевает ряд изменений и благодаря вначале делению клеток, затем росту и дифференцировке клеток формируется организм. Деление клеток – рост клеток – дифференцировка клеток – это основа онтогенеза. Цель урока: изучить процесс онтогенеза, периоды онтогенеза (подробно эмбриогенез), этапы онтогенеза и процессы, протекающие на этих этапах, познакомиться с явлением эмбриональной индукции и влиянием внешней среды на развитие зародыша (эмбриона). План урока на доске.

1. Онтогенез. Этапы онтогенеза.

2. Эмбриогенез. Стадии эмбриогенеза.

Дробление
- бластула
- гаструла
- нейрула
- гистогенез и органогенез

3.Влияние частей развивающегося зародыша.

4. Влияние внешней среды на развитие зародыша.

III. Изучение нового материала .

Онтогенез.

Слово учителя.

Онтогенез (греч.ontos – сущее, genesis - происхождение) – процесс, присущий любому живому организму, независимо от сложности его организации.

Что же такое онтогенез? Найдите определение в учебнике на стр.145.

(Онтогенез – это процесс индивидуального развития особи от момента её выделения в самостоятельный организм и до конца жизни ).

Онтогенез одноклеточных организмов заключается в том, что возникшие после деления дочерние особи растут и в них происходит замена органелл материнского организма. В ходе онтогенеза у одноклеточных организмов (так же как и у многоклеточных) в ответ на изменения условий среды синтезируются определённые белки, меняется чувствительность к различным факторам внешней среды. В онтогенезе многоклеточных организмов выделяют два периода развития – эмбриональный (греч.embrion - зародыш) и постэмбриональный. Эмбриональный период начинается с момента образования зиготы и до рождения или выхода из яйцевых оболочек. Он заключается в размножении клеток, их дифференцировке и формировании тканей и органов. Постэмбриональный период начинается с момента рождения или выхода из яйцевых оболочек и до смерти. Он заключается в развитии организма, взрослении, старости и смерти. Различные периоды онтогенеза по-разному выражены у разных многоклеточных. Например, у грибов, водорослей и лишайников зародыш отсутствует. Относительная продолжительность различных периодов онтогенеза также отличается. Так, у млекопитающих наиболее продолжительным является постэмбриональный. У многих насекомых, наоборот, постэмбриональный короче, чем эмбриональный.(Подёнки). Рассмотрим подробнее этапы эмбриогенеза на примере эмбрионального развития ланцетника. (Схема на доске и в тетрадях).

Дробление Бластула Гаструла Нейрула Гистогенез Органогенез

Этапы эмбриогенеза.

Работа с интерактивной доской - этапы эмбриогенеза.

Дробление.

Первый этап эмбриогенеза называется дроблением, потому что образовавшиеся клетки не увеличиваются в размерах. Эти клетки называются бластомерами (греч. blastos – росток, meros – часть) и сильно отличаются от клеток взрослого организма. Вдавление цитоплазмы, образующееся при делении клетки на две, получило название борозд дробления. Первая борозда дробления проходит в вертикальной плоскости и зигота делится на две одинаковые клетки − стадия двух бластомеров. Бластомеры не расходятся, а делятся второй бороздой дробления так же в вертикальной плоскости, образуя четыре бластомера, затем третьей бороздой дробления в горизонтальной плоскости все четыре бластомера делятся с образованием восьми бластомеров. В дальнейшем, т. е. начиная с четвертого деления, борозды дробления чередуются: вслед за горизонтальным дроблением всегда идет вертикальное и т. д., образуется многоклеточный зародыш.

Каким способом клетки делятся?

(Митоз) .

Что предшествует митозу?

(Интерфаза ).

Какие периоды интерфазы Вы знаете?

(Пресинтетический (G1), постсинтетический (G2 ), синтетический (S)).

Митотические деления следуют быстро одно за другим. Интерфазы очень короткие, в основном состоят из синтетического периода, где происходит редупликация ДНК, постсинтетический период (G2)очень короткий, а пресинтетический (G1) отсутствует совсем. По мере увеличения числа клеток деление их становится неодновременным. Бластомеры все дальше и дальше отходят от центра зародыша, образуя полость. В конце дробления зародыш принимает форму пузырька со стенкой, образованной одним слоем клеток, тесно прилегающих друг к другу. Внутренняя полость зародыша, по началу (соприкасавшаяся) сообщавшаяся с внешней средой через щели между бластомерами, в результате их полного смыкания становится полностью изолированной.

Эта полость получила название первичной полости тела − бластоцель . Завершается дробление образованием одного многоклеточного зародыша − бластулы .

- Бластула.

У разных организмов возникающие при дроблении бластомеры располагаются по-разному (это зависит от характера распределения питательных веществ в цитоплазме яйцеклетки). У ланцетника, лягушки, бластула представляет собой полый пузырек, оболочка которого образована одним слоем бластомеров. Внутри полость - бластоцель. У птиц, например, бластоцель практически отсутствует, и бластомеры плотно прилегают друг к другу, образуя плотный шар клеток. В этом случае говорят о моруле (лат.morum – тутовая ягода).

У всех животных по размерам бластула не отличается от зиготы, то есть клетки одинаковые по размерам.
- Почему клетки маленькие по размерам?

(Не происходит роста ).

Так как митотическое деление зиготы и бластомеров не сопровождается ростом образовавшихся дочерних клеток до объема материнской, после каждого деления размеры бластулы уменьшались. То есть если диаметр зиготы 0,1 мм (млекопитающие), то и диаметр бластулы 0,1 мм. Когда число клеток бластулы достигает нескольких сотен тысяч (у разных видов по-разному), начинается следующая стадия − гаструляция (греч. gaster −желудок).

- Гаструла.

Во время гаструляции продолжающие быстро размножаться клетки становятся очень подвижными и начинают быстро перемещаться относительно друг друга. Гаструляция происходит либо путём впячивания стенки бластулы внутрь (ланцетник) (демонстрация на детском мячике), либо путём перемещения клеток бластулы, либо путём иммиграции клеток в бластоцель. В результате гаструляции зародыш становится двухслойным, у него возникают чётко выраженные пласты клеток, называемые зародышевыми листками. Наружный зародышевый листок – эктодерма (греч. ectos – снаружи, derma- кожа), внутренний – энтодерма (entos- внутри). У всех животных, кроме губок и кишечнополостных, вслед за гаструляцией или параллельно ей образуется третий зародышевый листок мезодерма (греч. mesos - средний), который образуется из клеток, лежащих на границе между эктодермой и энтодермой. В ходе гаструляции, как и во время дробления, рост клеток не происходит и зародыш на этапе гаструлы по размерам схож с зиготой. Следующим периодом эмбриогенеза является гистогенез и органогенез.

- Гистогенез и органогенез.

У позвоночных животных он начинается с образования зачатка нервной системы. Эта стадия носит название нейрула (новолат. neurula, уменьшит. от греч. neuron - нерв). У нейрулы на будущей спинной стороне зародыша обособляется часть клеток эктодермы в виде пластинки. Эктодерма спинной стороны прогибается по средней линии, края пластинки сближаются и образуется сначала желобок, затем края желобка смыкаются и образуется нервная трубка. Она оказывается погружённой под клетки эктодермы. В последующем из нервной трубки будут формироваться органы нервной системы. Спинная часть энтодермы, располагающаяся непосредственно под нервной трубкой, обособляется от остальной энтодермы и сворачивается в плотный тяж – хорду. Из остальной части энтодермы образуется мезодерма и эпителий кишечника. Таким образом образуется осевой комплекс клеток , называемый так потому, что его клетки оказывают влияние на развитие других частей зародыша. Дальнейшая дифференцировка (различия) клеток приводит к образованию тканей и органов из зародышевых листков. Каким же образом, из зиготы образуются клетки, специализированные на выполнение различных функций? Первые этапы дифференцировки определяются цитоплазмой зиготы. Ведь вещества, при образовании яйцеклетки, располагаются в цитоплазме неравномерно. И при дроблении дочерние клетки получают более или менее различные участки цитоплазмы материнской клетки. И бластомеры, имея одинаковый набор хромосом, оказываются неравноценными по составу цитоплазмы. Эти различия и определяют начальные этапы клеточной дифференцировки (различия).

Из эктодермы формируется нервная система, покровы тела (эпидермис), кожные железы, органы чувств, эмаль зубов. Из энтодермы − эпителий средней кишки, печень, поджелудочная железа, плавательный пузырь, легкие, жабры. Из мезодермы − мышцы, соединительная ткань, кости внутреннего скелета, кровь, лимфа, половые железы, органы выделения. (Демонстрация рисованной таблицы).
Таким образом, у разных видов животных одни и те же зародышевые клетки дают начало одним тем же органам. О чем это свидетельствует? (О родстве и единстве происхождения).
Изучение вопросов, связанных с индивидуальным развитием организма, занимается наука эмбриология, основателем которой по праву считается академик Российской академии наук Карл Бэр. Наблюдая за развитием зародыша курицы и зародыша млекопитающих, он обратил внимание на то, что эмбрионы всех групп позвоночных на ранних стадиях внешне очень похожи. Это позволило ему в 1828 году сформулировать закон зародышевого сходства: «В пределах типа эмбрионы на ранних стадиях сходны». Современными представлениями о зародышевых листках наука обязана А. О. Ковальскому, обнаружившему экто-, энто-, и мезодерму у всех групп хордовых.

Влияние частей развивающегося зародыша. Дифференцировка клеток. Эмбриональная индукция.

Каким же образом клети разных тканей у организмов оказываются разными по строению и функциям, т. е. дифференцируются? Ведь они все образуются из зиготы, путем деления и имеют одинаковый набор хромосом. Специальные свойства тканей определяются белками. Специфичность работы клеток зачатков органов возникает не сразу, а лишь на стадии гаструлы и нейрулы. Это было доказано немецким ученым Гансом Шпеманом. (Сообщение учащегося см. приложение 1).

.

На развивающийся зародыш оказывает влияние окружающая среда. Например: зародыш моллюсков получает из внешней среды воду, кислород, неорганические вещества. Эмбриональное развитие млекопитающих находится в полной зависимости от материнского организма, т. к. от него получает все необходимое для жизни. Тем не менее, зародыш тоже подвержен влиянию внешней среды − через материнский организм. (Сообщение учащегося с использованием таблицы см. приложение 2).

IV. Закрепление.

Подведём итоги изученного на уроке.

Что такое онтогенез?
- Какие периоды он включает?
- Эмбриогенез – это……?
- Назовите стадии эмбриогенеза?
- Кратко охарактеризуйте каждую из них? (использование интерактивной доски.)
- Что называют зародышевым листком? Назовите их?
- Какие органы развиваются из эктодермы, энтодермы, мезодермы?

V. Домашнее задание.

По учебнику Д.К. Беляева параграф 21 , записи в тетради.

Литература

1. Общая биология: Учеб. для 10-11кл. общеобразоват. учреждений/ Д.К. Беляев, П.М. Бородин, Н.Н. Воронцов; Под ред. Д.К. Беляева, Г. М. Дымшица. – М.: Просвещение, 2001.-303с.: ил.
2. Общая биология: Учеб. для 10-11кл. с углубл. изуч. биологии в шк./ Л. В. Высоцкая, С. М. Глаголев, Г. М. Дымшиц и др.; Под ред. В. К. Шумного и др.-2-е изд. Перераб. – М.: Просвещение, 2002.-544с.: ил.
3. Программное обеспечение для интерактивных досок. Биология. Молекулярная и клеточная биология 10-11 классы. Разработано «Физикон».

Приложение 1.

Сообщение учащегося.

Взаимное влияние частей развивающегося зародыша.

Для развития зародыша важен не только состав цитоплазмы различных его клеток, но и характер клеточных взаимодействий.
Уже при возникновении двух первых бластомеров каждый из них «знает» о существовании другого. У лягушки, например, бластомеры после первого дробления равноценны друг другу, и если их разделить, то из каждого бластомера разовьется нормальный головастик, который затем превратится в лягушку. Но если один из первых двух бластомеров убить, но не изолировать от другого, то из оставшегося живым бластомера начнет развиваться только половина тела зародыша.
Установлено, что некоторые части зародыша на определенной стадии развития выделяют вещества, которые заставляют окружающие их клетки развиваться в определенном направлении. Так, немецким эмбриологом Гансом Шпеманом и его последователями было выяснено, что если у зародыша на стадии гаструлы взять участок эктодермы, который должен развиваться в нервную трубку, и пересадить его в эктодерму брюшной стороны другого зародыша, находящегося примерно на той же стадии развития, то в месте трансплантации начинает развиваться сначала нервная трубка, затем другие компоненты осевых органов. Поэтому этот участок называют осевым комплексом. В результате в зародыше-хозяине возникает вторичный зародыш, который отличается от первичного лишь величиной.
Шпеман назвал это явление эмбриональной индукцией, во время которой трансплантат выступает в роли организатора, направляющего развитие окружающих клеток.
Клеточная специализация усиливается по мере роста и развития зародыша. Зигота представляет собой недифференцированную, или тотипотентную клетку − из нее возникают все типы клеток организма. Уже во время дробления по мере увеличения числа бластомеров появляется и постепенно нарастает асинхронность деления. По мере развития зародыша многие клетки перестают делиться и специализируются на выполнении тех или иных функций. Чем сильнее специализированны клетки, тем в большей степени они зависят друг от друга. В таком организме невозможно удалить какую-либо часть без ущерба для всего организма.

Приложение 2.

Сообщение учащегося.

Влияние внешней среды на развитие зародыша .

Наиболее опасными для развития зародыша являются первые три месяца беременности. В этот период плод особенно чувствителен к вирусным инфекциям, поскольку плаценты еще нет. Она формируется к концу третьего месяца беременности. Например, такое почти безопасное для взрослых и детей заболевание, как краснуха, может привести к рождению ребенка с пороком сердца, глухотой, умственной отсталостью, если мать заболеет этой болезнью в начале беременности.
Вредное влияние на развитие эмбриона оказывает употребление его родителями алкоголя, наркотиков, курение табака. Алкоголь и никотин угнетают клеточное дыхание. Недостаточное снабжение кислородом приводит к тому, что в формирующихся органах образуется меньшее количество клеток, органы оказываются недоразвитыми. Особенно чувствительна к недостатку кислорода нервная ткань. Употребление будущей матерью алкоголя, наркотиков, курение табака, злоупотребление лекарствами часто приводят к необратимому повреждению эмбриона и последующему рождению детей с умственной отсталостью или врожденными уродствами. В легких случаях наблюдается расторможенность ребенка: несобранность, неспособность к систематической работе, нерациональная двигательная активность, низкий уровень произвольного внимания, а также очень плохая память.
Эмбрион очень чувствителен к лекарственным препаратам. Поэтому беременные женщины должны их применять строго по назначению врача. Пример, в Германии, в годы войны беременным женщинам давали снотворный препарат «талидамид». Впоследствии у женщин, принимавших этот препарат, находившихся на ранних этапах беременности, дети рождались с физическими дефектами (вместо нормальных конечностей у них были конечности, похожие на ласты).
Не меньшую опасность для развития зародыша представляет загрязнение среды обитания различными химическими веществами или облучение ионизирующей радиацией.

Подготовка к ЗНО. Биология.
Конспект 39. Онтогенез. Жизненный цикл

Онтогенез – индивидуальное развитие особи, совокупность ее взаимосвязанных преобразований, закономерно совершающихся в процессе осуществления жизненного цикла от момента образования зиготы до смерти.
У многоклеточных животных, размножающихся половым способом, онтогенез подразделяется на периоды:
1. эмбриональный (от образования зиготы до рождения или выхода из яйцевых оболочек),
2. постэмбриональный (от выхода из яйцевых оболочек или рождения до смерти организма) периоды.
Гаметы или половые клетки – гаплоидные клетки, образующиеся в половых железах и образующие при слиянии зиготу.
Гаметогенез – процесс развития гамет. Процесс образования сперматозоидов называется сперматогенезом , а образование яйцеклеток – овогенезом .

Эмбриональный период

Дробление – это ряд последовательных митотических делений зиготы, в результате которых огромный объем цитоплазмы яйца разделяется на многочисленные, содержащие ядра клетки меньшего размера. В результате дробления образуются клетки, которые называют бластомерами. От обычного деления отличает то, что вновь образовавшиеся бластомеры не увеличиваются в размерах. Завершается образованием бластулы.
Бластула – однослойный зародыш. Состоит из слоя клеток – бластодермы , ограничивающей полость – бластоцель . Бластула начинает формироваться на ранних этапах дробления благодаря расхождению бластомеров. Возникающая при этом полость заполняется жидкостью.
Гаструляция – образование зародышевых листков в бластуле. В результате гаструляции образуется двухслойный, а затем трехслойный зародыш (у большинства животных) – гаструла. Первоначально образуются наружный (эктодерма ) и внутренний (энтодерма ) слои. Позже между экто- и энтодермой закладывается третий зародышевый листок – мезодерма .
Зародышевые листки – отдельные пласты клеток, занимающие определенное положение в зародыше и дающие начало соответствующим органам и системам органов. Зародышевые листки возникают не только в результате перемещения клеточных масс, но и в результате дифференциации сходных между собой, сравнительно однородных клеток бластулы.
Дифференциация – процесс появления и нарастания морфологических и функциональных различий между отдельными клетками и частями зародыша. В зависимости от типа бластулы и от особенностей перемещения клеток, различают следующие основные способы гаструляции: инвагинация, иммиграция, деламинация, эпиболия.
Иммиграция – «выселение» части клеток бластодермы в полость бластоцеля (высшие позвоночные). Из этих клеток образуется энтодерма.
Деламинация встречается у животных, имеющих бластулу без бластоцеля (птицы). При таком способе гаструляции клеточные перемещения минимальны или совсем отсутствуют, так как происходит расслоение – наружные клетки бластулы преобразуются в эктодерму, а внутренние формируют энтодерму.
Эпиболия происходит, когда более мелкие бластомеры анимального полюса дробятся быстрее и обрастают более крупные бластомеры вегетативного полюса, образуя эктодерму (земноводные). Клетки вегетативного полюса дают начало внутреннему зародышевому листку – энтодерме.
При образовании мезодермы происходит образование вторичной полости тела, или целома .
Органогенез – процесс формирования органов в эмбриональном развитии.

Выделяют две фазы:
1. нейруляция – образование комплекса осевых органов (нервная трубка, хорда, кишечная трубка и мезодерма сомитов), в который вовлекается почти весь зародыш;
2. построение остальных органов , приобретение различными участками тела типичной для них формы и черт внутренней организации, установление определенных пропорций (пространственно ограниченные процессы).
Нейрула – зародыш на стадии нейруляции. Материал, используемый на построение нервной системы у позвоночных животных, – нейроэктодерма, входит в состав дорсальной части эктодермы. Располагается над зачатком хорды.
Теория зародышевых листков Карла Бэра: возникновение органов обусловлено преобразованием того или иного зародышевого листка – экто-, мезо- или энтодермы. Некоторые органы могут иметь смешанное происхождение, то есть они образованы при участии сразу нескольких зародышевых листков. Например, мускулатура пищеварительного тракта является производным мезодермы, а его внутренняя выстилка – производное энтодермы.
Эмбриональная индукция – это взаимодействие между частями эмбриона, в процессе которого одна его часть – индуктор, – контактируя с другой частью – реагирующей системой, – определяет направление развития последней.

Постэмбриональный период развития

Постэмбриональный период развития начинается в момент рождения или выхода организма из яйцевых оболочек и продолжается вплоть до его смерти.

Различают два основных типа постэмбрионального развития:

1. прямое;

2. с превращением.
Жизненный цикл – закономерная смена всех поколений (онтогенезов), характерных для данного вида живых организмов. Следует четко отличать онтогенез(-ы) жизненного цикла (характеристику вида) от онтогенеза (развития отдельной особи от момента ее появления до момента смерти или деления).
По количеству поколений (онтогенезов) в жизненном цикле:
1. Простой: цикл включает одно поколение.
2. Сложный: цикл включает два и более поколения; такой жизненный цикл характерен, например, для многих кишечнополостных (чередование поколений полипов и медуз), для большинства трематод (чередование поколений марит, спороцист и редий).
Регенерация – способность живых организмов со временем восстанавливать повреждённые ткани, а иногда и целые потерянные органы. Регенерацией также называется восстановление целого организма из его искусственно отделённого фрагмента (например, восстановление гидры из небольшого фрагмента тела или диссоциированных клеток). У протистов регенерация может проявляться в восстановлении утраченных органоидов или частей клетки.