Конспект урока по теме: «Онтогенез животных. Эмбриональное развитие организмов»

Дата:_______

Группа_______

Тема: «Онтогенез животных. Эмбриональное развитие организмов»

Цель. Сформировать у обучающихся представление об онтогенезе как общебиологическом понятии и процесса развития организмов в эмбриональный период

Обучающие: изучить онтогенез животных; охарактеризовать процессы образования бластулы, гаструлы, тканей и органов, дифференциации зародышевых листков на примере ланцетника; расширить и систематизировать знания обучающихся об онтогенезе одноклеточных и многоклеточных организмов;

Развивающие: продолжить развитие умений сравнивать и анализировать, находить причинно-следственные связи, давать характеристики основным периодам онтогенеза;

Воспитательные: содействовать формированию у обучающихся понимания роли влияния окружающей среды на онтогенез.

Формируемые компетенции:

ОК 01. Выбирать способы решения задач профессиональной деятельности применительно к различным контекстам.

ОК 02. Использовать современные

средства поиска, анализа и интерпретации информации и информационные технологии для выполнения задач профессиональной деятельности.

Основные понятия: онтогенез, эмбриогенез, эмбриология; стадии эмбриогенеза: дробление, бластула, гаструла, нейрула, органогенез; зародышевые листки: эктодерма, энтодерма, мезодерма; целом; осевой комплекс органов: нервная трубка, хорда, кишечная трубка.

Тип урока: комбинированный

Оборудование: компьютер, презентация, учебник, карта работы на уроке, дидактические карточки, портреты учёных.

Ход урока

1. Организационный момент

2. Проверка домашнего задания.

Работа с дидактическим материалом. (работа по вариантам)

Какие из перечисленных ниже особенностей строения характерны для половых клеток: А-сперматозоидов; Б-яйцеклеток?

Особенности строения: 1- крупные размеры, 2-большой объём цитоплазмы, 3-при делении образуется одна клетка, 4-малый объём цитоплазмы, 5- наличие хвоста, 6- малые размеры, 7- наличие акросомы, 8 запасы желтка, 9-гамета, 10-образуется при мейозе.

1вариант. А 4,5,6,7,9,10.

2 вариант.Б 1,2,3,8,9,10.

Обменяйтесь своими работами, проверка по эталону, оценивание.

1. Актуализация знаний

Вспомните:

-Что называется размножением?

(Способность организма воспроизводить себе подобных)

-Какие способы размножения вы знаете? (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).

-Где они образуются? (в половых железах)

-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? (о родстве и единстве происхождения).

1. Целеполагание

Вводная беседа преподавателя (с использованием презентации):

СЛАЙД1

- Посмотрите на слайд. Что здесь изображено, как вы думаете? (развитие разных животных)

- Внимательно рассмотрите первый этап развития – зиготу. Отличается ли она у разных животных? (нет)

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

(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.

1. Определение темы и цели урока

Давайте определим тему нашего занятия.

Онтогенез животных. Эмбриональное развитие организмов.

СЛАЙ2

1. Изучение нового материала

СЛАЙД3

Онтогенез- это совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований, происходящих в организме животного от момента его зарождения (образования зиготы) до смерти. (работа с картой задание 1А)

СЛАЙД4

Этот термин был введен в науку известным немецким биологом Эрнстом Геккелем в1866г.

-В каком случае, на ваш взгляд, клеточный и жизненный циклы (онтогенез) совпадут? ( У одноклеточных бактерий и протистов онтогенез практически совпадают с клеточным циклом. Он начинается с момента деления материнской клетки и заканчивается очередным делением этого организма или смертью)

В процессе индивидуального развития происходит постепенная реализация наследственной информации, полученной от родителей.

Беседа с элементами постановки проблемных вопросов.

-Вспомните, из курса зоологии, какие типы онтогенеза выделяют?

(У животных выделяют три типа индивидуального развития: личиночный, яйцекладный и внутриутробный).

-Личиночный тип развития характерен для…(продолжите фразу )… многих беспозвоночных (кишечнополостные, двустворчатые моллюски, ракообразные, насекомые)и позвоночных (рыбы и амфибии).

У этих животных после раннего выхода из яйцевых оболочек организм некоторое время живёт в форме личинки, существенно отличающейся по внешнему виду от взрослой формы. В конце личиночной стадии обычно происходит метаморфоз –превращение личинки во взрослую особь.

У амфибий из икринки развивается личинка (головастик), которая резко отличается от взрослых животных не только по строению, но и по образу жизни и среде обитания. У головастика, как у рыб, имеются жабры, орган боковой линии, хвост, двухкамерное сердце, один круг кровообращения. По достижении личинкой определённого уровня развития головастик превращается во взрослую особь. Наличие личиночной стадии в развитии земноводных и других животных обеспечивает им возможность жить в разных средах и использовать разные источники пищи. Так, головастик живёт в воде и питается растительной пищей, а взрослые лягушки и жабы ведут в основном наземный образ жизни и питаются животной пищей. Такое явление наблюдается также у многих насекомых.

-Какое значение на ваш взгляд имеет такой тип развития? (Смена среды обитания и, как следствие, смена образа жизни животного при переходе его от личиночной стадии к взрослому организму снижает внутривидовую конкуренцию. Кроме того, у некоторых малоподвижных или прикрепленных животных (коралловые полипы, устрицы, мидии) свободноплавающая личинка способствует расселению вида, расширению его ареала. Это позволяет избежать перенаселения, которое повлекло бы за собой усиление конкуренции за пищу, и другие ресурсы, угрожающие выживанию вида).

-Яйцекладный тип онтогенеза характерен для…(продолжите фразу)…пресмыкающихся, птиц и яйцекладущих млекопитающих (утконоса, ехидны), яйцеклетки которых богаты желтком. Зародыш таких видов развивается внутри яйца. Личиночная стадия у них отсутствует.

- Внутриутробный тип развития наблюдается для…(продолжите фразу)… у большинства млекопитающих, включая и человека. При этом развивающийся зародыш задерживается в материнском организме, где благодаря образованию плаценты потребности растущего эмбриона(питание, дыхание, выделение и др.) обеспечиваются организмом матери. Внутриутробное развитие оканчивается процессом деторождения.

СЛАЙД5

-В онтогенезе выделяют два периода-эмбриональный и постэмбриональный.

СЛАЙД6

Эмбриональный период (эмбриогенез) (от греч. émbryon — зародыш, génesis — развитие)- зародышевое развитие организма от образования зиготы до рождения или выхода из яйцевых оболочек.

Работа с информационными картами: краткие исторические сведения ученых об этапах развития эмбриологии.

Обучающиеся работают с информационными листами, отмечают основные этапы развития эмбриологии.

Информационная карта.

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 организмам родителей. Такое мнение продержалось в течение 2000 лет.

В XVII 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 угодиях. 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 непохож 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 накапливались знания по эмбриологии.

Основателем современной научной эмбриологии по праву К.М. Бер, (показ портрета), который в 1828 году на основе фундаментальных наблюдений, над развитием зародышей некоторых животных сформулировал закон зародышевого сходства.

Заслуга создания эволюционной эмбриологии принадлежит русским учёным А.О. Ковалевскому и И.И. Мечникову (показ портретов), которые установили этапы эмбрионального развития.

В настоящее время изучение индивидуального развития проводится на основе достижений генетики, молекулярной биологии, генетической инженерии.Классическая эмбриология превратилась в важнейшую по своему практическому значению отрасль науки о жизни- биологию развития

-Каков научный вклад А.О. Ковалевского и И.И. Мечникова в создание эволюционной эмбриологии?

СЛАЙД6

Эмбриональное развитие большинства животных проходит по единому плану и включает несколько стадии: дробление, гаструляция, нейруляция, гисто и органогенез.

Рассмотрим эмбриональное развитие на примере примитивного хордового животного-ланцетника.

Демонстрация презентации. Рассказ учителя с демонстрацией рисунков презентации учебного материала, объяснение процесса эмбриогенеза, этапов формирование зародышевых листков.

По рассказу учителя (параллельно) учащиеся заполняют таблицу в рабочей тетради:

Через некоторое время после оплодотворения зигота начинает делиться путем митоза. Образующиеся при этом многочисленные клетки называют бластомерами. При делении бластомеры не расходятся и не увеличиваются в размерах. С каждым последующим делением их они становятся все мельче и мельче. Деление приводящее к увеличению числа клеток без их роста называется дроблением. В результате дробления зиготы зародыш становится многоклеточным, сохраняя примерно тот же объем.

Этот процесс завершается образованием однослойного многоклеточного зародыша-бластулы. В типичном случае она напоминает полый шар со стенкой из одного ряда бластомеров (бластодермой) и центральной полостью, заполненной жидкостью (бластоцелем).

В ходе дальнейшего развития бластоцель превращается в первичную полость тела, характерную только для круглых червей.

После дробления идет процесс гаструляции, который у ланцетника осуществляется путём впячивания части бластодермы в бластоцель. В результате этих перемещений клеточного материала образуется гаструла-чашевидный зародыш, состоящий из двух слоёв, или зародышевых листков: наружного-эктодермы и внутреннего-энтодермы. Полость гаструлы, называемая также первичной кишкой, связана с внешней средой через отверстие, которое называется первичным ртом, или бластопором. У червей, моллюсков и членистоногих бластопор в дальнейшем превращается в рот. Эти животные образуют группу первичноротых. Губки и кишечнополостные заканчивают свое развитие на стадии образования двух зародышевых листков. У остальных животных в процессе гаструляции, или после её завершения образуется ещё и третий зародышевый листок- мезодерма. У хордовых животных она формируется в виде парных карманоподобных впячиваний эпителия первичной кишки в пространство между эктодермой и энтодермой. В итоге от первичной кишки отшнуровываются замкнутые пузырьки, или мешочки, с полостью внутри. Они и представляют собой зачатки мезодермы, а полость внутри пузырьков-вторичную полость тела.

После завершения гаструляции у зародыша хордовых начинается- органогенез-процесс образования осевых органов-нервной трубки, хорды и пищеварительной (кишечной) трубки. Из эктодермы, расположенной над хордой, образуется нервная пластинка. В дальнейшем боковые края пластинки приподнимаются, а её центральная часть опускается,образуя нервный желобок. Постепенно желобок превращается в лежащую под эктодермой нервную трубку- зачаток центральной нервной системы. Процесс образования нервной трубки носит название –нейруляции.

Одновременно с образованием мезодермы из энтодермы образуется хорда-гибкий скелетный тяж, расположенный у эмбрионов всех хордовых под нервной трубкой.

Впоследствии хорда у позвоночных животных замещается позвоночником, и только у некоторых низших позвоночных (осетровые, кистепёрые, двоякодышащие) она сохраняется в течение всей жизни. Остальная энтодерма дает начало пищеварительной трубке, расположенной под хордой, и имеет название кишечной энтодермы.

Осевой комплекс органов зародыша определяет двустороннюю симметрию тела. Стадия, на которой осуществляется закладка осевых органов, называется нейрулой.

Дальнейшая дифференцировка клеток каждого зародышевого листка приводит к образованию тканей и органов, т.е. к гисто- и органогенезу.

СЛАЙД8-15

Работа с книгой. «дифференциация зародышевых листков на ткани и органы у хордовых».

Вопросы и задания.

-Найдите в тексте 3.3.2 с.112 описание дробления зиготы лягушки, сравните его с дроблением зиготы ланцетника. Охарактеризуйте состояние бластул ланцетника и лягушки. В чём проявляется их сходство и различие?

(У низших хордовых, мелких примитивных животных, например, у ланцетника, яйцеклетки мелкие, с небольшим количеством желтка. Дробление у них полное, равномерное. У низших позвоночных, более сложно устроенных и развивающихся в воде (рыбы, земноводные), яйцеклетки крупнее, содержат запас желтка, который распределен неравномерно и концентрируется на одном из полюсов. Дробление у них полное но неравномерное.).

Работа по презентации (с учебником): объяснение взаимного влияния частей зародыша.

Процесс дифференциации клеток в значительной степени обусловлен влиянием друг на друга частей развития оплодотворенной яйцеклетки лягушки установлено, что строго определённые клетки, занимающие соответствующее место в бластуле дают начало строго определенным зачаткам органов. При этом удалось выяснить какие группы клеток дают начало нервной трубке, хорде, мезодерме, кожному эпителию. Чем же вызывается преобразование тех или иных клеток зародыша в конкретные ткани.

Впервые выяснением этого вопроса занялся немецкий ученый Г.Шпеман, который в в 1935г. За свои исследования был удостоен Нбелевской премии. На стадии ранней гаструлы он вырезал часть зачатка хордомезодермы у одного зародыша лягушки и пересаживал Его под кожную эктодерму другому зародышу. В месте контакта у второго зародыша появлялась дополнительная нервная трубка. Следовательно, в процессе эмбриогенеза один зачаток влиял на другой, определяя путь его развития. Такое влияние было названо эмбриональной индукцией. Эмбриональная индукция (от лат. Индуктус-побуждение) является важнейшим фактором развития всех многоклеточных животных. Она реализуется как на тканевом уровне, так и на уровне отдельных клеток.

-Что называют эмбриональной индукцией?

1. Систематизация и закрепление изученного материала

1.Выполнение заданий по карте работы на уроке (с задания 2 Б до 4)

(проверка выполнения заданий)

2. Блиц опрос (при наличии времени):

• Что развивается из зиготы?

• Чем характеризуется процесс дробления?

• Как образуется бластула?

• Как формируется гаструла?

• Где образуется первичное ротовое отверстие?

• Как называются зародышевые листки у гаструлы?

• Какие животные всю жизнь живут на стадии гаструлы?

• Где закладывается и как называется третий зародышевый листок?

• Какие системы органов формируются из эктодермы, энтодермы и мезодермы?

• В какой последовательности закладываются системы органов в процессе онтогенеза?

1. Итог урока .Рефлексия.

2. Домашнее задание.

Нарисовать в тетради стадии эмбрионального развития.

Карта работы на уроке

ОНТОГЕНЕЗ ЖИВОТНЫХ. ЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ОРГАНИЗМОВ

1. Выберите правильные варианты.

А) Совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований, происходящих в организме животного от момента его зарождения (образования зиготы) до смерти: онтогенез, размножение, цикл развития, эмбриогенез.

Б) Полый пузырек, стенка которого образована одним слоем клеток, — стадия эмбрионального развития животных: бластула, бластодерма, бластоцель.

2. На рисунке изображена одна из стадий развития зародыша. Назовите ее, введите обозначения.

3. К этапам эмбриогенеза, подберите соответствующее описание..

1. Дробление 2. Гаструляция 3. Гисто- и органогенез

А — происходит движение клеток, образуются зародышевые листки, появляются морфологические и функциональные различия между отдельными клетками и частями зародыша, формируется двуслойный зародыш

Б — происходит дальнейшее клеточное деление, рост и дифференциация частей зародыша, начинается образование и развитие органов из зародышевых листков

В — происходит деление зиготы митозом, образование бластомеров, формирование однослойного многоклеточного зародыша

4. Заполните таблицу.