Методическая разработка урока по теме «Онтогенез – индивидуальное развитие организма. Эмбриональный период»

«Онтогенез – индивидуальное развитие организма. Эмбриональный период» (урок биологии в 10 классе)

Составила: Максимова Татьяна Александровна,

учитель биологии ГБОУ СОШ №1 с. Обшаровка

План урока: I. Оргмомент. Эпиграф к уроку

“Древние мудрецы считали, что в мире есть три великие тайны: тайна любви, тайна смерти и тайна рождения. И, пожалуй, тайна рождения – есть самая великая на Земле, так как позволяет человеку прикоснуться к вечности. Рождение ребенка – вот самое удивительное чудо!

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

Фронтальный опрос. Вспомните: Что называется  размножением?

Овеет: Способность организма  воспроизводить себе подобных.

Какие Вы знаете способы размножения? Ответ ученика: Бесполое и половое.

В чём различие между бесполым и половым размножением?

Ответы учащихся: При бесполом размножении принимает участие одна особь и дочерние организмы наследуют   идентичную генетическую информацию материнской , 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? Ответ: Половая клетка. Какие Вы знаете гаметы? Ответ: Яйцеклетка  и сперматозоид или спермии.

Где они образуются? Ответ: В половых железах.

Что называется оплодотворением? Ответ: Процесс слияния гамет.

В чём биологическое значение оплодотворения? Ответ: Восстановление диплоидного набора хромосом.

Что образуется в результате  оплодотворения? Ответ: Зигота

Что такое зигота? Ответ: Это клетка с диплоидным набором хромосом, половина из которых получена от материнского организма , а половина – от отцовского

Учитель. Зигота – это одна клетка. Все живые организмы (грибы, растения, животные) начинают своё развитие с зиготы, то есть с одной клетки. О чём это свидетельствует? Ответ: О родстве и единстве происхождения. Возникает Проблемная ситуация.

Развитие любого организма начинается из одной клетки. Из икринки рыбы - малёк, из икринки лягушки – головастик, у млекопитающих – детёныш. У человека из микроскопической клетки образуется целый организм с тканями и органами. Каким образом из микроскопической клетки развивается целый организм? (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.

Вопросы к классу: Остановимся на понятии онтогенеза более подробно

*Что такое онтогенез? *Чем отличается онтогенез у одноклеточных от онтогенеза многоклеточных? * Какие типы онтогенеза различают у животных?

на доске схема «Типы онтогенеза». Вам необходимо заполнить недостающие названия Перечислить особенности.

* Чем заканчивается эмбриональный период эмбриогенеза у крокодила? * Каковы функции плаценты?

Ребята, давайте вспомним периоды онтогенеза. Я предлагаю вам дописать формулу онтогенеза ОНТОГЕНЕЗ=…+…

Сегодня мы остановимся на первом периоде онтогенеза. Сформулируйте тему нашего урока. Какую информацию вы должны получить, чтобы изучить данную тему?

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).

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: мультимедийная презентация, интерактивная доска, таблица «Онтогенез у животных», карточки с заданиями и тестами, портреты ученых – К.М.Бэра, И.И.Мечникова, А.О.Ковалевского, А.Н.Северцова, Э.Геккеля и Ф.Мюллера.

III. Изучение нового материала. 1. Краткая историческая справка. Изучением вопросов, связанных с индивидуальным развитием организмов, занимается эмбриология (от греческого связанных с индивидуальным развитием организмов, занимается Эмбриология( embryon – зародыш). Основателем современной эмбриологии по праву считается академик Российской академии К.М.Бэр. В 1828 г. он опубликовал сочинение «История развития животных», в котором на основе фундаментальных наблюдений над развитием куриного зародыша и зародышами млекопитающих положил начало учению о зародышевых листках и сформулировал закон зародышевого сходства. К.М.Бэр доказал, что человек развивается по единому плану со всеми позвоночными животными. Современным представлениям о зародышевых листках, наука обязана А.О.Ковалевскому, который обнаружил эктодерму, энтодерму и мезодерму у всех групп хордовых. Мысли Ч.Дарвина, работы К.Бэра, А.О.Ковалевского, И.И. Мечникова и др. ученых эмбриологов подготовили почву для создания немецкими учеными Ф.Мюллером и Э. Геккелем биогенетического закона, согласно которому онтогенез, т.е. индивидуальное развитие вида, есть краткое повторение филогенеза – исторического развития вида которому он относится. Большой вклад в развитие биогенетического закона внес российский ученый -академик А.Н.Северцов. Им было установлено, что в индивидуальном развитии животных повторяются признаки не взрослых предков, а их зародышей.

Периоды онтогенеза: 1.Эмбриональный (от образования зиготы до рождения или же выхода из яйцевых оболочек) 2.Постэмбриональный (от выхода из яйцевых оболочек или рождения до смерти) Эмбриональный период развития у животных:

1-й этап – Дробление, через несколько часов с момента образования зиготы, образовавшейся в результате оплодотворения, начинается сразу же в яйцеводе. Первое деление происходит в вертикальной плоскости, и образуются две одинаковые клетки – бластомеры. Они не расходятся, а делятся еще раз, в результате чего образуются уже 4 бластомера. Далее они делятся, но уже в горизонтальной плоскости. Деление бластомеров быстро следуют одно за другим, и они не успевают расти. Поэтому на начальных стадиях дробления комочек бластомеров, который называется морула, не превосходит по своим размерам зиготу. При 32 бластомерах образуется полый шарик со стенками в один ряд клеток – бластула. Полость внутри бластулы бластоцель. Вопрос учителя: Каким способом клетки делятся? Ответ (Митоз).

Митотическое деление зиготы и бластомеров не сопровождается ростом образовавшихся дочерних клеток до объема материнской, и размеры бластомеров в результате последовательных делений прогрессивно уменьшаются. У всех животных по размерам бластула не отличается от зиготы, то есть клетки одинаковые по размерам.
Учитель: Почему клетки маленькие по размерам? Ответы: (Не происходит роста).

Для дробления характерны и другие черты, свойственные всем видам животных. Например, все клетки в бластуле имеют диплоидный набор хромосом, одинаковы по строению и отличаются друг от друга главным образом по количеству содержащегося в них белка. Это не

специализированные клетки. Другой особенностью дробления является чрезвычайно короткий митотический цикл бластомеров по сравнению с клетками взрослого организма. Во время очень короткой интерфазы происходит только удвоение ДНК. Еще очень важная черта дробления – то, что цитоплазма зиготы при делении не перемещается. Завершается процесс дробления имплантацией зародыша в полость матки. (работа по таблице и рисунку 55 стр.132 учебника, авторы: Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. и учебника, авторов: Захарова В.Б., Мамонтова С.Г., Сонина Н.И. и Захаровой Е.Т.- профильный уровень рис.7.1. , стр. 219.)

2-й этап – Гаструляция начинается когда количество клеток бластулы достигает нескольких сотен или тысяч. ( образование второго зародышевого листка- энтодермы.)

Грубой моделью процесса гаструляции может быть опыт с проколотым детским мячом. Детские двухцветные резиновые мячи разделены по экватору полосой. Если мяч сложить таким образом, чтобы образовался колпачок или чаша, краем которого будет полоса, то получится упрощенная модель гаструлы ланцетника. В этом случае роль эктодермы будет выполнять поверхность, окрашенная одним, а роль энтодермы – поверхность с другим цветом. Полость внутри бластулы – первичная кишка, отверстие, которое ведет в нее – первичный рот. Из клеток лежащих между экто- и энтодермой образуется мезодерма, кроме кишечнополостных и губок. Вследствие появления мезодермы зародыш становится трехслойным. Полость внутри гаструлы называется первичной кишкой, а отверстие, которое в нее ведет – первичным ртом.

На месте первичного рта образуется анальное отверстие, а на противоположном полюсе зародыша – вторичный (настоящий) рот. Поэтому млекопитающих (как и всех хордовых животных) относят к вторичноротым. Сущность процесса гаструляции заключается в перемещении клеточных масс. Клетки зародыша практически не делятся и не растут. Однако на этой стадии начинается использование генетической информации клеток зародыша, появляются первые признаки дифференцировки.

3-й этап – Нейрула (первичный органогенез: образуются нервная трубка, хорда, кишечная трубка). При образовании нервной трубки часть клеток эктодермы, образует сначала пластинку, затем желобок на спинной стороне зародыша. Края этого желобка замыкаются, и образуется нервная трубка, лежащая под эктодермой. В дальнейшем, на переднем конце нервной трубки, образуется головной мозг, на задней – спинной мозг. Вся остальная эктодерма – зачаток кожного эпителия. Спинная часть энтодермы под нервным зачатком, обособляется от остальной энтодермы и сворачивается в плотный тяж – хорду. Из оставшейся части энтодермы развивается мезодерма и эпителий кишечника. Дальнейшая дифференцировка клеток зародыша приводит к возникновению многочисленных производных зародышевых листков – органов и тканей. Таким образом, уже на ранних стадиях эмбрионального развития онтогенеза из внешне одинаковых бластомеров развиваются различные по строению и функциям ткани, органы и системы органов.

Этот процесс получил название дифференцировки клеток.

Чем он обусловлен? Найдем ответ на этот вопрос.

Он обуславливается тем, что в различных клетках зародыша активируются различные строго определенные группы генов. Это приводит к различиям в химических реакциях, которые в них протекают, и в строении структур составляющих бластомеры. С морфологической точки зрения дифференцирование выражается в том, что образуется несколько сотен типов клеток специфического строения, отличающиеся друг от друга. С биохимической точки зрения специализация клеток заключается в синтезе определенных белков, свойственных только данному типу клеток. В коже, в клетках эпителия, синтезируется кератин, в эритроцитах – гемоглобин, в клетках островной ткани поджелудочной железы – инсулин и т.п. При дальнейшей дифференцировке клеток, входящих в состав зародышевых листков, образуются органы Самостоятельная работа учащихся по учебнику Каменского А.А.(стр. 134 ), работа на ИД (интерактивной доске). Подписать рисунок «Зародышевые листки», а также заполнение таблицы «Дифференцировка клеток» (см. Приложение2) Взаимодействие частей зародыша Эмбриональная индукция.

Учитель. Каким же образом клетки 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. Сообщение учащегося.(см. Приложение 3)

1. Влияние условий окружающей среды на развитие эмбриона.

Учитель. На развивающийся зародыш оказывает влияние окружающая среда. В эмбриональном периоде развития любого организма зависит от условий окружающей среды. В большей степени эта зависимость проявляется у беспозвоночных животных. Яйца птиц практически изолированы от окружающей среды, а оптимальная температура для зародыша обеспечивают родители при высиживании. У плацентарных млекопитающих посредником между зародышем и окружающей средой является организм матери, от которого эмбрион получает питание, кислород, тепло. Сообщение учащегося « Влияние условий окружающей среды на развитие эмбриона» (см. Приложение 4)

5. Работа учащихся, заполнение словаря биологических терминов(см. Приложение 6)

Закрепление. Выполните задание. На доске записаны название органов. Вы должны напротив каждого органа записать название зародышевого листа из которого этот орган развивается.

Название органов: лёгкие, позвоночник, спинной мозг, орган зрения, яичники, кишечник, скелет.

: Кто выполнит задание на доске?

Ученик выполняет предложенное задание, а остальные выполняют тест

Образец выполненного задания.

легкие – энтодерма

позвоночник – энтодерма

• спинной мозг – эктодерма

• орган зрения – эктодерма

• яичники – мезодерма

• кишечник – энтодерма

• скелет – мезодерма

• 1.Период дробления завершается образованием

• а) гаструлы

• б) нейрулы

• в) бластулы

• 2. Ногти и волосы развиваются из

• а) мезодермы

• б) энтодермы

• в) эктодермы

• 3. Стадия однослойного зародыша называется

• а) нейрулой

• б) бластулой

• в) гаструлой

• 4. Внутренний зародышевый листок называется

• а) энтодермой

• б) эктодермой

• в) мезодермой

• 5. Двуслойная стадия зародыша называется

• а) бластула

• б) гаструла

• в) нейрула

• правильные ответы ввбаб

Домашнее задание: § 36,37 (уч. А.А.Каменский), §7.1-7.2.3. (уч. В.Б. Захаров) заполнить таблицу «Словарь биологических терминов», используя «Краткий словарь биологических терминов», автор Ф. Реймерс

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» (Приложение 4).

Каждый человек имеет право на жизнь, и пусть ваша жизнь будет счастливой. Сегодня, придя домой, поблагодарите своих родителей за то, что они сделали самый дрогой подарок - они подарили вам жизнь

7