Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Болгова Ольга Васильевна
учитель биологии и химии 1 категории
МБОУ «Сарманайская СОШ» Шарлыкского района
Биология. 10 класс. УМК Захаров В.Б., Н.И.Сонин. Учебник: В.И. Сивоглазлв, И.Б. Агафонова, Е.Т. Захарова. Биология общая биология 10-11 классы , базовый уровень, -М. : Дрофа, 2012.
Тема урока: Оплодотворение
Место урока в системе уроков по теме – седьмой урок в разделе «Организм» и двадцать второй по календарно-тематическому планированию
Цель: актуализировать и углубить знания учащихся об оплодотворении и его биологическом значении, раскрыть сущность оплодотворения и биологический смысл двойного оплодотворения у цветковых растений.
Задачи:
образовательная - расширить и углубить знания об оплодотворении и его значении.
развивающая – развить познавательную активность учащихся, совершенствовать навыки самостоятельной работы, активизировать логическое мышление, умение самостоятельно формировать выводы. Формировать умение работать индивидуально, оценивать возможности. Развить понятия: оплодотворение, зигота, двойное оплодотворение, микроспоры, пыльцевое зерно, мегаспоры, зародышевый мешок.
воспитательная: вызвать интерес к изучаемой теме.
Тип урока: комбинированный
Планируемые предметные результаты:
Ученик должен
иметь представление о процессе оплодотворения; о двойном оплодотворении у растений;
знать понятия: «спорофит», «гаметофит», «зигота», «семязачаток», «эндосперм»;
уметь объяснять этапы оплодотворения у животных и растений, двойное оплодотворение у растений.
Обеспечение: таблицы «Оплодотворение», «Двойное оплодотворение у растений»,
микропрепараты.
Структура урока:
1.Что такое оплодотворение?
2.Какие существуют типы оплодотворения.
3.В чем заключается процесс двойного оплодотворения?
4.Значение искусственного оплодотворения в растениеводстве и животноводстве.
Ход урока
I.Мотивация знаний:
1.Какие основные способы размножения вы знаете?
2.Как происходит созревание половых гамет? (ответ сопровождается иллюстрацией таблицы)
3.Работа по карточкам- Какие утверждения верны?
1.В половых клетках одинарный набор хромосом.(+)
2.Яйцеклетки образуются в семенниках. (-)
3.Сперматозоид имеет головку, шейку и хвостик. (+)
4.Сперматозоидов образуется во много раз больше, чем яйцеклеток. (+)
5.В яйцеклетках находится запас питательных веществ.(+)
6. Половые клетки образуются в результате митоза. (-)
7.Процесс образования женских и мужских гамет не имеет отличий. (-)
8. При половом размножении возникает новая комбинация генов. (+)
9.Во время мейоза парные (гомологичные) хромосомы сливаются и могут обмениваться участками.(+)
10. В клетках тела имеется одинарный набор хромосом. (-)
11. При оплодотворении восстанавливается двойной набор хромосом.(+)
12. Появление полового процесса – ароморфоз в ходе эволюции. (+)
II .Открытие новых знаний
Учитель: для того, чтобы осуществлялось половое размножение организму недостаточно просто сформировать половые клетки - гаметы в ходе овогенеза и спермататогенеза, надо обеспечить возможность их встречи, т.е. должно произойти оплодотворение.
Так вот тема сегодняшнего урока «Оплодотворение. Двойное оплодотворение у
цветковых растений» , дети записывают тему в тетради.
Итак, что же такое оплодотворение? Учащиеся находят ответ в учебнике. « Это процесс слияния сперматозоида и яйцеклетки, сопровождающееся объединением их генетического материала».
Процесс оплодотворения у растений и животных протекает однотипно (слияние двух гамет). Процесс этот дает возможность вновь восстановить в зиготе нормальное, диплоидное число хромосом.
Сходство в процессах оплодотворения у животных и растений имеет большое значение для доказательства единства происхождения всей живой природы.
Различают наружное оплодотворение, при котором встреча сперматозоидов и яйцеклеток происходит во внешней среде, и внутреннее оплодотворение, при котором встреча сперматозоидов и яйцеклеток происходит в половых путях самки. Учащиеся составляют схему:
Оплодотворение
Наружное внутреннее
Вопрос учителя: - вспомните для каких организмов характерно наружное оплодотворение, а для каких внутреннее? (Ребята отвечают наружное: рыбы, земноводные, внутреннее: пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие)
В зависимости от количества сперматозоидов, проникающих в яйцеклетку при оплодотворении, различают: моноспермию – оплодотворение, при котором в яйцо проникает только один сперматозоид (наиболее обычное оплодотворение), и полиспермию – оплодотворение, при котором в яйцеклетку проникает несколько сперматозоидов. Но даже в этом случае с ядром яйцеклетки сливается ядро только одного из сперматозоидов, а остальные ядра разрушаются.
А каковы же условия необходимы, чтобы произошло оплодотворение?
1. Одновременное созревание половых клеток;
2. Своевременная доставка мужских гамет к женской;
3. Биологическая совместимость двух участвующих в оплодотворении половых клеток.
4. В ходе беседы с учащимися на основании изученного ранее в курсах ботаники, зоологии выясняют, что у большинства животных период размножения и созревания половых клеток происходит обычно весной или осенью. У растений –это период цветения.
Учитель: процесс оплодотворения состоит из нескольких этапов.
1 этап проникновение сперматозоидов в яйцеклетку ;
2 этап. Слияние гаплоидных ядер обеих гамет в результате чего образуется зигота;
3 этап. Активизация зиготы к дроблению и дальнейшему развитию, зигота делится только митотически.
Учитель:Какой вывод можно сделать?
Какова биологическая сущность оплодотворения?
Предполагаемый ответ обучающегося: Возникает уникальная комбинация генетического материала отцовского и материнского организмов .
Яйцеклетки большинства млекопитающих сохраняют способность к оплодотворению в течение ограниченного времени после овуляции, как правило, не более 24 часов. Сперматозоиды, покинувшие мужскую половую систему, живут тоже очень недолго. Так, у большинства рыб сперматозоиды погибают в воде уже спустя 1–2 минуты, в половых путях кролика живут до 30 часов, у лошадей 5–6 суток, а у птиц до 3 недель. Сперматозоиды человека во влагалище женщины гибнут спустя 2,5 часа, но те, которые успевают добраться до матки, сохраняют жизнеспособность в течение двух и более суток. Существуют в природе и исключительные случаи, например сперматозоиды пчёл сохраняют способность к оплодотворению в семяприёмнике самок в течение нескольких лет.
Оплодотворённая яйцеклетка может развиваться в теле материнского организма, как это происходит у плацентарных млекопитающих, или во внешней среде, как у птиц и пресмыкающихся. Во втором случае она покрывается специальными защитными оболочками (яйца птиц и пресмыкающихся).
У некоторых видов организмов встречается особая форма полового размножения – без оплодотворения- это партеногенез.
Партеногенез (от греч. партенос - девственница). Суть этого явления состоит в том, что неоплодотворенное яйцо развивается при его стимуляции не сперматозоидом, а каким-либо иным фактором.
Партенозенез является обязательным этапом в жизненном цикле так называемых общественных насекомых. Так, например, у муравьев, пчел, термитов существует строгая иерархия семьи: царица, рабочие особи (они развиваются из оплодотворенной яйцеклетки) и партеногенетические особи - трутни, муравьиные львы. Партеногенез присущ многим паразитам в условиях, когда мала вероятность встречи особей противоположного пола; он обусловливает рост их числа. У человека также встречаются случаи партеногенетического развития.
В ходе патологоанатомических исследований девушек, погибших в автомобильных катастрофах, выяснилось, что в их яичниках находятся зародыши на определенных стадиях дробления без предварительного осеменения. Однако неизвестно ни одного случая, когда партеногенетическое развитие человека завершилось бы детородным процессом. При партеногенезе, как и в ходе нормального эмбрионального развития, происходит восстановление гаплоидного хромосомного набора до диплоидного, т.е. зародыши и взрослые особи полноценны в генетическом отношении.
Партеногенез можно вызвать искусственно. Советский учёный Б. Л. Астауров опытным путем (раздражая разными способами поверхность яиц тутового шелкопряда: механически поглаживая кисточкой или делая уколы иглой, химически помещая яйца в различные кислоты, термически — нагревая яйца) добился эффекта дробления яиц без оплодотворения. В дальнейшем американец Грегори Пинкус из неоплодотворенных яиц партеногенетически получил взрослых лягушек и кроликов
Гермафродитизм (от имен греческих богов Гермес - бог огня и Афродита - богиня любви) - образование мужских и женских половых клеток в пределах одного организма. Он характерен для некоторых беспозвоночных и позвоночных животных. Например, у паразитов человека - плоских червей - тело состоит из ряда члеников (до нескольких тысяч), одни из которых продуцируют сперматозоиды, вторые - яйцеклетки.
Из позвоночных животных к числу гермафродитов можно отнести синеголового губана, который меняет пол в течение нескольких минут. Если отсутствует особь противоположного пола, то рыба попеременно может приобретать черты, присущие мужскому и женскому полу. Смысл гермафродитизма в данном случае - резкое увеличение числа дочерних особей для расширения ареала; при этом условия окружающей среды должны оставаться достаточно постоянными, чтобы не вступили в действие силы естественного отбора.
У человека также описаны случаи истинного гермафродитизма в результате нарушения нормального хода внутриутробного развития при одинаковом наборе хромосом. Отмечены также случаи мозаичного гермафродитизма по половым хромосомам, которые характеризуются присутствием в одних соматических клетках пар XY, в других - пар XX-хромосом.
От истинного гермафродитизма отличается гермафродитизм ложный, при котором особь является носителем вторичных половых признаков и половых органов, присущих обоим полам одновременно. При этом присутствуют половые железы, характерные для одного пола.
Полиэмбриония - размножения самого зародыша. Так, в исследовании хода эмбриогенеза броненосцев выяснилось, что зигота на стадии бластулы способна к самопроизвольному дроблению и распределению наследственного материала, в результате чего вместо одного плода формируется несколько. Случаи полиэмбрионии достаточно широко распространены у людей. Результат этого явления - рождение так называемых однояйцевых близнецов.
Учитель: Особый вид оплодотворения характерен для цветковых растений,
он был открыт в 1898 году русским ботаников, академиком Сергеем Гавриловичем
Навашиным и получил название двойного оплодотворения. На нем
более подробно остановимся. Для этого нам необходимо вспомнить строение цветка,
тычинок, пестика, семени однодольного растения.
Во время опыления пыльца попадает на рыльце пестика. Пыльцевое зерно (мужской гаметофит) состоит всего из двух клеток. Генеративная клетка делится, образуя два неподвижных спермия, а вегетативная клетка, прорастая внутрь пестика, формирует пыльцевую трубку. В завязи пестика развивается женский гаметофит – зародышевый мешок с восемью гаплоидными ядрами. Два из них сливаются, формируя центральное диплоидное ядро. В результате дальнейшего деления цитоплазмы зародышевого мешка образуется семь клеток: яйцеклетка, центральная диплоидная клетка и пять вспомогательных.
Рис. 67. Двойное оплодотворение у цветковых растений
После того как пыльцевая трубка прорастает в основание пестика, спермии, находящиеся внутри неё, проникают в зародышевый мешок. Один спермий оплодотворяет яйцеклетку, – возникает диплоидная зигота; из неё в дальнейшем развивается зародыш. Другой спермий сливается с ядром крупной центральной диплоидной клетки, образуя клетку с тройным хромосомным набором (триплоидную), из которой затем формируется эндосперм – питательная ткань для зародыша. Таким образом, у покрытосеменных растений в оплодотворении участвует два спермия, т. е. осуществляется двойное оплодотворение.
Вопрос учителя к обучающимся
- попробуйте сделать вывод о биологическом смысле двойного оплодотворения у цветковых растений. ( ребята высказывают свое мнение)
Общий вывод: «Биологический смысл двойного оплодотворения заключается в образовании эндосперма пищи для зародыша, это обеспечило цветковым растениям преимущества перед другими группами растений».
Искусственное оплодотворение. Большое значение в современном сельском хозяйстве имеет искусственное оплодотворение, приём, который широко применяется в селекции при выведении и улучшении пород животных и сортов растений. В животноводстве при помощи искусственного осеменения можно получить многочисленное потомство от одного выдающегося производителя. Сперма таких животных хранится в специальных низкотемпературных условиях и сохраняет жизнеспособность в течение долгого времени (десятки лет).
Искусственное опыление в растениеводстве позволяет осуществлять определённое, заранее запланированное скрещивание и получать сорта растений с необходимым сочетанием родительских свойств.
В современной медицине при лечении бесплодия используется искусственное оплодотворение спермой донора и экстракорпоральное (внетелесное) оплодотворение – метод, разработанный впервые в 1978 г. и известный под названием «ребёнок из
пробирки». Этот метод заключается в оплодотворении яйцеклеток вне организма и последующем переносе их назад в матку для продолжения нормального развития.
К 2010 г. с помощью экстракорпорального оплодотворения было зачато уже около 4 млн детей. Однако использование донорской спермы, донорских яйцеклеток и даже суррогатных матерей порождает целый ряд этических и социальных проблем. Многие люди, опираясь на религиозные и моральные соображения, выступают против любых вмешательств в размножение человека, в том числе против экстракорпорального и искусственного оплодотворения.
Закрепление:
1. Что такое оплодотворение?
2. Какие типы оплодотворения вы знаете?
3. В чём заключается процесс двойного оплодотворения?
4. Каково значение искусственного оплодотворения в растениеводстве и животноводстве?
Подумайте!
1. Как вы считаете, в чём преимущество двойного оплодотворения у покрытосеменных растений по сравнению с оплодотворением у голосеменных?
2. Достаточно ли знать, что в размножении участвует только одна особь, чтобы сделать вывод о том, что это размножение – бесполое?
Учащиеся делают выводы: В результате оплодотворения:
Осуществляется материальная непрерывность между поколениями;
Восстанавливается диплоидный набор хромосом;
Объединяются в одном организме отцовские и материнские наследственные задатки.
Все это обеспечивает относительное постоянство вида.
Домашнее задание. § 3.7 стр.120-124
На уроке можно использовать презентацию «Оплодотворение» (материал взять из интернета)
Автор(ы): Болгова О. В.
Скачать: Биология 10кл - Конспект.docxАвтор(ы): Болгова О. В.
Скачать: Биология 10кл - Презентация к уроку.ppt
