Тема: Оплодотворение. Индивидуальное развитие организмов.
Форма работы: индивидуальная, электронное обучение.
Тип урока: изучение нового материала
Цель: изучить стадии индивидуального развития организмов на примере ланцетника.
Основные понятия: зигота, дробление, бластула, гаструла, нейрула, эктодерма, энтодерма, мезодерма.
Используемая литература: учебник Общая биология 11 класс, В.И.Сивоглазов, И.Б. Агафонова, Е.Т. Захарова, изд. Дрофа 2014 год
Ход урока
1. Организационный момент.
На уроке познакомимся с стадиями развития ланцетника, видами постэмбрионального развития организмов.
2. Основная часть Лекция
Онтогенез – процесс индивидуального развития организма от момента оплодотворения (при половом размножении) или от момента отделения от материнской особи (при бесполом размножении) до смерти; включает совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований, претерпеваемых организмом.
Эмбриональный период – начинается с момента оплодотворения и продолжается до выхода зародыша из яйцевых оболочек. Термин «онтогенез» впервые был введён Э. Геккелем в 1866 году. В ходе онтогенеза происходит процесс реализации генетической информации, полученной от родителей.
Постэмбриональный период – начинается с выхода новой особи из яйцевых оболочек или (при живорождении) из организма матери. Оно подразделяется на три периода — ювенильный, пубертатный и период старения.
Биологические системы постоянно обмениваются веществом и энергий и преобразует их. Другими словами, каждый организм по сути является динамической неравновесной системой. Развитие биологических систем реализуется в ходе индивидуального развития организма – онтогенеза.
Развитие одноклеточных организмов, развивающихся бесполым путём связано с увеличением цитоплазмы клетки и формированием органелл. Жизненный цикл завершается делением клетки в результате которого появляется новое поколение организмов. При бесполом размножении многоклеточных организмов онтогенез выражен более ярко начинается из клетки или группы клеток материнского организма и заканчивается естественной смертью дочернего организма.
Для многоклеточных организмов, размножающихся половым путём, онтогенез начинается с образования зиготы и заканчивается смертью организма. Первый этап предполагает увеличение количества клеток, их дифференциацию и в конечном итоге формирование целостного организма. Дальнейший рост и развитие организма связаны с наступлением половой зрелости. Онтогенез предполагает реализацию генетической информации, которая была получена зиготой в результате оплодотворения, существенное влияние на ход которого оказывают факторы окружающей среды.
Этапы онтогенеза. Индивидуальное развитие организма при половом способе размножения можно разделить на следующие последовательные этапы: зигота – эмбриональный период – рождение особи – постэмбриональный период – естественная смерть.
Индивидуальное развитие организма называется онтогенез.
Индивидуальное развитие (онтогенез) — это совокупность процессов развития организма с момента образования зиготы и до смерти.
При половом размножении онтогенез начинается с момента оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом. Онтогенез подразделяют на периоды: эмбриональный (с момента оплодотворения яйцеклетки и до рождения или выхода из яйцевых оболочек) и постэмбриональный (от рождения или выхода из яйцевых оболочек и до смерти).
Стадиями эмбрионального периода являются: дробление, бластула, гаструла, нейрула, органогенез.
Эмбриональное развитие начинается с дробления зиготы, которое происходит путем митоза. Деление бластомеров называется дроблением, так как размеры бластомеров прогрессивно уменьшаются.
Яйцеклетки у всех животных в большей или меньшей степени обладают полярностью. На одном полюсе (анимальном) желтка мало, а на другом (вегетативном) — много. Тип дробления яйца зависит от количества желтка и характера его распределения. Различают полное дробление, когда дробится вся яйцеклетка, и неполное, когда дробится только ее часть.
Полному дроблению подвергаются зиготы ланцетника и млекопитающих, так как они содержат мало желтка и он распределен относительно равномерно. Полное, но неравномерное дробление идет у яиц с умеренным содержанием желтка (лягушка). В яйцах пресмыкающихся и птиц на вегетативном полюсе содержится очень много желтка, который препятствует дроблению, поэтому идет неполное дробление — дробится только диск цитоплазмы с ядром.
Период дробления заканчивается образованием бластулы — обязательной стадии в развитии многоклеточного организма. Типичная бластула представляет собой полый шар, образованный клетками. Полость бластулы увеличивается по мере дробления. Она заполнена жидкостью, которая является продуктом жизнедеятельности клеток. Полость сформированной бластулы называется бластоцель, или полость зародыша. Клетки, образующие стенку бластулы, могут быть одинаковыми (лягушка) или разными (губки, морские ежи и др.). Типы бластул весьма различны у разных животных. У некоторых организмов образуется шар без полости, в котором бластомеры связаны между собой. Такой зародыш называется морулой. Существует мнение, что морула является разновидностью бластулы.
Следующая стадия в эмбриогенезе животных — гаструла. Это двуслойный зародыш, состоящий из наружного листка — эктодермы и внутреннего листка — энтодермы. Двуслойный зародыш может образовываться из однослойной бластулы путем впячивания ее стенки внутрь бластоцеля (инвагинация). Внутренний зародышевый листок (энтодерма) при этом образует первичный кишечник. Он сообщается с внешней средой с помощью первичного рта или бластопора.
Стадия гаструлы
В животном царстве на стадии гаструлы остановилось развитие двух типов животных — губок и кишечнополостных. Это двуслойные организмы, то есть их ткани и клетки образуются в результате дифференциации двух зародышевых листков — первичной эктодермы и первичной энтодермы. У остальных животных (начиная с плоских червей) на поздних стадиях гаструляции возникает третий зародышевый листок — мезодерма.
С момента рождения особи начинается постэмбриональный период. Его длительность может быть различной у разных организмов и видов. Естественная смерть, по-видимому, генетически запрограммирована. В процессе жизни организма накапливаются определённые структурные и функциональные изменения. Они обуславливают наступление сначала старости, а при их критическом сочетании наступает смерть. Единого взгляда на механизмы старения на сегодняшний день нет.
Развитие каждого организма связано с уникальным сочетанием условий окружающей среды. Поэтому даже при одинаковом генетическом материале (как в случае вегетативного размножения; однояйцевых близнецов и т.п.), двух абсолютно одинаковых организмов невозможно найти.
3. Обобщение и закрепление материала. Записать в тетрадь.
· Типы онтогенеза
| Тип | Характеристика | Примеры |
| Непрямой (личиночный) | Наличие личинки обусловлено относительно малыми запасами желтка в яйцах этих животных, а также необходимостью смены среды обитания в ходе развития либо необходимостью расселения видов, ведущих сидячий, малоподвижный или паразитический образ жизни. Личинки живут самостоятельно, активно питаются, растут, развиваются. У них имеется ряд специальных провизорных, то есть временных, отсутствующих у взрослых форм, органов. Во взрослую особь личинка превращается в результате метаморфоза. В зависимости от особенностей метаморфоза непрямой (личиночный) тип развития может быть с неполным и с полным превращением. | Многие виды беспозвоночных и некоторые позвоночные животные: рыбы, земноводные |
| с неполным превращением (метаморфозом) | Личинки постепенно утрачивают временные личиночные органы и приобретают постоянные, характерные для взрослых особей. | Кузнечики |
| с полным превращением (метаморфозом) | Личинка сначала превращается в неподвижную куколку, из которой выходит взрослый организм, совершенно непохожий на личинку. | Бабочки |
·
| Тип | Характеристика | Примеры |
| Прямой неличиночный (яйцекладный) | Зародыш длительное время развивается внутри яйца. Основные жизненные функции у таких зародышей осуществляются специальными провизорными органами — зародышевыми оболочками. | У ряда беспозвоночных, а также у рыб, пресмыкающихся, птиц и некоторых млекопитающих, яйца которых богаты желтком |
| Прямой внутриутробный | Все жизненные функции зародыша осуществляются через материнский организм. Для этого из тканей матери и зародыша развивается сложный провизорный орган — плацента. Завершается этот тип развития процессом деторождения. | Характерен для высших млекопитающих и человека, яйцеклетки которых почти лишены желтка |
У цветковых растений, кроме слияния гаплоидных гамет — одного из спермиев с яйцеклеткой и образования диплоидной зиготы, из которой развивается зародыш семени, происходит слияние второго спермия с диплоидной вторичной клеткой и образование триплоидных клеток, из которых образуется эндосперм. Этот процесс называется двойным оплодотворением.
Для некоторых групп организмов характерны типы полового размножения (без оплодотворения), один из которых называется партеногенез. Партеногенез — развитие организма из неоплодотворёной яйцеклетки. Характерен для многих общественных насекомых (муравьёв, пчёл, термитов), а также для коловраток, дафний и даже некоторых рептилий. Встречается и у растений (одуванчик).
4.Домашнее задание составить конспект.
5. Литература: Сивоглазов В. И., Агафонова И. Б., Захарова Е. Т. Общая биология.11 кл. Учебник-М., Дрофа,2015г