Конспект урока- экскурсии: Растения и животные - продукты генной инженерии

Урок №28/1

Тема: Общая характеристика оплодотворения у растений и животных.

Цель: показать, как происходит оплодотворение у разных групп организмов  (растений и животных), а также биологическое  значение процесса оплодотворения.

Оборудование и материалы: таблица со схемой двойного оплодотворения у цветковых растений, схема строения яйцеклетки и сперматозоида.

Базовые понятия и термины: оплодотворение, внешнее оплодотворение, внутреннее оплодотворение, двойное оплодотворение, опыление, перекрестное опыление, самоопыление, микропиле, зародышевый мешок.( См. словарь).

Концепция урока: рассказать об особенностях оплодотворения и разнообразии этого процесса у разных организмов, показать его биологическое значение.

Структура и содержание урока.

І. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности:

 1.Вопросы к учащимся.

1)    Какие клетки называют половыми?

2)    Что вы знаете о половых клетках?

3)    Мог ли идти процесс полового размножения без специального формирования половых клеток?

  2. Тестовое задание.

 1) Какие клетки называют гаплоидными? ( Такие, которые имеют одинарный набор хромосом )

 2) Какие клетки являются гаплоидными в нашем организме? (Половые)

 3) А какие диплоидными? ( Соматические)

 4) У наших половых клеток  есть свои имена? Какие именно?   (Яйцеклетка, сперматозоид)

  5) Почему же яйцеклетка и сперматозоид имеют одинарный ( гаплоидный) набор хромосом? ( В следствии слияния половых клеток в оплодотворенной яйцеклетке восстанавливается характерный для организма определенного вида набор хромосом )

 6) Объясните  схему: 

( две гаплоидные гаметы сливаются, образуется диплоидная зигота. Происходит процесс оплодотворения.)

II. Изучение нового материала:

1) Поисковая беседа.

- Что называется оплодотворением?

- Какие типы оплодотворения Вам известны?

Оплодотворение-  процесс слияния гаплоидных половых клеток, или гамет, приводящий к образованию диплоидной клетки зиготы.

1.Оплодотворение у животных:

                                                     Типы оплодотворения          

 

                           Внешнее (низшие)                         Внутреннее (высшие)

                           Кишечнополостные                        Плоские черви

                           Многощетинковые                          Круглые черви

                           Кольчатые черви                             Головоногие моллюски

                          Двустворчатые моллюски               Насекомые

                          ( речной рак)                                     Пресмыкающиеся

                          Игольчатые                                       Птицы

                          ( ланцетник)                                      Млекопитающиеся

                          Костные рыбы

                          Земноводные

    2)Рассказ учителя.

 Оплодотворение у животных может быть внешним и внутренним, надо обратить  внимание на то, что у большинства животных оплодотворение внутреннее.

В процессе оплодотворения происходят следующие явления: восстанавливается диплоидный набор хромосом, обеспечивается материальная непрерывность поколений, в одном организме объединяются признаки материнского и отцовского организмов. Процесс оплодотворения у животных можно разделить на следующие фазы:

а) Фаза сближения. В основе этой фазы лежит выделение половыми клетками специальных веществ. Одни из этих веществ активизируют движение сперматозоидов, другие – наоборот способствует их склеиванию, а также растворению оболочки яйцеклетки, что в целом сказывается на регулировании проникновения сперматозоида в яйцеклетку.

б) Фаза активации. Эта фаза начинается с того, что сперматозоид либо прикрепляется к любой точке поверхности яйца, либо проникает в нее.

в) Фаза проникновения в яйцо одного или нескольких сперматозоидов (полиспермия). Проникший сперматозоид «готовится» к слиянию с женским ядром, а затем сливается с ним.

     Проникновение сперматозоида в яйцо инициирует ряд процессов, в которых компоненты двух половых клеток взаимодействуют друг с другом, побуждая оплодотворенное яйцо к развитию.

       Цепь реакций, проходящих в яйце в результате проникновения сперматозоида  или под действием какого-либо другого стимула, называют активацией яйца:

            - кортикальная реакция и образование оболочек оплодотворения. После проникновения сперматозоида в яйцо происходит изменение его поверхности, распространяющееся от места проникновения сперматозоида в стороны. Изменяются вязкость кортикального слоя и его проницаемость.

       - усиление метаболической активности яйца. Происходит увеличение потребления кислорода, использование гликогена и возрастает синтез белка.

      - расслоение составных частей цитоплазмы яйца. В ходе этого процесса    намечаются основные элементы пространственной организации зародыша. Вегетативное полушарие заполняется ооплазмой, богатой желтком и митохондриями, а анимальный полюс – прозрачной бесжелтковой цитоплазмой. Цитоплазма вегетативного полушария в последующем соответствует энтодерме, анимального – эктодерме. Происходят энергичные изменения в физиологическом состоянии всего яйца. На стороне, противоположной месту вхождения сперматозоида, в области экватора происходит видимое изменение в пигментации – так называемый серый серп. Это место возникновения центра зародыша  в процессе гаструляции. Таким образом, процесс оплодотворения можно рассматривать как выведение яйца из состояния «анабиоза». В ходе последующих первых 5-6 дроблений  происходит восстановление нормального соотношения  между ядром  и цитоплазмой и вместе с тем обмена веществ, свойственного нормальным соматическим клеткам, не потерявшим способность к делению.

2. Оплодотворения у цветковых растений:

1) Поисковая беседа:

- Как происходит процесс полового размножения цветкового растения?

- Какие процессы при этом происходят? (половое размножение цветкового растения начинается с развития цветка; потом осуществляется опыление, оплодотворение,  развитие зародыша, семени и плода. Каждое новое поколение является новой генетической комбинацией.Во время опыления пыльца попадает на пестик. Во влажной, богатой на питательные вещества среде пыльца прорастает, и пыльцевая трубка, которая образуется, проникает через столбик пестика в семязачаток. Здесь из нее выходят два спермия. Один спермий оплодотворяет ядро яйцеклетки, а другой – два центральных ядра, которые сливаются, образуя ядро эндосперма)

2) Рассказ учителя:

С К А З К А

300млн. лет тому назад нашей планете пришлось проститься с тишиной. Появились первые насекомые. Воздух наполнился звуками летающих насекомых.

В те далекие времена в горной стране росли растения – ОН и ОНА. А между ними – широкая бурная река. Никто не знает, как, но они полюбили друг друга. ОН мечтал подарить ЕЙ свою пыльцу. Но ветер развевал ее и не доносил к ТОЙ, которая ЕГО желала. Пыльца падала в речку, и вода несла ее в море. Влюбленные уже утратили надежду на встречу, но это не разрушило их любви.

И вот произошло чудо. От мыслей о НЕЙ ОН расцвел красным цветком. А ОНА от любви к нему стала белее снега, с чудесным ароматом. Красный цветок был полон сладкого нектара. И не случайно, что вскоре к нему прилетела пчела. Она села к НЕМУ на лепесток и попросила поесть. ОН щедро угостил насекомое нектаром и рассказал о своем горе.

А что было потом?  А потом пчела перелетела через бурную реку от красного цветка к белому. И что же произошло после этого? (Опыление)

А дальше? ( Оплодотворение)

- Кто же открыл процесс двойного оплодотворения у цветковых растений?

(до 1898 года никто и не подозревал, что у цветковых растений есть половой процесс. И только украинский ученый \Сергей Гаврилович Навашин открыл двойное оплодотворение цветковых растений)

- В чем заключается сущность данного процесса? ( пыльца прорастает  в пыльцевую трубку, по ней продвигаются два гаплоидных спермия и проникают в зародышевый мешок через микропиле. В зародышевом мешке один спермий сливается с яйцеклеткой, и образуется зародыш, а второй сливается с центральной клеткой, и образуется эндосперм).

3.Заполнение схемы:     

 Оплодотворение цветковых растений

 

Прорастание пыльцевого зерна в ( пыльцевую  трубку)

   

 

ІІІ. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений учащихся:

1). Дать ответы на вопросы.

- Почему у покрытосеменных развитие зародыша происходит быстрее, чем у голосеменных?

- Что представляет из себя зародышевый мешок?

- Чем отличается опыление от оплодотворения?

- Почему большинству животных присуще внутреннее оплодотворение?

2). Тестовое задание.

      Тест 1

А. Какое оплодотворение растений открыл профессор Киевского университета С.Г. Навашин в 1898 г.?

Б. Что содержится в пыльцевом зерне цветка растения?

В. Назовите клетку в пыльцевом зерне которая является питательной средой для генеративных клеток ( спермиев)?

Г. С какой клеткой сливается один из спермиев и образует зародыш:

Д. Назовите клетку, с которой сливается другой спермий, образуя эндосперм?

1. Яйцеклетка.

2. Центральная.

3.Двойное оплодотворение.

4.Вегетативная клетка.

5. генеративная клетка.

      Тест 2

А. Где происходит двойное оплодотворение?

Б. Как называют отверстие в оболочках семенного зачатка, через которое прорастает пыльцевая трубка?

В. Какая клетка превращается в пыльцевую трубку?

Г. Что образуется из оплодотворенной яйцеклетки у растений?

Д. Какая часть семени образуется после слияния спермия с центральной диплоидной клеткой?

1. Вегетативная.

2. Зародыш.

3. Эндосперм.

4. Зигота.

5. Питательная ткань.

6.Микропиле ( пыльцевход).

7. Зародышевый мешок.

3). Взаимопроверка.

Тест 1: А- 3, Б- 4, 5, В- 4, Г- 1, Д- 2;         Тест 2: А- 7, Б- 6, В- 1, Г- 2, 4, Д- 3,5;

   IV. Подведение итогов урока.

Прошу дать собственную оценку сегодняшнему уроку. Для этого предлагаю воспользоваться цветными карточками: желтой, зеленой и синей.

Желтая. Вся информация и выполненная работа на уроке дала возможность понять сложный процесс оплодотворения. Мне все понятно.

Зеленая. Мой общий уровень знаний недостаточен для понимания данного процесса.

Но не все потеряно.

Синяя. Мне пока сложно разобраться, Я растеряна ( растерян).  

   V. Домашнее задание. §__  - изучить ! Выучить определения понятий.

Словарь :

- Опыление – процесс переноса пыльцы на рыльце пестика.

- Оплодотворение-  процесс слияния гаплоидных половых клеток, или гамет, приводящий к образованию диплоидной клетки зиготы.

- Двойное оплодотворение- оплодотворение у цветковых растений, при котором гаплоидная яйцеклетка оплодотворяется одним спермием пыльцевого зерна, а диплоидное ядро центральной клетки зародышевого мешка- другим.

 -Зародышевый мешок- женский гаметофит- половое поколение цветковых растений, после двойного оплодотворения из него развивается зародыш и эндосперм.

- Микропиле- отверстие на вершине семяпочки у высших растений, через которое при опылении прорастает пыльцевая трубка с оплодотворяющими спермиями.