Конспект урока по биологии по теме: "Развитие половых клеток у растений и животных"

Развитие половых клеток у растений и животных

Цели: изучить процесс образования половых клеток, выявить его преимущества.

Задачи:

образовательная: рассмотреть процесс образования половых клеток, выявить его закономерности и преимущества перед бесполым размножением;

развивающая: формировать умения и навыки, сравнивать, анализировать, выделять главное, формулировать выводы;

воспитательная: половое воспитание на примере образования мужских и женских половых клеток.

Тип урока: комбинированный.

Метод проведения: лекция, беседа, работа с опорным конспектом.

Планируемые предметные результаты:

ученик должен

·         иметь представление о сути полового размножения;

·         знать определения: «мейоз», «гаметогенез», «кроссинговер», «конъюгация», «оплодотворение», «зигота» и др.;

·         уметь: объяснять процесс формирования половых клеток, иллюстрировать роль полового процесса.

 Сперматогенез и овогенез.

– Мы говорили о том, что при половом размножении растений и животных участвуют две особи: мужская и женская. В их половых органах образуются половые клетки: яйцеклетки и сперматозоиды. Половые клетки развиваются у животных в семенниках и яичниках. Процесс образования сперматозоидов называется сперматогенезом, а образование яйцеклеток – овогенезом.

В половых железах различают три разных участка (или зоны): размножения, роста, созревания половых клеток.

Зона размножения располагается в самом начале половой железы: здесь находятся первичные половые клетки, которые размножаются путем митоза, и число их увеличивается. Первичные половые клетки затем попадают в зону роста, где деление клеток уже не происходит: клетки растут, достигая тех размеров, которые свойственны половым клеткам каждого вида животных.

После завершения периода роста клетки переходят в зону созревания. Здесь уже формируются яйцеклетки и сперматозоиды. В зоне созревания в результате мейоза у мужских особей образуются 4 гаплоидные клетки, которые превращаются в зрелые сперматозоиды.

Сперматозоид млекопитающих имеет форму длинной нити, в которой различают головку, шейку, хвостик. В головке располагается ядро, содержащее ДНК, в шейке находится центриоль, а с помощью хвостика сперматозоид передвигается.

В зоне созревания яичников после мейоза также образуются четыре гаплоидные клетки, но они неодинаковы по размерам: одна большая и три маленькие, называемые направительными тельцами, они погибают. Женские половые клетки в процессе созревания одеваются оболочками и готовы к оплодотворению после окончания мейоза. У пресмыкающихся, птиц и млекопитающих за счет деятельности клеток, окружающих яйцеклетку, вокруг нее образуется ряд дополнительных оболочек.

– Какую функцию выполняют оболочки, окружающие яйцеклетку? Назовите эти оболочки. (Оболочки служат для защиты яйцеклетки и развивающегося зародыша от внешних неблагоприятных воздействий.)

Сперматозоиды доставляют в яйцеклетку генетическую информацию и стимулируют ее дальнейшее развитие.

IV. Закрепление.

Формулировка вывода о значении мейоза.

Образование в результате мейоза половых клеток с перекомбинированным набором наследственной информации способствует дальнейшему процветанию вида и его приспособленности к изменяющимся условиям среды.

На этом этапе урока учитель по своему усмотрению может использовать опорный конспект для закрепления полученных знаний.

В опорном конспекте содержатся сведения о созревании половых клеток, зонах их развития (размножения, роста, созревания); о процессе мейоза; двух делениях мейоза, в результате которых число хромосом в сперматозоидах и яйцеклетках уменьшается вдвое (1n); о сущности процесса оплодотворения (образование диплоидной зиготы путем слияния женской и мужской гамет – клеток с гаплоидным набором хромосом) и необходимых для него условиях.

Гаметогенез

V. Рефлексия.

Учащиеся оценивают степень реализации поставленных на уроке целей, свои учебные действия и содержательно обосновывают правильность (ошибочность) результата.

Домашнее задание: §6.2 стр 207-208

Развитие половых клеток у растений. У покрытосеменных растений образование мужских и женских половых клеток происходит в различных частях цветка — тычинках и пестиках соот­ветственно.

Перед образованием мужских половых клеток — микрогажетогенезом (от греч. микрос — ма­ленький) — происходит микроспорогенез, то есть формирование микроспор в пыльниках тычи­нок. Этот процесс связан с мейотическим делением материнской клетки, в результате которого возникают четыре гаплоидные микроспоры. Микрогаметогенез сопряжен с единственным мито- тическим делением микроспоры, дающим мужской гаметофит из двух клеток — крупной вегета­тивной (сифоногенной) и мелкой генеративной. После деления мужской гаметофит покрывается плотными оболочками и образует пыльцевое зерно. В некоторых случаях еще в процессе созре­вания пыльцы, а иногда только после переноса на рыльце пестика генеративная клетка делится митотически с образованием двух неподвижных мужских половых клеток — спермиев. Из веге­тативной клетки после опыления формируется пыльцевая трубка, по которой спермии проникают в завязь пестика для оплодотворения

Развитие женских половых клеток у растений называется мегагаметогенезом (от греч. мегас — большой). Он происходит в завязи пестика, чему предшествует мегаспорогенез, в результате которого из материнской клетки мегаспоры, лежащей в нуцеллусе, путем мейотического деления формируются четыре мегаспоры. Одна из мегаспор трижды делится митотически, давая женский гаметофит — зародышевый мешок с восемью ядрами. При последующем обособлении цитоплазм дочерних клеток одна из образовавшихся клеток становится яйцеклеткой, по бокам от которой лежат так называемые синергиды, на противоположном конце зародышевого мешка формируются три антипода, а в центре в результате слияния двух гаплоидных ядер образуется диплоидная центральная клетка

Развитие половых клеток у животных. У животных различают два процесса образования половых клеток — сперматогенез и овогенез

Сперматогенез (от греч. сперма, сперматос — семя и генезис — происхождение, возникнове­ние) — это процесс образования зрелых мужских половых клеток — сперматозоидов. У человека он протекает в семенниках, или яичках, и делится на четыре периода: размножение, рост, созревание и формирование.

В период размножения первичные половые клетки делятся митотически, вследствие чего об­разуются диплоидные сперматогонии. В период роста сперматогонии накапливают питательные вещества в цитоплазме, увеличиваются в размерах и превращаются в первичные сперматоциты, или сперматоциты 1-го порядка. Лишь после этого они вступают в мейоз (период созревания), в результате которого образуется сначала два вторичных сперматоцита, или сперматоцита 2-го порядка, а затем — четыре гаплоидных клетки с еще достаточно большим количеством цитоплаз­мы — сперматиды. В период формирования они утрачивают почти всю цитоплазму и формируют жгутик, превращаясь в сперматозоиды.

В головке, кроме ядра, находится акросома — видоизмененный комплекс Гольджи, обеспечи­вающий растворение оболочек яйцеклетки в процессе оплодотворения.

В шейке находятся центриоли клеточного центра, а основу хвостика образуют микротрубочки, непосредственно обеспе­чивающие движение сперматозоида. В нем также расположены митохондрии, обеспечивающие сперматозоид энергией АТФ для движения.

Овогенез (от греч. оон — яйцо и генезис — происхождение, возникновение) — это процесс об­разования зрелых женских половых клеток — яйцеклеток. У человека он происходит в яичниках и состоит из трех периодов: размножения, роста и созревания. Периоды размножения и роста, аналогичные таковым в сперматогенезе, происходят еще во время внутриутробного развития. При этом из первичных половых клеток в результате митоза образуются диплоидные оогонии, которые превращаются затем в диплоидные первичные ооциты, или ооциты 1-го порядка. Мейоз и по­следующий цитокинез, протекающие в период созревания, характеризуются неравномерностью деления цитоплазмы материнской клетки, так что в итоге сначала получается один вторичный ооцит, или ооцит 2-го порядка, и первое полярное тельце, а затем из вторичного ооцита — яй­цеклетка, сохраняющая весь запас питательных веществ, и второе полярное тельце, тогда как первое полярное тель­це делится на два. Полярные тельца забирают избыток ге­нетического материала.

У человека яйцеклетки вырабатываются с промежут­ком 28-29 суток.

Яйцеклетка — крупная женская половая клетка, кото­рая несет не только гаплоидный набор хромосом, но и зна­чительный запас питательных веществ для последующего развития зародыша Яйцеклетка у млекопитающих покрыта четырьмя обо­лочками, снижающими вероятность ее повреждения раз­личными факторами. Диаметр яйцеклетки у человека достигает 150-200 мкм, тогда как у страуса он может со­ставлять несколько сантиметров.