Урок по биологии по теме "Развитие половых клеток"

Министерство образования, науки и молодежной политики Краснодарского края

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Краснодарского края

«Кореновский политехнический техникум»

Согласовано:

Зам. директора по УР

__________Т.В. Томашпольская

«___»________2017 г.

Конспект открытого урока

по дисциплине

ОУДб.11 Биология

Дата проведения	26.09.2017
Группа	385
Специальность/профессия	08.01.08 Мастер отделочных работ
Тема	«Развитие половых клеток. Оогенез, сперматогенез  оплодотворение».
Преподаватель	Гринь Оксана Анатольевна

г. Кореновск 2017 г.

Тип урока: комбинированный урок

Структура урока сочетает этапы: организационный, постановки цели, актуализации знаний, введения знаний, обобщения, первичного закрепления и систематизации знаний, подведения итогов обучения, определения домашнего задания.

Цель урока: познакомить с процессом развития половых клеток

Задачи урока:

Образовательная: изучить этапы гаметогенеза, изучить различия в сперматогенезе и оогенезе, изучить этапы мейоза.

Развивающая: показать в сравнении этапы сперматогенеза и оогенеза, подвести к пониманию биологического значения полового размножения для эволюции.

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем.

ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.

ОК 4. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами.

Воспитывающая: воспитание здорового образа жизни и формирование ответственности перед своими будущими детьми за их здоровье на основе знаний о своих физиологических особенностях

Метод обучения, характеризующий деятельность преподавателя:

·                     словесный: опорные вопросы, информационная беседа (рассказ), инструктирование по выполнению заданий

·                     наглядно- демонстрационный: показ презентации

·                     практический: выполнение заданий по карточкам

Элементы современных образовательных технологий: исследовательский метод, проблемное обучение; здоровьесберегающие технологии; разноуровневое обучение.

Формы работы: групповая, индивидуальная

МТО:

Учебное оборудование: таблицы «Митоз», «Мейоз», «Гаметогенез», магнитная доска, элементы динамической модели «Редупликация ДНК», карточки с тестовыми заданиями.

Дидактические материалы: 

·         Биология: Учебное пособие [Электронный ресурс Znanium.com] / Т.А. Андреева. - М.: РИОР, 2014

·         Биология : Учебное пособие [Электронный ресурс Znanium.com] / Е.К. Еськов. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2013

·         Константинов В.М. Общая биология: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В.М.Константинов, А.Г. Резанов, Е.О.Фадеева; В.М.Константинова – М.: Издательский центр «Академия», 2014.

Основные понятия: размножение, бесполое и половое размножение, почкование, фрагментация, спора, гаметы, гермафродиты, конъюгация, яичники, семенники.

Ход урока

1.      Организационный момент (1минута):

·         проверка готовности к уроку, определение отсутствующих;

·         создание позитивного психологического настроя на работу;

·         организация внимания учащихся;

·         раскрытие общих целей и плана проведения урока.

2.      Обоснование значения темы и цели урока. План урока. (1минута

Преподаватель: Как удивителен мир, окружающий человека. Как многообразен видовой состав живых организмов.  Яркие краски жизни, пение птиц, шелест листвы, запахи трав – веками сопровождают человека. Жизнь, прекрасна!

Ребята, скажите, а какой биологический процесс является основой всей жизни на Земле? (размножение)

Какие формы размножения живых организмов существуют в природе? (половое и бесполое)

Запись в тетради: число, тема урока. 

Тема урока: «Развитие половых клеток. Оогенез, сперматогенез оплодотворение».

3.      Актуализация опорных знаний. (6 минут)

1. Один ученик работает с аппликацией «Мейоз», его задача расположить стадии мейоза в определенной последовательности, и кратко охарактеризовать каждую из них

2. Охарактеризуйте понятия: мейоз, диплоидный набор хромосом, гаплоидный набор хромосом, конъюгация.

3. Сравните митоз и мейоз, выделите черты сходства и различия

4. Какое значение имеет независимое расхождение гомологичных хромосом в первом мейотическом делении?

5. В чем заключается биологическое значение мейоза?

Мы выяснили, что существует два способа размножения организмов.

Какие способы размножения организмов вы знаете? (бесполое и половое)

Какие клетки можно выделить в живом организме? (соматические и половые – гаметы)

Как называется процесс образования половых клеток? (гаметогенез)

Сколько стадий включает в себя гаметогенез и каковы их особенности?

(сперматогенез – 4 стадии, а овогенез – 3 (размножение, рост, развитие, формирование))

Устное повторение.

4.      Изучение темы урока. (29минут)

Гаметогенез — это процесс развития половых клеток — гамет. Предшественники гамет (гаметоциты) диплоидны. Процесс образования сперматозоидов называется сперматогенезом, а образование яйцеклеток — овогенезом (оогенезом). В половых железах различают три разных участка или зоны: зона размножения, зона роста, зона созревания. Сперматогенез и овогенез включают 3 одинаковые фазы: фаза размножения, фаза роста, фаза созревания (деления). В сперматогенезе имеется еще одна фаза — фаза формирования.

Фаза размножения: диплоидные клетки многократно делятся митозом. Количество клеток в гонадах растет, их называют овогонии и сперматогонии. Набор хромосом 2n. В фазе роста происходит их рост, образовавшиеся клетки называются овоциты 1-го порядка и сперматоциты 1-го порядка. В фазе созревания происходит мейоз, в результате первого мейотического деления образуются гаметоциты 2-го порядка (набор хромосом n2с), которые вступают во второе мейотическое деление, и образуются клетки с гаплоидным набором хромосом (nс). Овогенез на этом этапе практически заканчивается, а сперматогенез включает еще фазу формирования, во время которой формируются сперматозоиды.

В отличие от образования сперматозоидов, которое происходит только после достижения половой зрелости (в частности, у позвоночных животных), процесс образования яйцеклеток начинается еще у зародыша. Период размножения полностью осуществляется на зародышевой стадии развития и заканчивается к моменту рождения (у млекопитающих и человека). В период роста овоциты увеличиваются в размерах за счет накопления питательных веществ (белков, жиров, углеводов) и пигментов — образуется желток. Затем овоциты 1-го порядка вступают в период созревания. В результате первого мейотического деления возникают две дочерние клетки. Одна из них, относительно мелкая, называемая первым полярным тельцем, не является функциональной, а другая, более крупная (овоцит 2-го порядка), подвергается дальнейшим преобразованиям.

Второе деление мейоза осуществляется до стадии метафазы 2 и продолжится только после того, как овоцит 2-го порядка вступит во взаимодействие со сперматозоидом и произойдет оплодотворение. Таким образом, из яичника выходит, строго говоря, не яйцеклетка, а овоцит 2-го порядка. Лишь после оплодотворения он делится, в результате чего возникает яйцеклетка (или яйцо) и второе полярное тельце. Однако традиционно для удобства яйцеклеткой называют овоцит 2-го порядка, готовый к взаимодействию со сперматозоидом. Таким образом, в результате овогенеза образуется одна нормальная яйцеклетка и три полярных тельца.

 

Гаметы. Это половые клетки, при слиянии которых образуется зигота, дающая начало новому организму. Они представляют собой высокоспециализированные клетки, участвующие в осуществлении процессов, связанных с половым размножением. Гаметы имеют ряд особенностей, отличающих их от соматических клеток: хромосомный набор соматических клеток — диплоидный (2n 2с), а гамет — гаплоидный (n с); гаметы не делятся; гаметы, особенно яйцеклетки, более крупные, чем соматические клетки; яйцеклетка содержит много питательных веществ, сперматозоид — мало (практически отсутствуют); гаметы имеют измененное ядерно-цитоплазматическое соотношение по сравнению с соматическими клетками (в яйцеклетке ядро занимает значительно больший объем, чем цитоплазма, в сперматозоиде — наоборот, причем ядро имеет такие же размеры, что и яйцеклетка). Активная роль в оплодотворении принадлежит сперматозоиду. Поэтому он имеет малые размеры и подвижен (у животных). Яйцеклетка не только приносит в зиготу свой набор хромосом, но и обеспечивает ранние стадии развития зародыша. Поэтому она имеет крупные размеры и, как правило, содержит большой запас питательных веществ.

Организация яйцеклеток животных. Размер яйцеклеток колеблется в широких пределах — от нескольких десятков микрометров до нескольких сантиметров (яйцеклетка человека — около 100 мкм, яйцо страуса, имеющее длину со скорлупой порядка 155 мм — тоже яйцеклетка). Яйцеклетка имеет ряд оболочек, располагающихся поверх плазматической мембраны, и запасные питательные вещества. У млекопитающих яйцеклетки имеют блестящую оболочку, поверх которой располагается лучистый венец — слой фолликулярных клеток.

Количество питательных веществ, накапливаемых в яйцеклетке, зависит от условий, в которых происходит развитие зародыша. Так, если развитие яйцеклетки происходит вне организма матери и приводит к формированию крупных животных, то желток может составлять более 95% объема яйцеклетки. Яйцеклетки млекопитающих — менее 5% желтка. В связи с накоплением питательных веществ у яйцеклеток появляется полярность, Противоположные полюсы называются вегетативным и анимальным. Поляризация проявляется в том, что происходит изменение местоположения ядра в клетке (око смещается в сторону анимального полюса), а также в особенностях распределения цитоплазматических включений (во многих яйцах количества желтка возрастает от анимального к вегетативному полюсу).

Организация сперматозоидов. Длина сперматозоида человека 50—60 мкм. Функции сперматозоида определяют и его строение. Головка. Самая крупная часть сперматозоида, образованная ядром, которое окружено тонким слоем цитоплазмы. На переднем конце головки расположена акросома — часть цитоплазмы с видоизмененным аппаратом Гольджи. Она вырабатывает фермент, который способствует растворению оболочек яйцеклетки. В месте перехода головки в среднюю часть образуется перехват — шейка сперматозоида, в которой расположены две центриоли. За шейкой располагается средняя часть сперматозоида, содержащая митохондрии, и хвост, который имеет типичное для всех жгутиков эукариот строение и является органоидом движения сперматозоида. Энергию для движения поставляет гидролиз АТФ, происходящий в митохондриях средней части сперматозоида.

У человека овогонии (2n) образуются на эмбриональной стадии, растут и превращаются в овоциты 1-го порядка, у которых начинается профаза 1 мейоза. После первого деления образуется овоцит 2-го порядка (1n2с). Мейоз остановится на стадии метафазы 2 и продолжится только в том случае, если произойдет проникновение сперматозоида.                                          

Яйцеклетка. У человека — около 0,1 мм. 1 — хромосомы на стадии метафазы 2; 2 — блестящая оболочка; 3 — лучистая оболочка; 4 — первое направительное тельце.

Оплодотворение. Совокупность процессов, приводящих к слиянию мужских и женских гамет, объединению их ядер и образованию зиготы, которая дает начало новому организму.

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.

Чаще всего сперматозоид полностью втягивается в яйцо, иногда жгутик остается снаружи и отбрасывается. С момента проникновения сперматозоида в яйцо гаметы перестают существовать, так как образуют единую клетку — зиготу. 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.

Оплодотворение? Наружное? Внутреннее — в половых путях организма.

Различают моноспермию и полиспермию (некоторые птицы и рептилии) — в зависимости от числа проникших сперматозоидов.

 

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

5.      Закрепление изученной темы урока. (4 минуты)

    А.Беседа по вопросам:

·         как называются женские половые клетки, как называются мужские половые клетки, чем отличаются сперматозоиды от яйцеклеток?

·         в чем их основное отличие сперматогенеза от овогенеза?

·         в чем особенности размножения цветковых растений?

Б. Тест:

1        вариант

1. Процесс образования женских половых клеток называется:

А) сперматогенез Б) овогенез Г) митоз   Д) метаморфоз

            2. В результате сперматогенеза образуется:

 А) 4 одинаковых клетки с диплоидным набором хромосом

 Б) 4 одинаковых клетки  с гаплоидным набором хромосом

 В) 1 большая и 3 маленькие клетки с диплоидным набором

 Г) 1 большая и 3 маленькие клетки с гаплоидным набором

            3. Сперматозоиды в отличие от яйцеклеток  имеют:

 А) большой запас питательных веществ Б) имеют головку и хвостик В) диплоидный набор хромосом 4) все разные по размерам

4. В результате оплодотворения у животных образуется:

 А) диплоидная зигота Б) гаплоидная зигота В) зигота с диплоидным набором хромосом и триплоидный эндосперм  Г) гаметы

5. Биологическое значение оплодотворения состоит:

А) новый организм несет признаки обоих родителей Б) новый организм – точная копия материнского

Ключ:1б, 2б, 3б, 4а,5а

2        вариант

1. Процесс образования мужских половых клеток называется:

А) сперматогенез   Б) овогенез   Г) митоз    Д) метаморфоз

2. В результате овогенеза образуется:

А) 4 одинаковых клетки с диплоидным набором хромосом

Б) 4 одинаковых клетки  с гаплоидным набором хромосом

В) 1 большая и 3 маленькие клетки с диплоидным набором

Г) 1 большая и 3 маленькие клетки с гаплоидным набором

3. Яйцеклетки в отличие сперматозоидов имеют:

А) большой запас питательных веществ  Б) имеют головку и хвостик В) диплоидный набор хромосом 4) все одинаковые по размерам

4. В результате оплодотворения растений образуется:

А) диплоидная зигота Б) гаплоидная зигота В) зигота с диплоидным набором хромосом и триплоидный эндосперм  Г) гаметы

5. Биологическое значение оплодотворения состоит

 А) восстанавливается свойственное данному виду число хромосом

Б) воспроизводится большое число генетически идентичных организмов

Ключ: 1а, 2г,3а,4в,5а

Оценки: 5 правильных ответов-«5»,4 –«4», 3 –«3», 2 и менее правильных ответов оценка  «2»

Проверку тестовой работы можно провести в форме взаимопроверки в парах

1. Как называется бесполое размножение амебы?

2. Как называется деление, при котором происходит множественное деление ядра и образуется несколько особей (у трипаносом, малярийного плазмодия)?

3. Как осуществляется бесполое размножение папоротников и мхов?

4. Как осуществляется бесполое размножение гидры, дрожжей?

5. Как осуществляется бесполое размножение человека?

6. Что характерно для генотипов дочерних особей, по сравнению с материнской, при бесполом размножении?

7. Что характерно для генотипов дочерних особей, по сравнению с родительскими, при половом размножении?

8. Какое размножение дает преимущество при изменении среды обитания?

9. Как называется размножение, при котором развитие нового организма происходит из неоплодотворенной яйцеклетки?

6.      Обобщение изученного, выводы урока. Рефлексия. Выставление оценок. (3 минуты)

Обсуждение процесса и итогов работы, личностных достижений:

·         что нового, полезного узнали на уроке?

·         с каким настроением работали, довольны ли собой?

·         насколько комфортно работалось в группе?

·         в чём были затруднения? как смогли их преодолеть?

·         как оцениваете свою работу?

·         произнесите друг другу  комплимент.

Итоговая оценка складывается из оценки за работу в группах, за тестовую работу и индивидуальную активность при устном опросе.

Учащиеся сдают листы-сопровождения и получают оценки.

7.      Выдача Д/З.  (1 минута)

Повторить конспекты , заполнить таблицу.