Онтогенез- индивидуальное развитие организма, совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований, претерпеваемых организмом, от оплодотворения (при половом размножении) или от момента отделения от материнской особи (при бесполом размножении) до конца жизни.
Выделяют предэмбриональный, эмбриональный и постэмбриональный периоды. У плацентарных животных и человека выделяют дородовый (антенатальный) и послеродовый (постнатальный) периоды.
Совокупность событий, происходящих в ово(оо)генезе, но в интересах процесса индивидуального развития нового организма, составляет содержание периода прогенеза — предзародышевого периода индивидуального развития. Начинается до момента оплодотворения и образования зиготы и связано главным образом с женской половой клеткой. Последняя в ходе гаметогенеза (овогенеза) приобретает некоторые характеристики, которые будут использованы не ею самой, а начавшей индивидуальное развитие особью нового поколения. Одна из таких характеристик, пожалуй, наиболее известная, — образование в цитоплазме яйцеклетки большего или меньшего в зависимости от вида животного количества желтка, который используется как питательный материал в процессе развития потомка. Функционально-генетическая активность ряда генов, проявляющаяся в их транскрипции и пост(после)транскрипционных изменениях первичного и(м)РНК транскрипта, во времени отнесена также к периоду до оплодотворения. Образующиеся вследствие названной активности и(м)РНК организуют синтез важных для ранних стадий эмбриогенеза белков.
Типы яйцеклеток.
Их классифицируют в зависимости от количества и распределения желтка. Могут быть:
1. Алецитальные яйцеклетки- желтка совсем нет или очень мало
Пример: у млекопитающих
2. Изолецитальные – желтка мало, он распределен равномерно в цитоплазме
Пример: ланцетник
3. Полилецитальные: а) телолецитальные- желток смещен к вегетативному полюсу
б)центролецитальные – желток в центре.
Оплодотворение
Слияние сперматозоида с яйцеклеткой. Важнейшие этапы процесса оплодотворения:1) проникновение сперматозоида в яйцеклетку; 2) активация в яйцеклетке разнообразных синтетических процессов; 3) слияние ядер яйцеклетки и сперматозоида с восстановлением диплоидного набора хромосом.
Продолжительность жизни и способность к оплодотворению у яицеклеток и сперматозоидов ограничены. У большинства млекопитающих яйцеклетка сохраняет способность к оплодотворению на протяжении 24 ч, а у человека 12-24 ч после овуляции. Сперматозоиды сохраняют оплодотворяющую способность в половых путях самки также в течение нескольких часов.
Непосредственный контакт сперматозоида и яйцеклетки вызывает в обеих клетках закономерные изменения, обусловливающие проникновение ядра и центриоли мужской гаметы внутрь яйцеклетки и активацию метаболизма последней. Указанные изменения со стороны сперматозоида получили название акросомной реакции, а со стороны яйцеклетки – кортикальной реакции. Сущность акросомной реакции заключается в следующем. В момент контакта с яйцеклеткой на вершине головки спермия плазматическая мембрана и прилежащая к ней часть мембраны акросомного пузырька растворяются. Благодаря выделению из акросомной гранулы ферментов происходит растворение прилежащего участка яйцевой оболочки. Акросомная мембрана выпячивается наружу и образует вырост в виде полой трубочки. Последняя удлиняется, проходит через яйцевые оболочки и вступает в контакт с плазматической мембраной яйцеклетки. В области такого контакта возникает выпячивание или бугорок оплодотворения, вслед за чем плазматические мембраны обоих гамет сливаются и начинается объединение их содержимого. С этого момента сперматозоид и яйцеклетка представляют собой единую клетку – зиготу. Акросомная реакция протекает исключительно быстро.
Активация яйцеклетки или кортикальная реакция, развивающаяся в результате контакта со сперматозоидом. Изменение поверхностного кортикального слоя ооплазмы и образование оболочки оплодотворения. Эта оболочка, называемая также желточной, возникает путем отслаивания от поверхности яйцеклетки. Под нею формируется околожелточное пространство, в которое изливается содержимое гранул кортикального слоя цитоплазмы яйцеклетки. Оболочка оплодотворения защищает яйцеклетку от проникновения сверхчисленных спермиев, т.е. обеспечивает «блок полиспермии». Жидкость, скапливающаяся в околожелточном пространстве, служит специфичной средой, в которой протекает развитие зародыша до того момента, когда он покидает яйцевые оболочки.
В эмбриональном периоде выделяют три основных этапа: дробление, гаструляцию и первичный органогенез. Эмбриональный, или зародышевый, период онтогенеза начинается с момента оплодотворения и продолжается до выхода зародыша из яйцевых оболочек. У большинства позвоночных он включает стадии зиготы, дробления, гаструляции, гисто- и органогенеза.
· Зигота – одноклеточный зародыш. В зиготе происходит процесс дифференцировки цитоплазмы. Наблюдается перемещение ооплазмы. В ней появляются участки из которых в последствии образуются презумптивные (предполагаемые) зачатки будущих органов.
· Дробление — ряд последовательных митотических делений оплодотворенного или инициированного к развитию яйца. Дробление представляет собой первый период эмбрионального развития, который присутствует в онтогенезе всех многоклеточных животных и приводит к образованию зародыша, называемого бластулой (зародыш однослойный). При этом масса зародыша и его объем не меняются, то есть они остаются такими же, как у зиготы, а яйцо разделяется на все более мелкие клетки — бластомеры. После каждого деления дробления клетки зародыша становятся все более мелкими, то есть меняются ядерно-плазменные отношения: ядро остается таким же, а объем цитоплазмы уменьшается. Процесс протекает до тех пор, пока эти показатели не достигнут значений, характерных для соматических клеток. Тип дробления зависит от количества желтка и его расположения в яйце. Если желтка мало и он равномерно распределен в цитоплазме (изолецитальные яйца: иглокожие, плоские черви, млекопитающие), то дробление протекает по типу полного равномерного: бластомеры одинаковы по размерам, дробится все яйцо. Если желток распределен неравномерно (телолецитальные яйца: амфибии), то дробление протекает по типу полного неравномерного: бластомеры — разной величины, те, которые содержат желток — крупнее, яйцо дробится целиком. При неполном дроблении желтка в яйцах настолько много, что борозды дробления не могут разделить его целиком. Дробление яйца, у которого дробится только сконцентрированная на анимальном полюсе «шапочка» цитоплазмы, где находится ядро зиготы, называется неполным дискоидальным (телолецитальные яйца: пресмыкающиеся, птицы). При неполном поверхностном дроблении в глубине желтка происходят первые синхронные ядерные деления, не сопровождающиеся образованием межклеточных границ. Ядра, окруженные небольшим количеством цитоплазмы, равномерно распределяются в желтке. Когда их становится достаточно много, они мигрируют в цитоплазму, где затем после образования межклеточных границ возникает бластодерма (центролецитальные яйца: насекомые).
· Гаструляция – процесс перемещения клеток, сопровождаемый ростом, размножением, дифференцировкой. Зародыш на этой стадии называется гаструлой.
Первоначально образуется наружный (эктодерма) и внутренний (энтодерма) листки. Позже возникает третий, средний зародышевый листок (мезодерма), располагающийся в теле зародыша между эктодермой и энтодермой.
Выделяют 4 основных способа образования наружного и внутренних листков. Часто, однако, наблюдается комбинация нескольких способов гаструляции.
1 способ инвагинации, который заключается в том, что определенный участок бластодермы, сохраняя структуру пласта, вворачивается внутрь бластоцеля. Затем бластоцель исчезает и появляется гастроцель. Отверстие, при помощи которого эта полость сообщается с наружной средой, называется первичным ртом или бластопором.
2 способ эпиболии – обрастания макромеров быстро делящимися микромерами анимального полюса. У зародышей таких животных первоначально бластопор не образуется т отсутствует гастроцель.
3 способ иммиграция – вычисление части клеток стенки бластулы внутрь бластоцеля.
4 способ деляминация – клетки, находящиеся снаружи, преобразуются в пласт
а-эктодерма; б-энтодерма; в-бластоцель.
Закладки третьего зародышевого листка происходит двумя способами: телобластическим и энтероцельным.
Телобластический — способ образования мезодермы у первичноротых животных отделением двух мезодермальных полосок от двух первичных клеток зародышей (телобластов).
Энтероцельный — заключается в том, что из энтодермы первичной кишки с двух сторон образуются выпячивания – карманы ( целомические мешки), которые позднее отшнуровываются и разрастаются между экто – и энтодермой, образуя мезодерму; их полости сливаются друг с другом и возникает вторичная полость тела, или целом.
· Гисто- и органогенез
Можно выделить две фазы.
1 нейруляция, состоит в образовании комплекса осевых органов – нервной трубки, хорды. Зародыш на стадии нейруляции называется нейрулой. Сначала происходит уплощение клеточного пласта, что приводит к образованию нервной пластинки, края которой, приподнимаясь, формируют нервные валики. За счет перемещения клеток по средней линии нервной пластинки возникает углубление. На этом этапе нейруляции закладка нервной системы называется нервным желобком. Одновременно нервная пластинка как бы складывается по средней линии, а несколько позже ее края смыкаются. В результате этих процессов возникает нервная трубка с полостью – невроцелем. смыкание валиков происходит сначала в средней, а затем в задней части нервного желобка. В последнюю очередь это происходит в головной части, которая превосходит другие области по ширине. Передний, расширенный отдел в дальнейшем развитии образует головной мозг, остальная часть нервной трубки – спинной мозг.
2 гисто- и органогенез.
Из эктодермы образуется эпидермис кожи и его производные, железы, эпителий ротовой полости, эпителий влагалища, эмаль зубов, рецепторные нервные клетки.
Из энтодермы – эпителий воздухоносных путей и легких, часть клеток поджелудочной железы, секретирующие клетки, эпителий желудка, образуется кишечник.
Из мезодермы – хрящевой и костный скелет, мышцы, почки, кровеносные сосуды.
www.ronl.ru
Реферат на тему:
Онтогене́з (от греч. οντογένεση: ον — существо и γένεση — происхождение, рождение) — индивидуальное развитие организма от оплодотворения (при половом размножении) или от момента отделения от материнской особи (при бесполом размножении) до смерти.
У многоклеточных животных в составе онтогенеза принято различать фазы эмбрионального (под покровом яйцевых оболочек) и постэмбрионального (за пределами яйца) развития, а у живородящих животных пренатальный (до рождения) и постнатальный (после рождения) онтогенез.
У семенных растений к эмбриональному развитию относят процессы развития зародыша, происходящие в семени.
Термин «онтогенез» впервые был введён Э. Геккелем в 1866 году. В ходе онтогенеза происходит процесс реализации генетической информации, полученной от родителей.
Раздел современной биологии, изучающий онтогенез, называется биологией развития; начальные этапы онтогенеза изучаются также эмбриологией.
Сравнение зародышей позвоночных на разных стадиях эмбрионального развития. Печально знаменитая иллюстрация из работы Эрнста Геккеля, на которой различия между эмбрионами искусственно занижены, ради большего соответствия теории рекапитуляции (повторения филогенеза в онтогенезе). Следует отметить, что фальсификация данной иллюстрации не отменяет того, что зародыши обычно действительно представляются более сходными между собой, чем взрослые организмы, что было отмечено эмбриологами еще до возникновения теории эволюции.
Онтогенез делится на два периода:
В эмбриональном периоде выделяют три основных этапа: дробление, гаструляцию и первичный органогенез. Эмбриональный, или зародышевый, период онтогенеза начинается с момента оплодотворения и продолжается до выхода зародыша из яйцевых оболочек. У большинства позвоночных он включает стадии (фазы) дробления, гаструляции, гисто- и органогенеза.
Дробление — ряд последовательных митотических делений оплодотворенного или инициированного к развитию яйца. Дробление представляет собой первый период эмбрионального развития, который присутствует в онтогенезе всех многоклеточных животных и приводит к образованию зародыша, называемого бластулой (зародыш однослойный). При этом масса зародыша и его объем не меняются, то есть они остаются такими же, как у зиготы, а яйцо разделяется на все более мелкие клетки — бластомеры. После каждого деления дробления клетки зародыша становятся все более мелкими, то-есть меняются ядерно-плазменные отношения: ядро остается таким же, а объем цитоплазмы уменьшается. Процесс протекает до тех пор, пока эти показатели не достигнут значений, характерных для соматических клеток. Тип дробления зависит от количества желтка и его расположения в яйце. Если желтка мало и он равномерно распределен в цитоплазме (изолецитальные яйца: иглокожие, плоские черви, млекопитающие), то дробление протекает по типу полного равномерного: бластомеры одинаковы по размерам, дробится все яйцо. Если желток распределен неравномерно (телолецитальные яйца: амфибии), то дробление протекает по типу полного неравномерного: бластомеры — разной величины, те, которые содержат желток — крупнее, яйцо дробится целиком. При неполном дроблении желтка в яйцах настолько много, что борозды дробления не могут разделить его целиком. Дробление яйца, у которого дробится только сконцентрированная на анимальном полюсе «шапочка» цитоплазмы, где находится ядро зиготы, называется неполным дискоидальным (телолецитальные яйца: пресмыкающиеся, птицы). При неполном поверхностном дроблении в глубине желтка происходят первые синхронные ядерные деления, не сопровождающиеся образованием межклеточных границ. Ядра, окруженные небольшим количеством цитоплазмы, равномерно распределяются в желтке. Когда их становится достаточно много, они мигрируют в цитоплазму, где затем после образования межклеточных границ возникает бластодерма (центролецитальные яйца: насекомые).
Один из механизмов гаструляции — инвагинация (впячивание части стенки бластулы внутрь зародыша)1 — бластула, 2 — гаструла.
Гаструляция (впячивание) — гаструла формируется в результате инвагинации клеток. В ходе гаструляции клетки зародыша практически не делятся и не растут. Происходит активное передвижение клеточных масс (морфогенетические движения). В результате гаструляции формируются зародышевые листки (пласты клеток). Гаструляция приводит к образованию зародыша, называемого гаструлой.
Первичный органогенез — процесс образования комплекса осевых органов. В разных группах животных этот процесс характеризуется своими особенностями. Например, у хордовых на этом этапе происходит закладка нервной трубки, хорды и кишечной трубки.
В ходе дальнейшего развития формирование зародыша осуществляется за счет процессов роста, дифференцировки и морфогенеза. Рост обеспечивает накопление клеточной массы зародыша. В ходе процесса дифференцировки возникают различно специализированные клетки, формирующие различные ткани и органы. Процесс морфогенеза обеспечивает приобретение зародышем специфической формы.
Постэмбриональное развитие бывает прямым и непрямым.
Постэмбриональное развитие сопровождается ростом.
wreferat.baza-referat.ru
Каждый организм, независимо от того, одноклеточный он или многоклеточный и к какому царству живого принадлежит, в течение всей своей жизни проходит индивидуальное развитие, или онтогенез (от греч. онтос — существо и генезис — рождение). Область биологии, изучающая онтогенез, называется биологией развития.
Онтогенез — это период жизни организма от зиготы (первичной клетки) до смерти.
У многоклеточных организмов онтогенез обычно начинается с момента образования зиготы и заканчивается смертью.
При этом организм не только растёт, увеличиваясь в размерах, но и проходит ряд различных жизненных фаз, на каждой из которых имеет особое строение, по-разному функционирует, а в некоторых случаях кардинально отличается образом жизни.
У одноклеточных началом онтогенеза считается момент отделения от материнской или сестринской клетки. Продолжается он до следующего деления или смерти. При этом внешне онтогенез одноклеточных организмов обычно проявляется только как незначительное увеличение клетки в размерах, хотя на самом деле за этим скрываются совершенно разные периоды её жизни.
Каждый вид имеет свою программу онтогенеза. И это не только набор и последовательность стадий развития, которые он проходит, но и продолжительность каждой из них. В то же время любая особь имеет индивидуальные особенности онтогенеза, которые, однако, не выходят за рамки видовых, а те, в свою очередь, подчиняются закономерностям онтогенеза на родовом, семейственном, отрядном и даже классовом уровнях.
Программа онтогенеза — это ни что иное, как реализация наследственной информации, записанной в генах. Поэтому специфичность онтогенеза на уровне отдельных особей определяется индивидуальными сочетаниями генов, а на уровне видов, родов, семейств — особыми генами, свойственными только каждой систематической группе организмов.
Механизм реализации наследственной информации заключается, прежде всего, в дифференциальной (от англ. differ — различаться) активности генов. Это значит, что в разные периоды развития и в разных тканях многоклеточного организма активны гены, на нуклеотидных последовательностях которых происходит синтез определённых иРНК. В результате синтезируются конкретные структурные белки и ферменты, которые, в конечном счёте, и определяют особенности функционирования и поведения клеток на определённых этапах развития организма, особенности их метаболизма.
У животных и у цветковых растений онтогенез делят на два периода. Эмбриональное развитие, или эмбриогенез (от греч. эмбрион — зародыш и генезис) длится от образования зиготы до рождения или выхода из яйца, а постэмбриональное (от греч. пост — после и эмбрион) развитие продолжается от рождения или выхода из яйца и заканчивается смертью организма.
Течение эмбриогенеза. Общая схема эмбриогенеза включает следующие фазы: Материал с сайта http://worldofschool.ru
За время онтогенеза организм проходит ряд фаз — состояний, на которых отличается строением, функционированием и образом жизни. Различают два этапа онтогенеза: эмбриогенез — зародышевое развитие, и постэмбриональное развитие — период жизни организма от рождения (выхода из яйца) до смерти.
На этой странице материал по темам:worldofschool.ru
Содержание:1.Введение……………………………………………..3
2.Сущность и основные закономерности
Онтогенеза……………………………………………..4
3. Проблемы управления онтогенезом………………11
4.Заключение………………………………………….17
5.Список использованной литературы……………....18
1.Введение.
Повышение продуктивных качеств и совершенствование полезных биологических свойств сельскохозяйственных животных невозможны без глубоких знаний закономерностей их индивидуального развития.
Индивидуальное развитие животного организма - чрезвычайно сложный процесс. Он изучается зоотехнической наукой и практикой, медициной и многими биологическими науками - эмбриологией, анатомией, физиологией и др. До середины прошлого столетия большинство вопросов, касающихся онтогенеза изучались представителями данных наук изолированно и с узких позиций, специфичных для данной науки. В результате накоплен огромный, но разрозненный материал, охватывающий многочисленные стороны этой проблемы, не дающий, однако, фундаментальной основы для построения единой теории биологии развития. К концу 20 века были познаны только самые основные закономерности роста и развития организмов, глубокая сущность которых наукой еще до конца не раскрыта.(Федоров В.И. Рост, развитие и продуктивность животных. М., «Колос», 1973. с.3)
Целью данной курсовой работы является оценка степени изученности данного вопроса, а также обобщение накопленных знаний об онтогенезе и факторах, влияющих на индивидуальное развитие животных.
В литературе, использованной мною при написании данной работы, освещены вопросы, касающиеся современного состояния проблемы онтогенеза; даны основные понятия роста и развития животных, рассмотрены методы изучения и анализа процессов роста, а также такие вопросы, как скорость роста, его продолжительность и периодичность. Кроме того, уделено большое внимание описанию основных закономерностей индивидуального развития и факторам, оказывающим наибольшее влияние на онтогенез: наследственность, факторы внешней среды, кормление и содержание, тренинг и т.д. А также достаточно подробно дано описание периодов онтогенеза: эмбрионального и постэмбрионального.
Создание животных желательного типа возможно только при учете закономерностей индивидуального развития и факторов, оказывающих на него влияние.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что знание закономерностей роста и развития является необходимым условием для создания животных желательного типа, обладающих необходимыми хозяйственно-биологическими признаками.2. Сущность и основные закономерности онтогенеза.
Создание животных желательного типа возможно только при учете закономерностей индивидуального развития, учете факторов, оказывающих влияние на выращивание молодняка.
Термины «онтогенез» и «филогенез» ввел в биологию немецкий зоолог Е.Геккель. Он же сформулировал и обосновал биогенетический закон. Термин «онтогенез» означает процесс индивидуального развития особи, «филогенез» - история развития вида. Согласно биогенетическому закону индивидуальное развитие особи является как бы кратким повторением филогенеза. Последний реализуется в онтогенезе через наследственность, составляет основу онтогенеза и направляет его по пути, пройденному предками( Ветеринарная генетика/В.Л.Петухов, А.И.Жигачев, Г.А.Назарова и др.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.:Колос,1996.-384с.: ил.-(Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).,с.178.)
Индивидуальное развитие организма (онтогенез) по определению Н.А.Кравченко - это совокупность количественных и качественных изменений, происходящих после оплодотворения яйцеклетки и образования зиготы, на протяжении всей жизни особи в соответствии с унаследованным ею генотипом и нормой реакции. Иначе онтогенез можно определить как совокупность возрастных морфологических, биохимических и физиологических изменений, протекающих в организме на протяжении всей жизни.
В онтогенезе организм претерпевает изменения роста и развития. Развивается организм в результате обмена веществ, при котором происходит рост и дифференциация органов и тканей, т.е. качественное усложнение структуры и функции организма.
Индивидуальное развитие организма совершается неравномерно. Оно разграничивается на определенные периоды, стадии, качественно отличные друг от друга. Стадии онтогенеза претерпевает любой живой организм(Куликов В.М., Рубан Ю.Д. Общая зоотехния.-2-е изд., перераб. и доп.-М.: Колос, 1982.-560с., ил., с.35-36.)
В биологической науке неравномерность в развитии организма называется стадийностью развития. Сущность его заключается в смене требований развивающегося организма к условиям своего существования(Кирина Л.И. Животноводство. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: «Колос», 1970. - 576 с., с. 79.. )
В жизни животных имеются два периода развития: эмбрио-нальный
(с момента образования зиготы до рождения) и постэмбрио-нальный (от рождения до смерти). В процессе развития животное приобретает видовые и породные свойства, а также присущую только ему индивидуальность, выражающуюся в особенностях конституции, темперамента и продуктивности (приложение 1).
На начальных этапах индивидуального развития рост организма протекает наряду с процессами дифференцировки органов и систем и находится под контролем многих факторов, среди которых существенной значение имеют продукты эндокринных желез. Развитие этих органов и начало их функции в ходе онтогенеза совершаются в определенной последовательности, и включение их в общие процессы жизнедеятельности тесно переплетается с функцией других органов и накладывает отпечаток на все дальнейшее развитие. В частности, характерные периоды более быстрого и замедленного роста в определенной степени связаны с периодическими сдвигами в функции эндокринных желез( Мицкевич М.С. Гормональные регуляции в онтогенезе животных. - М.: «Наука», 1978, 224 с., с.118..)
Развитие животных в эмбриональный период.
У животных различных видов эмбриональный период развития имеет следующую продолжительность (дней):
Вид животного В среднем Колебания
КРС……………………………….. 280 270-290
Овца и коза……………………….. 150 140-160
Свинья……………………………. 115 110-120
Лошадь…………………………… 340 320-360
Кролик…………………………… 30 25-35
Продолжительность эмбрионального развития животных колеблется в зависимости от породы, кормления и содержания самок. Например, у коров джерсейской породы она составляет в среднем 270 дней, ярославской -- 276, симментальской и красной горбатовской -- 280, абердин-ангусской -- 285: у овец гемпширской породы -- 144 дня, породы рамбулье --150. При хорошем кормлении и содержании животных продолжительность эмбрионального развития их потомства сокращается.
Животные размножаются половым путем, сущность которого заключается в слиянии половых клеток -женской и мужской, различающихся по своему строению, размерам и физиологическим функциям, в результате чего получается одна клетка.
Процесс оплодотворения состоит из трех стадий: встречи женской яйцеклетки с мужскими половыми клетками; проникновения сперматозоидов в яйцеклетку; слияния ядра яйцеклетки с ядром сперматозоида. Оплодотворенная яйцеклетка называется зиготой. С момента образования зиготы начинается индивидуальное развитие организма, которое можно разделить на следующие процессы: деление зиготы и возникновение органов и тканей; дифференциация -появление морфологических, биохимических и функциональных различий и органах и тканях; специализация -- приспособление тканей и органов к выполнению определенных функций; интеграция -- связь (корреляция) между тканями и органами, то есть соподчинение частей целому; адаптация -- приспособление организма к условиям существования; периодизация -- разделение индивидуального развития во времени на ряд последовательных стадий, отличающихся одна от другой уровнем дифференциации, специализации, интеграции и адаптации.
В эмбриогенезе животных выделяют три основных - периода. 3ародышевый - от оплодотворения до полной имплантации эмбриона, то есть до формирования и функционирования плаценты. У коров он продолжается 35 дней, у овец -- 30, у свиней -- 25 дней. Предплодный - от конца зародышевого периода. Длительность его у коров составляет 25--26 дней, у овец-- 17--18, у свиней -- 7--12 дней. Плодный -- от конца предплодного периода до рождения животного. У коров он составляет 210--220 дней, у овец -- 100--105, у свиней -- 80--85 дней.
У животных оплодотворение яйцеклетки спермием происходит в первой трети яйцевода. При оплодотворении одной яйцеклетки развивается один зародыш, при оплодотворении большего числа клеток формируется два, три и больше зародышей. Иногда из одной оплодотворенной яйцеклетки зарождается двойня. Зигота первые двое-трое суток находится в яйцеводе и окружена яйцовыми оболочками. Затем зародыш перемещается в рог матки, задерживается трети яйцевода. При оплодотворении одной яйцеклетки развивается один зародыш, при оплодотворении большего числа клеток формируется два, три и больше зародышей. Иногда из одной оплодотворенной яйцеклетки зарождается двойня. Зигота первые двое-трое суток находится в яйцеводе и окружена яйцовыми оболочками. Затем зародыш перемещается в рог матки, задерживается в складках ее стенок, прикрепляется к ним и остается здесь до рождения. У свиней и овец при оплодотворении нескольких яйцеклеток зародыши равномерно распределяются между обоими рогами матки в линейном порядке, на определенном, примерно равном расстоянии один от другого. В рогах матки зародыш теряет яйцовые оболочки, образует трофобласт, через который получает питание -- секрет материнских желез.
Развитие зародыша происходит путем многократных количественных и качественных изменений. Оно начинается с деления зиготы, называемого дроблением, что ведет к увеличению массы тела. Затем возникают зародышевые листки (дермы): наружный -- эктодерма, внутренний -- энтодерма и средний -- мезодерма. Каждый зародышевый листок дает начало определенным тканям и органам. Эктодерма образует кожу со всеми ее роговидными производными (волосы, перья, пух, копыта), нервную трубку, из которой развивается, нервная система и органы чувств: зрения, слуха, обоняния. Из энтодермы формируется пищеварительная система, легкие, печень, поджелудочная железа; из мезодермы -- скелет, мускулатура, соединительная ткань, кровеносная система, сердце, почки, серозные покровы внутренностей и брыжжейки, поддерживающие внутренние органы. Некоторые ткани и органы образуются из разных зародышевых листков.
Все основные формообразовательные процессы, в результате которых получается сложны» организм, проходят в зародышевый период, в конце которого уже ясно выявляется вид эмбриона: уже можно различать развивающегося теленка, ягненка, поросенка, жеребенка, то есть зародыш в своем строении имеет основные видовые признаки. В предплодный и плодный периоды связь между эмбрионом и матерью осуществляется через плаценту. В эти периоды у животных происходит интенсивный рост и усложнение организма путем функциональной и морфологической дифференциации, специализации и интеграции, в результате чего к концу плодного периода животное имеет не только видовые, но и породные особенности.
В течение всего эмбрионального развития увеличение тканей, органов и живого веса зародыша протекает неравномерно. Ткани и органы по скорости роста можно разделить на три группы. К группе тканей и органов с наибольшей интенсивностью роста относятся кожа, мышцы, сердце, кишечник и поджелудочная железа; со средней скоростью роста -- кровь, селезенка, желудок, почки; со слабой интенсивностью -- головной мозг, легкие, печень, семенники, яичники и щитовидная железа. Скорость увеличения веса животного самая большая в зародышевый период. Зигота имеет вес менее миллиграмма, через месяц вес зародыша увеличивается в несколько сот раз. В дальнейшем скорость роста веса уменьшается (табл.1).
Таблица 1
Изменение веса теленка в эмбриональный период (по данным Г.А. Шмидта)
|
Скорость увеличения линейных размеров животного также самая большая в зародышевый период. Зигота, величина которой находится в пределах сотых миллиметра, через 8--10 дней достигает размера миллиметра, а через месяц -- нескольких сантиметров. Линейные размеры в эмбриональный период изменяются у животных различных видов неодинаково. Различают три типа роста скелета:
1) более интенсивный рост периферического скелета;
2) 2) более интенсивный рост осевого скелета:
3) 3) одинаковая скорость роста осевого и периферического скелета. Неравномерность развития осевого и периферического скелета определяет форму сложения животного при рождении.
Первый тип роста скелета присущ крупному рогатому скоту, овцам и лошадям. У них наиболее сильно растут кости конечностей и менее интенсивно позвоночник, ребра, грудная и тазовая кости (рис. ) В эмбриональный период наибольшего развития к моменту рождения достигают конечности в длину, затем с последовательным уменьшением идут длина туловища, глубина грудной клетки (40%), ширина грудной клетки (35%), ширина в маклоках (30%). В результате неравномерного развития осевого и периферического скелета новорожденные телята, ягнята и жеребята и другие имеют определенный тип сложения. Для телят, например, характерна высоконогость, короткое и узкое (плоское) туловище и относительно короткая и широкая голова. Сложение травоядных животных выработалось в процессе их эволюции. В условиях дикой природы это имело важное приспособительное значение, так как благодаря такому сложению молодняк сразу же после рождения мог следовать за матерью и спасаться от хищников. Второй тип роста скелета наблюдается у собак и кошек. Поэтому при рождении они оказываются коротконогими, неспособными вначале к быстрым передвижениям. Третий тип роста скелета имеют свиньи.
Количественные и качественные изменения и превращения, происходящие в эмбриональный период, приводят к формированию из зиготы сложного организма, имеющего все основные видовые и породные признаки и разнообразные функции, что и дает ему возможность существовать после рождения в новых для него условиях.
Развитие животных в постэмбриональный период.
Постэмбриональное развитие животных делится на следующие пять периодов.
1. Период новорожденности--от рождения животного до наступления относительной его независимости от матери и способности к самостоятельному существованию. Продолжительность его у животных разных видов составляет 15--20 дней. В это время основной, а часто и единственной пищей служит молоко матери. В организме животного резко усиливается интенсивность обмена веществ, развивается физическая теплорегуляция, существенно меняются ферментативные функции организма. На основе безусловных рефлексов у молодняка вырабатываются условные рефлексы, обеспечивающие единство и взаимосвязь организма со средой.
2. Молочный период длится до отъема молодняка от матери или до прекращения выпойки ему молока: у телят до 5--6 месяцев, у ягнят до ЗЅ--4, у поросят до 2 и у жеребят до 6--8 месяцев. В это время наряду с молоком, которое продолжает оставаться для животных основной пищей, они начинают поедать различные растительные корма, что способствует развитию у них пищеварительного аппарата.
3. Период полового созревания начинается в послемолочный период и продолжается до того момента, когда животные становятся способными воспроизводить потомство и идут в случку: крупный рогатый скот и овцы в возрасте 1Ѕ лет, свиньи --9--10 месяцев, лошади -- 3 лет. К этому возрасту у животных формируются основные черты индивидуальности. Во время полового созревания животным требуются особенно полноценное кормление и хорошее содержание, так как от этого зависит их дальнейшая продуктивность.
4. Период зрелости наступает, когда животные начинают давать продукцию, размер которой постепенно возрастает и достигает максимальной величины. У крупного рогатого скота в возрасте от 5 до 10--12 лет, у овец -- от 2 до 6--7 и у свиней -- от 2 до 5--6 лет.
5. В период старения воспроизводительная способность и продуктивность животных постепенно снижаются.
При рождении жеребята в среднем весят 40--60 кг, телята -- 25--40, ягнята--3--5, поросята-- 1--1,5 кг. Вес животных при рождении зависит от породы, пола новорожденного, веса и возраста матери, от кормления ее в период беременности. От коров симментальской породы телята рождаются более крупными, чем от коров красной степной породы. Самцы имеют вес на 10--12% больше, чем женские особи. От более крупных матерей (в пределах одной и той же породы) появляется и более крупное потомство. Матки среднего возраста дают молодняк, вес которого больше по сравнению с потомством, полученным от более молодых и старых животных. При хорошем кормлении маток в период беременности рождаются более тяжелые телята, ягнята, поросята и жеребята. У многоплодных животных (свинья и овца) вес новорожденных зависит также от числа рождающегося потомства. Более крупные при рождении телята, ягнята, поросята и жеребята являются, как правило, более крепкими и жизнеспособными, они интенсивнее развиваются и менее подвержены заболеваниям. В постэмбриональный период у животных происходит дальнейшее развитие отдельных систем и органов, увеличение живого веса и линейных размеров. Выше указывалось, что в эмбриональный период различные ткани и органы развиваются с разной интенсивностью: одни с большей, другие с меньшей. В постэмбриональный период увеличение многих тканей и органов находится в обратной последовательности, то есть ткани и органы, которые в эмбриональный период развивались менее интенсивно, в постэмбриональный развиваются сильнее и наоборот. Увеличение веса животных всех видов особенно заметно происходит в первый год жизни (табл. 5). Вес телят с возрастом непрерывно увеличивается, но неравномерно: средние суточные привесы сначала повышаются, затем снижаются, а относительный прирост в начальный период возрастает, позднее постепенно падает. В дальнейшем после 18-месячного возраста абсолютные и относительные привесы продолжают постепенно уменьшаться (табл.2).
Таблица 2
Изменение веса телок в постэмбриональный период
(по данным Е.Я.Борисенко)
| Возраст (месяцев) | Вес (кг) | Кратность увеличения веса за каждый месяц | Средний суточный привес (г) | Относитель- ный прирост (%) | |
| 0 1 2 3 4 5 6 9 12 15 18 | 34,5 52,9 74,0 98,1 125,6 150,9 175,9 252,1 322,0 371,7 425,4 | - 1,53 1,40 1,33 1,28 1,20 1,17 1,14 1,09 1,05 1,04 | - 613 703 803 917 844 833 847 777 552 596 | - 42,1 33,2 28,0 24,6 18,3 15,3 11,9 8,1 4,8 4,5 |
У травоядных животных (крупный рогатый скот, овцы и лошади) интенсивнее растут кости осевого скелета: позвоночник, ребра, грудная и тазовые кости, обусловливающие глубину и ширину туловища, и менее заметно периферический скелет, то есть конечности. Ширина в маклоках увеличивается на 70%, ширина грудной клетки -- на 65, глубина грудной клетки -- на 60, длина туловища -- на 55, длина конечностей -- только на 30%. Такое неравномерное развитие отдельных частей скелета с возрастом приводит к большим изменениям пропорций тела животных. Сопоставление силуэта теленка и коровы показывает, что взрослые животные по сравнению с молодыми более низконоги, туловище у них растянуто и более глубокое и широкое (рис. 12). У свиней рост как осевого, так и периферического скелета проходит одинаково.
Увеличение веса и линейных размеров у животных заканчивается в следующем возрасте: у крупного рогатого скота и лошадей в 5--6 лет, у свиней и овец в 2--2Ѕ года. В этом возрасте животные заводских пород имеют такой вес: лошади 500--700 кг, крупный рогатый скот 400--700, овцы 60--100 свиньи -200--240 кг. Многие животные достигают еще большего веса, а производители, как правило, по живому весу превосходят маток. Вес взрослых животных зависит от их породы, содержания и кормления, а также от продолжительности роста (приложение 2). В дальнейшем, в процессе старения животных, в их организме содержание минеральных веществ увеличивается, а количество воды уменьшается. В результате этого происходит высыхание клеток и тканей, утончение мускулатуры и кожи, организм уменьшается в весе и величине (старческая атрофия). Параллельно с этими процессами происходит снижение воспроизводительных функции и продуктивности животных(Маркушин А.П., Ладан П.Е., Горбелин В.И. Животноводство с основами разведения с/х животных.-3-е изд., перераб. и доп.-М.:»Колос», 1972.-406с., с.32-39.)
www.coolreferat.com
Все многоклеточные животные проходят в своём развитии несколько периодов. Жизнь начинается с оплодотворённого яйца, возникшего в результате слияния двух гаплоидных гамет, и заканчивается формированием взрослого организма. Диплоидная зигота (оплодотворённое яйцо) в дальнейшем развивается во взрослый многоклеточный организм. Ход этого развития подразделяется на ряд периодов:
Обычно все этапы после эмбрионального (зародышевого) развития именуются как постэмбриональные стадии.
Применительно к млекопитающим и человеку эти два периода обозначаются как пренатальный (дородовой) и постнатальный (послеродовой). Границу между ними составляет у яйцекладущих животных вылупление из яйца, а у живородящих — момент рождения.
см. Эмбриогенез
В течение зародышевого периода развития организм называется зародышем, или эмбрионом. У млекопитающих и человека внутриутробный (пренатальный) период развития нередко подразделяют на ранний — собственно зародышевый, или эмбриональный в узком смысле слова, и более поздний — плодный, или фетальный, периоды. В течение собственно зародышевого периода происходят основные коренные изменения организма, тогда как в плодном периоде происходят преимущественно рост, тканевая дифференцировка и т. д.
Эмбриогенез включает следующие этапы:
После оплодотворения возрастает скорость обмена в зиготе и начинается трансляция материнской РНК (мРНК). Затем происходит активация ядра зиготы и транскрипция новых специфичных для неё мРНК. С этапа бластуляции начинается процесс дифференцировки клеток. Эмбриональный период развития заканчивается выходом личинки (при развитии с метаморфозом) или рождением молодого животного, если развитие прямое.
Постэмбриональный (постнатальный) период онтогенеза длится от момента рождения (или вылупления из яйца) до смерти организма.
Развитие может быть прямым или сопровождаться метаморфозом.
Продолжительность постэмбрионального периода нередко в десятки и сотни раз больше продолжительности эмбрионального периода. У животных с прямым развитием, к которым относятся, например, все высшие позвоночные, рождается на свет или вылупляется из яйца дефинитивная форма (детёныши млекопитающих, птенцы у птиц), то есть организм, устроенный в основном так же, как и взрослый, но значительно меньших размеров, неполовозрелый, иногда в той или иной степени неполностью дифференцированный. Степень дифференцированности (зрелости) птенца или новорождённого в значительной степени определяется длительностью пренатального периода развития. Так, у выводковых птиц (утиные, куриные) период насиживания длится дольше, чем у птенцовых (воробьиные), птенцы вылупляются значительно более развитыми — покрыты пухом, способны бегать и т. д. Имеются формы незрелорождающиеся (кролик, крыса) и зрелорождающиеся (заяц, морская свинка). Продолжительность беременности у кролика — 31 день, у морской свинки — 60 дней. Среди домашних животных все копытные (лошадь, крупный и мелкий рогатый скот) относятся к наиболее зрелорождающимся животным.
В ранних периодах онтогенеза организация животного отличается значительно большей изменяемостью под влиянием воздействий условий существования и более высокой пластичностью, индивидуальной приспособляемостью. Именно на ранних этапах постнатального онтогенеза вырабатывается основная масса временных связей и условных рефлексов, характеризующих индивидуальное поведение животного. В тоже время лишь с достижением зрелого состояния вырабатывается большая устойчивость к ряду болезнетворных агентов (иммунитет к инфекционным заболеваниям и др.).
В различных периодах онтогенеза организм животного (а также и человека) характеризуется не только особенностями строения, но и определёнными функциональными, физиологическими сдвигами, включая изменения химического состава, обмена веществ, нормы реакции на изменение окружающих условий среды, сопротивляемость болезнетворным факторам и т. д. Эти сдвиги могут быть неодинаковы у животных разных видов.
Неодинаковы у разных животных и средняя продолжительность отдельных периодов онтогенеза, а также и индивидуального развития в целом. Так, средняя продолжительность жизни у мышей равна двум годам (у некоторых видов полёвок — даже меньше года), у крыс — не превышает 3 лет, тогда как корова и лошадь живут до 30 и более лет. К числу наиболее долгоживущих организмов относятся человек (70 — 160 лет), слон (100 — 200 лет), крокодилы, крупные змеи и черепахи (несколько сот лет). При этом у млекопитающих и птиц рост организма в основном прекращается ко времени полного полового созревания, тогда как перечисленные рептилии принадлежат к формам с неограниченным (хотя с возрастом и замедляющимся) ростом.
Филогенез следует рассматривать в единстве и взаимообусловленности с онтогенезом. Для выяснения филогенеза используют данные сравнительной морфологии, сравнительной эмбриологии, палеонтологии и других наук. Филогенез происходит путём наследственно обусловленных изменений организма в ходе онтогенеза. Онтогенез, изменяясь в ходе филогенеза, в той или иной мере рекапитулирует (повторяет, отражает) на ранних своих этапах последовательность филогенеза.
В процессе эволюции развитие сопровождалось усложнением организации и приспособлением организмов к окружающей их среде. В целом это является отражением биологического прогресса.
На этой странице материал по темам:wikiwhat.ru
Иванова Надежда Николаевна, учитель биологии
Статья отнесена к разделу: Преподавание биологии
Цель: сформировать у учащихся представление об индивидуальном развитии организма.
Задачи. Обучающие – сформировать понятия онтогенез, эмбриогенез, постэмбриогенез, бластула, гаструла, нейрула, гистогенез, органогенез, морула, бластоцель; познакомить с периодами онтогенеза; охарактеризовать процессы, протекающие на стадиях эмбриогенеза; познакомить с законом зародышевого сходства.
Развивающие – продолжить формирование навыков работы с книгой, с дополнительной научной литературой, немыми таблицами, интерактивной доской; развивать умение готовить сообщения, анализировать рисунки учебника, обобщать и делать выводы, выявлять закономерности. Воспитывающие – аккуратное оформление схем в тетради, показать отрицательное влияние алкоголя, никотина, лекарственных препаратов, применяемых без назначения врача на эмбрион.
Оборудование. Таблицы «Индивидуальное развитие хордовых», «Взаимодействие развивающихся частей зародыша», «Зародышевые листки» (рисованная), мячик, Интерактивные
I. Оргмомент.
II. Актуализация знаний.
Сегодня на уроке мы продолжаем изучение темы «Размножение и развитие организмов».
Фронтальный опрос.
Вспомните:
— Что называется размножением?
(Способность организма воспроизводить себе подобных).
— Какие Вы знаете способы размножения?
(Бесполое и половое).
— В чём различие между бесполым и половым размножением?
(При бесполом размножении принимает участие одна особь и дочерние организмы наследуют идентичную генетическую информацию материнской особи, а при половом –участие принимают два организма, которые производят гаметы и при слиянии гамет образуются особи с генетической информацией от обоих родителей ).
— Что такое гамета?
(Половая клетка ).
— Какие Вы знаете гаметы?
(Яйцеклетка и сперматозоид или спермии).
— Где они образуются?
(В половых железах).
— Что называется оплодотворением?
(Процесс слияния гамет).
— При каких условиях происходит оплодотворение у животных?
(Одновременное созревание гамет, встреча гамет, определённая концентрация гамет).
— В чём биологическое значение оплодотворения?
(Восстановление диплоидного набора хромосом).
— Что образуется в результате оплодотворения?
(Зигота).
— Что такое зигота?
(Это клетка с диплоидным набором хромосом, половина из которых получена от материнского организма, а половина – от отцовского).
Зигота – это одна клетка. Все живые организмы (грибы, растения, животные) начинают своё развитие с зиготы, то есть с одной клетки. О чём это свидетельствует?
(О родстве и единстве происхождения).
— Каким же образом из зиготы развивается целый организм? Из яйца курицы — цыплёнок, из икринки рыбы — малёк, из икринки лягушки – головастик, у млекопитающих – детёныш? Ведь зигота у большинства животных имеет микроскопические размеры, например, у млекопитающих 0,1 мм?
(Благодаря делению и росту клеток).
Правильно. Зигота претерпевает ряд изменений и благодаря вначале делению клеток, затем росту и дифференцировке клеток формируется организм. Деление клеток – рост клеток – дифференцировка клеток – это основа онтогенеза. Цель урока: изучить процесс онтогенеза, периоды онтогенеза (подробно эмбриогенез), этапы онтогенеза и процессы, протекающие на этих этапах, познакомиться с явлением эмбриональной индукции и влиянием внешней среды на развитие зародыша (эмбриона). План урока на доске.
1. Онтогенез. Этапы онтогенеза.
2. Эмбриогенез. Стадии эмбриогенеза.
— дробление — бластула — гаструла — нейрула — гистогенез и органогенез
3.Влияние частей развивающегося зародыша.
4. Влияние внешней среды на развитие зародыша.
III. Изучение нового материала.
Онтогенез.
Слово учителя.
Онтогенез ( греч.ontos – сущее, genesis — происхождение) – процесс, присущий любому живому организму, независимо от сложности его организации.
— Что же такое онтогенез? Найдите определение в учебнике на стр.145.
(Онтогенез – это процесс индивидуального развития особи от момента её выделения в самостоятельный организм и до конца жизни ).
Онтогенез одноклеточных организмов заключается в том, что возникшие после деления дочерние особи растут и в них происходит замена органелл материнского организма. В ходе онтогенеза у одноклеточных организмов (так же как и у многоклеточных) в ответ на изменения условий среды синтезируются определённые белки, меняется чувствительность к различным факторам внешней среды. В онтогенезе многоклеточных организмов выделяют два периода развития – эмбриональный (греч.embrion — зародыш ) и постэмбриональный. Эмбриональный период начинается с момента образования зиготы и до рождения или выхода из яйцевых оболочек. Он заключается в размножении клеток, их дифференцировке и формировании тканей и органов. Постэмбриональный период начинается с момента рождения или выхода из яйцевых оболочек и до смерти. Он заключается в развитии организма, взрослении, старости и смерти. Различные периоды онтогенеза по-разному выражены у разных многоклеточных. Например, у грибов, водорослей и лишайников зародыш отсутствует. Относительная продолжительность различных периодов онтогенеза также отличается. Так, у млекопитающих наиболее продолжительным является постэмбриональный. У многих насекомых, наоборот, постэмбриональный короче, чем эмбриональный.(Подёнки). Рассмотрим подробнее этапы эмбриогенеза на примере эмбрионального развития ланцетника. (Схема на доске и в тетрадях).
Дробление Бластула Гаструла Нейрула Гистогенез Органогенез
Этапы эмбриогенеза.
Работа с интерактивной доской — этапы эмбриогенеза.
— Дробление.
Первый этап эмбриогенеза называется дроблением, потому что образовавшиеся клетки не увеличиваются в размерах. Эти клетки называются бластомерами (греч. blastos – росток, meros – часть ) и сильно отличаются от клеток взрослого организма. Вдавление цитоплазмы, образующееся при делении клетки на две, получило название борозд дробления. Первая борозда дробления проходит в вертикальной плоскости и зигота делится на две одинаковые клетки − стадия двух бластомеров. Бластомеры не расходятся, а делятся второй бороздой дробления так же в вертикальной плоскости, образуя четыре бластомера, затем третьей бороздой дробления в горизонтальной плоскости все четыре бластомера делятся с образованием восьми бластомеров. В дальнейшем, т. е. начиная с четвертого деления, борозды дробления чередуются: вслед за горизонтальным дроблением всегда идет вертикальное и т. д., образуется многоклеточный зародыш.
— Каким способом клетки делятся?
(Митоз).
— Что предшествует митозу?
(Интерфаза).
— Какие периоды интерфазы Вы знаете?
(Пресинтетический (G1), постсинтетический (G2), синтетический (S)).
Митотические деления следуют быстро одно за другим. Интерфазы очень короткие, в основном состоят из синтетического периода, где происходит редупликация ДНК, постсинтетический период (G2)очень короткий, а пресинтетический (G1) отсутствует совсем. По мере увеличения числа клеток деление их становится неодновременным. Бластомеры все дальше и дальше отходят от центра зародыша, образуя полость. В конце дробления зародыш принимает форму пузырька со стенкой, образованной одним слоем клеток, тесно прилегающих друг к другу. Внутренняя полость зародыша, по началу (соприкасавшаяся) сообщавшаяся с внешней средой через щели между бластомерами, в результате их полного смыкания становится полностью изолированной.
Эта полость получила название первичной полости тела − бластоцель. Завершается дробление образованием одного многоклеточного зародыша − бластулы.
— Бластула.
У разных организмов возникающие при дроблении бластомеры располагаются по-разному (это зависит от характера распределения питательных веществ в цитоплазме яйцеклетки). У ланцетника, лягушки, бластула представляет собой полый пузырек, оболочка которого образована одним слоем бластомеров. Внутри полость — бластоцель. У птиц, например, бластоцель практически отсутствует, и бластомеры плотно прилегают друг к другу, образуя плотный шар клеток. В этом случае говорят о моруле (лат.morum – тутовая ягода).
У всех животных по размерам бластула не отличается от зиготы, то есть клетки одинаковые по размерам. — Почему клетки маленькие по размерам?
(Не происходит роста).
Так как митотическое деление зиготы и бластомеров не сопровождается ростом образовавшихся дочерних клеток до объема материнской, после каждого деления размеры бластулы уменьшались. То есть если диаметр зиготы 0,1 мм (млекопитающие), то и диаметр бластулы 0,1 мм. Когда число клеток бластулы достигает нескольких сотен тысяч (у разных видов по-разному), начинается следующая стадия − гаструляция (греч. gaster −желудок). — Гаструла. Во время гаструляции продолжающие быстро размножаться клетки становятся очень подвижными и начинают быстро перемещаться относительно друг друга. Гаструляция происходит либо путём впячивания стенки бластулы внутрь (ланцетник) (демонстрация на детском мячике), либо путём перемещения клеток бластулы, либо путём иммиграции клеток в бластоцель. В результате гаструляции зародыш становится двухслойным, у него возникают чётко выраженные пласты клеток, называемые зародышевыми листками. Наружный зародышевый листок – эктодерма (греч. ectos – снаружи, derma- кожа), внутренний – энтодерма (entos- внутри). У всех животных, кроме губок и кишечнополостных, вслед за гаструляцией или параллельно ей образуется третий зародышевый листок мезодерма (греч. mesos — средний), который образуется из клеток, лежащих на границе между эктодермой и энтодермой. В ходе гаструляции, как и во время дробления, рост клеток не происходит и зародыш на этапе гаструлы по размерам схож с зиготой. Следующим периодом эмбриогенеза является гистогенез и органогенез.
— Гистогенез и органогенез.
У позвоночных животных он начинается с образования зачатка нервной системы. Эта стадия носит название нейрула (новолат. neurula, уменьшит. от греч. neuron — нерв ). У нейрулы на будущей спинной стороне зародыша обособляется часть клеток эктодермы в виде пластинки. Эктодерма спинной стороны прогибается по средней линии, края пластинки сближаются и образуется сначала желобок, затем края желобка смыкаются и образуется нервная трубка. Она оказывается погружённой под клетки эктодермы. В последующем из нервной трубки будут формироваться органы нервной системы. Спинная часть энтодермы, располагающаяся непосредственно под нервной трубкой, обособляется от остальной энтодермы и сворачивается в плотный тяж – хорду. Из остальной части энтодермы образуется мезодерма и эпителий кишечника. Таким образом образуется осевой комплекс клеток, называемый так потому, что его клетки оказывают влияние на развитие других частей зародыша. Дальнейшая дифференцировка (различия) клеток приводит к образованию тканей и органов из зародышевых листков. Каким же образом, из зиготы образуются клетки, специализированные на выполнение различных функций? Первые этапы дифференцировки определяются цитоплазмой зиготы. Ведь вещества, при образовании яйцеклетки, располагаются в цитоплазме неравномерно. И при дроблении дочерние клетки получают более или менее различные участки цитоплазмы материнской клетки. И бластомеры, имея одинаковый набор хромосом, оказываются неравноценными по составу цитоплазмы. Эти различия и определяют начальные этапы клеточной дифференцировки (различия).
Из эктодермы формируется нервная система, покровы тела (эпидермис), кожные железы, органы чувств, эмаль зубов. Из энтодермы − эпителий средней кишки, печень, поджелудочная железа, плавательный пузырь, легкие, жабры. Из мезодермы − мышцы, соединительная ткань, кости внутреннего скелета, кровь, лимфа, половые железы, органы выделения. (Демонстрация рисованной таблицы). Таким образом, у разных видов животных одни и те же зародышевые клетки дают начало одним тем же органам. О чем это свидетельствует? (О родстве и единстве происхождения). Изучение вопросов, связанных с индивидуальным развитием организма, занимается наука эмбриология, основателем которой по праву считается академик Российской академии наук Карл Бэр. Наблюдая за развитием зародыша курицы и зародыша млекопитающих, он обратил внимание на то, что эмбрионы всех групп позвоночных на ранних стадиях внешне очень похожи. Это позволило ему в 1828 году сформулировать закон зародышевого сходства: «В пределах типа эмбрионы на ранних стадиях сходны». Современными представлениями о зародышевых листках наука обязана А. О. Ковальскому, обнаружившему экто-, энто-, и мезодерму у всех групп хордовых.
Влияние частей развивающегося зародыша. Дифференцировка клеток. Эмбриональная индукция.
Каким же образом клети разных тканей у организмов оказываются разными по строению и функциям, т. е. дифференцируются? Ведь они все образуются из зиготы, путем деления и имеют одинаковый набор хромосом. Специальные свойства тканей определяются белками. Специфичность работы клеток зачатков органов возникает не сразу, а лишь на стадии гаструлы и нейрулы. Это было доказано немецким ученым Гансом Шпеманом. (Сообщение учащегося см. приложение 1).
Влияние внешней среды на развитие зародыша.
На развивающийся зародыш оказывает влияние окружающая среда. Например: зародыш моллюсков получает из внешней среды воду, кислород, неорганические вещества. Эмбриональное развитие млекопитающих находится в полной зависимости от материнского организма, т. к. от него получает все необходимое для жизни. Тем не менее, зародыш тоже подвержен влиянию внешней среды − через материнский организм. (Сообщение учащегося с использованием таблицы см. приложение 2).
IV. Закрепление.
Подведём итоги изученного на уроке.
— Что такое онтогенез? — Какие периоды он включает? — Эмбриогенез – это……? — Назовите стадии эмбриогенеза? — Кратко охарактеризуйте каждую из них? ( использование интерактивной доски.) — Что называют зародышевым листком? Назовите их? — Какие органы развиваются из эктодермы, энтодермы, мезодермы?
V. Домашнее задание.
По учебнику Д.К. Беляева параграф 21, записи в тетради.
Литература
1. Общая биология: Учеб. для 10-11кл. общеобразоват. учреждений/ Д.К. Беляев, П.М. Бородин, Н.Н. Воронцов; Под ред. Д.К. Беляева, Г. М. Дымшица. – М.: Просвещение, 2001.-303с.: ил. 2. Общая биология: Учеб. для 10-11кл. с углубл. изуч. биологии в шк./ Л. В. Высоцкая, С. М. Глаголев, Г. М. Дымшиц и др.; Под ред. В. К. Шумного и др.-2-е изд. Перераб. – М.: Просвещение, 2002.-544с.: ил. 3. Программное обеспечение для интерактивных досок. Биология. Молекулярная и клеточная биология 10-11 классы. Разработано «Физикон».
Сообщение учащегося.
Взаимное влияние частей развивающегося зародыша.
Для развития зародыша важен не только состав цитоплазмы различных его клеток, но и характер клеточных взаимодействий. Уже при возникновении двух первых бластомеров каждый из них «знает» о существовании другого. У лягушки, например, бластомеры после первого дробления равноценны друг другу, и если их разделить, то из каждого бластомера разовьется нормальный головастик, который затем превратится в лягушку. Но если один из первых двух бластомеров убить, но не изолировать от другого, то из оставшегося живым бластомера начнет развиваться только половина тела зародыша. Установлено, что некоторые части зародыша на определенной стадии развития выделяют вещества, которые заставляют окружающие их клетки развиваться в определенном направлении. Так, немецким эмбриологом Гансом Шпеманом и его последователями было выяснено, что если у зародыша на стадии гаструлы взять участок эктодермы, который должен развиваться в нервную трубку, и пересадить его в эктодерму брюшной стороны другого зародыша, находящегося примерно на той же стадии развития, то в месте трансплантации начинает развиваться сначала нервная трубка, затем другие компоненты осевых органов. Поэтому этот участок называют осевым комплексом. В результате в зародыше-хозяине возникает вторичный зародыш, который отличается от первичного лишь величиной. Шпеман назвал это явление эмбриональной индукцией, во время которой трансплантат выступает в роли организатора, направляющего развитие окружающих клеток. Клеточная специализация усиливается по мере роста и развития зародыша. Зигота представляет собой недифференцированную, или тотипотентную клетку − из нее возникают все типы клеток организма. Уже во время дробления по мере увеличения числа бластомеров появляется и постепенно нарастает асинхронность деления. По мере развития зародыша многие клетки перестают делиться и специализируются на выполнении тех или иных функций. Чем сильнее специализированны клетки, тем в большей степени они зависят друг от друга. В таком организме невозможно удалить какую-либо часть без ущерба для всего организма.
Сообщение учащегося.
Влияние внешней среды на развитие зародыша.
Наиболее опасными для развития зародыша являются первые три месяца беременности. В этот период плод особенно чувствителен к вирусным инфекциям, поскольку плаценты еще нет. Она формируется к концу третьего месяца беременности. Например, такое почти безопасное для взрослых и детей заболевание, как краснуха, может привести к рождению ребенка с пороком сердца, глухотой, умственной отсталостью, если мать заболеет этой болезнью в начале беременности. Вредное влияние на развитие эмбриона оказывает употребление его родителями алкоголя, наркотиков, курение табака. Алкоголь и никотин угнетают клеточное дыхание. Недостаточное снабжение кислородом приводит к тому, что в формирующихся органах образуется меньшее количество клеток, органы оказываются недоразвитыми. Особенно чувствительна к недостатку кислорода нервная ткань. Употребление будущей матерью алкоголя, наркотиков, курение табака, злоупотребление лекарствами часто приводят к необратимому повреждению эмбриона и последующему рождению детей с умственной отсталостью или врожденными уродствами. В легких случаях наблюдается расторможенность ребенка: несобранность, неспособность к систематической работе, нерациональная двигательная активность, низкий уровень произвольного внимания, а также очень плохая память. Эмбрион очень чувствителен к лекарственным препаратам. Поэтому беременные женщины должны их применять строго по назначению врача. Пример, в Германии, в годы войны беременным женщинам давали снотворный препарат «талидамид». Впоследствии у женщин, принимавших этот препарат, находившихся на ранних этапах беременности, дети рождались с физическими дефектами (вместо нормальных конечностей у них были конечности, похожие на ласты). Не меньшую опасность для развития зародыша представляет загрязнение среды обитания различными химическими веществами или облучение ионизирующей радиацией.
Конспект урока биологии, 10 класс по теме:«Строение клетки. Эндоплазматическая сеть. Комплекс Гольджи. Лизосомы. Клеточные включения.» / Категория: Биология » 10 класс » Конспекты
Урок биологии 10 класс Тема: Строение клетки. Эндоплазматическая сеть. Комплекс Гольджи. Лизосомы. Клеточные включения. Дидактическая цель: создать условия для осознания и осмысления блока новой информации средствами критического мышления Цели по содержанию: образовательная — организовать изучение и обеспечить понимание взаимосвязи функций органоидов со строением. Развивающая: продолжить умения находить эти органоиды на таблице, умения устанавливать причинно- следственные связи Воспитательная: создать условия для увлеченного учения; воспитывать чувство гордости за совместный результат познавательной деятельности. Тип урока: Комбинированный ( изучение нового материала, закрепление изученного). Методы обучения: частично – поисковый Формы организации познавательной деятельности: групповая индивидуальная, парная. Средства обучения: учебник, компьютер, раздаточный материал, таблица « Строение клетки», модель «Строение клетки».
Учитель Кущенко В.Н Ход урока 1. Оргмомент. Ребята, с каким настроением вы пришли сегодня на урок биологии? А теперь посмотрите друг на друга, улыбнитесь друг другу. Зарядитесь энергией хорошего настроения на весь урок. 2. Актуализация. Целеполагание. Мотивация. (Вызов). Учитель. Ребята, какую тему мы с вами изучаем? Какие вопросы из строение клетки мы изучили? ( мембрану, ядро, цитоплазму, клеточный центр, рибосомы). Мы продолжаем изучать строение клетки. Тема сегодняшнего урока: «ЭПС. Комплекс Гольджи. Лизосомы. Клеточные включения.» Давайте вспомним: «Что вам известно по данной теме? Что такое ЭПС, Комплекс Гольджи, лизосомы? (Вспоминают материал). Что вам известно о клеточных включениях ? Что хотели бы узнать о них? Чему сегодня на уроке можно научиться.? Запись на доске 1. Особенности строения органоидов 2. Функции органоидов 7 мин 3. Что относят к клеточным включениям? 4. Какова роль их в клетке? 3. Изучение нового материала. Учитель: И так, в клетке появились сомнительные объекты под названием ЭПС, Комплекс Гольджи, Лизосомы, Клеточные включения, деятельность которых мало нам известна. Для выяснения данных сомнительных объектов я предлагаю провести биологическое расследование. Для этого давайте создадим 4 опергруппы, которые проведут данные расследования. 1 опергруппа проводит расследование по делу под названием «ЭПС» 2 опергруппа проводит расследование по делу под названием « Комплекс Гольджи» 3 опергруппа проводит расследование по делу под названием «Лизосомы». Расследование проводят по схеме ( на доске)
Сомнительный объект ( Органоид) / \ Особые приметы---------- Деятельность объекта (особенности строения) (функции) 4 опергруппа проводит расследование по делу под названием «Клеточные включения». Что относят к клеточным включениям? Какова роль их в клетке?) Работа каждой группы заключается в следующем: 1. Проводит расследование . 2. Ведут протокол следствия (протокол- в любой форме, право выбора: либо синквейн, либо проблемные вопросы, либо вывод, либо мини-лос) 3. Представить свое расследование, озвучить, представить протокол. В каждой группе вы выберете себе старшего следователя, который будет руководить группой. И в течение следствия внимательно следите за работой каждого оперативника вашей группы. Так как в конце урока вы должны поставить оценку тем оперативникам, которые внесли наибольший КПУ в работу вашей группы.
Группы выбирают себе дело Какая группа выбирает себе дело для расследования 1,2 ,3, 4.-----------------
ЖЕЛАЮ ВСЕМ УДАЧИ! 12мин Самостоятельная работа в группах Учитель. И так начинаем слушать ваши биологические расследования. Слушаем дело под названием « Эндоплазматическая сеть» Слово для представления данного дела предоставляется старшему следователю (Ф И учащегося, который представляет расследование ) ПРОТОКОЛ! Слушаем дело под названием «Комплекс Гольджи». Слово для представления данного дела предоставляется старшему следователю ( Ф И учащегося, который представляет расследование)
ПРОТОКОЛ! Слушаем дело под названием «Лизосомы». Слово для представления данного дела предоставляется старшему следователю ( Ф И учащегося, который представляет данное расследование)
ПРОТОКОЛ! Слушаем дело под названием « Клеточные включения». Слово для представления данного дела предоставляется оперативному работнику ( Ф И учащегося, который представляет данное расследование
ПРОТОКОЛ!
1мин ФИЗМИНУТКА Работа оперативников сложная, связана с работой мозга. Давайте выполним упражнения для улучшения мозгового кровообращения (наклоны и повороты головы, дыхание через нос 3 раза).
Учитель: Уважаемые «оперативники», продолжаем вести расследование В ходе следствия вы столкнулись с необычными загадками, которые вы должны расшифровать. О успешности расшифровки этих загадок вам даст заключение эксперт – Компьютер И так приглашаем все 4 опергруппы к компьютерам. Задание 1 К каждому понятию, приведенному в левой колонке, подберите соответствующее определение.
1. Клеточная мембрана 1. Носитель наследственной инфор- мации. 2. Цитоплазма. 2. Оболочка клетки. 3. Ядро. 3. Система внутренних систем и канальцев. 4. Рибосомы. 4.Временные образования в клетках 5. Лизосомы. 5. Внутреннее полужидкое содержимое клетки. 6.Эндоплазматическая сеть. 6. «Растворители» чужеродных бел- ков и бактерий. 7.Включения. 7. Места синтеза белков.
Ответ: 1-2; 2-5; 3-1; 4-7; 5-6; 6-3; 7-4;
Задание 2 Вычеркни лишнее слово: 5мин -цитоплазма — рибосомы — клеточная — ЭПС -митохондрии — митохондрии мембрана — Комплекс — рибосомы — ЭПС — цитоплазма Гольджи -лизосомы — включения — ядро — лизосомы -пластиды — ядро
Ответ. Ответ. Ответ. Ответ. Цитоплазма Включения Пластиды Ядро не не является не имеют содержатся входит в органоидом мембраны только в рас- единую не являются тительных мембран- постоянным клетках. ную систе компонентом. му клетки. 2мин Учитель. Расследование продолжается. Перед вами фоторобот сомнительных объектов, составленный по словам свидетелей. ( на магнитной доске представлена модель «Строение клетки». Вы должны с помощью фоторобота опознать сомнительные объекты: ЭПС, Комплекс Гольджи, Лизосомы. Опознание проводит каждый оперативник.
Индивидуальная работа. См приложение 1.(В кругах к рисунку « Строение клетки» расставьте цифры, соответствующие органоидам клетки. Работа по рисунку. ЖЕЛАЮ ВАМ УСПЕХА! Работа в парах Уважаемые оперативники, обменяйтесь своими опознавательными листочками со своими коллегами, сидящими рядом и убедитесь в том, что действительно ваш коллега правильно провел опознание.
Учитель: Наше биологическое расследование подходит к концу. Наши сомнительные объекты опознаны осталось их только задержать для выяснения дополнительной информации. Для всех 4 опергрупп объявляется операция « Задержание». Та опергруппа задержит сомнительные объекты, которая наиболее оперативно сработает т.е. быстрее выполнит задание ИГРА В ДОМИНО. Ваша задача: Составить цепочку, используя все доминошки. Первую доминошку выставляет учитель.
2мин ИГРА В ДОМИНО. Смотрите приложение2 Учитель: И так наиболее оперативно в операции «Захват» сработала группа под руководством старшего следователя ( Ф И Учащегося, возглавляющего данную оперативную группу). Молодцы ребята! РЕФЛЕКСИЯ: Объекты наши задержаны. Какую информацию мы о них узнали (строение, функции). Каким образом мы это все выяснили? Какую деятельность они выполняют вредную или полезную? Будем ли мы их считать сомнительными? (Нет) Будем ли мы возбуждать против них уголовное дело? (Нет) Учитель: Ребята, по-моему, наше биологическое расследование прошло на хорошем профессиональном уровне. Все «оперативные группы» проявили находчивость, смекалку, биологические знания и накопленный, пусть небольшой, но полезный жизненный опыт. А теперь подведем итог работы наших групп. Обсудите этот вопрос в группе. Какие оперативники внесли наибольший КПУ в расследовании. Пусть руководители групп объявят оценки.
Домашнее задание: параграф16 (5.2.1). Продолжить работу над своим проектом. Мини- сочинение « Путешествие по клетке»
Учитель биологии
МАОУ «СОШ №4»
Г.Тобольск Тюменская область
Урок: « Способы деления клеток. Митоз – как способ деления соматических клеток»
Задачи:
Тип урока: урок – лекция
Материалы и оборудование:
Целевая аудитория: 9 классы
План урока:
Ход урока:
1. Организационный момент. Целеполагание.
Самое важное — не то большое, до чего додумались другие, но то маленькое, к чему пришел ты сам.
Харуки Мураками
2. Актуализация знаний ( работа с терминами и понятиями).
Примечание: термины записаны на доске.
План лекции:
Я узнал ………………………………………………………
Я понял ……………………………………………………...
Я запомнил………………………………………………….
Мне понравилось ………………………………………….
Я хотел бы узнать больше о …………………………….
Мне пригодятся знания о митозе в ……………………..
Мне понравился сегодня ответ одноклассника ………, так как он был ……….
Домашнее задание.
Параграф № 14, таблица
N | Фаза митоза | Процессы фазы | Схематичный рисунок |
7. Заключение урока. Минутка настроения. Рассматривание слайда презентации (можно видеоролик о природе).
www.ronl.ru
Иванова Надежда Николаевна, учитель биологии
Статья отнесена к разделу: Преподавание биологии
Цель: сформировать у учащихся представление об индивидуальном развитии организма.
Задачи. Обучающие – сформировать понятия онтогенез, эмбриогенез, постэмбриогенез, бластула, гаструла, нейрула, гистогенез, органогенез, морула, бластоцель; познакомить с периодами онтогенеза; охарактеризовать процессы, протекающие на стадиях эмбриогенеза; познакомить с законом зародышевого сходства.
Развивающие – продолжить формирование навыков работы с книгой, с дополнительной научной литературой, немыми таблицами, интерактивной доской; развивать умение готовить сообщения, анализировать рисунки учебника, обобщать и делать выводы, выявлять закономерности. Воспитывающие – аккуратное оформление схем в тетради, показать отрицательное влияние алкоголя, никотина, лекарственных препаратов, применяемых без назначения врача на эмбрион.
Оборудование. Таблицы «Индивидуальное развитие хордовых», «Взаимодействие развивающихся частей зародыша», «Зародышевые листки» (рисованная), мячик, Интерактивные
I. Оргмомент.
II. Актуализация знаний.
Сегодня на уроке мы продолжаем изучение темы «Размножение и развитие организмов».
Фронтальный опрос.
Вспомните:
— Что называется размножением?
(Способность организма воспроизводить себе подобных).
— Какие Вы знаете способы размножения?
(Бесполое и половое).
— В чём различие между бесполым и половым размножением?
(При бесполом размножении принимает участие одна особь и дочерние организмы наследуют идентичную генетическую информацию материнской особи, а при половом –участие принимают два организма, которые производят гаметы и при слиянии гамет образуются особи с генетической информацией от обоих родителей ).
— Что такое гамета?
(Половая клетка ).
— Какие Вы знаете гаметы?
(Яйцеклетка и сперматозоид или спермии).
— Где они образуются?
(В половых железах).
— Что называется оплодотворением?
(Процесс слияния гамет).
— При каких условиях происходит оплодотворение у животных?
(Одновременное созревание гамет, встреча гамет, определённая концентрация гамет).
— В чём биологическое значение оплодотворения?
(Восстановление диплоидного набора хромосом).
— Что образуется в результате оплодотворения?
(Зигота).
— Что такое зигота?
(Это клетка с диплоидным набором хромосом, половина из которых получена от материнского организма, а половина – от отцовского).
Зигота – это одна клетка. Все живые организмы (грибы, растения, животные) начинают своё развитие с зиготы, то есть с одной клетки. О чём это свидетельствует?
(О родстве и единстве происхождения).
— Каким же образом из зиготы развивается целый организм? Из яйца курицы — цыплёнок, из икринки рыбы — малёк, из икринки лягушки – головастик, у млекопитающих – детёныш? Ведь зигота у большинства животных имеет микроскопические размеры, например, у млекопитающих 0,1 мм?
(Благодаря делению и росту клеток).
Правильно. Зигота претерпевает ряд изменений и благодаря вначале делению клеток, затем росту и дифференцировке клеток формируется организм. Деление клеток – рост клеток – дифференцировка клеток – это основа онтогенеза. Цель урока: изучить процесс онтогенеза, периоды онтогенеза (подробно эмбриогенез), этапы онтогенеза и процессы, протекающие на этих этапах, познакомиться с явлением эмбриональной индукции и влиянием внешней среды на развитие зародыша (эмбриона). План урока на доске.
1. Онтогенез. Этапы онтогенеза.
2. Эмбриогенез. Стадии эмбриогенеза.
— дробление — бластула — гаструла — нейрула — гистогенез и органогенез
3.Влияние частей развивающегося зародыша.
4. Влияние внешней среды на развитие зародыша.
III. Изучение нового материала.
Онтогенез.
Слово учителя.
Онтогенез ( греч.ontos – сущее, genesis — происхождение) – процесс, присущий любому живому организму, независимо от сложности его организации.
— Что же такое онтогенез? Найдите определение в учебнике на стр.145.
(Онтогенез – это процесс индивидуального развития особи от момента её выделения в самостоятельный организм и до конца жизни ).
Онтогенез одноклеточных организмов заключается в том, что возникшие после деления дочерние особи растут и в них происходит замена органелл материнского организма. В ходе онтогенеза у одноклеточных организмов (так же как и у многоклеточных) в ответ на изменения условий среды синтезируются определённые белки, меняется чувствительность к различным факторам внешней среды. В онтогенезе многоклеточных организмов выделяют два периода развития – эмбриональный (греч.embrion — зародыш ) и постэмбриональный. Эмбриональный период начинается с момента образования зиготы и до рождения или выхода из яйцевых оболочек. Он заключается в размножении клеток, их дифференцировке и формировании тканей и органов. Постэмбриональный период начинается с момента рождения или выхода из яйцевых оболочек и до смерти. Он заключается в развитии организма, взрослении, старости и смерти. Различные периоды онтогенеза по-разному выражены у разных многоклеточных. Например, у грибов, водорослей и лишайников зародыш отсутствует. Относительная продолжительность различных периодов онтогенеза также отличается. Так, у млекопитающих наиболее продолжительным является постэмбриональный. У многих насекомых, наоборот, постэмбриональный короче, чем эмбриональный.(Подёнки). Рассмотрим подробнее этапы эмбриогенеза на примере эмбрионального развития ланцетника. (Схема на доске и в тетрадях).
Дробление Бластула Гаструла Нейрула Гистогенез Органогенез
Этапы эмбриогенеза.
Работа с интерактивной доской — этапы эмбриогенеза.
— Дробление.
Первый этап эмбриогенеза называется дроблением, потому что образовавшиеся клетки не увеличиваются в размерах. Эти клетки называются бластомерами (греч. blastos – росток, meros – часть ) и сильно отличаются от клеток взрослого организма. Вдавление цитоплазмы, образующееся при делении клетки на две, получило название борозд дробления. Первая борозда дробления проходит в вертикальной плоскости и зигота делится на две одинаковые клетки − стадия двух бластомеров. Бластомеры не расходятся, а делятся второй бороздой дробления так же в вертикальной плоскости, образуя четыре бластомера, затем третьей бороздой дробления в горизонтальной плоскости все четыре бластомера делятся с образованием восьми бластомеров. В дальнейшем, т. е. начиная с четвертого деления, борозды дробления чередуются: вслед за горизонтальным дроблением всегда идет вертикальное и т. д., образуется многоклеточный зародыш.
— Каким способом клетки делятся?
(Митоз).
— Что предшествует митозу?
(Интерфаза).
— Какие периоды интерфазы Вы знаете?
(Пресинтетический (G1), постсинтетический (G2), синтетический (S)).
Митотические деления следуют быстро одно за другим. Интерфазы очень короткие, в основном состоят из синтетического периода, где происходит редупликация ДНК, постсинтетический период (G2)очень короткий, а пресинтетический (G1) отсутствует совсем. По мере увеличения числа клеток деление их становится неодновременным. Бластомеры все дальше и дальше отходят от центра зародыша, образуя полость. В конце дробления зародыш принимает форму пузырька со стенкой, образованной одним слоем клеток, тесно прилегающих друг к другу. Внутренняя полость зародыша, по началу (соприкасавшаяся) сообщавшаяся с внешней средой через щели между бластомерами, в результате их полного смыкания становится полностью изолированной.
Эта полость получила название первичной полости тела − бластоцель. Завершается дробление образованием одного многоклеточного зародыша − бластулы.
— Бластула.
У разных организмов возникающие при дроблении бластомеры располагаются по-разному (это зависит от характера распределения питательных веществ в цитоплазме яйцеклетки). У ланцетника, лягушки, бластула представляет собой полый пузырек, оболочка которого образована одним слоем бластомеров. Внутри полость — бластоцель. У птиц, например, бластоцель практически отсутствует, и бластомеры плотно прилегают друг к другу, образуя плотный шар клеток. В этом случае говорят о моруле (лат.morum – тутовая ягода).
У всех животных по размерам бластула не отличается от зиготы, то есть клетки одинаковые по размерам. — Почему клетки маленькие по размерам?
(Не происходит роста).
Так как митотическое деление зиготы и бластомеров не сопровождается ростом образовавшихся дочерних клеток до объема материнской, после каждого деления размеры бластулы уменьшались. То есть если диаметр зиготы 0,1 мм (млекопитающие), то и диаметр бластулы 0,1 мм. Когда число клеток бластулы достигает нескольких сотен тысяч (у разных видов по-разному), начинается следующая стадия − гаструляция (греч. gaster −желудок). — Гаструла. Во время гаструляции продолжающие быстро размножаться клетки становятся очень подвижными и начинают быстро перемещаться относительно друг друга. Гаструляция происходит либо путём впячивания стенки бластулы внутрь (ланцетник) (демонстрация на детском мячике), либо путём перемещения клеток бластулы, либо путём иммиграции клеток в бластоцель. В результате гаструляции зародыш становится двухслойным, у него возникают чётко выраженные пласты клеток, называемые зародышевыми листками. Наружный зародышевый листок – эктодерма (греч. ectos – снаружи, derma- кожа), внутренний – энтодерма (entos- внутри). У всех животных, кроме губок и кишечнополостных, вслед за гаструляцией или параллельно ей образуется третий зародышевый листок мезодерма (греч. mesos — средний), который образуется из клеток, лежащих на границе между эктодермой и энтодермой. В ходе гаструляции, как и во время дробления, рост клеток не происходит и зародыш на этапе гаструлы по размерам схож с зиготой. Следующим периодом эмбриогенеза является гистогенез и органогенез.
— Гистогенез и органогенез.
У позвоночных животных он начинается с образования зачатка нервной системы. Эта стадия носит название нейрула (новолат. neurula, уменьшит. от греч. neuron — нерв ). У нейрулы на будущей спинной стороне зародыша обособляется часть клеток эктодермы в виде пластинки. Эктодерма спинной стороны прогибается по средней линии, края пластинки сближаются и образуется сначала желобок, затем края желобка смыкаются и образуется нервная трубка. Она оказывается погружённой под клетки эктодермы. В последующем из нервной трубки будут формироваться органы нервной системы. Спинная часть энтодермы, располагающаяся непосредственно под нервной трубкой, обособляется от остальной энтодермы и сворачивается в плотный тяж – хорду. Из остальной части энтодермы образуется мезодерма и эпителий кишечника. Таким образом образуется осевой комплекс клеток, называемый так потому, что его клетки оказывают влияние на развитие других частей зародыша. Дальнейшая дифференцировка (различия) клеток приводит к образованию тканей и органов из зародышевых листков. Каким же образом, из зиготы образуются клетки, специализированные на выполнение различных функций? Первые этапы дифференцировки определяются цитоплазмой зиготы. Ведь вещества, при образовании яйцеклетки, располагаются в цитоплазме неравномерно. И при дроблении дочерние клетки получают более или менее различные участки цитоплазмы материнской клетки. И бластомеры, имея одинаковый набор хромосом, оказываются неравноценными по составу цитоплазмы. Эти различия и определяют начальные этапы клеточной дифференцировки (различия).
Из эктодермы формируется нервная система, покровы тела (эпидермис), кожные железы, органы чувств, эмаль зубов. Из энтодермы − эпителий средней кишки, печень, поджелудочная железа, плавательный пузырь, легкие, жабры. Из мезодермы − мышцы, соединительная ткань, кости внутреннего скелета, кровь, лимфа, половые железы, органы выделения. (Демонстрация рисованной таблицы). Таким образом, у разных видов животных одни и те же зародышевые клетки дают начало одним тем же органам. О чем это свидетельствует? (О родстве и единстве происхождения). Изучение вопросов, связанных с индивидуальным развитием организма, занимается наука эмбриология, основателем которой по праву считается академик Российской академии наук Карл Бэр. Наблюдая за развитием зародыша курицы и зародыша млекопитающих, он обратил внимание на то, что эмбрионы всех групп позвоночных на ранних стадиях внешне очень похожи. Это позволило ему в 1828 году сформулировать закон зародышевого сходства: «В пределах типа эмбрионы на ранних стадиях сходны». Современными представлениями о зародышевых листках наука обязана А. О. Ковальскому, обнаружившему экто-, энто-, и мезодерму у всех групп хордовых.
Влияние частей развивающегося зародыша. Дифференцировка клеток. Эмбриональная индукция.
Каким же образом клети разных тканей у организмов оказываются разными по строению и функциям, т. е. дифференцируются? Ведь они все образуются из зиготы, путем деления и имеют одинаковый набор хромосом. Специальные свойства тканей определяются белками. Специфичность работы клеток зачатков органов возникает не сразу, а лишь на стадии гаструлы и нейрулы. Это было доказано немецким ученым Гансом Шпеманом. (Сообщение учащегося см. приложение 1).
Влияние внешней среды на развитие зародыша.
На развивающийся зародыш оказывает влияние окружающая среда. Например: зародыш моллюсков получает из внешней среды воду, кислород, неорганические вещества. Эмбриональное развитие млекопитающих находится в полной зависимости от материнского организма, т. к. от него получает все необходимое для жизни. Тем не менее, зародыш тоже подвержен влиянию внешней среды − через материнский организм. (Сообщение учащегося с использованием таблицы см. приложение 2).
IV. Закрепление.
Подведём итоги изученного на уроке.
— Что такое онтогенез? — Какие периоды он включает? — Эмбриогенез – это……? — Назовите стадии эмбриогенеза? — Кратко охарактеризуйте каждую из них? ( использование интерактивной доски.) — Что называют зародышевым листком? Назовите их? — Какие органы развиваются из эктодермы, энтодермы, мезодермы?
V. Домашнее задание.
По учебнику Д.К. Беляева параграф 21, записи в тетради.
Литература
1. Общая биология: Учеб. для 10-11кл. общеобразоват. учреждений/ Д.К. Беляев, П.М. Бородин, Н.Н. Воронцов; Под ред. Д.К. Беляева, Г. М. Дымшица. – М.: Просвещение, 2001.-303с.: ил. 2. Общая биология: Учеб. для 10-11кл. с углубл. изуч. биологии в шк./ Л. В. Высоцкая, С. М. Глаголев, Г. М. Дымшиц и др.; Под ред. В. К. Шумного и др.-2-е изд. Перераб. – М.: Просвещение, 2002.-544с.: ил. 3. Программное обеспечение для интерактивных досок. Биология. Молекулярная и клеточная биология 10-11 классы. Разработано «Физикон».
Сообщение учащегося.
Взаимное влияние частей развивающегося зародыша.
Для развития зародыша важен не только состав цитоплазмы различных его клеток, но и характер клеточных взаимодействий. Уже при возникновении двух первых бластомеров каждый из них «знает» о существовании другого. У лягушки, например, бластомеры после первого дробления равноценны друг другу, и если их разделить, то из каждого бластомера разовьется нормальный головастик, который затем превратится в лягушку. Но если один из первых двух бластомеров убить, но не изолировать от другого, то из оставшегося живым бластомера начнет развиваться только половина тела зародыша. Установлено, что некоторые части зародыша на определенной стадии развития выделяют вещества, которые заставляют окружающие их клетки развиваться в определенном направлении. Так, немецким эмбриологом Гансом Шпеманом и его последователями было выяснено, что если у зародыша на стадии гаструлы взять участок эктодермы, который должен развиваться в нервную трубку, и пересадить его в эктодерму брюшной стороны другого зародыша, находящегося примерно на той же стадии развития, то в месте трансплантации начинает развиваться сначала нервная трубка, затем другие компоненты осевых органов. Поэтому этот участок называют осевым комплексом. В результате в зародыше-хозяине возникает вторичный зародыш, который отличается от первичного лишь величиной. Шпеман назвал это явление эмбриональной индукцией, во время которой трансплантат выступает в роли организатора, направляющего развитие окружающих клеток. Клеточная специализация усиливается по мере роста и развития зародыша. Зигота представляет собой недифференцированную, или тотипотентную клетку − из нее возникают все типы клеток организма. Уже во время дробления по мере увеличения числа бластомеров появляется и постепенно нарастает асинхронность деления. По мере развития зародыша многие клетки перестают делиться и специализируются на выполнении тех или иных функций. Чем сильнее специализированны клетки, тем в большей степени они зависят друг от друга. В таком организме невозможно удалить какую-либо часть без ущерба для всего организма.
Сообщение учащегося.
Влияние внешней среды на развитие зародыша.
Наиболее опасными для развития зародыша являются первые три месяца беременности. В этот период плод особенно чувствителен к вирусным инфекциям, поскольку плаценты еще нет. Она формируется к концу третьего месяца беременности. Например, такое почти безопасное для взрослых и детей заболевание, как краснуха, может привести к рождению ребенка с пороком сердца, глухотой, умственной отсталостью, если мать заболеет этой болезнью в начале беременности. Вредное влияние на развитие эмбриона оказывает употребление его родителями алкоголя, наркотиков, курение табака. Алкоголь и никотин угнетают клеточное дыхание. Недостаточное снабжение кислородом приводит к тому, что в формирующихся органах образуется меньшее количество клеток, органы оказываются недоразвитыми. Особенно чувствительна к недостатку кислорода нервная ткань. Употребление будущей матерью алкоголя, наркотиков, курение табака, злоупотребление лекарствами часто приводят к необратимому повреждению эмбриона и последующему рождению детей с умственной отсталостью или врожденными уродствами. В легких случаях наблюдается расторможенность ребенка: несобранность, неспособность к систематической работе, нерациональная двигательная активность, низкий уровень произвольного внимания, а также очень плохая память. Эмбрион очень чувствителен к лекарственным препаратам. Поэтому беременные женщины должны их применять строго по назначению врача. Пример, в Германии, в годы войны беременным женщинам давали снотворный препарат «талидамид». Впоследствии у женщин, принимавших этот препарат, находившихся на ранних этапах беременности, дети рождались с физическими дефектами (вместо нормальных конечностей у них были конечности, похожие на ласты). Не меньшую опасность для развития зародыша представляет загрязнение среды обитания различными химическими веществами или облучение ионизирующей радиацией.
Конспект урока биологии, 10 класс по теме:«Строение клетки. Эндоплазматическая сеть. Комплекс Гольджи. Лизосомы. Клеточные включения.» / Категория: Биология » 10 класс » Конспекты
Урок биологии 10 класс Тема: Строение клетки. Эндоплазматическая сеть. Комплекс Гольджи. Лизосомы. Клеточные включения. Дидактическая цель: создать условия для осознания и осмысления блока новой информации средствами критического мышления Цели по содержанию: образовательная — организовать изучение и обеспечить понимание взаимосвязи функций органоидов со строением. Развивающая: продолжить умения находить эти органоиды на таблице, умения устанавливать причинно- следственные связи Воспитательная: создать условия для увлеченного учения; воспитывать чувство гордости за совместный результат познавательной деятельности. Тип урока: Комбинированный ( изучение нового материала, закрепление изученного). Методы обучения: частично – поисковый Формы организации познавательной деятельности: групповая индивидуальная, парная. Средства обучения: учебник, компьютер, раздаточный материал, таблица « Строение клетки», модель «Строение клетки».
Учитель Кущенко В.Н Ход урока 1. Оргмомент. Ребята, с каким настроением вы пришли сегодня на урок биологии? А теперь посмотрите друг на друга, улыбнитесь друг другу. Зарядитесь энергией хорошего настроения на весь урок. 2. Актуализация. Целеполагание. Мотивация. (Вызов). Учитель. Ребята, какую тему мы с вами изучаем? Какие вопросы из строение клетки мы изучили? ( мембрану, ядро, цитоплазму, клеточный центр, рибосомы). Мы продолжаем изучать строение клетки. Тема сегодняшнего урока: «ЭПС. Комплекс Гольджи. Лизосомы. Клеточные включения.» Давайте вспомним: «Что вам известно по данной теме? Что такое ЭПС, Комплекс Гольджи, лизосомы? (Вспоминают материал). Что вам известно о клеточных включениях ? Что хотели бы узнать о них? Чему сегодня на уроке можно научиться.? Запись на доске 1. Особенности строения органоидов 2. Функции органоидов 7 мин 3. Что относят к клеточным включениям? 4. Какова роль их в клетке? 3. Изучение нового материала. Учитель: И так, в клетке появились сомнительные объекты под названием ЭПС, Комплекс Гольджи, Лизосомы, Клеточные включения, деятельность которых мало нам известна. Для выяснения данных сомнительных объектов я предлагаю провести биологическое расследование. Для этого давайте создадим 4 опергруппы, которые проведут данные расследования. 1 опергруппа проводит расследование по делу под названием «ЭПС» 2 опергруппа проводит расследование по делу под названием « Комплекс Гольджи» 3 опергруппа проводит расследование по делу под названием «Лизосомы». Расследование проводят по схеме ( на доске)
Сомнительный объект ( Органоид) / \ Особые приметы---------- Деятельность объекта (особенности строения) (функции) 4 опергруппа проводит расследование по делу под названием «Клеточные включения». Что относят к клеточным включениям? Какова роль их в клетке?) Работа каждой группы заключается в следующем: 1. Проводит расследование . 2. Ведут протокол следствия (протокол- в любой форме, право выбора: либо синквейн, либо проблемные вопросы, либо вывод, либо мини-лос) 3. Представить свое расследование, озвучить, представить протокол. В каждой группе вы выберете себе старшего следователя, который будет руководить группой. И в течение следствия внимательно следите за работой каждого оперативника вашей группы. Так как в конце урока вы должны поставить оценку тем оперативникам, которые внесли наибольший КПУ в работу вашей группы.
Группы выбирают себе дело Какая группа выбирает себе дело для расследования 1,2 ,3, 4.-----------------
ЖЕЛАЮ ВСЕМ УДАЧИ! 12мин Самостоятельная работа в группах Учитель. И так начинаем слушать ваши биологические расследования. Слушаем дело под названием « Эндоплазматическая сеть» Слово для представления данного дела предоставляется старшему следователю (Ф И учащегося, который представляет расследование ) ПРОТОКОЛ! Слушаем дело под названием «Комплекс Гольджи». Слово для представления данного дела предоставляется старшему следователю ( Ф И учащегося, который представляет расследование)
ПРОТОКОЛ! Слушаем дело под названием «Лизосомы». Слово для представления данного дела предоставляется старшему следователю ( Ф И учащегося, который представляет данное расследование)
ПРОТОКОЛ! Слушаем дело под названием « Клеточные включения». Слово для представления данного дела предоставляется оперативному работнику ( Ф И учащегося, который представляет данное расследование
ПРОТОКОЛ!
1мин ФИЗМИНУТКА Работа оперативников сложная, связана с работой мозга. Давайте выполним упражнения для улучшения мозгового кровообращения (наклоны и повороты головы, дыхание через нос 3 раза).
Учитель: Уважаемые «оперативники», продолжаем вести расследование В ходе следствия вы столкнулись с необычными загадками, которые вы должны расшифровать. О успешности расшифровки этих загадок вам даст заключение эксперт – Компьютер И так приглашаем все 4 опергруппы к компьютерам. Задание 1 К каждому понятию, приведенному в левой колонке, подберите соответствующее определение.
1. Клеточная мембрана 1. Носитель наследственной инфор- мации. 2. Цитоплазма. 2. Оболочка клетки. 3. Ядро. 3. Система внутренних систем и канальцев. 4. Рибосомы. 4.Временные образования в клетках 5. Лизосомы. 5. Внутреннее полужидкое содержимое клетки. 6.Эндоплазматическая сеть. 6. «Растворители» чужеродных бел- ков и бактерий. 7.Включения. 7. Места синтеза белков.
Ответ: 1-2; 2-5; 3-1; 4-7; 5-6; 6-3; 7-4;
Задание 2 Вычеркни лишнее слово: 5мин -цитоплазма — рибосомы — клеточная — ЭПС -митохондрии — митохондрии мембрана — Комплекс — рибосомы — ЭПС — цитоплазма Гольджи -лизосомы — включения — ядро — лизосомы -пластиды — ядро
Ответ. Ответ. Ответ. Ответ. Цитоплазма Включения Пластиды Ядро не не является не имеют содержатся входит в органоидом мембраны только в рас- единую не являются тительных мембран- постоянным клетках. ную систе компонентом. му клетки. 2мин Учитель. Расследование продолжается. Перед вами фоторобот сомнительных объектов, составленный по словам свидетелей. ( на магнитной доске представлена модель «Строение клетки». Вы должны с помощью фоторобота опознать сомнительные объекты: ЭПС, Комплекс Гольджи, Лизосомы. Опознание проводит каждый оперативник.
Индивидуальная работа. См приложение 1.(В кругах к рисунку « Строение клетки» расставьте цифры, соответствующие органоидам клетки. Работа по рисунку. ЖЕЛАЮ ВАМ УСПЕХА! Работа в парах Уважаемые оперативники, обменяйтесь своими опознавательными листочками со своими коллегами, сидящими рядом и убедитесь в том, что действительно ваш коллега правильно провел опознание.
Учитель: Наше биологическое расследование подходит к концу. Наши сомнительные объекты опознаны осталось их только задержать для выяснения дополнительной информации. Для всех 4 опергрупп объявляется операция « Задержание». Та опергруппа задержит сомнительные объекты, которая наиболее оперативно сработает т.е. быстрее выполнит задание ИГРА В ДОМИНО. Ваша задача: Составить цепочку, используя все доминошки. Первую доминошку выставляет учитель.
2мин ИГРА В ДОМИНО. Смотрите приложение2 Учитель: И так наиболее оперативно в операции «Захват» сработала группа под руководством старшего следователя ( Ф И Учащегося, возглавляющего данную оперативную группу). Молодцы ребята! РЕФЛЕКСИЯ: Объекты наши задержаны. Какую информацию мы о них узнали (строение, функции). Каким образом мы это все выяснили? Какую деятельность они выполняют вредную или полезную? Будем ли мы их считать сомнительными? (Нет) Будем ли мы возбуждать против них уголовное дело? (Нет) Учитель: Ребята, по-моему, наше биологическое расследование прошло на хорошем профессиональном уровне. Все «оперативные группы» проявили находчивость, смекалку, биологические знания и накопленный, пусть небольшой, но полезный жизненный опыт. А теперь подведем итог работы наших групп. Обсудите этот вопрос в группе. Какие оперативники внесли наибольший КПУ в расследовании. Пусть руководители групп объявят оценки.
Домашнее задание: параграф16 (5.2.1). Продолжить работу над своим проектом. Мини- сочинение « Путешествие по клетке»
Учитель биологии
МАОУ «СОШ №4»
Г.Тобольск Тюменская область
Урок: « Способы деления клеток. Митоз – как способ деления соматических клеток»
Задачи:
Тип урока: урок – лекция
Материалы и оборудование:
Целевая аудитория: 9 классы
План урока:
Ход урока:
1. Организационный момент. Целеполагание.
Самое важное — не то большое, до чего додумались другие, но то маленькое, к чему пришел ты сам.
Харуки Мураками
2. Актуализация знаний ( работа с терминами и понятиями).
Примечание: термины записаны на доске.
План лекции:
Я узнал ………………………………………………………
Я понял ……………………………………………………...
Я запомнил………………………………………………….
Мне понравилось ………………………………………….
Я хотел бы узнать больше о …………………………….
Мне пригодятся знания о митозе в ……………………..
Мне понравился сегодня ответ одноклассника ………, так как он был ……….
Домашнее задание.
Параграф № 14, таблица
N | Фаза митоза | Процессы фазы | Схематичный рисунок |
7. Заключение урока. Минутка настроения. Рассматривание слайда презентации (можно видеоролик о природе).
www.ronl.ru
