Тема: Половое размножение. Развитие половых клеток.
Цель: продолжить формирование знаний об особенностях различных форм размножения, раскрыть сущность полового размножения.
Образовательная: систематизировать и углубить знания о формах размножения.
Развивающая: сформировать потребность в приобретении новых знаний и способах их получения путем самообразования.
Воспитывающая: помочь учащимся осознать свою индивидуальность, научить бережно, относиться к своему здоровью.
Оборудование: таблица
Тип урока: урок формирования новых знаний.
Формы и методы: лекция с элементами диалога.
Ход занятия
I.Лекция
Жизнь многих эукариотических организмов начинается со слияния двух половых клеток – отцовской и материнской. В результате чего возникает одна новая клетка, из которой путем сложного деления развиваются все остальные клетки, формируя, таким образом, организм. Этот процесс называется половым размножением. Вспомните, в чем преимущества полового размножения перед бесполым? Каковы цитологические основы полового размножения? (образование гамет). Что такое гамета?
1.Гаметы.
Это половые клетки, при слиянии которых образуется зигота, дающая начало новому организму. Они представляют собой высокоспециализированные клетки, участвующие в осуществлении процессов, связанных с половым размножением. Чем гаметы отличаются от соматических клеток?
Гаметы имеют ряд особенностей, отличающих их от соматических клеток:
- хромосомный набор – гаплоидный (n);
- гаметы не делятся;
- гаметы, особенно яйцеклетки, более крупные, чем соматические клетки;
- яйцеклетка содержит много питательных веществ, сперматозоид мало.
2. Гаметогенез
Что называют гаметогенезом?
Это процесс образования половых клеток–гамет. Предшественники гамет (гаметоциты или гоноциты) диплоидны. У большинства видов предшественники половых клеток образуются на ранних стадиях развития зародыша из энтодермального слоя, находящегося вне половой железы, и затем мигрируют в него. На стадии первичных гоноцитов мужские и женские половые клетки, как правило, неотличимы. Различия начинаются после их проникновения в половые железы.
Работа с таблицей « Гаметогенез.Овогенез.Сперматогенез»
Процесс образования сперматозоидов называется сперматогенезом, а образование яйцеклеток – овогенезом. В половых железах различают три разных участка (зоны):
- зона размножения;
- зона роста;
- зона созревания.
3.Сперматогенез
Работа со схемой учебника рис.6.4 Схема гаметогенеза
Сперматозоиды (спермии) образуются в результате ряда последовательных клеточных делений, называемых сперматогенезом, за которыми следует сложный процесс дифференцировки, называемый спермиогенез. Процесс образования спермия занимает примерно 70 дней. У мужчин гоноциты дифференцируются в сперматогонии, которые размножаются путем обычного митоза. Сперматогонии размножаются в течение всего периода половой зрелости мужчины. Затем сперматогонии проходят ряд преобразований:
а) преобразование сперматогониев в спермациты I порядка;
б) преобразование спермацита I порядка в два спермацита II порядка ( первое редукционное деление);
в) преобразование спермацита II порядка в две сперматиды (второе редукционное деление);
г) преобразование каждой сперматиды в сперматозоид.
Процесс превращения сперматид в сперматозоиды называется спермиогенезом. В нем участвуют все элементы ядра и цитоплазмы. Ядро сперматиды преобразуется в головку сперматозоида. Цитоплазматические органоиды, превращаются в различные его органы, обеспечивающие движение сперматозоида и проникновение в яйцеклетку.
4.Строение сперматозоидов
Работа с рис.6.10 Строение сперматозоида млекопитающих.
Длина сперматозоида человека-(0,05-0,06мм). Сперматозоиды – это очень мелкие подвижные мужские гаметы. Каждый зрелый сперматозоид можно подразделить на три участка: головку, среднюю часть (шейку) и хвост. В головке сперматозоида находится ядро, содержащее гаплоидное число хромосом и прикрытое акросомой. Акросома особая структура, ограниченная мембраной; содержит гидролитические ферменты, способствующие проникновению спермия в ооцит непосредственно перед оплодотворением. В образовании акросомы принимает участие элементы комплекса Гольджи. В короткой шейке спермия расположена пара центриолей. Различают проксимальную и дистальную центриоли. Центриоль входит в шейку и соединяет осевую ее часть с ядром головки. Микротрубочки одной из центриолей удлиняются, образуя осевую нить жгутика, проходящую вдоль всей остальной части сперматозоида. Средняя часть расширена за счет содержащихся в ней многочисленных митохондрий, собранных в спираль вокруг жгутика. Эти митохондрии доставляют энергию для движения жгутика. Цитоплазма в сперматозоиде представлена тонкой оболочкой.
5. Овогенез.
Работа с таблицей «Гаметогенез. Овогенез. Сперматогенез»
В отличие от образования спермиев, которое начинается у мужчин только при половом созревании, образование яйцеклеток у женщин начинается еще до их рождения и завершается для каждой яйцеклетки только после ее оплодотворения. Во время развития плода первичные половые клетки многократно делятся путем митоза, образуя много крупных клеток. В течение этого периода размножения женские половые клетки называются овогониями. Овогонии снова претерпевают митоз и образуют ооциты первого порядка, которые остаются на стадии профазы почти до самой овуляции. Наступает период роста. Он связан с поступлением в клетку питательных веществ. Рост такой клетки у млекопитающих может длиться десятки лет; например у человека около 30 лет. Увеличение половых клеток в размерах связано главным образом отложением желтка, который содержит большое количество жиров, углеводов и белков и поэтому является важным источником энергии и исходным материалом для синтеза цитоплазмы. Ооциты первого порядка окружены одним слоем клеток – гранулезной оболочкой - образуют так называемые фолликулы. Плод женского пола непосредственно перед рождением содержит около 2х10\6 этих фолликулов, но лишь примерно 450 из них достигают стадии ооцитов второго порядка и выходят из яичника (овуляция). Перед овуляцией ооцит первого порядка проходит первое деление мейоза, образуя гаплоидный ооцит второго порядка и первое полярное тельце. Второе деление мейоза доходит до стадии метафазы, но не продолжается дальше до тех пор, пока ооцит не сольется со сперматозоидом. При оплодотворении ооцит второго порядка совершает второе деление мейоза, образуя крупную клетку-яйцо, а также второе полярное тельце. Все полярные тельца представляют мелкие клетки, которые не играют никакой роли в оогенезе и, в конечном счете, разрушаются.
6. Строение яйцеклетки.
Работа с рисунком 6.9 Схема строения куриного яйца.
Размер яйцеклеток колеблется в широких пределах – от нескольких десятков микрометров до нескольких сантиметров (яйцеклетка человека - около 100мкм; яйцо страуса длиной 155мм, - тоже яйцеклетка). Яйцеклетка имеет ряд оболочек, расположенных поверх плазматической мембраны, и запасные питательные вещества.
Оболочки яйца
Различают первичные (желточные), вторичные и третичные оболочки.
Первичные оболочки присущи яйцеклеткам всех животных.
Вторичные оболочки (хорион) образуются в яичниках и представляют собой исключительно продукт выделения фолликулярных клеток. В хорионе имеется одно или несколько узких отверстий (микропиле), через которые сперматозоид проникает в яйцеклетку.
Третичные оболочки выделяются железами яйцевода. Они хорошо развиты у рептилий и птиц. У птиц третичные оболочки представлены белковым слоем, двумя слоями подскорлуповой пергаментной оболочки и скорлупой. Все перечисленные компоненты формируют слои последовательно по мере продвижения яйца по яйцеводу вниз.
Питательные вещества
Количество питательных веществ, накапливаемых в яйцеклетке, зависит от условий в которых происходит развитие зародыша.
Если развитие яйцеклетки происходит вне организма матери и приводит к формированию крупных животных, то желток может составлять более 95% объема яйца. Яйцеклетка млекопитающих содержит 3% желтка. Неравномерность деления яйцеклетки при созревании яйцеклетки имеет важный биологический смысл: невыгодно дробить накопленный в ходе роста яйцеклетки запас питательных веществ.
Различают следующие группы яиц:
- Алецитальные яйца, почти безжелтковые (у млекопитающих).
- Изолецитальные, со средним количеством желтка, равномерно распределенного по цитоплазме (амфибии, осетровые рыбы).
- Телолецитальные яйца. Содержат большое количество желтка, неравномерно распределенного по цитоплазме (птицы).
- Центролецитальные яйца. Желток сосредоточен в середине клетки, а цитоплазма образует тонкий поверхностный слой. Кроме того, в центре яйца имеется островок цитоплазмы, который содержит ядро (клещи и другие членистоногие). В связи с накоплением питательных веществ у яйцеклеток появляется полярность. Противоположные полюса называются вегетативным и анимальным.
В юношеском и молодом организме употребление алкоголя и курение могут оказать крайне неблагоприятное воздействие на гаметы. У лиц, склонных к употреблению алкоголя, гораздо чаще, чем у людей ведущих трезвый образ жизни, рождаются дети с врожденными уродствами.
II. Закрепление.
Тестирование:
1.Для какого способа размножения характерно образование гамет: а) вегетативное; б) бесполое; в) половое;
2.Какой набор хромосом имеют:
а) сперматозоиды (1n, 2n) б) зигота(1n, 2n) в) яйцеклетки (1n, 2n);
3.В какой зоне при гаметогенезе происходит мейотическое деление клеток: а) зона роста б) зона размножения в) зона созревания;
4. Какая часть сперматозоида и яйцеклетки является носителем генетической информации: а) цитоплазма б) рибосомы в) ядро;
5. На качество гамет влияют:
а) образ жизни родителей б) состояние внешней среды
в) наследственная информация, полученная от родителей;
6. Наиболее травмирующее влияние аномальный образ жизни матери оказывает на эмбриогенез: а) мальчика б) девочки в) не оказывает существенного влияния.
III.Домашнее задание 6.2
Учебник Общая Биология 10 класс
Авторы В.Б.Захаров, С.Г.Мамонтов, Н.И. Сонин. Москва 2008
Поурочное планирование (пособие для учителя)
Авторы В.И.Сивоглазов, Т.С.Сухова. Айрис Пресс 2004
Чередниченко И.П. Биология (элективные курсы) Волгоград 2007