Issuu on Google+

Онтогенез. Періоди онтогенезу в багатоклітинних організмів: ембріогенез і постембріональний розвиток. (урок біології в 11 класі)


Тема: Онтогенез. Періоди онтогенезу в багатоклітинних організмів: ембріогенез і постембріональний розвиток. Мета: Після уроку учні зможуть: дати

визначення

понять

"онтогенез",

"ембріогенез",

"постембріональний розвиток"; пояснити суть цих понять та їх відмінності; використати набуті знання на практиці. Обладнання: мультимедійних комплекс, комп’ютерна презентація (дод.1), підручник "Біологія 11" П.Г. Балан, Ю.Г. Вервес К.: Ґенеза, 2011. Хід уроку: І. Організаційний момент. (слайди 1-4) ІІ. Основні питання, які виносяться на вивчення нової теми. (слайд5) ІІІ. Повідомлення теми і мети уроку. (слайд 6) IV. Основна частина. 1. Вправа "Знайди визначення". (пригадати визначення понять "онтогенез",

"ембріогенез",

"постембріональний

розвиток")(слайд 7) 2. Історія виникнення терміну (повідомлення учнів) (дод.2)(слайд 8,9) 3. Біогенетичний закон. (слайд 10) 4. Робота

з

додатковими

джерелами

(групова

робота)

(дод.3,4)(слайд 11) 5. Вправа "Посперечаємось?" (дискусія між групами)(слайд 12) Запитання до дискусії: Онтогенез рослин чи тварин складніший?


V. Релаксація уроку Вправа "Складаємо хокку". Завдання: скласти хокку про онтогенез. (слайд 13-15) Фільм "Ембріональний розвиток курки" VІ. Домашнє завдання: §4. ст. 18-19, скласти хокку про онтогенез рослин чи тварин. (слайд 16)


Додаток 1.

Біологія 11 клас

Слайд 1

Ви маєте право мовчати  Але

ваше мовчання буде використано проти вас!

Слайд 2


Ви маєте право говорити І

пам’ятайте, що немає відповідей неправильних…

Слайд 3

Ви маєте право запитувати  Але запитання

є вчасні і

невчасні…

Слайд 4


Питання, які виносяться на вивчення теми “Індивідуальний розвиток організмів” (5 год)     

28.11 Онтогенез. Періоди онтогенезу в багатоклітинних організмів: ембріогенез і постембріональний розвиток 1.12 Ембріональний період розвитку. Л.Р. №5. Ембріогенез хордових 3.12 Гістогенез та органогенез 5.12 Постембріональний розвиток та його етапи. Особливості росту та регенерації організмів 10.12 Узагальнюючий урок за темою

“Індивідуальний розвиток організмів” (письмово)

Слайд 5

Онтогенез. Періоди онтогенезу в багатоклітинних організмів: ембріогенез і постембріональний розвиток. Урок1

Слайд 6


Знайди визначення        

Онтогенез (індивідуальний розвиток) Процес розвитку організмів від зародження до смерті Ембріогенез (зародковий розвиток) Час, коли новий організм (зародок, ембріон) розвивається всередині материнського або всередині яйця, насінини тощо Постембріональний розвиток (післязародковий розвиток) Період від моменту народження і до моменту набуття організмом здатності до розмноження Період розвитку дорослого організму Період старіння

Слайд 7

Термін “ОНТОГЕНЕЗ” 

Увів у 1866 році Ернст Геккель при формулюванні біогенетичного закону

Слайд 8


Геккель (Haeckel) Ернст (16.2.1834, Потсдам, — 9.8.1919, Йена), німецький біолог. З 1861 приват-доцент зоології і порівняльної анатомії, в 1862—1909 професор Йенського університету. Досліджував радіолярій (1862 і 1887), вапняних губок (1872) і медуз (1879, 1880). Найбільш відомі праці Геккеля по розвитку і пропаганді еволюційного учення і популяризації основ природничонаукового матеріалізму: «Загальна морфологія організмів» (т. 1—2, 1866), «Природна історія світотворення» (1868), «Теорія гастреї» (1874—77), «Антропогенія, або історія розвитку людини» (1874), «Систематична філогенія» (1894—96).

Слайд 9

Біогенетичний закон 

Біогенетичний закон, закон, закономірність в живій природі, природі, сформульована німецьким ученим Е. Геккелем (1866), яка полягає в тому, тому, що індивідуальний розвиток особини (онтогенез) онтогенез) є коротким і швидким повторенням (рекапитуляцією рекапитуляцією)) найважливіших етапів еволюції вигляду (філогенезу філогенезу). Факти, Факти, що свідчать про рекапітуляцію (наприклад, наприклад, закладка у зародків наземних хребетних зябрових щілин), щілин), були відомі ще до появи еволюційного учення Ч. Дарвіна. Дарвіна. Проте лише Дарвін дав (1859) цим фактам послідовне природноприродно-історичне пояснення, пояснення, встановивши, встановивши, що стадії розвитку зародків відтворюють стародавні предковые форми. форми. Він розглядав рекапітуляцію як фундаментальну закономірність еволюції органічного світу. світу. Теорія природного добору дозволила Дарвіну пояснити суперечливе поєднання доцільності будови організмів з рекапітуляцією ознак далеких предків. предків. Німецький ембріолог Ф. Мюллер в 1864 підкріпив принцип рекапітуляції даними з історії розвитку ракоподібних. ракоподібних. Двома роками пізніше Геккель надав принципу рекапітуляції форму Біогенетичного закону, закону, схематизував при цьому дарвінівські уявлення. уявлення. Біогенетичний закон зіграв важливу роль в біології, біології, стимулював еволюційні дослідження в ембріології, ембріології, порівняльній анатомії і палеонтології. палеонтології.

Слайд 10


Працюємо з джерелами 

Ви отримали матеріали, що характеризують онтогенез тварин та рослин

Працюємо 7 хвилин

Слайд 11

Посперечаємось?

Онтогенез рослин чи тварин складніший? Доведіть.

Слайд 12


Позмагаємось?

Складіть хоку (тривірш з кількістю складів у рядках 5-7-5) про онтогенез.

Слайд 13

Зерно Як проростає Золоте насіння те Пшеничне… Знаєш? О. Ковч

Слайд 14


Сила Росте трава… Із насінини сила, Що каміння рве… О. Ковч

Слайд 15

Домашнє завдання § 4. ст 18-19  Скласти хоку (тривірш з кількістю складів 5-7-5) про онтогенез 

Слайд 16


Додаток 2. Історія виникнення поняття Онтогенез – (від грец. ón, р.в. і óntos — існуюче і...генез), індивідуальний розвиток організму, сукупність послідовних морфологічних, фізіологічних і біохімічних перетворень, що зазнає організм від моменту його зародження до кінця життя. Онтогенез включає збільшення маси тіла, його розмірів, диференціацію. Термін "Онтогенез" введений Ернстом Геккелем (1866) при формулюванні

їм біогенетичного

розмножуються

статевим

закону.

шляхом,

У

тварин

зародження

і

рослин,

нового

що

організму

здійснюється в процесі запліднення, а онтогенез починається із заплідненої яйцеклітини,

або

зиготи.

У

організмів,

яким

властиве

безстатеве

розмноження, онтогенез починається з утворення нового організму шляхом ділення

материнського

тіла

або

спеціалізованої

клітини,

шляхом

брунькування, а також з кореневища, бульби, цибулини і т.п. В ході онтогенезу кожен організм закономірно проходить послідовні фази, стадії або періоди розвитку, з яких основними у організмів, що розмножуються статевим шляхом, є: зародковий (ембріональний, або пренатальний), післязародковий (постембріональний або постнатальний) і період розвитку дорослого організму. У основі онтогенезу лежить складний процес реалізації на різних стадіях розвитку організму спадкової інформації, закладеної в кожній з його клітин. Обумовлена

спадковістю програма

онтогенезу здійснюється під впливом багатьох чинників (умови зовнішнього середовища, міжклітинні і міжтканинні взаємодії, гуморально-гормональні і нервові регуляції і

т.д.) і виражається у взаємозв'язаних процесах

розмноження клітин, їх росту і диференціювання. Закономірності онтогенезу, причинні механізми і чинники клітинного, тканинного і органного диференціювання вивчаються комплексною наукою — біологією розвитку, що використовує, крім традиційних підходів експериментальної ембріології і морфології, методи молекулярної біології, цитології і генетики. Онтогенез і


історичний розвиток організмів — нерозривні і взаємно обумовлені сторони єдиного процесу розвитку живої природи. Першу спробу історичного обґрунтування онтогенезу зробив І. Ф. Меккель. Проблема співвідношення онтогенезу і філогенезу була поставлена Ч. Дарвіном і розроблялася Ф. Мюллером, Е. Геккелем і ін. Всі пов'язані із зміною спадковості, нові в еволюційному відношенні ознаки виникають в онтогенезі, але лише ті з них, які сприяють кращому пристосуванню організму до умов існування, зберігаються в процесі природного добору і передаються подальшим поколінням, тобто закріплюються в еволюції. Пізнання закономірностей, причин і чинників онтогенезу служить науковою основою для відшукання засобів впливу на розвиток рослин, тварин і людину, що має найважливіше значення для практики рослинництва і тваринництва, а також для медицини.


Додаток 3. Онтогенез тварин. Історія вивчення онтогенезу тварин починається з робіт стародавньогрецьких учених Гіппократа і Арістотеля. Починаючи з кінця 18 ст. і особливо в 19 і 20 ст. основна увага була направлена на вивчення зародкового періоду онтогенезу. В створенні науки про зародковий розвиток тварин — ембріології — велику роль зіграли дослідження вітчизняних біологів К. Ф. Вольфа, Х. І. Пандера., К. М. Бера, І. І. Мечникова, А. О. Ковалевського, П. П. Іванова, А. М. Северцова, Д. П. Філатова і ін., німецьких зоологів О. Гертвіга і Р. Гертвіга, Е. Геккеля, англійського ембріолога Ф. Бальфура і ін. Зародковий

період

зазвичай

досить

чітко

відмежований

від

післязародкового виходом зародка з яєчних і зародкових оболонок, а у живонароджуючих форм — народженням. Зародковий період складається з 3 етапів: дроблення яйця, відособлення зародкових листків і формування окремих органів — органогенезу. Всі багатоклітинні тварини на ранніх стадіях розвитку виявляють схожість; це знайшло віддзеркалення в біогенетичному законі. Початковий

етап

післязародкового

розвитку (ювенільний)

може

протікати у тварин або за типом прямого розвитку, або за типом метаморфозу — непрямого розвитку. Прямий розвиток проходить без личинкових стадій, шляхом поступового переходу тварини, що вийшла з яєчних оболонок, в дорослу форму; серед безхребетних воно спостерігається у , малощетинкових червів, п'явок, деяких комах, серед хребетних — у більшості риб, плазунів, птахів і ссавців. Рядом

особливостей володіє

властивий плацентарним ссавцям і людині внутрішньоутробний розвиток, при якому формування зародка, а потім плоду відбувається усередині материнського організму. Для розвитку з метаморфозом характерна наявність однієї або декількох личинкових стадій; серед безхребетних — у деяких паразитичних плоских і


круглих червів, молюсків, більшості членистоногих, серед хребетних — у деяких риб і у земноводних. Личинки ведуть вільний спосіб життя, самостійно харчуються і володіють спеціальними пристосуваннями, т.з. личинковими, або провізорними, органами (наприклад, зябра личинок бабок, жовтковий мішок мальків риб; зябра, хвіст, органи прилипання пуголовків), що мають велике значення на даному етапі онтогенезу, але відсутніми у дорослих форм. Між прямим і непрямим розвитком є ряд переходів (наприклад, розвиток прямокрилих, клопів, тарганів). Інтенсивність

розвитку

і

росту

організмів,

крім

обумовлених

спадковістю причин, залежить від живлення, температури, вологості, освітлення і багатьох ін. чинників середовища, формування видових особливостей організму закінчується до настання статевої зрілості, а розвиток індивідуальних ознак продовжується до кінця онтогенезу. У деяких груп тварин (наприклад, у птахів) з настанням статевої зрілості в основному припиняється зростання, у інших (наприклад, у риб) ріст відбувається протягом всього життя. Тривалість онтогенезу коливається у різних видів від декількох годин або днів (деякі комахи, наприклад тлі) до 200 років (наприклад, черепахи); вона не пов'язана з рівнем їх організації і систематичним положенням; це — одна з видових ознак, вироблених в процесі історичного розвитку.


Додаток 4. Онтогенез рослин. Зачаткові уявлення про онтогенез рослин були у античних учених (Теофраст, Пліній Старший). Початок науковому вивченню онтогенезу поклали в 18 ст. італійський ботанік П. Мікели (1729), К. Лінней (1751), І. В. Гете (1790) і ін., а потім продовжили в 19 ст. швейцарський альголог Ж. Воше (1803), А. Дютроше (1834), французький ботанік Г. Тюре (1853) і ін., що вивчали цикли розвитку водоростей і грибів; М. І. Желєзнов (1840), К. Негелі (1842), М. Шлейден (1842—43), В. Гофмейстер (1851), І. М. Горожанкін (1880), В. І. Беляєв (1885) і С. Г. Навашин (1898) розкрили закономірності он тогенезу вищих рослин. У 2-ій половині 19 ст. багато ботаніків вивчали залежність протікання онтогенезу у різних груп рослин від місця існування (А. Ф. Баталін, М. З. Воронін, австрійський ботанік Ю. Візнер і ін.). Роль низької температури для колосіння озимини виявив І. Г. Гаснер (1918), фотоперіодизм відкрили В. В. Гарнер і Х. А. Аллард (1920). М. Х. Чайлахян запропонував (1937) гормональну теорію цвітіння. І. В. Мічурин (1901—35), німецький ботанік В. Пфеффер (1904), австрійський, — Г. Молиш (1929), радянський, — Н. П. Кренке (1940) виявили внутрішні чинники онтогенезу. З 2-ої половини 20 ст. ведеться поглиблене вивчення морфологічних, фізіолого-біохімічних і генетичних основ онтогенезу, вивчаються проблеми його еволюції. У онтогенезі рослин розрізняють: ріст, тобто новоутворення структурних елементів, що приводить до збільшення розмірів організму, його маси, розвиток — процес, в ході якого запліднена яйцеклітина або вегетативний зачаток в результаті ділення і диференціювання клітин набуває форми дорослого організму і створює характерні для нього типи спеціалізованих клітин, і старіння — сукупність необоротних структурних і фізіолого-біохімічних змін, що виявляються в ослабленні біосинтезу і


самооновленні білків, а також всіх фізіологічних функцій, що у результаті приводить до смерті організму. У онтогенезі тісно взаємодіють різні сторони єдиного

процесу:

морфологічна,

така,

що

включає

морфогенез

формоутворення організму в цілому, органогенез — формоутворення окремих органів і гістогенез — формування тканин; фізіолого-біохімічна — сукупність фізіологічних і біохімічних процесів, що протікають в клітинах, тканинах, органах і в цілій рослині в ході її розвитку; генетична — процес реалізації спадкової інформації; екологічна — ріст і розвиток організму в умовах зовнішнього середовища; еволюційна — зміна всіх сторін онтогенезу, що відбувається в тривалому ланцюзі поколінь на різних етапах філогенезу. Онтогенез рослин — продукт тривалої еволюції, визначається генотипом і виражається в послідовних серіях фізіолого-біохімічних процесів, що обумовлюють створення морфологічних структур (органів) і що є передумовою для нових таких же процесів. Залежно від умов середовища і норми реакції організму генотип реалізується в серії фенотипів, які характеризуються відповідними етапами (фенофазами), що відзначають появу нових структур. Основна особливість онтогенезу вищих рослин і значного числа видів водоростей — чергування поколінь, безстатевого (спорофіт) і статевого (гаметофіт). Відправною крапкою для утворення спорофіту служить зигота, а для гаметофіту — проростаюча спора. Розвиток спорофіту і гаметофіту — сукупність процесів, що закінчуються утворенням тих або інших органів. У папоротеподібних, наприклад, спорофіт представлений зародком, кормусом, спорангієм і спорою, а гаметофіт — заростком, архегонієм і антеридієм, яйцеклітиною і сперматозоїдом. У покритонасінних гаметофіт сильно спрощений. На всіх етапах онтогенезу організм — цілісна система, що тісно взаємодіє з середовищем. Це визначається взаємодією його частин як в процесі обміну речовин, так і унаслідок дії фітогормонів. Перехід від одного етапу онтогенезу до наступного визначається сумісною дією внутрішніх і


зовнішніх чинників. Тривалість онтогенезу варіює у рослин від 20—30 хв. (бактерії) до декількох тисяч років (секвойя, ялівець, баобаб).


Онтогенез