Конспект уроку " Життєві цикли рослин і тварин" з біології у 11 класі

Життєві цикли рослин і тварин

 Мета: Продовжити формувати знання учнів про розвиток живих організмів; розглянути основні етапи життєвих циклів рослин і тварин, показати їх зв’язок з особливостями життєдіяльності кожного конкретного організму; розвивати вміння співставляти й робити висновки; виховувати небайдуже ставлення до навколишнього світу.

Тип уроку: комбінований.

Форма проведення: урок – дослідження.

Хід уроку

 І. Організаційний момент

ІІ. Актуалізація опорних знань

Інтерактивна технологія «Мікрофон»

1. Що таке життєвий цикл?

2. Що таке комбінативна мінливість і партеногенез?

3. Що таке гаметофіт? спорофіт?

4. Яке значення життєвого циклу для індивідуального розвитку організмів?

5. Яке значення чергування поколінь?

ІІІ. Мотивація пізнавальної активності

Кожний живий організм має певний життєвий цикл, що забезпечує неперервність існування виду.

Життєвий цикл – це період між однаковими фазами розвитку двох або більшої кількості послідовних поколінь.

У багатоклітинних організмів онтогенез завершується смертю, але, за твердженням німецького біолога А. Вейсмана, гинуть лише клітини, які не беруть участі в утворенні статевих клітин, тобто соматичні клітини. Клітини, які утворюють гамети, не гинуть, а передають свої властивості дочірнім. Це генеративні клітини. Вони забезпечують безперервність життєвого циклу, а соматичні, диференціюючись, дають початок тканинам та органам, що забезпечують побудову організму.

Тривалість життєвого циклу в різних організмів може бути різною. Наприклад, у бактерій або дріжджів проміжок між двома поділами клітини часто не перевищує 30 хвилин, тоді як у багатьох вищих рослин і хребетних тварин він триває багато років. Так, сосна звичайна починає розмножуватися лише на 30-40-му, риба – білуга – на 12-18-му роках життя. Тривалі життєві цикли спостерігають і в деяких безхребетних тварин. Наприклад, личинки одного з видів південноамериканських цикад розвиваються протягом 17 років.

Тривалість життєвого циклу залежить від кількості поколінь, які послідовно змінюють одне одного протягом одного року, або кількості років, протягом яких розвивається одне покоління.

Розрізняють прості та складні життєві цикли. За простого життєвого циклу всі покоління не відрізняються одне від одного. Прості життєві цикли характерні для гідри, молочно – білої планарії, річкового рака, павука – хрестовика, плазунів, птахів, ссавців.

Складні життєві цикли супроводжуються закономірним чергуванням різних поколінь або складними перетвореннями організму під час розвитку. Так, у деяких водоростей (бурих, червоних) чергується статеве покоління, переважно гаплоїдне, з нестатевим, переважно диплоїдним.

У тварин складні життєві цикли теж не є рідкісними. Так, у життєвому циклі багатьох найпростіших і кишковопорожнинних відбувається закономірне чергування поколінь, які розмножуються статевим і нестатевим способами.

В інших тварин (наприклад, у попелиць, дафній) у життєвому циклі чергуються покоління, які розмножуються статевим способом і партеногенетично. Це має важливе біологічне значення для тих організмів, які мешкають у мінливих умовах довкілля і не можуть переживати несприятливі періоди в активному стані. Статеве розмноження забезпечує безперервність існування виду, а партеногенез дає змогу повною мірою використовувати сприятливі періоди для швидкого зростання чисельності виду.

Чергування поколінь, які розмножуються різними способами, збільшує мінливість, яка забезпечує здатність виду мешкати в різних умовах довкілля і швидко реагувати на їхні зміни.

IV. Вивчення нового матеріалу

Для досягнення мети уроку і реалізації наших задумів заздалегідь були створені творчі групи, перед якими були поставлені конкретні завдання: вивчити особливості життєвого циклу певних представників рослинного і тваринного світу.

Група 1.  Життєвий цикл мохоподібних

М’які подушечки моху, які ми бачимо у себе під ногами в лісі, оксамитові килимки, що вкривають камені та стіни будинків, складаються з окремих рослинок. На верхівках тонких зелених стебел моху формуються чоловічі та жіночі статеві органи. В них утворюються статеві клітини, або гамети. Тому зелені фотосинтезуючі рослини моху і є його статевим поколінням – гаметофітом. Це покоління переважає у життєвому циклі мохоподібних. Розглянемо процес розмноження мохів на прикладі зозулиного льону.

Зозулин льон – дводомна рослина, бо чоловічі  (чоловічий гаметофіт) і жіночі (жіночий гаметофіт) статеві органи містяться на різних рослинах. На верхівці стебла чоловічої особини формуються антеридії, у яких дозрівають сперматозоїди; на верхівці стебла жіночої особини формуються архегонії, де дозрівають яйцеклітини. Запліднення відбувається за участю вологи, ранньою весною.Сперматозоїд проникає до яйцеклітини за допомогою води і відбувається запліднення. З заплідненої яйцеклітини виростає спорофіт. Він складається з стопи, стеблоподібної ніжки і коробочки, що накрита кришечкою. В коробочці містяться спорангії, в яких достигають спори. Коробочка має спеціальне пристосування до розсіювання спор. Кришечка з коробочкою з’єднана зубчиками, які в суху погоду відчиняються назовні і цим самим відкривають вихід дозрілим спорам. Спора падає на землю і починає проростати, утворюючи протонему, яка дуже схожа на водорість і має вигляд зеленої нитки або пластинки та здатна до фотосинтезу. З окремих клітин протонеми виростає новий гаметофіт.

Крім того, мохи можуть розмножуватися вегетативно за допомогою великої кількості вегетативних бруньок, що формуються на протонемі. З них утворюються дорослі пагони, тому мохи ростуть не поодинокими рослинами, а утворюють суцільні дернинки. Також до вегетативного розмноження мохів належить розмноження частинками дернинок, що можуть переноситися вітром, водою на великі відстані. Іноді вегетативне розмноження мохів є головним. Отже, природа подбала про продовження роду цих рослин досить досконало. Усе це дало їм змогу у майже незмінному вигляді дожити до наших днів.

Група 2. Життєвий цикл папоротеподібних

Спорофіт папоротеподібних панує у їх життєвому циклі розвитку. Розвиток папоротеподібних такий самий, як і у багатьох вищих спорових рослин. У більшості папоротей спори однакові. Це рівноспорові папороті, до яких належать майже всі наземні представники, зокрема щитник чоловічий.дозрілі спори щитника чоловічого висипаються із спорангія і проростають на поверхны грунту у невеличкий (близько 1 см) заросток. Заросток папороті і є статевим поколінням, або гаметофітом. На ньому формуються чоловічі та жіночі статеві органи. Гамети, які в них утворюються, зливаються. Важливим моментом для запліднення є обов’язкова наявність води. Із зиготи формується зародок. Певний час зародок живе на заростку, поки не сформує своє коріння та пагін і не перейде до самостійного фотосинтезу.

Але у деяких водяних видів у спорангіях розвиваються спори різної величини – дрібні мікроспори і крупніші макроспори. Із мікроспор утворюються чоловічі гаметофіти, а з макроспор – жіночі. До таких папоротей, зокрема належить сальвінія плаваюча. Таким чином, серед папоротеподібних є різноспорові та рівноспорові рослини.

Багато папоротей мають здатність розмножуватися вегетативно за допомогою виводкових бруньок, кореневищ тощо.

Група 3. Життєвий цикл ехінокока та альвеокока

Нестатеве та статеве покоління чергуються в життєвих циклах таких паразитів людини і тварин, як ехінокок та альвеокок. У цих стьожкових червів на стадії, яку називають фіною, шляхомнестатевого розмноження утворюються нові зачаткові головки з органами прикріплення. Капсули альвеокока можуть відриватись від загальної маси і з кров’ю проникати в інші органи, що нагадує утворення метастазів при онкологічних захворюваннях. За відсутності лікування це зрештою веде до загибелі хазяїна. При поїданні зараженого фінами м’яса травоїдних тварин собаками чи вовками головки паразитів прикріплюються до стінок їхнього кишечнику і перетворюються на статеве покоління – невеликих (до декількохміліметрів завдовжки) червів, які продукують величезну кількість яєць. Яйця з послідом потрапляють назовні; травоїдні тварини заражаються під час випасання.Людина може заразитися ехінококом та альвеококом, граючись з приблудними собаками, на шерсті яких багато яєць цих паразитів.

Група 4. Життєвий цикл аурелії

У деяких найпростіших (фораменіфери) та кишковопорожнинних у життєвому циклі відбувається правильне чергування статевого і нестатевого поколінь.Наприклад, у сцифоїдної медузи – аурелії нестатеве покоління – поліп – розмножується брунькуванням, утворюючи нових поліпів.За допомогою поперечного поділу поліпи можуть давати початок особинам статевого покоління – медузам. Чоловічі й жіночі особини медуз продукують статеві клітини. Із заплідненої яйцеклітини розвивається личинка, яка плаває за допомогою війок, а потім осідає на дно і перетворюється на поліп.

Група 5. Життєвий цикл дафній

В деяких тварин (плоских червів, сисунів, деяких членистоногих) чергуються покоління, які розмножуються статевим шляхом і партеногенетично. Це має важливе біологічне значення для організмів, які існують в умовах, що періодично змінюються і не можуть переживати несприятливий період в активному стані. Наприклад, у рачків дафній прісних чи солонуватих водойм трапляються лише самки, що розмножуються партеногенетично, тобто вони відкладають незапліднені яйця, з яких виводяться самки, що знову відкладають незапліднені яйця. Але за певних умов (зниження температури, нестача їжі, підвищення солоності води тощо) з незапліднених диплоїдних яєць виходять не тільки самки, але й самці. У самок формуються гаплоїдні яйця, розвиток яких можливий лише, після запліднення. Вони багаті на запасні поживні речовини (жовток), після запліднення вкриваються щільною оболонкою і здатні переживати несприятливі умови. Після періоду спокою, з настанням сприятливих умов, з цих яєць виходить нове покоління самок, які знову розмножуютьсяч партеногенетично. Близький за характером тип життєвого циклу відомий у рівнокрилих комах – попелиць.

Група 6. Життєвий цикл рабдитиса

У життєвому циклі деяких тварин чергуються роздільностатеве та гермафродитне покоління. Так, у представника круглих червів – рабдитиса – особини гермафродитного покоління паразитують у легенях жаб. Яйця, які продукують гермафродитні особини, виводяться з організму жаби назовні. З них виходять личинки, що розвиваються в особин роздільностатевого покоління. Вони живуть у грунті й удвічі менші за розмірами, ніж гермафродитні. Личинки, які виходять з яєць, відкладених самками роздільностатевого покоління, для подальшого розвитку повинні потрапити в організм жаби, де перетворюються на особин гермафродитного покоління.

V. Узагальнення і закріплення знань

1. Згрупуйте терміни та поняття і складіть дві схеми.

Поняття і терміни: гаметофіт, яйцеклітина, спорофіт, двостатевий, одностатевий, сперматозоїд, спорангій, життєвий цикл, спора, антеридій, архегоній, мікроспора, зигота, багатоклітинні, нестатеве покоління, гаметофіт жіночий, статеве покоління, чоловічі, жіночі, статеві органи, оогамія, мегаспора, нестатеве покоління, гаметофіт чоловічий.

Ми розглянули з вами основні етапи життєвих циклів рослин і тварин. Відомі прості і складні життєві цикли. Прості життєві цикли рослин відбуваються без чергування поколінь, тоді як під час складного життєвого циклу спостерігається зміна статевого (гаметофіта) і нестатевого (спорофіта).

У тварин прості життєві цикли не супроводжуються складними перетвореннями організму (метамофозом) або чергуванням різних поколінь. У складних циклах можуть чергуватися статеве і нестатеве, статеве і партеногенетичне, родільностатеве і гермафродитне покоління.

VI. Домашнє завдання:

1. Прочитати §23 ст. 138 – 141

2. Підготувати повідомлення на тему «Ембріотехнології.                Клонування»

3. Створити презентацію на тему «Ембріотехнології. Клонування»

Додаток А

Життєві цикли організмів