Розмноження та його значення. Форми розмноження тварин. Статеві клітини та запліднення

Про матеріал

Мета: розкрити сутність розмноження, запліднення, їх особливості, значення, розширити й поглибити знання учнів про форми розмноження у тварин; будову статевих клітин; розвивати в учнів самостійність і пізнавальну активність, логічно мислити та робити висновки; виховувати бережливе ставлення до навколишнього середовища, любов до рідного краю; виховувати світоглядні думки про те, що тварини з’являються від подібних до себе.

Перегляд файлу

Урок 49

Тема. Розмноження та його значення. Форми розмноження тварин. Статеві клітини та запліднення

Мета: розкрити сутність розмноження, запліднення, їх особливості, значення, розширити й поглибити знання учнів про форми розмноження у тварин; будову статевих клітин;

розвивати в учнів самостійність і пізнавальну активність, логічно мислити та робити висновки;

виховувати бережливе ставлення до навколишнього середовища, любов до рідного краю; виховувати світоглядні думки про те, що тварини з’являються від подібних до себе.

Обладнання і матеріали: малюнки, схеми, таблиці, м/м дошка, презентація «Розмноження, форми розмноження тварин»

Базові поняття: розмноження, статеве розмноження, нестатеве розмноження, статеві клітини, запліднення.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу

Хід уроку

Девіз уроку: «Для того щоб удосконалити розум, треба більше роздумувати, ніж заучувати» (Рене Декарт).

І. Організаційний момент

ІІ. Актуалізація опорних знань

Бесіда з учнями

Назвіть тіла живої та неживої природи.
За якими ознаками всі живі організми відрізняються від тіл неживої природи?
Яка ознака живих організмів забезпечує безперервність життя на Землі?
Які форми розмноження вам відомі?

Повідомлення теми уроку. Чому в процесі еволюції збереглися різноманітні форми розмноження організмів?.

Постановка проблемного запитання

Подумайте:

Що ви знаєте про стать організмів, їх розмноження?
З якими структурами організму пов'язаний процес розмноження?
Поясніть терміни: ген, хромосома, ДНК, гамета, соматична клітина.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

Пояснення вчителя

Розмноження є універсальною властивістю всіх організмів, у тому числі тварин. Воно забезпечує безперервність і спадковість життя.

Отже, розмноження – це властивість живих організмів відтворювати собі подібних, завдяки чому забезпечується безперервність і спадковість життя.

Розмно́ження (відтворення, репродукція) — біологічний процес, за допомогою якого утворюються нові організми, відтворення собі подібних. Розмноження — фундаментальна особливість всіх відомих життєвих форм, кожен індивідуальний організм існує в результаті розмноження. Відомі способи розмноження поділяються на два головні типи: статеве і безстатеве (нестатеве).

При безстатевому розмноженні новий індивідуум утворюється за допомогою спор чи спеціальних клітин, без участі гамет. Поділ бактеріальних клітин на дві дочірні клітини — приклад безстатевого розмноження. Безстатеве копіювання не обмежується, проте, одноклітинними організмами. Більшість рослин, деякі тварини і деякі інші багатоклітинні організми також мають здатність до безстатевого розмноження.

Статеве розмноження вимагає залучення двох індивідуумів, зазвичай різних статей. Розмноження людини — загальний приклад статевого розмноження.

Заплі́днення (сингамія) — процес злиття чоловічої та жіночої статевих клітин (гамет) рослинних і тваринних організмів, що лежить в основі статевого розмноження. Внаслідок запліднення утворюється зигота, яка дає початок новому організмові.

Біологічне значення запліднення полягає у тому, що внаслідок злиття клітин з різною спадковістю при статевому розмноженні утворюється більш життєздатне потомство, ніж при нестатевому розмноженні. У покритонасінних відбувається подвійне запліднення, що забезпечує утворення зародка та запасу поживних речовин.

Розрізняють зовнішнє заплідення, при якому злиття гамет відбувається поза тілом самки, і внутрішнє заплідення, при якому гамети зливаються у тілі самки. Зовнішнє запліднення спостерігається у багатьох безхребетних, риб, безхвостих земноводних, які відкладають статеві продукти у навколишнє середовище. Запліднення у цих тварин, а також розвиток зиготи залежить від умов середовища. У тварин із внутрішнім заплідненням (переважно наземних тварин) є спеціальні придаткові статеві органи для переносу сперми з тіла самців у тіло самок. Цей процес потребує узгодження дій самця і самки, і тому у тварин виробилися складні форми поведінки (статеві інстинкти), які забезпечують цю узгодженість.

Заплідення відбувається в результаті активного руху сперматозоїда до яйцеклітини, завдяки речовинам, що виділяються гаметами. При злитті чоловічої та жіночої статевих клітин, що мають одинарний набір хромосом, відновлюється диплоїдний набір хромосом, характерний для соматичних клітин організму.

Запліднення сперматозоїдом яйцеклітини

У ссавців запліднення є внутрішнім і відбувається в результаті статевого акту, коли самець вводить свій статевий орган в отвір піхви самиці. Після того, як у самця відбудеться еякуляція, велика кількість сперматозоїдів рухається до яйцеклітини.

Будова статевих клітин

Вивчаючи статеві клітини, слід пам'ятати, що спермії та яйцеклітини відрізняються за морфологією та функціями. Чоловічі статеві клітини (спермії) передають батьківські гени, за допомогою апарата руху забезпечують зустріч з яйцеклітиною, вносять у неї центросому.
Жіночі статеві клітини (яйцеклітини) відзначаються великою масою цитоплазми (запаси трофічної речовини), наявністю складної системи оболонок, поляризованою будовою клітини.
Статеві клітини мають характерну здатність до запліднення, точніше до злиття з клітиною протилежної статі, що дає початок розвитку нового організму. У зв'язку з цим, статеві клітини порівняно із соматичними мають ряд особливостей, із яких найбільш важливою є наявність у них половинного набору хромосом, а разом з ним і ДНК.
У заплідненні спермій виконує три основні функції:
а) передає майбутньому організму батьківські гени;
б) за допомогою особливого апарата руху забезпечує зустріч із яйцеклітиною і проникнення в неї;
в) вносить центросому, необхідну для ділення заплідненої яйцеклітини.
Сперматозоїд ссавців і птахів складається з трьох основних частин — голівки, шийки і хвостика. Розглядаючи під мікроскопом сперму, можна бачити, що спермії дуже рухливі завдяки їхнім хвостикам. Форма сперміїв у різних тварин неоднакова. Основні відмінності стосуються довжини окремих частин хвостика, а також форми голівки, яка може бути більш округлою чи овальною (жеребець, верблюд, пес) або ж наближатися до яйцеподібної (бик, кіт), бочкоподібної (хряк). Однак вона здебільшого буває плоскою і тому, якщо її вдається побачити під мікроскопом у профіль, вона буде мати вигляд палички.
Голівка спермія заповнена ядром, яке містить мало рідких речовин, значно ущільнене за рахунок концентрованого дезоксирибонуклеопротеїда. Передня частина голівки спермія (близько 2/3) вкрита видозміненим апаратом Гольджі, який називається акросомою.

Сперматозоїди барана

1. Голівка. 2. Шийка. 3. Хвостик. 4. Зв'язувальний відділ.

5. Головний відділ. 6. Кінцевий відділ. 7. Цитоплазматична краплина.
Жіночі статеві клітини, або яйцеклітини, мають неоднакову будову у тварин різних видів. Всі вони являють собою досить велику, найчастіше округлу клітину, яка має кругле ядро з ядерцем і велику кількість цитоплазми. В цитоплазмі знаходяться органели і включення. Поживним матеріалом є білкові включення (у вигляді жовтка). Кількість його може бути різною в зв'язку з неоднаковими умовами розвитку зародка, на чому й базується класифікація яйцеклітин. У нижчих хребетних яйцеклітина має невелику кількість жовтка, який знаходиться в цитоплазмі у вигляді розсіяних по всій яйцеклітині включень. Яйцеклітини, що мають мало жовтка, що розміщений рівномірно, називаються оліголецитальними. Вони є в ланцетника, морського їжака, морської зірки та в інших примітивно організованих тварин, розвиток яких відбувається у водному середовищі. Невелика потреба їх у жовтку пояснюється швидкістю розвитку, що призводить до утворення примітивної личинки, здатної до самостійного живлення. У ссавців розвиток зародка проходить в організмі матері, а не вільно, і живиться він тими речовинами, які потрапляють у нього через плаценту з кров'ю матері. Отже, у ссавців потреба в жовтку невелика, тому яйцеклітини також є оліголецитальними. Яйцеклітини тих тварин, у яких личинки більш складно організовані і процес розвитку ембріона тривалий, містять більшу кількість жовтка. При цьому він є найбільш важкою складовою частиною яйцеклітини і накопичується в нижній його половині, тоді як у верхній частині розміщені ядро і цитоплазма, яка не містить жовтка. Такі яйцеклітини спостерігаються в амфібій і осетрових риб. Вони називаються мезолецитальними. Полюс яйцеклітини, в ділянці якого знаходиться ядро і на якому накопичена цитоплазма, називається анімальним, точніше тваринним. Тут проходять головні процеси ембріонального розвитку й утворюються нервова система і зовнішній шар шкіри. Протилежний полюс, на якому накопичений жовток, називається вегетативним. Тут знаходиться матеріал для енергетичних процесів, точніше для обміну речовин.
Яйцеклітини ссавців розміщені в яєчниках, усередині фолікулів. Ці фолікули перед виходом яйцеклітин із яєчника перетворюються в граафові міхурці, які видно на поверхні яєчника, і в яких можна помітити яйцеклітину у вигляді невеликих, видимих навіть неозброєним оком плям. Яйцеклітини ссавців досягають у діаметрі 200 мкм, тобто вони в декілька разів більші від сперміїв.

Завдання для учнів

З’ясувати переваги статевого розмноження над нестатевим:

нові особини успадковують ознаки обох батьків;
мають можливість краще пристосовуватися до навколишнього середовища.

ІV. Узагальнення і систематизація знань

Перегляд і обговорення презентації «Утворення нових клітин та їх ріст», «Форми розмноження рослин».

Форми розмноження організмів: нестатеве, статеве, поділ навпіл, множинний поділ, спороутворення, вегетативне, брунькування, фрагментація, пагонами, коренями, листками, партеногенез, копуляція(ізогамія, анізогамія), поліембріонія, клонування, кон’югація.

Поділ навпіл. Поділ, при якому утворюються дві однакові дочірні клітини, удвічі дрібніші за материнську.

Брунькування. Невелика частина материнського організму відокремлюється і розвивається в самостійний організм.

Фрагментація. Відокремлення певних багатоклітинних ділянок тіла, які відновлюються в цілий організм. В основі лежить явище регенерації.

Клонування. Штучний спосіб нестатевого розмноження. Клон-сукупність клітин або особин, які виникли від спільного предка нестатевим способом; клон складається з однорідних у генетичному відношенні організмів.

Поліембріонія. Процес розвитку кількох зародків з однієї заплідненої яйцеклітини. Це явище поширене серед червів, комах. Іноді у риб, птахів і ссавців. Нащадки завжди однієї статі.

Характеристика нестатевого розмноження.

1.У процесі приймає участь тільки одна батьківська особина . 2.Здійснюється без участі статевих клітин.

3.Нащадки генетично ідентичні материнському організму. 4.Швидко збільшується чисельність особин виду.

Злиття одноклітинних організмів. Кон’югація - «сполучення», обмін генетичним матеріалом між особинами одного виду. Сприяє спадковій мінливості та підвищує адаптацію.

Злиття гамет – копуляція. Характеристика статевих клітин. Ізогамія - злиття двох однакових за будовою гамет (водорості, найпростіші) Анізогамія-злиття чоловічої і жіночої гамет, які відрізняються за формою, розмірами, та особливостями будови.

Партеногенез. Розвиток нового організму з незаплідненої яйцеклітини (незайманий розвиток). Дочірні організми мають ідентичний з материнським набір спадкової інформації. Займає ніби проміжне положення між статевим і нестатевим способами розмноження.

Гермафродизм. Гермафродити - організми, в яких закладаються чоловічі й жіночі статеві залози, і вони продукують чоловічі та жіночі статеві клітини. Історично найдавніші саме двостатеві тварини.

Роздільностатеві організми. В процесі еволюції стали переважати роздільностатеві види, ті, які мають лише один тип статевих залоз, й утворюють лише один тип гамет.

Характеристика статевого розмноження.

1.У розмноженні беруть участь, як правило, дві батьківські особини.

2.Генотип нащадків виникає шляхом комбінації генів, отриманих від обох батьків під час запліднення.

3.Підсилюється спадкова мінливість організмів.

4.Збільшується життєздатність організмів у порівнянні з батьківськими.

Узагальнення перегляду презентації.

Термінологічний диктант: 1. Розмноження-це... 2. Способи нестатевого розмноження... 3. Діленням розмножуються... 4. Спороутворення характерне для... 5. Вегетативне розмноження -це... 6. Поліембріонія-це процес.... 7. Гермафродити-це... 8. Роздільностатеві організми-....