Навчально-методична карта заняття

                                                                                                          Дата     Група

Дисципліна:         Біологія  

Тема заняття:    Статеве і нестатеве розмноження.                          

                              Формування статевих клітин. Запліднення.                                                                                                      

 

Вид заняття:  Інтерактивна лекція

 

Мета заняття:

Виховна: забезпечити реалізацію напрямку сексуального виховання    та сімейного життя, сформувати науковий світогляд, ключову здоров’язбережувальну компетенцію; спрямувати роботу на процес вироблення соціальних поведінкових навичок особистості, розвиток умов, що сприяють збереженню здоров’я та життя, виявлення негативних змін у поведінці молоді, попередження асоціальних проявів серед студентів.

Навчальна: розкрити суть понять “нестатеве” та ”статеве” розмноження; показати розмноження як універсальну властивість організмів, єдність взаємозалежних протилежних процесів: розмноження, ріст, розвиток.

 

Предметні компетентності: здоров’язбережувальна, уміння вчитися, мотиваційно-функціональна.

Навчальні функції:

Теоретична: знати життєві функції клітини; органели статевих клітин.

Практична: вміти: порівнювати два типи організації клітин; застосовувати знання про мембрани, поверхневий апарат для доведення єдності органічного світу; робити висновок про загальний план будови клітин усіх органів; дотримуватися правил виготовлення препаратів.

 

Міжпредметні зв’язки:

 

Забезпечуючі:

Фізика:  Т. Явища, що пояснюються квантовими властивостями світла.

Забезпечувані:

Мікробіологія:  Вступ. 

Санітарія і гігієна: Вступ.

Біохімія: Т. Хімічний склад організмів.         

Фізична культура:  Вступ.

 

Забезпечення заняття:

 

1. Наочні посібники:

•  динамічна модель “Мейоз”,
•  живі кімнатні рослини та зразки культурних рослин;
•   кодограми “Клітинний цикл”, “Схема розмноження”;
•  електронна презентація.

2. Роздатковий матеріал:

• листівки “Будова клітини в світловий (електронний) мікроскоп”;
• опорні конспекти “Схема розвитку статевих клітин”.

3. ТЗН: мультимедійна система.

4. Обладнання і матеріали:

• квіткові вазони з ґрунтом, бульби картоплі;
• дерев’яні палички;
• скляні банки, леза, скло;
• ящик з піском.

5. Навчальні місця: кабінет “Біології”.

6. Література:  

Основна:

Кучеренко М.Є., Вервес Ю.Г., Балан П.Г. та ін. Загальна біологія, 10-11 кл. – К.: Генеза, 2010, 2003. середніх загальноосвітніх навчальних закладів / та  ін. – К.: Генеза, 2010, 2002.

Додаткова:

Дербенев А.Г., Шаталов  Р. В. Загальна біологія, 10-11 кл.  

 

Зміст заняття

 

1. Організація заняття.

Метод: навіювання

Форми роботи: літературний нарис

 

          Слайд №1

 

Викладач 

“Кожну секунду в нашому тілі сотні мільйонів неживих, але дуже дисциплінованих маленьких балерин сходяться, розходяться, шикуються в ряд і розбігаються в різні боки, немов танцюристи на балу, виконують складні па старовинного танцю. Цей найдавніший на Землі танець. Танець Життя. В таких танцях клітини тіла поповнюють свої ряди, і ми розвиваємося, і існуємо”.

Американський біолог Меллер.
 

Про цей же процес ще кажуть: “Це процес, за допомогою якого Життя примудряється обвести навколо пальця Час”.

Як ви думаєте, про який процес йде мова?

Очікувана відповідь

Різні думки.

 

2.     Підготовка студентів до вивчення нового матеріалу.
   1.   Мотивація навчальної діяльності студентів.

Методи: опора на життєвий досвід, експериментальний.

Форми роботи: ужитковий експеримент.

Слайд №2

 

Завдання 1. Провести вегетативне розмноження культурних рослин (пагонів традесканції, хлорофітуму з розетками, листків бегонії ко­ролівської). Спостерігати процес утворення нових  клітин, тканин, органів.

Методика дослідження.

1.1. Живцювання кімнатних рослин.

1. З пагона традесканції приготуйте живці: розріжте пагін лезом на

    частини довжиною 5-7 см так, щоб на живці залишилось по 3-4 листки.

    Верхній зріз повинен бути над листком, а нижній - на 1 см нижче листка.

2. Дерев’яною паличкою зробіть у піску квіткового вазону заглибину і

    занурте в неї живець на глибину 1-2 см.

3. Притисніть паличкою пісок навколо живця, щоб не було пустот.

    Вирівняйте поверхню навколо живця.

4. Полийте посаджені живці водою кімнатної температури і накрийте їх

    скляною банкою.

5. Поставте квіткові вазони з живцями в тепле і добре освітлене місце. 

    Спостерігайте утворення нових тканин, органів.

2.  Розмноження листковими живцями.

6. Візьміть листок бегонії.  Покладіть його на скло верхнім боком. В місцях

    розгалуження  центральних  жилок зробіть лезом надрізи.

7. Покладіть листки  нижнім боком в ящик із вологим піском. Закрийте

   ящик склом, щоб повітря в ящику було вологим.

8. Поставте  ящик в добре освітлене місце з температурою 20 °С. Не

    забувайте щоденно піднімати скло для провітрювання. Слідкуйте, щоб

    пісок був вологим.

    Обґрунтуйте процес вегетативного розмноження рослин.

 

2.   Актуалізація  життєвого досвіду і опорних знань студентів

Методи: опора на життєвий досвід, навчальний тренінг, “мозковий штурм”.

Форми роботи: ужитковий експеримент, робота з “активними сигналами”

 

Слайд №3

Завдання 2. Пояснити схему “Види розмноження”.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Слайди № 4-7

 

Завдання 3. Пояснити схеми:

а)                                                                           б) 

 

                                                                                               Процес ?

                Мітоз

 

                                                       

в)                          +         +                ^{процес?}         

 

 

г)                            +        +               ^{процес?}         

 

                               _{нестатеве                               +  +}

д)                        ^{розмноження}

 

                                                     

                                           _{зона                                      +} 

 е)                                ^{розмноження}                 …   …

 

3.        Повідомлення теми, мети та завдань заняття

Методи: інструктування

Форма роботи: кубування інформації

 

Слайд  № 8

 

Тема заняття:  Статеве і нестатеве розмноження.                          

                          Формування статевих клітин. Запліднення.                                                                                                      

Мета заняття:

Вивчивши цю тему, ми:

• дізнаємося про особливості сексуального та сімейного життя людини;
• сформуємо навички здоров’язбережувальної поведінки людини;
• вивчимо молекулярні та клітинні особливості процесу статевого розмноження людини та рослин.

 

Слайд № 9

 План заняття     

 

1. Статеве і нестатеве розмноження.                          
2. Формування статевих клітин.
3. Запліднення.    

3 . Вивчення нового матеріалу

3.1. Статеве і нестатеве розмноження.                          

Методи:  проблемний, інформаційно-комунікаційний, пояснювально-ілюстративний.

Форми роботи: проблемна бесіда з використанням фрагмента відеофільму “Індивідуальний розвиток організму”, робота з опорним конспектом, розв’язування логічних вправ.

 

 Викладач

Отже, дійсно, розмножуючи кімнатні рослини, Ви переконалися, що нестатеве розмноження  це спосіб відтворення організмів. Його особливість полягає в тому, що в процесі нестатевого розмноження бере участь лише материнський організм, а не особини різної статі. Нестатеве розмноження може відбуватися в різних формах — спорами, вегетативно, тобто частинами тіла, поділом клітини навпіл тощо. Найчастіше такий спосіб розмноження зустрічається у рослин, грибів, бактерій та одноклітинних тварин.

3.1.1. Проблема

 Чому для вищих живих організмів (людини) є характерним статеве розмноження? Що це за процес? В яких статевих органах людини розвиваються статеві клітини?  В яких статевих органах людини відбувається запліднення? Що таке позаматкова вагітність?

 

 Перегляд фрагменту відеофільму  “Індивідуальний розвиток організму”.

 

2. Питання фронтальної бесіди.

 

Слайд № 10

 

• Що таке статеве розмноження?

Очікувана відповідь

Статеве розмноження - це такий тип розмноження,  при якому утворюються спеціалізовані статеві клітини і здійснюється статевий процес. Статевий тип розмноження спостерігається в представників більшої часини систематичних груп рослинного,  тваринного світу та людини. Під час його утворення нового організму відбувається при участі двох батьківських організмів. При ньому відбувається злиття двох статевих клітин — гамет чоловічого та жіночого організмів. В результаті новий організм несе в собі спадкову інформацію батьків.

 

• Які живі організми називаються гермафродитами?

Очікувана відповідь

Гермафродитами називаються організми, статеві клітини яких розвиваються в одному тілі. В випадку гермафродитизму статево може розмножуватися і одна особина. 

 

• Як утворюються статеві клітини?

Очікувана відповідь

Статеві клітини утворюються у результаті особливого типу поділу, так званого мейозу, або ж редукційного поділу, при цьому число хромосом в клітинах, які формуються внаслідок поділу, в 2 рази менше, ніж в вихідній материнській клітині. В результаті, гамети мають вдвічі меншу загальну кількість хромосом. Крім цього, статеві клітини відмінні від соматичних також за співвідношенням об’ємів цитоплазми та ядра. У результаті  злиття 2 гамет кількість хромосом в клітині, яка знову утворилася, - зиготі, збільшується в 2 рази, тобто відновлюється, при цьому одна половина хромосом є батьківською, інша - материнська.

 

• Що таке поліембріонія?

Очікувана відповідь

Особливий тип розмноження організмів, що виник на

основі статевого -  партеногенез та поліембріонія.

 

Примітка. Пояснення викладача.

Поліембріонія (з грецького поліс - численний, а ембріон - зародок) – це процес розвитку декількох зародків із однієї заплідненої яйцеклітини. Явище поліембріонії досить широко  поширене серед різних груп тваринних  організмів, зокрема війчасті і кільчасті черви, окремі членистоногі, деякі види риб та ссавців. Як постійне явище воно притаманне деяким комахам, зокрема, їздцям та ссавцям, таким як броненосець. В людини у разі поліембріонії з’являються однояйцеві близнята, що мають ідентичний набір хромосом. Трапляється поліембріонія і врослин. При цьому у одній насінині розвивається декілька зародків (наприклад, тюльпан, лілія, латаття і т. п.). Додаткові зародки у насінині здатні розвиватися не тільки з заплідненої яйцеклітини, а також з інших клітин насінини рослини.

Партеногенез (з грецького партенос - це дівчина, а генезис - походження) - це  розвиток нового організму із незаплідненої яйцеклітини. Так само як і в випадку поліембріонії, за явища партеногенезу дочірні організми отримують ідентичний із материнським набір інформації. Існують  організми, у яких партеногенез — це єдиний спосіб розмноження. До них належать деякі комахи-паличники і  прямокрилі. В інших видів, таких як ящірки, існують роздільностатеві і партеногенетичні популяції.

В життєвому циклі попелиць та дафній закономірно чергуються між собою покоління, що розмножуються статевим способом та партеногенетично. За своїми особливостями партеногенез займає проміжне положення між нестатевим та статевим способами розмноження. Так, з одного боку, новонароджений організм розвивається із спеціалізованої статевої клітини, тобто яйцеклітини, а із іншого - запліднення не передує для розвитку дочірньої особини.

 

• Що таке нестатеве розмноження?

Очікувана відповідь

Нестатеве розмноження - це форма розмноження, за якої організм відтворює себе самостійно, без участі іншої особини.

Велика кількість живих організмів розмножуються нестатевим способом: бактерії, одноклітинні тварини, водорості, мохи, хвощі, плауни, папоротеподібні, гриби, губки, кишковопорожнинні, деякі черви, багато вищих рослин.

Існує декілька способів нестатевого розмноження: поділ клітини навпіл, розмноження спорами, вегетативне розмноження (фрагментація, невпорядкований поділ, впорядкований поділ, брунькування).

 

3.          Поняття про клонування.

Метод: проектів.

Форми роботи: захист інформаційних проектів студентами.

 

 Презентація студентів

Очікуваний результат

Студенти готують міні-проект у формі інформаційної презентації “Клонування живих організмів”,  “Поняття клон. Вівця Долі”.

 

4.     Закріплення нового матеріалу

Метод: корекції вмінь, навичок

Форми роботи: біологічний диктант

 

Слайд № 11

 

Біологічний диктант.

1. Розмноження буває статеве і __________.

2.Одноклітинні організми зазвичай розмножуються __________.

3.Спосіб розмноження, за якого на тілі материнського організму утворюється виріст, називається __________.

4. Відокремлення певних багатоклітинних частин тіла організму — це __________.

5. Спосіб поділу, за якого кількість і розміри фрагментів, що утворились, є більш-менш сталими, називається __________.

6. Папороті, хвощі та плауни зазвичай розмножуються ________________. 7 Дріжджі зазвичай розмножуються ___________.

8. Спосіб вегетативного розмноження вищих рослин частинами тіла

називається _____________.

9. У бактерій за несприятливих умов утворюються _________________.

10. При мітозі материнський організм поділяється на __________________.

Очікувана відповідь

1) нестатеве; 2) поділом клітини; 3) брунькування; 4) фрагментація;
5) впорядкований поділ; 6) спорами; 7) брунькуванням; 8) фрагментація;

9) спори; 10) дочірні клітини.

 

3.2. Формування статевих клітин.

Методи:  проблемний, пояснювально-ілюстративний.

Форми роботи: проблемна бесіда з використанням мультимедійної презентації.

 

Слайд № 12

 

Проблема

В яких органах ссавців формуються статеві клітини? На якому етапі перед заплідненням зупиняється процес формування статевих клітин?

 

3.2.1. Аналіз схеми “Формування статевих клітин ссавців”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                   Рис. 1. Схема формування статевих клітин ссавців.

 

            Викладач

 В основі процесу формування статевих клітин знаходиться процес мейозу. Характерним особливостями для нього являється зменшення числа хромосом та кількості ДНК удвічі, що досягається в результаті двох послідовних поділів із одноразовим подвоєнням кількості хромосом. В кожному із поділів клітин є такі етапи: профаза, метафаза, анафаза та телофаза. Усі найважливіші процеси здійснюються у профазі першого поділу, що має найбільшу тривалість.

Сам процес формування статевих клітин називається гаметогенезом. Гамети формуються у статевих  залозах чи  спеціалізованих клітинах. В тварин вони сім’яники й яєчники. Гаметогенез здійснюється послідовно в трьох зонах та закінчується дозріванням гамет. Вчені розрізняють сперматогенез, тобто процес формування чоловічих статевих клітин й овогенез або процес формування жіночих статевих клітин.

 

 

 

3.2.2. Будова статевих клітин.

 

Слайд № 13

 

Завдання 4. Схематично замалювати будову яйцеклітини та сперматозоїда. Використовуючи таблицю “Будова клітини в електронний мікроскоп” пояснити  відмінності в будові статевої та епітеліальної клітин.

 

 Викладач

 Зріла яйцеклітина складається з оболонки, цитоплазми, галоїдного ядра. Цитоплазма  має неоднорідну біохімічну організацію. На анімальному її полюсі збільшена концентрація глікогену і РНК, по екватору розташовується аскорбінова кислота, жовток збирається в основному на вегетативному полюсі. Така неоднорідність цитоплазми називається ооплазматичною сегрегацією.

 Оболонка видозмінюється в залежності від виду розвитку тварин. У ссавців – це тоненька мембрана, захищена глікокаліксом, у людини – мембрана, оточена фолікулярними клітинами. У птахів  - шкарлупа, підшкарлупова, білкова оболонки.

 Сперматозоїд – клітина видозмінена: головка, шийка, хвостик. Головка містить гаплоїдне ядро та акросому. У момент контакту статевих клітин відбувається виділення ферментів акросоми сперматозоїда і розчинення ділянки яєчної оболонки. Шийка – мітохондрії, які утворюють енергію та забезпечують рух хвостика.

 

3. Запліднення.                                                                                                      

Методи:  проблемний, пояснювально-ілюстративний.

Форми роботи: проблемна бесіда з використанням мультимедійної презентації.

 

1. Форми запліднення.

Завдання 5. Пояснити схему “Форми запліднення”.

 

 

 

 

 

 

 

                                             Рис. 2. Форми запліднення.

 

 

 Викладач

 Для запліднення необхідне зближення чоловічих і жіночих статевих клітин. У більшості водних тварин осіменіння зовнішнє, у наземних тварин - внутрішнє, при якому сперматозоїди потрапляють безпосередньо в статеві шляхи самки. Зустрічі чоловічих і жіночих гамет й запобігання запліднення  яйцеклітини  надлишковою кількістю сперматозоїдів сприяють   специфічні гормональні речовини. При цьому об’єднується вміст обох гамет і утворюється єдина клітина - зигота. У деяких організмів ядра сперматозоїда і яйцеклітини (пронуклеуси) зливаються незабаром після запліднення. У ссавців і людини їх об’єднання відбувається в метафазі першого поділу – дроблення.

 

Слайди  № 14-16

 

 Проблема

 Чому запліднення у квіткових рослин називається подвійним? Відповідь обґрунтуйте.

 Очікуваний результат

2. Аналіз схеми “Подвійне запліднення у квіткових рослин”

Рис. 3. Схема подвійного запліднення у квіткових рослин: 1 - пилкові зерна; 2 – пилкова    трубка: 3 - спермії; 4 - яйцеклітина; 5 - центральна клітина; 6 - зародковий мішок; 7 - насінний зачаток; 8 - покрив насінного зачатка (інтагументи)

Примітка. Матеріали самостійного вивчення.

Що відбувається у квітці після запилення? Як формується плід? Для відповіді на ці запитання уявіть собі, що Ви зменшились до розмірів пилкового зерна і маєте можливість спостерігати, як у квітці відбувається процес запліднення.

Що ж Ви можете побачити? Безліч пилку різних рослин у повітрі. Майже весь пилок кулеподібної форми. На пилкових зернах є вирости (шипи, горбочки), нерівності, якими вони прикріплюються до приймочки маточки квітки, коли потрапляють на неї. Приймочка маточки на поверхні має липку солодку рідину, яка й утримує пилок.

Ось ми, нарешті, дочекались. На приймочку маточки впало пилкове зерно (рис. 3, 1). Воно складається з трьох клітин (великої - диплоїдної і двох малих - гаплоїдних). Велика клітина відразу ж проростає, утворюючи пилкову трубку (рис. 3, 2). З маленьких клітин формуються два спермії. Спочатку пилкова трубка росте між клітинами приймочки, потім дістається стовпчика маточки і, нарешті, вростає у порожнину зав’язі до зародкового мішка.

Зародковий мішок  семиклітинний  (рис.3). На його полюсах розташовані п’ять диплоїдних та одна гаплоїдна клітини: на одному -яйцеклітина та дві синергіди,  які її супроводжують, а на іншому - три клітини - антиподи. В центрі розміщена клітина з двома гаплоїдними ядрами, які згодом зливаються, утворюючи вторинне диплоїдне ядро.

Один із сперміїв, які через пилкову трубку проникають до зародкового мішка, зливається з яйцеклітиною. Внаслідок цього утворюється диплоїдна зигота, з якої розвивається зародок насінини. Другий спермій зливається з диплоїдним ядром центральної клітини, з якої в подальшому розвиватиметься поживна триплоїдна тканина – ендосперм.

Отже, у квіткових рослин запліднення відбувається двічі, проте це по суті два різних процеси, оскільки лише із заплідненої яйцеклітини розвивається зародок. Злиття другого спермія з ядром центральної диплоїдної клітини заплідненням можна назвати лише умовно, оскільки з виниклої триплоїдної клітини розвивається не новий організм, а тканина, яка забезпечує зародок поживними речовинами.

Висновок. Отже, біологічне значення процесу запліднення полягає у відновленні хромосомного набору, притаманного даному виду. В заплідненій яйцеклітині у кожній парі гомологічних хромосом одна з них - батьківська, друга — материнська, і тому новий організм, який розвивається, несе в собі ознаки обох батьків, що збільшує спадкову мінливість. Цьому також сприяє процес мейозу, яким супроводжується дозрівання статевих клітин, а саме - обмін ділянками між гомологічними хромосомами в профазі, та незалежне розходження гомологічних хромосом в анафазі першого мейотичного поділу.

 

3. Закріплення знань, вмінь, навичок, формування предметних

компетентностей.

 

Примітка. Робота з матеріалами презентації “Подвійне запліднення у квіткових рослин”

 

4. Узагальнення та систематизація знань,  формування вмінь, навичок, компетенцій

Метод: ситуаційний

Форма роботи: навчальна гра

 

Слайд № 19

 

Інтерактивна вправа “Художники”

 

Примітка. Аудиторія студентів об’єднується у 4 творчих підгрупи, кожна з яких опрацьовує навчальну інформацію.

 

Завдання 6 (підгрупам):

Створити  опорний конспект у вигляді схем,  малюнків (не використовуючи слів) та розкрити його зміст:

  Соматичні і статеві клітини.

  Кон’югація і копуляція.

  Будова статевих клітин.

  Періоди гаметогенезу.

 

Слайд № 20

 

 

 

Завдання 7. “Допитливий господар”

Розгляньте малюнок. Поясніть, при якому способі садіння раніше з’являться сходи і раніше достигне урожай? Як вплине спосіб садіння на врожай з  кожної   бульби?

 

 

 

 

 

 

5. Повідомлення  домашнього завдання

Література:

• Кучеренко М.Е., Вервес Ю.Г., Балан П.Г. та ін. Загальна біологія, 10-11 класи. - К.: Генеза, 1998, 2000, 2001.ст.149-154.
•        Повторити тему “Процес запліднення у квіткових рослин” (Біологія,

      6 клас).