Конспект открытого урока по биологии Автор: Молчевска Е.В

Конспект открытого урока по биологии
Автор: Молчевска Е.В., учитель биологии
Тема: Формы размножения организмов. Бесполое размножение
Цель: углубить знания об особенностях и способах бесполого размножения организмов в
природе; продолжить формирование умений систематизировать информацию, взятую из
различных источников, обсуждать проблему, строить схемы; научить школьников
определять формы размножения и объяснять роль бесполого разложения в жизни
организмов.
Оборудование: набор схем в конвертах (размножение, половое, бесполое, образование
половых клеток, почкование, деление клетки, спорообразование, бинарное деление,
вегетативное размножение, черенки, усы, клубеньки, корневища, луковицы,
фрагментация, шизогония); таблицы из разных курсов, иллюстрирующие формы размножения; тексты из дополнительной литературы; карточки с заданием для актуализации
знаний; комнатное растение Бриофиллум Дегремона (каланхоэ).
Метод: поисковый
План:
I. Организационный момент
На доске запись:
Жизнь на Земле существует и продолжается во времени благодаря уникальному свойству
всех живых организмов - способности к размножению или самовоспроизводству.
II. Актуализация знаний по теме «Размножение организмов»
Учащимся (на каждый стол) раздаются карточки с заданием:
Используя знания, полученные в курсах ботаники, зоологии и анатомии, физиологии
человека, продолжите рассказ, ответив на все вспомогательные вопросы.
«Каждую секунду на Земле гибнут десятки тысяч организмов. Одни от старости.
Другие из-за болезней, третьих съедают хищники... Мы срываем в саду цветок, наступаем
случайно на муравья, убиваем укусившего нас комара, ловим на озере щуку. Каждый
организм смертен, поэтому любой вид должен заботиться о том, чтобы его численность не
уменьшалась. Смертность одних особей компенсируется рождением других»
1. Что такое размножение? Какое значение имеет?
2. Что лежит в основе размножения живых организмов?
3. Какие основные типы размножения свойственны всем живым организмом,
обитающим на Земле? В чем принципиальное отличие этих двух типов?
Ответы:
1. Размножение — это одно из важных свойств живой природы, воспроизведение себе
подобных. Существование каждой отдельно взятой системы огромно во времени.
Поэтому поддержание жизни на протяжении сотен, тысяч, миллионов лет может
быть связано только с самовоспроизведением. Каждая особь со временем перестает
существовать, но жизнь вида, как правило, не прекращается.
2. В основе размножения лежит способность клеток к делению.
3. Известны две основные формы размножения: половое и бесполое. Половым
размножением называется смена поколений и развитие организмов на основе слияния
специализированных (половых) клеток и образования зиготы. При бесполом размножении
новая особь появляется из неспециализированных клеток тела — соматических,
бесполовых.
III. Изучение нового материала
-В природе существуют разные варианты этих двух основных форм размножения.
Рассмотрим формы бесполого размножения.
Организуется работа в группах по 5 человек (задания см. в приложении).
Отчетная запись учащихся после работы в группе.
Формы размножения живых организмов в природе
Характеристика бесполого размножения:
1. Происходит без образования гамет.
2. В основе размножения лежит митоз.
3. В размножении участвует лишь один организм.
4. Дочерние организмы абсолютно идентичны материнскому организму (являются его
копией).
5. Приводит к быстрому увеличению численности особей данного вида при
благоприятных условиях.
Ответ на вопрос задания № 5
Преимущества: происходит просто, не нужно тратить время и энергию для поиска
партнера; численность организмов увеличивается относительно быстро; в неизменных
условиях среды создаются безграничные возможности повышения численности
организмов со сходной наследственностью - организмов, хорошо приспособленных к
жизни в этих конкретных условиях.
Недостаток: не обеспечивает выживания в изменчивой, непостоянной среде (новые
признаки, которые могут оказаться полезными при изменении условий среды, при
бесполом размножении появляются только в результате относительно редких ситуаций).
Комментарии учителя. У многих видов существует чередование разных форм
размножения (полового и бесполого), что позволяет им оптимально решать задачу
воспроизведения себе подобных в различных условиях обитания.
— Какие преимущества дает половое размножение живым организмам? Ответ на
поставленный вопрос попробуем найти на следующем занятии при изучении темы
«Половое размножение»,
IV. Рефлексия
1. Анализ работы на уроке.
— Что узнали нового?
— В чем были трудности?
— Как с ними справились?
— Что необходимо изменить или отметить (с лучшей стороны) в работе группы....
2. Экспресс-тест «Вопрос — ответ».
— Какая форма бесполого размножения характерна для мхов и папоротников?
(Спорообразование.)
— Какая форма бесполого размножения наиболее характерна для гидры, дрожжей?
(Почкование.)
— Какая форма бесполого размножения характерна для планарии, некоторых кольчатых
червей? (Фрагментация.)
— Верно ли суждение: Бесполое размножение увеличивает наследственную изменчивость
организмов? (Нет.)
— Верно ли суждение: Бесполое размножение амебы происходит путем шизогонии?
(Нет.)
— Верно ли суждение: При бесполом размножении все дочерние особи являются точной
копией материнской? (Да.)
— Какая естественная форма бесполого размножения известна у человека?
Ответить на последний вопрос учащиеся не могут, так как эта информация им неизвестна.
Если позволяет время на уроке, то учитель очень кратко описывает это явление, если же
нет, то вопрос задается как домашнее задание.
Ответ на последний вопрос - Полиэмбриония (от греч. «поли» - много, «эмбрион» —
зародыш) — размножение во время эмбрионального развития, при котором из одной
зиготы развивается не один, а два, три или несколько зародышей-близнецов (однояйцовые
близнецы у человека). Потомство всегда одного пола.
V. Домашнее задание
§31,
ПРИЛОЖЕНИЕ
Задания для работы в группах
1. Используя тексты № 1—5, подготовьте сообщения о формах бесполого размножения.
2. Обменяйтесь информацией между членами своей группы.
3. Постройте схему «Формы размножения живых организмов в природе» (используйте
для этого готовые блоки, которые находятся в конверте) и перепишите ее в тетрадь.
4. Дайте характеристику бесполого способа размножения.
5. Дайте ответ на вопрос: В чем недостаток и преимущества бесполого способа
размножения?
Текст № 1 Бинарное и множественное деление
Деление — наиболее простая форма бесполого размножения, широко распространенного у бактерий и простейших организмов (одноклеточных животных и
растений). У этих организмов бесполое размножение заключается в делении их тела путем
митоза. Часто материнская особь делится на две дочерние особи равной величины.
Органоиды примерно равномерно распределяются между дочерними особями, а
недостающие образуются у дочерних особей заново.
Такое деление характерно для таких простейших организмов, как амеба, эвглена,
некоторые инфузории, хламидомонада.
Интересно происходит деление у бактерий. Кольцевая молекула ДНК закрепляется на
клеточной мембране и удваивается. В клетке начинает образовываться поперечная
перегородка со стороны прикрепления молекул ДНК. Затем поперечная перегородка
раздваивается, перемещая закрепленные ДНК в разные части клетки. Рибосомы
равномерно распределяются между двумя дочерними клетками, образуется перетяжка,
которая разделяет клетку на две дочерние (см. рис. 41, с. 84, §31, учебник А. А.
Каменского).
При подходящих условиях такое размножение приводит к быстрому росту их
популяций.
Множественное деление (шизогония), при котором вслед за рядом повторных делений
клеточного ядра происходит деление самой клетки на множество дочерних одноядерных
клеток, наблюдается у споровиков — группы простейших, к которой относится, в
частности, возбудитель малярии Plasmodium (плазмодий малярийный). Переносчиком
малярийного плазмодия является комар. При укусе комара плазмодии попадают в кровь
человека и затем в эритроциты. Внутри эритроцита плазмодии разрастаются, его ядро несколько раз делится митозом, вокруг каждого дочернего ядра обособляется участок
цитоплазмы и в результате одновременно образуются 12-24 клеток. Эритроциты
разрушаются, а освободившиеся клетки выходят в плазму крови, проникают в новые
эритроциты, и весь процесс повторяется заново. Такая высокая плодовитость
компенсирует большие потери из-за трудностей успешной передачи паразита от одного
хозяина другому, а именно от человека - организму-переносчику, то есть малярийному
комару, и в обратном направлении.
Текст № 2 Спорообразование
Спора — это одноклеточная гаплоидная репродуктивная единица обычно
микроскопических размеров, состоящая из небольшого количества цитоплазмы и ядра.
Споры могут быть различными по своему типу и функциям и часто образуются в
специальных структурах - спорангиях. Нередко споры образуются в больших количествах
и имеют ничтожный вес, что облегчает их распространение ветром, а также животными.
Вследствие малых размеров спора обычно содержит лишь минимальные запасы
питательных веществ; из-за того что многие споры не попадают в подходящее место для
прорастания, потери спор очень велики. Главное достоинство таких спор — возможность
быстрого размножения и расселения видов, особенно грибов.
Спорообразование широко распространено у споровых растений (водоросли, мхи,
плауны, папоротники) и грибов. Споры же бактерий служат, строго говоря, не для
размножения, а для того чтобы выжить при неблагоприятных условиях, поскольку каждая
бактерия образует только одну спору. Бактериальные споры относятся к числу наиболее
устойчивых: так, например, они нередко выдерживают обработку сильными
дезинфицирующими веществами и кипячение в воде.
Текст № 3 Размножение фрагментами (фрагментация)
Фрагментация - разделение особи на две или несколько частей, каждая из которых
растет и образует новую особь. Фрагментация происходит, например, у клетчатых
водорослей, таких как спирогира. Нить спирогиры может разорваться.
Фрагментация наблюдается также у некоторых низших беспозвоночных животных,
которые в отличие от более высокоорганизованных форм сохраняют значительную
способность к регенерации из относительно слабо специализированных клеток.
Например, тело немертин (группа примитивных червей, главным образом морских)
особенно легко разрывается на много частей, каждая из которых может дать в результате
регенерации новую особь.
* При неблагоприятных условиях плоских червь планария также распадается на
отдельные части, каждая из которых при наступлении благоприятных условий может дать
новый организм.
В этом случае регенерация - процесс нормальный и регулируемый; однако у
некоторых животных (например, морских звезд) восстановление из отдельных частей
происходит только после случайной фрагментации*.
* Морская звезда способна к регенерации из любого фрагмента, который содержит
щупальце и кусочек тела. Ловцы устриц с неприязнью относятся к морским звездам за то,
что они истребляют устриц. Поэтому издавна попавшихся в сеть морских звезд рыбаки
разрушали на куски и выбрасывали за борт. Узнав, что это приводит только к увеличению
численности морских звезд, рыбаки стали бросать их в кипяток.
Текст №4 Почкование
Почкование — одна из форм бесполого размножения, при которой новая особь
образуется в виде выроста (почки) на теле родительской особи, а затем отделяется от нее,
превращаясь в самостоятельный организм, совершенно идентичный родительскому.
Почкование встречается в разных группах организмов, особенно у кишечно-полостных,
например, у гидры, и у одноклеточных грибов, таких как дрожжи (см. рис. 42 и 43, с. 116,
§31, учебник А.А. Каменского). В последнем случае почкование отличается от деления
(которое тоже наблюдается у дрожжей) тем, что две образующиеся части имеют разные
размеры.
При почковании дрожжей на клетке образуется утолщение, постепенно
превращающееся в полноценную дочернюю клетку дрожжей.
На теле гидры несколько клеток тела начинают делиться, постепенно на материнской
особи вырастает маленькая гидра, у которой образуются рот со щупальцами и кишечная;
полость, связанная с кишечной полостью матери. Если материнская особь поймает
добычу, то часть питательных веществ попадает и в маленькую гидру, и, наоборот,
дочерняя особь, охотясь, также «делится» пищей с материнской особью. Вскоре
маленькая гидра отделяется от материнского организма и обычно располагается рядом с
ней. Теперь «мать» и «дочь» будут конкурировать за пищу. Вот почему гидры размножаются почкованием только тогда, когда условия существования хорошие и пищи
достаточно.
* Необычная форма почкования описана у растения Bryophyllum (laken-choe),
выращиваемого в качестве комнатного декоративного растения. Листья этого растения
имеют зазубренные края, в основании которых развиваются миниатюрные растеньица,
снабженные маленькими корешками. Эти почки в конце концов отпадают и начинают
существовать как отдельные растения.
Текст № 5 Вегетативное размножение
Вегетативное размножение — одна из форм бесполого размножения, при которой от
растения отделяется относительно большая, обычно специализированная
(дифференцированная) часть (орган, часть органа) и развивается в самостоятельное
растение. По существу вегетативное размножение сходно с почкованием. Нередко
растения образуют структуры, специально предназначенные для этой цели: луковицы,
клубнелуковицы, корневища, клубни. А также распространено размножение корнями
(корневыми отпрысками), листовыми и побеговыми черенками (листьями и частями
побегов), надземными столонами (усами), отводками.
Способы вегетативного размножения и примеры растений, размножающихся тем или
иным способом представлены в таблице.
Способы вегетативного размножения растений в природе
Способ вегетативного размножения
Примеры растения
1. Видоизмененными подземными побегами:
а) корневищами
Пырей ползучий, мята, ирис...
б) луковицами
Лук, нарцисс, тюльпан...
в) клубнелуковицами
Гладиолус
г) клубнями:
• стеблевыми (побеговыми)
Картофель, топинамбур
• корневыми
Георгин
2. Видоизмененными надземными побегами — Земляника
усами
3. Черенками:
а) стеблевыми
Тополь, ива...
б) корневыми
Одуванчик
в) листовыми
Бегонии, сердечник луговой...
4. Отводками
Смородина
5. Корневыми отпрысками
Малина, терн...
При вегетативном размножении растение сохраняет определенную комбинацию генов,
что делает его хорошо приспособленным к окружающим условиям и дает возможность
заселять обширные пространства Земли.