Урок № 3
Тема. Строение и образование половых клеток
Цель: расширить представление о строении и образовании половых клеток.
Оборудование и материалы: фотографии, рисунки, плакаты, схемы, позволяющие иллюстрировать тему урока.
Базовые понятия и термины: сперматозоиды (сперматоциты 1, 2 порядка), яйцеклетки (овоциты 1, 2 порядка), гаметы, гаметогенез.
Тип урока: комбинированный.
Структура урока
I. Организационный этап. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 мин
II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности. . . . . . . . 10 мин
III. Изучение нового материала. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 мин
1. Строение и функции гамет.
2. Образование половых клеток.
IV. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений учеников.. . . . . . . . 10 мин
V. Подведение итогов урока. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 мин
VI. Домашнее задание. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 мин
Ход урока
I. Организационный этап
II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности
1. Проверка домашнего задания
Фронтальный опрос по вопросам к параграфу учебника.
2. (1 вариант)
Учитель проверяет биологические диктанты, выбирает лучший. Ученик, составивший биологический диктант, диктует вопросы ученикам класса и выборочно проверяет их ответы, учитель оценивает работу.
;; Работа в парах
(2 вариант) Учитель предлагает обменяться диктантами с соседом и ответить на вопросы. Через 10 минут ученики снова обмениваются листочками, проверяют диктанты.
Вопросы к ученикам
Как называются специализированные клетки, при помощи которых осуществляется половой процесс?
Какой набор хромосом имеют половые клетки?
Какое значение имеет гаплоидный набор хромосом клеток-гамет?
Учитель обращается к ученикам с предложением сформулировать задачи урока, исходя из темы.
;; Психологическая разгрузка
Чем закончился процесс?
А вот гаплоидный юнец!
Шейка, хвостик и головка,
Акросома сидит ловко;
Оболочку яйцеклетки
Пробьет она ударом крепким.
Приближается пловец…
Одиночеству — конец:
Два гаплоидных набора
Соединятся в клетке скоро.
Вызывает удовлетворение
Весь процесс оплодотворения.
(Из биологического фольклора)
III. Изучение нового материала
1. Строение и функции гамет
Специализированные половые клетки гаплоидны и, как две половинки, несущие информацию о родительских формах, соединяются во время оплодотворения при половом процессе в единое целое — зиготу. Это образование уже не принадлежит ни отцовскому, ни материнскому организму.
Зигота — первая клеточка будущего организма, она имеет видовой набор хромосом.
Почему яйцеклетка крупнее сперматозоида?
Как строение яйцеклетки связано с выполняемой функцией?
Яйцеклетка крупнее сперматозоида, так как на основе яйцеклетки образуется зигота. Яйцеклетка содержит большой запас питательных веществ, который необходим развивающемуся организму. Яйцеклетки, как правило, имеют несколько оболочек. Размеры яйцеклеток различных животных варьируют в зависимости от количества запасных питательных веществ в ее цитоплазме: от 50 мкм (бурозубки) до 15–20 см (страусы).
Как строение сперматозоида связано с выполняемой им функцией?
Функция сперматозоидов состоит в перенесении наследственной информации, поэтому чем легче и подвижнее сперматозоид, тем легче он справится со своей функцией. Этому способствует строение сперматозоида, отсутствие запаса питательных веществ. Сперматозоид имеет головку, на переднем конце которой находится акросома, при помощи которой он может проникнуть в яйцеклетку. Головка имеет ядро. Акросому образует комплекс Гольджи. К головке при помощи шейки прикреплен хвост. У некоторых видов живых организмов спермии лишены хвоста. У зеленых водорослей, высших споровых растений, хордовых животных сперматозоиды имеют жгутик (хвост). Для того чтобы сперматозоид мог преодолеть значительное расстояние и препятствия, ему нужна энергия, которую поставляют митохондрии, находящиеся в промежуточном отделе шейки хвоста. Размеры сперматозоида различных живых организмов варьируют от 10 до 800 мкм, а в некоторых случаях до 8000 мкм (некоторые ракообразные).
2. Образование половых клеток
Как называется процесс, в результате которого образуются половые клетки?
Половые клетки образуются в результате намного более сложного процесса деления — мейоза, при котором из первичных половых клеток оогониев (женских) и сперматогониев (мужских) образуются соответственно яйцеклетки и сперматозоиды. Процесс образования половых клеток называется гаметогенезом. Процесс образования женских половых клеток — овогенез, процесс образования мужских половых клеток — сперматогенез.
Стадия размножения гаметогенеза сопровождается делением первичных половых клеток при помощи митоза. В результате многократно повторяющегося митоза образуется множество диплоидных клеток.
Стадия роста приводит к увеличению размеров оогониев и сперматогониев.
Стадия созревания приводит в результате мейоза к появлению незрелых гаплоидных гамет. В результате сперматогенеза образуются четыре гаплоидные равноценные клетки. В результате овогенеза образуется одна крупная яйцеклетка и три направляющих тельца (три мелкие клетки).
Стадия формирования приводит к образованию внешних оболочек у яйцеклетки. Сперматозоид формируется путем уплотнения ядра и цитоплазмы, после чего образуется хвост, и сперматозоиды приобретают способность самостоятельно передвигаться.
Учитель во время рассказа демонстрирует слайд:
Схема образования половых клеток
Тип деления Сперматогенез Овогенез
Зона размножения
Митоз Клетки сперматогенной
ткани — первичные половые
клетки делятся, образуя спер-
матоциты 1 порядка
Клетки оогенной ткани —
первичные половые клетки
делятся, образуя ооциты
1 порядка
Зона роста
Интерфаза Сперматоциты 1 порядка
увеличиваются в размерах,
хромосомы удваиваются, ДНК
редуплицируется
Ооциты 1 порядка увеличива-
ются, хромосомы удваивают-
ся, ДНК редуплицируется
Зона созревания
Мейоз, 1 деление Образуется сперматоцит
2 порядка
Образуется ооцит 2 порядка
Тип деления Сперматогенез Овогенез
2 деление Образуются несформирован-
ные 4 гаплоидные клетки
Образуются 1 несформирован-
ная гаплоидная яйцеклетка
и 3 полярных тельца
Зона формирования
Результат Благодаря уплотнению ядра
и цитоплазмы образуются
4 мелких, способных пере-
двигаться при помощи хвоста
сперматозоида
4 гаплоидные клетки: 1 круп-
ная, формируются оболочки
и 3 мелких полярных тельца
IV. Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений учеников
Таким образом, во время гаметогенеза диплоидная (несущая в себе полный набор генетической информации в двух парах хромосом) первичная половая клетка превращается в гаплоидную, с одной хромосомой из каждой пары и, соответственно, одним из каждой пары родительских генов. Во время мейоза парные хромосомы обмениваются участками, и каждой яйцеклетке или сперматозоиду достается случайный набор генов, полученных от бабушки и дедушки будущего организма.
Лабораторная работа № 1
Тема. Строение половых клеток
Цель и задача: ознакомиться со строением половых клеток млекопитающих.
Оборудование и материалы: микропрепараты сперматозоидов морской свинки, микропрепараты яичников кошки, микроскопы, микрофотографии.
Ход работы
1. Установите микропрепарат сперматозоидов морской свинки на предметном столике микроскопа, рассмотрите при малом увеличении.
2. Переведите микроскоп на большое увеличение. Рассмотрите микропрепарат.
3. Зарисуйте сперматозоид, обозначьте: 1) головку; 2) ядро; 3) акросому; 4) шейку; 5) центриоли; 6) митохондрии; 7) хвост (жгутик). Сравните свой рисунок с микрофотографией. Поясните, какие компоненты сперматозоида являются носителями наследственной информации?
4. Установите микропрепарат яичника кошки на предметном столике микроскопа, рассмотрите сначала при малом увеличении, а затем при большом.
5. Зарисуйте яйцеклетку, обозначьте: 1) ядро; 2) цитоплазму; 3) желточную оболочку; 4) вторичные оболочки.
Сравните свой рисунок с микрофотографией. Поясните, какие компоненты яйцеклетки являются носителями наследственной информации.
6. Сделайте выводы о взаимосвязи строения половых клеток с выполняемыми функциями.
V. Подведение итогов урока
Вопрос к ученикам
Какие задачи мы должны были решить на уроке?
Ученики самостоятельно делают выводы по уроку.
VI. Домашнее задание
Прочитать соответствующий параграф учебника, ответить на вопросы к параграфу.
