生物的个体发育
教学目标
知识目标
了解高等植物受精卵发育成胚、受精极核发育成胚乳的过程,理解个体发育的概念;了解从受精卵、囊胚、原肠胚至形成幼体的胚的发育过程;了解蛙胚后发育的主要特点;理解个体发育的一般概念。
能力目标
通过系统复习被子植物生活史及相关知识,培养学生对知识进行归纳、综合的学习能力;通过学习种子的形成有关内容培养学生观察、分析和解决问题的能力;通过胚胎发育过程的观察、思考,经过语言表述将思维外化,培养学生观察、思维、表达能力。
情感目标
种子的萌发、植株的生长和发育等内容与农业生产密切相关,通过这部分知识的学习,应培养学生理论联系实际的好学风;通过学习动物个体发育主要由遗传物质决定,并受外界环境条件的影响,使学生树立“事物发展是内因和外因共同作用的结果”的辩证唯物主义观点;通过学习陆生脊椎动物羊膜的出现,培养进化论的思想以及生物与环境相适应的观念。
教学建议
本节知识结构图解
重难点分析
1.教学重点:
(1)植物胚的发育
植物个体发育的过程的主线是,受精卵→胚→幼苗→成熟植株,这一过程可分为两个阶段,即胚的发育和胚后发育。胚后发育是从种子萌发开始,初中教材已介绍了这部分内容。教材着重从细胞水平介绍植物胚的发育过程,体现了高中生物教学的特点。植物胚的发育体现了发育的一般过程,即从受精卵开始,经过细胞分裂、组织分化、器官形成,直至形成植物幼体——胚。受精卵是个体发育起点,这是植物进化的胚胎学证据之一。
(2)蛙胚的发育
蛙个体发育过程包括胚的发育和胚后发育。对胚后发育学生有较多的感性认识,初中教材做了较详实的介绍,但侧重在个体(至多是器官)的水平;高中教材从细胞水平介绍胚的发育过程,揭示了动物个体从受精卵到幼体的结构变化,使学生对生命现象的认识更深刻、全面,也为学习生物进化的胚胎学证据打下了知识基础。另外,在这部分内容的教学中可介绍现代生殖工程技术,如试管婴儿、克隆动物等,以充分体现素质教育的要求。
2.教学难点:
(1)被子植物个体发育的生活史
由于学生缺乏有关生活史全面、系统的认识,因此,不清楚被子植物个体发育的时空概念,造成对本课新知识在理解上的困难。教师应安排一定时间复习初中的知识,扫清学习障碍,使学生对被子植物生活史有较系统的认识,并且培养其对知识的综合能力。
(2)被子植物的个体发育知识与有性生殖知识的关系
教材仅介绍了高等动物生殖过程中的减数分裂和受精作用,而被子植物在这方面存在着特殊性(见小资料),教材却缺乏相关的内容。比如,在教材有关于胚、胚乳细胞染色体数目的练习题,这就涉及到高等植物减数分裂、双受精等内容,需要在教学中予以明确。
(3)动物的个体发育与环境的关系
对“个体发育主要受遗传物质控制”的认识,由于学生遗传学知识的不足,难以深刻、全面地理解;环境因素对个体发育影响很大,如环境污染对生物生殖发育的危害等,其中内在机理很难讲清;个体发育过程是遗传和环境因素共同作用的结果,这一结论比较抽象,需要结合具体实例说明。这些内容是理解基因型和表现型的关系(第五章)、生物与环境关系(第七章)的知识基础。
教法建议
可采用讨论与学生自学相结合的方式进行教学。
课时安排:两课时。
第一课时:以讨论为主的综合课。在复习被子植物的种子和果实形成的基础上,重点讨论胚的发育、胚乳的发育,最后小结被子植物的生活史。
第二课时:以讨论为主的综合课。通过对蛙胚胎发育过程的图解的观察、分析、讨论,学习高等动物胚胎发育的过程,并形成对生物个体发育的整体概念和认识。
动物的个体发育歌诀
受精卵分动植极,胚胎发育四时期,
卵裂囊胚原肠胚,组织器官分化期。
外胚表皮附神感,内胚腺体呼消皮,
中胚循环真脊骨,内脏外膜排生肌。
蛙的原肠胚发育歌诀
内胚两道上肝胰,外胚表附神感器,
中胚脊索和真皮,肌内泻殖循环系。
(“两道上”是最基本的消化道和呼吸道上皮,肝和胰则是腺体的代表)
--方案
引言:“开门见山”引入课题,在学习生物的生殖知识后,开始研究生物的发育。
第二节生物的个体发育
过渡:以被子植物为例学习植物的个体发育。
一被子植物的个体发育
1.设问:被子植物通过种子繁殖,发育的起点是否是种子?
利用菜豆种子、玉米种子结构图,讨论下列问题:菜豆种子结构如何?玉米种子结构如何?两者的主要区别在哪儿?种子结构中最重要的部分是什么?它由哪几部分构成?
引导学生复习种子的结构。明确种子最重要的结构——胚,已经是植物体的雏形。因此,种子不是发育的起点。
2.设问:整个种子、胚从何而来?
指出种子由胚珠发育而来。出示桃子房壁和胚珠结构模式图(图3-7),讨论下列问题:
(1)胚珠位于哪儿?其结构如何?
(2)胚珠内部结构中与生殖有关的细胞是哪些?
(3)被子植物的受精是如何完成的?受精方式有何特点?
复习被子植物子房和胚珠的结构、双受精特点,了解种子和果实的形成过程。指出,子房是未发育的果实,胚珠是未发育的种子,如荷兰豆、西瓜果实中含未成熟的种子。指出,胚珠在子房内,胚珠外有珠被,内有胚囊,胚囊中与生殖直接有关的是近珠孔处的卵细胞和中央的两个极核。极核和卵细胞一样是经过减数分裂形成的,所以都含有n条染色体。
被子植物进行受精时,花粉管中的两个精子分别与卵细胞和2个极核结合,形成受精卵(2n)和受精的极核(3n)。受精卵是植物个体发育的起点;受精卵将发育成胚,受精极核发育成胚乳,珠被发育成种皮,整个胚珠发育成种子。
3.通过表解方法总结被子植物的个体发育概况。
第一阶段:种子和果实的形成。
第二阶段:种子萌发成幼苗,长成成熟植株。被子植物个体发育过程:
4.胚的发育。
出示标本或挂图,简要介绍荠菜的分类学特点。
出示荠菜胚的发育图。指导学生认识胚珠的结构及受精卵、受精极核的位置,明确胚发育的场所;请学生根据图解大致描述胚的发育过程(细胞分裂、分化),按下列表解总结:
指出,胚的发育进行的是有丝分裂;球状胚体细胞继续分裂,细胞数目增多,同时形态和机能发生分化,形成胚根、胚芽、胚轴、子叶,这四部分组成胚。
5.胚乳的发育。
玉米、水稻、小麦等大多数单子叶植物种子有胚乳。结合教材玉米胚乳发育图,让学生描述胚乳发育过程,教师总结。
指出,形成胚乳过程中进行有丝分裂;绝大多数双子叶植物种子形成后胚乳被子叶吸收,绝大多数单子叶植物种子保留胚乳。
另外,请学生考虑:胚的发育和胚乳的发育关系?胚乳发育先于胚的发育,有何生物学意义?胚乳为胚的发育提供营养。
6.总结被子植物的生活史。提问并以图解(图3-8)的方式回顾被子植物“种子→种子”的过程。
强调:①减数分裂发生的时间、部位;②植物开花、传粉、受精的生殖特点;③受精卵是发育起点,发育成胚,胚珠发育成种子;④种子在适宜条件下萌发,通过营养生长和生殖生长,长成成熟植株,开花结实,继续繁衍。
二高等动物的个体发育
引言:直接引入课题。本课时研究动物的个体发育。以蛙为研究对象的理由是:蛙进行体外受精,受精卵在体外发育,受精卵外保护性结构较少,易于观察和研究。
1.通过下列问题的讨论,介绍蛙的胚后发育(属于变态发育)的特点。
(1)青蛙是由什么变来的?
(2)蝌蚪和青蛙在形态、结构和功能方面有哪些不同?
(3)蝌蚪是怎样发育为青蛙的?(早期蝌蚪用外鳃呼吸,后转用内鳃呼吸;蝌蚪先生后肢,再出前肢;尾部逐步萎缩,开始用肺呼吸,皮肤辅助呼吸,登陆为幼蛙,逐渐长为成蛙。)
出示蛙个体发育过程的挂图和青蛙生活史的浸制标本,指导学生进行观察、讨论。指出除表中列出的不同点外,蛙和蝌蚪在内部结构和生理功能上也存在差别,如蝌蚪的心脏一心房一心室,血液循环为单循环;蛙的心脏为两心房一心室,血液循环为不完全双循环等。
生活环境
呼吸
四肢
尾
幼体(蝌蚪)
水中
鳃
无
有
指出,蝌蚪具有鱼类的特征,说明了两栖类是由古代鱼类进化而来的。
2.通过提问“蝌蚪是从哪来的?”,引导学生得出“蝌蚪自受精卵发育而来”。小结蛙的个体发育过程:
高等动物的个体发育包括胚的发育和胚后发育。胚的发育是指受精卵发育成幼体的过程;胚后发育是指由幼体从卵膜内孵化出来(卵生动物)或从母体生出来(胎生动物)并发育为成体的过程。如人在母体中的“十月怀胎”即胚的发育,分娩后的婴儿进入胚后发育阶段。因此,从出生之日起计算人的年龄并不科学,所谓“虚岁”更符合实际。
3.按下列所示思路,利用蛙胚发育挂图和模型,引导学生观察、描述和讨论,讲解蛙胚发育过程和各个时期的特点。
(1)在介绍蛙胚发育起点时,可先复习有关青蛙的生殖现象(抱对、受精、受精卵特征)。出示蛙卵模型,指导学生观察上下部的区别。教师指出,由于颜色浅的一部分(植物极)含卵黄多、比重大,颜色深的一部分(动物极)含卵黄少、比重小,因此,在水中始终动物极朝上,植物极朝下。问:这有何生物学意义?(保护色、便于吸收大量的阳光,保证受精卵发育需要的温度条件。)
(2)指出卵裂是一种有丝分裂,细胞体积不增加。
(3)囊胚的组成细胞没有发生分化,这些细胞具有全能性。实验胚胎学证明,将这些细胞进行物理性分离后,各自能发育成完整的胚胎。人的同卵双生(即受精卵分裂为两个,各自完成发育过程)的孪生婴儿从性别、外貌等特征是一致的,也说明了早期分裂产生的子细胞还没有分化,具有全能性。
(4)囊胚经过动物极外包、植物极内陷,形成原肠腔和原肠胚。这个微观的动态过程,仅凭借挂图、模型、语言很难准确地表述出来,可用带帽里的帽子或气不足的皮球来演示。强调原肠胚后期内卷的动物极细胞,在外胚层和内胚层之间,形成了中胚层,这时胚体的细胞已发生分化,以后的胚胎发育是三胚层的进一步分化。
(5)利用教材中的表解,讲解三个胚层分别发育成哪些器官和组织。对于蛙胚发育的组织器官分化阶段,外、中、内三个胚层分化成相应的器官、组织,学生在记忆上有一定困难。在理解知识的基础上,可考虑由于外胚层、内胚层发育出的组织、器官种类少,指导学生先记住内、外胚层发育的组织、器官名称,而其它的组织器官则由中胚层发育而来。
4.展示爬行动物胚胎示意图,引导学生分析认识羊膜卵的结构。
5.讲解蛙的胚后发育。并引导学生分析:由于蛙的个体发育在体外进行,因此受环境因素影响很大。目前,某些地区环境条件恶化,导致蛙的种类和数量急剧减少,还出现了五条、三条腿的畸形青蛙。
6.小结个体发育的一般概念。在了解动物、植物个体发育的基础上,要求学生总结。
个体发育的起点是受精卵;发育过程:细胞分裂、组织分化、器官形成;发育方向决定于遗传因素(内因)和环境因素(外因)的共同作用。
板书提纲
第二节生物的个体发育
一被子植物的个体发育
被子植物个体发育过程:
1.种子和果实的形成。
2.胚的发育
3.胚乳的发育
4.被子植物的生活史
营养生长和生殖生长
二高等动物的个体发育
蛙的个体发育过程:
1.胚胎发育
2.羊膜和羊膜卵
3.胚后发育——变态发育
4.小结
个体发育的起点是受精卵;发育过程:细胞分裂、组织分化、器官形成;发育方向决定于遗传因素(内因)和环境因素(外因)的共同作用。
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第29课时 被子植物的个体发育
淮州中学:倪红梅
知识精华:
一次分裂__→__→胚:__、__、__、__.
种子的形成:胚的发育:受精卵___→___
多次核
胚乳的发育:受精极核胚乳核→____→____。
分裂
种子的萌发:种子适宜的()充足的()足够的()幼苗
植株的生长和发育:营养生长:根_______、______的生长阶段
生殖生长:从_______________开始开花、结果
题例领悟:
例1、用四倍体水稻作母本,二倍水稻(2N=24)作父本,杂交后产生的种子中,其种皮细胞,胚细胞、胚乳细胞的染色体数依次为()
A、74、36、48、B、48、36、60
C、36、48、60D、48、36、72
解析:二倍体水稻2n=24,每个染色体组n=12,那么四倍体水稻染色体数4n=48,母本四倍水稻其卵细胞,两个极核.珠被的染色体数分别为24、48、48。父本二倍体水稻产生的每个精子染色体数为12。母本四倍体水稻与父本水稻进行双受精后,胚珠各部分发育情况如下:1个卵细胞(2n=24)+1个精子(n=12)→受精作用1个受精卵(3n=36)→有丝分裂(3n=36);两个极核(4n=48)+1个精子(n=12)→受精极核(5n=60)有丝分裂胚乳(5n=60);珠被(4n=48)有丝分裂种皮(4n=48),故杂交后产生的种子其种皮细胞、胚细胞、胚乳细胞染色体系数依次为48、36、60。
例2:下面大豆种子在萌发成幼苗的过程中,根据其干重和鲜重的变化而绘制的两条曲线,你认为表示鲜重的曲线是哪一条,其光合作用开始于哪一点?
A、Y、MB、X、O
C、Y、QD、X、Q
解析:种子萌发过程中要先经过生根发芽,此时胚要经过分裂、分化需消耗能量,而能量来自于贮存有机物的分解,而此时又无有机物补充,则开始有机物含量减少,即种子干重减轻,而鲜重则增加,因其大量吸水,当长成幼苗时,则可进行光合作用补充有机物,则干重又会上升。则选B。
自我评价:
一、选择题
1、下列有关极体和极核的叙述正确的是()
A、染色体的数目都为体细胞的一半B、都由卵原细胞经减数分裂而形成
C、都位于胚囊内D、受精后都能发育成胚乳
2、已知一粒小麦种子中胚乳的基因型为BBb,则其胚的基因型是()
A、BBbB、BBC、BbD、bb
3、“黄梅香米,香飘万家”,香米是天然香稻精加工而成,香米是由什么发育而成的()
A、受精卵B、子房C、珠被D、受精极核
4、下面关于荠菜和玉米种子形成过程的叙述错误的是()
A、都有胚的发育过程B、荠菜没有胚乳的发育过程
C、都有子叶的发育过程D、玉米没有两片子叶
5、下图Ⅰ、Ⅱ都表示被子植物个体发育中胚和胚乳的发育情况,下列回答中正确的是()
A、图Ⅰ中B曲线表示胚的发育,图Ⅰ表示有胚乳种子的形成。
B、图Ⅰ中A曲线表示胚乳的发育,图Ⅰ表示有胚乳种子的形成
C、图Ⅱ中B曲线表示胚乳的发育,图Ⅱ表示无胚乳种子的形成
D、图Ⅱ中A曲线表示胚乳的发育,图Ⅱ表示无胚乳种子的形成
二、简答题
图示为玉米胚囊受精后12h的状态(玉米体细胞有20条染色体)
请回答:
(1)图中a的结构名称为_____,其染色体数为_____。
(2)b的结构名称为______,将发育成种子的_____。
(3)若双亲均为杂合体,D控制胚乳黄色,d控制白色。则a的
基因型可能是____________,b的基因型可能是____________。
(4)胚乳黄色的概率为____________。
(5)a将发育成的结构是____________,其功能为____________。
自我评价答案:
一、选择题
1、A2、C3、D4、B5、C
二、简答题
(1)游离的胚乳核,30
(2)受精卵,胚
(3)DDD,DDd,Ddd,ddd。Dd,dd,DD
(4)3/4
(5)胚乳,为种子萌发时胚的发育提供营养
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第30课时高等动物的个体发育
知识精华:
受精卵:动物极:含卵黄______,密度____,分裂____。
↓植物极:含卵黄______,密度_____,分裂____。
胚胎发育():内有_____腔
():_____腔缩小,_____腔形成,形成____个胚层。
幼体:从卵内孵出或人母体中生出。
()发育:成体直接发育:身体长大____器官发育成熟。
变态发育:____和____发生显著变化:两栖类、昆虫类等
题例领悟:
例1:下列属于个体发育的实例是()
A、受精的鸡蛋发育成小鸡B、玉米种子从萌发到植株开花结果的过程
C、人从婴儿期到青春期发育D、蚕的受精卵发育成蛾
解析:生物个体发育包括胚的发育和胚后发育,过程为受精卵→胚→幼体→成体。鸡蛋发育成小鸡未到成鸡;玉米种子发育成植株,缺少受精卵到胚这一阶段;婴儿到青春期,缺少受精卵到胎儿和青春期到成体两个环节。选D
例2:图所示为蛙的受精卵发育至囊胚过程中,DNA总量每个细胞体积,所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势(横坐标为发育时间),其中正确的是()
A、①②B、①③C、②④D、③④
解析:蛙受精卵发育到囊胚的过程中,由于细胞不断分裂,故DNA的总量逐渐增多。又因细胞分裂所需的营养全部来自卵黄,并非来自外界,故分裂后的细胞体积越来越小。事实上,由于细胞分裂等生命活动的消耗,其有机物总量亦减少。
自我评价:
一、选择题
1、蛙的受精卵动物极朝上,颜色较深,其优越性是能满足受精卵在发育时所需要的()
A、营养B、温度C、空气D、水分
2、蛙的受精卵发育成蝌蚪的过程应属于()
A、个体发育B、变态发育C、胚后发育D、胚的发育
3、蝌蚪从卵膜内孵化出来便是()
A、个体发育的开始B、生命生动的开始C、胚发育的开始D、胚后发育的开始
4、蛙的原肠腔的形成主要是通过()
A、动物半球细胞的外包和植物半球细胞的内陷
B、动物半球细胞的内陷和植物半球细胞的外包
C、动物半球和植物半球细胞都外包
D、动物半球和植物半球细胞都内陷
5、下列动物不属于变态发育的是()
A、蜜蜂和家蚕B、苍蝇和蚊子C、蜥蜴和家鸽D、青蛙和蟾蜍
6、在动物胚胎发育过程中,早期原肠胚的细胞从一个部位移植到另一个部位时,被移植的细胞能适应新的环境并参与那里的器官形成。但如果在原肠胚的末期,把未来将发育为蝾螈下肢的细胞移植到另一蝾螈胚胎的部分,将发育为一条额外的腿,这说明()
A、原肠胚末期出现了组织和器官的形成B、细胞是全能的
C、原肠胚末期出现了细胞分化D、原肠胚已出现了三个胚层
二、简答题
你知道做个“零件”、“修补”人体的神话吗?胚胎子细胞就能“制造”这种“零件”。胚胎干细胞是指早期胚胎细胞,即受精卵分裂至16-32个细胞时期的胚胎细胞。此时先将细胞分开,每个细胞即可发育成一个完整的胚胎,所以,细胞的生物学称这种细胞是全能细胞。胚胎细胞可以发育成机体的各种类型的组织或细胞,用于“修补”身体。动物实验证明这种“治疗性克隆”前景灿烂。当前,科学家们正试图利用胚胎干细胞的“可塑性”来治疗各种细胞退化性疾病。假如有人患糖尿病、进行性老年性痴呆、严重的以力衰竭或其他疾病,只要从他身上任何部位取下一些体细胞,将体细胞的细胞核显微注射到去核的人卵细胞中,这种包含与病人完全相同的遗传物质的杂合卵细胞在体外培养发育成囊胚,从中分离出“人类胚胎干细胞”,体外诱导它们分化成胰岛细胞、神经元、以肌细胞等,将这些细胞移植到发病部位,修复病人的组织或器官,使病人免受病魔煎熬。
1999年美国等几个国家的科学家宣布,他们用不同的方法获利了具有元限增殖和全能分化潜力的人类胚胎干细胞,被国际自然科学家学术权威机构评为“1999年世界十大科学突破”之一。
据以上材料,回答下列问题:
(1)胚胎干细胞处于个体发育的时期是()
A、受精卵B、卵裂C、囊胚D、原肠胚
(2)胚胎干细胞研究必需的生物技术有()
A、DNA重组技术B、转基因技术C、胚胎移植技术D、细胞核移植技术
(3)将植物的茎由组织片断放在适当的人工培养基上进行离体培养,所形成的组织不能叫胚胎细胞,而称为____,这种组织没有发生___,只是一团___。
(4)人类胚胎细胞研究有何重要意义(要求回答两点)?
自我评价答案:
一、选择题
1、B2、D3、D4、A5、C6、C
二、简答题
(1)B(2)D(3)愈伤组织;细胞分化;细胞群
(4)①治疗性克隆②研究人类生命起源于胚胎有关的基因功能
③获利无限增殖和全能分化潜力的人类胚胎干细胞(其它合理答案也可)
文章来源:http://m.jab88.com/j/72658.html
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