Индивидуальное развитие организмов. Биогенетический закон

Цели: сформировать знания об этапах индивидуального развития организмов, основных стадиях эмбриогенеза, производных зародышевых листков, типах полиэмбрионального развития; показать вредное влияние на формирующийся организм никотина, алкоголя и других мутагенных факторов.

Оборудование: таблица “Индивидуальное развитие хордовых (на примере ланцетника)”.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка знаний

1. Индивидуальная работа по карточкам (См. приложение 2).

2. Фронтальная беседа с учащимся.

— Существует мнение, что вегетативное размножение проще и надежнее, чем половое. Почему же очень многие виды растений используют не только вегетативное или другие формы бесполого размножения, но также и половое?

— В каких условиях может оказаться выгодным развитие яйцеклетки без оплодотворения? Приведите необходимые примеры.

— В чем заключается биологическое значение оплодотворения?

— Сравните два способа оплодотворения: наружное и внутреннее. Какой из них обеспечивает большую вероятность появления и сохранения потомства?

— Проверь себя!

Дайте определения:

а) оплодотворение;

б) зигота;

в) наружное оплодотворение;

г) внутреннее оплодотворение;

д) двойное оплодотворение;

е) партеногенез.

III. Изучение нового материала

1. Вступительное слово учителя.

— При половом размножении начало всему организму дает одна клетка — зигота, при бесполом размножении — одна клетка или несколько клеток родительской особи. Но в любом случае, для того чтобы малое число клеток превратилось в полноценный организм, необходим целый ряд сложных, сменяющих друг друга превращений.

— Процесс реализации генетической информации, полученной от родителей, процесс индивидуального развития организма называется онтогенезом.

— Развитие организма при половом размножении начинается с оплодотворения и продолжается до его смерти. За этот период он проходит все стадии — образуется в результате оплодотворения, рождается, растет, развивается, размножается, стареет и умирает.

Учитель строит на доске схему (или вывешивает готовую).

— Итак, онтогенез или индивидуальное развитие — процесс развития особи от момента образования зиготы до смерти. Для удобства изучения его делят на периоды: эмбриональный — от образования зиготы до рождения или же выхода из яйцевых оболочек и постэмбриональный — от выхода из яйцевых оболочек или рождения до смерти организма.

— Эмбриональный зародышевый период развития организмов является одним из самых сложных и важных. Изменения, происходящие в этот период, могут иметь самые разные положительные и отрицательные для организма последствия.

— Рассмотрим, как идет развитие организмов на эмбриональном этапе онтогенеза.

2. Работа с учебником.

Организуется самостоятельная работа с текстом учебника, при этом используется тематическая карта № 1 “Онтогенез. Эмбриональный период развития” (См. приложение 2). (В случае работы по учебнику И.Н. Пономаревой учитель объясняет тему сам, а учащиеся работают с тематической картой по ходу объяснения вопроса.)

3. Продолжение изучения материала.

— Сходным образом идет развитие зародышей всех хордовых животных, в том числе и человека. На протяжении всего времени внутритрубного развития плод человека, связанный с организмом матери через плаценту, находится в постоянной зависимости от факторов окружающей среды, состояния здоровья матери.

Учащиеся слушают сообщения о влиянии алкоголя, курения и других факторов на развитие зародыша.

АСП, его суть и последствия

Природа запрограммировала жизнь на абсолютно трезвое существование. И отступление от этого закона чревато серьезными последствиями. Природа не включила алкоголь в обменные процессы человека, а значит, и не создала против него естественных противоядий.

Алкоголь — одна из самых частых причин бесплодных или бездетных браков. У злоупотребляющих алкоголем все анатомические и функциональные нарушения приобретают хроническое течение, лишая этих людей возможности стать родителями. Так, у пьющих мужчин до 20% сперматозоидов имеют анатомические дефекты и примерно столько же теряют подвижность. Изменяется анатомическая и физиологическая целостность половых желез у женщин. При этом часть яичников постепенно замещаются нефункционирующей соединительной тканью, что приводит к продукции неполноценных яйцеклеток. Нарушенные мужские и женские клетки часто несут явно патологическую информацию зародышу, плоду, будущему ребенку. А нередко сперматозоиды и яйцеклетки вообще теряют способность к слиянию.

Но если даже и произошло оплодотворение нарушенных алкоголем яйцеклеток и зародыш довольно благополучно прикрепился к

стенке матки, то это еще не означает, что он будет нормально развиваться.

Если беременная пусть изредка, пусть в небольших дозах употребляет самые легкие вина, то все равно в организме развивающегося плода обязательно возникнут патологические реакции в ответ на действие алкоголя. В организме и тканях плода постепенно формируется комплекс изменений, называемый алкогольным синдромом плода (АСП) или алкогольной болезнью плода, или алкогольной эмбрионатией. Этот термин означает развитие физической и психической неполноценности зародыша и плода из-за эмбриотоксического и тератогенного (то есть вызывающего анатомические уродства) действия алкоголя.

Многим приходилось встречаться с последствиями АСП физического характера — “заячья губа”, “волчья пасть”, сращение пальцев рук, ног, изменения формы головы, груди и т.д. А вот врожденные пороки внутренних органов определяются только специалистами- медиками, хотя, например, врожденные пороки сердца нередко бросаются в глаза и родителям, прежде всего своими грозными симптомами, такими как синюшность лица, потеря веса, отставание в росте, быстрая физическая и психическая утомляемость.

Тератогенное действие алкоголя многократно подтверждалось и экспериментаторами. Так, французские исследователи наблюдали весьма впечатляющий случай.

В одном сарае, под полом которого находилось помещение для перегонки спирта, было помещено 160 яиц для искусственного выведения цыплят. Так вот, из половины яиц цыплят не получилось вовсе; из оставшейся половины 40 вылупившихся цыплят вскоре погибли, а у 25 были физические уродства: кривошея (раздвоение или отсутствие костей), деформация клюва и др. И все это — только под воздействием паров алкоголя.

Разумеется, организм плода и ребенка нельзя назвать совсем беззащитным от проникающего в него яда. Он активно борется, но механизмы защиты не всесильны, особенно слабы они на разных стадиях развития плода. Установлено, что активность антиалкогольных ферментов у плода в десятки раз слабее, чем у взрослых. К тому же у плода вообще отсутствует ряд ферментов, дезактивирующих алкоголь.

Курение и другие факторы риска

Известно, что курение является одной из причин возникновения ряда тяжелых заболеваний сердечно-сосудистой системы, органов дыхания, пищеварения и др. Почему?

Табачный дым содержит не менее 1000 элементов, многие из них вредны. Наиболее опасными для здоровья человека являются никотин, угарный газ, аммиак, сероводород, синильная, муравьиная и масляная кислоты и др.

Никотин — один из сильнейших растительных ядов. И он составляет основную часть табачного дыма! Никотин легко растворяется в воде и поэтому легко проникает через слизистые оболочки полости

рта, носа, бронхов, желудка. Попав в организм, никотин воздействует прежде всего на сосудодвигательный центр мозга, причем сначала наступает кратковременное расширение, а затем спазм, сжатие кровеносных сосудов, особенно мельчайших капилляров. Спазм сосудов приводит к нарушению питания органов сердца, мозга и др.

Огромный вред приносит курение во время беременности и при вскармливании ребенка грудью. Через плаценту никотин попадает в кровь плода, что приводит к вышеописанным последствиям, в результате чего нарушается его нормальное развитие. Специально проводившиеся наблюдения показали, что у женщин, которые во время беременности курят, вдвое чаще рождаются недоношенные дети. Было обнаружено, что если беременная женщина курит, масса ее новорожденного на 150—200 г меньше нормы. Ученые установили также, что задержка роста эмбриона, преждевременные роды, выкидыши у курящих женщин встречаются значительно чаще, чем у некурящих.

Никотин проникает и в грудное молоко. Курение в период кормления грудью снижает количество молока и уменьшает его количество. Новорожденный ребенок, вскормленный грудью курящей матери, плохо развивается, у него очень вероятно возникновение малокровия. Такие дети чаще страдают от бронхита, пневмонии и других респираторных заболеваний.

И еще один пример, который показывает влияние некоторых факторов на формирование зародыша, не связанный с курением.

Показательным примером является трагедия, связанная с использованием снотворного талидомида в Западной Европе в конце 50-х — начале 60-х годов XX века. Этот препарат выписывали многим беременным, страдающим от постоянных приступов тошноты. Позднее выяснилось, что это лекарство вызывало нарушения развития конечностей у плода: они либо отсутствовали, либо были недоразвиты. Лекарство было запрещено, но несколько тысяч детей уже родились. Часто у новорожденных кисти или стопы росли прямо из туловища.

Антибиотик актиномицин, не оказывая влияния на организм матери, у зародышей нарушает формирование органов и тканей, особенно глаз и мозга.

4. Продолжение работы с тематическими картами.

На следующем этапе урока учитель поясняет работу по тематической карте № 2 (См. приложение 2).

IV. Рефлексия

Пресс-конференция (учитель отвечает на вопросы учащихся по теме урока).

Домашнее задание

По учебнику А.А. Каменского, §3.4, термины, записи в тетради, сформулировать и записать в тетради выводы по теме “Онтогенез”;

по учебнику И.Н. Пономаревой, §16, термины, записи в тетради, вопросы после параграфа, сформулировать и записать в тетради выводы по теме “Онтогенез”.