動物的個體發育

教學目標1.了解從受精卵、囊胚、原腸胚至形成幼體的胚的發育過程；了解蛙胚后發育的主要特點；理解個體發育的一般概念。 2.通過學習動物個體發育主要由遺傳物質決定，并受外界環境條件的影響，使學生樹立“事物發展是內因和外因共同作用的結果”的辯證唯物主義觀點。0 重點、難點分析1.蛙胚的發育是教學重點。蛙個體發育過程包括胚的發育和胚后發育。對胚后發育學生有較多的感性認識，初中教材做了較詳實的介紹，但側重在個體（至多是器官）的水平；高中教材從細胞水平介紹胚的發育過程，揭示了動物個體從受精卵到幼體的結構變化，使學生對生命現象的認識更深刻、全面，也為學習生物進化的胚胎學證據打下了知識基礎。另外，在這部分內容的教學中可介紹現代生殖工程技術，如試管嬰兒、克隆動物等，以充分體現素質教育的要求。 2.本課的難點是動物的個體發育與環境的關系。對“個體發育主要受遺傳物質控制”的認識，由于學生遺傳學知識的不足，難以深刻、全面地理解；環境因素對個體發育影響很大，如環境污染對生物生殖發育的危害等，其中內在機理很難講清；個體發育過程是遺傳和環境因素共同作用的結果，這一結論比較抽象，需要結合具體實例說明。這些內容是理解基因型和表現型的關系（第五章）、生物與環境關系（第七章）的知識基礎。 教學過程設計一、本課題參考課時為一課時。二、教學思路：1.直接引入課題。本課時研究動物的個體發育。以蛙為研究對象的理由是：蛙進行體外受精，受精卵在體外發育，受精卵外保護性結構較少，易于觀察和研究。 2.通過下列問題的討論，介紹蛙的胚后發育（屬于變態發育）的特點。 （1）青蛙是由什么變來的？ （2）蝌蚪和青蛙在形態、結構和功能方面有哪些木同？（3）蝌蚪是怎樣發育為青蛙的？（早期蝌蚪用外鰓呼吸，后轉用內鰓呼吸；蝌蚪先生后肢，再出前肢；尾部逐步萎縮，開始用肺呼吸，皮膚輔助呼吸，登陸為幼蛙，逐漸長為成蛙。） 出示蛙個體發育過程的掛圖和青蛙生活史的浸制標本，指導學生進行觀察、討論。指出除表中列出的不同點外，蛙和蝌蚪在內部結構和生理功能上也存在差別，如蝌蚪的心臟一心房一心室，血液循環為單循環；蛙的心臟為兩心房一心室，血液循環為不完全雙循環等。

生活環境

呼吸

四肢

尾

幼體（蝌蚪）

水中

鰓

無

有

成體（成蛙）

水中和陸地

肺、皮膚

有

無

指出，蝌蚪具有魚類的特征，說明了兩棲類是由古代魚類進化而來的。 3.通過提問“蝌蚪是從哪來的？”，引導學生得出“蝌蚪自受精卵發育而來”。小結蛙的個體發育過程： 受精卵        幼體（蝌蚪）        成體（成蛙） 胚的發育              胚后發育高等動物的個體發育包括胚的發育和胚后發育。胚的發育是指受精卵發育成幼體的過程；胚后發育是指由幼體從卵膜內孵化出來（卵生動物）或從母體生出來（胎生動物）并發育為成體的過程。如人在母體中的“十月懷胎”即胚的發育，分娩后的嬰兒進入胚后發育階段。因此，從出生之日起計算人的年齡并不科學，所謂“虛歲”更符合實際。 1.  按下列所示思路，利用蛙胚發育掛圖和模型，引導學生觀察、描述和討論，講解蛙胚發育過程和各個時期的特點。 受精卵  （動物極在上端，含卵黃少、比重小、顏色深；植物極在下端、含卵黃多、比重大、顏色淺）卵裂（最初三次卵裂的方向；動物極細胞分裂快，細胞多、小；植物極細胞分裂慢、細胞少、大）囊  胚     （中空、具囊胚腔、偏向動物極）         動物極細胞外包，植物極內陷原腸胚   （早期具有胚乳、兩腔、晚期具三胚層、原腸腔）         組織、器官的分化幼體 （1）在介紹蛙胚發育起點時，可先復習有關青蛙的生殖現象（抱對、受精、受精卵特征）。出示蛙卵模型，指導學生觀察上下部的區別。教師指出，由于顏色淺的一部分（植物極）含卵黃多、比重大，顏色深的一部分（動物極）含卵黃少、比重小，因此，在水中始終動物極朝上，植物極朝下。問：這有何生物學意義？（保護色、便于吸收大量的陽光，保證受精卵發育需要的溫度條件。） （2）指出卵裂是一種有絲分裂，細胞體積不增加。 （3）囊胚的組成細胞沒有發生分化，這些細胞具有全能性。實驗胚胎學證明，將這些細胞進行物理性分離后，各自能發育成完整的胚胎。人的同卵雙生（即受精卵分裂為兩個，各自完成發育過程）的李生嬰兒從性別、外貌等特征是一致的，也說明了早期分裂產生的子細胞還沒有分化，具有全能性。 （4）囊胚經過動物極外包、植物權內陷，形成原腸腔和原腸胚。這個微觀的動態過程，僅憑借掛圖、模型、語言很難準確地表述出來，可用帶帽里的帽子或氣不足的皮球來演示。強調原腸胚后期內卷的動物極細胞，在外胚層和內胚層之間，形成了中胚層，這時胚體的細胞已發生分化，以后的胚胎發育是三胚層的進一步分化。 （5）利用教材中的表解，講解三個胚層分別發育成哪些器官和組織。對于蛙胚發育的組織器官分化階段，外、中、內三個胚層分化成相應的器官、組織，學生在記憶上有一定困難。在理解知識的基礎上，可考慮由于外胚層、內胚層發育出的組織、器官種類少，指導學生先記住內、外胚層發育的組織、器官名稱，而其它的組織器官則由中胚層發育而來。 5.由于蛙的個體發育在體外進行，因此受環境因素影響很大。目前，某些地區環境條件惡化，導致蛙的種類和數量急劇減少，還出現了五條、三條腿的畸形青蛙。 6.小結個體發育的一般概念。在了解動物、植物個體發育的基礎上，要求學生總結。 個體發育的起點是受精卵；發育過程：細胞分裂、組織分化、器官形成；發育方向決定于遺傳因素（內因）和環境因素（外因）的共同作用。 7.講解個體發育與系統發育的關系，一方面復習個體發育的知識，另一方面為學習第六章生物進化胚胎學證據做準備。讓學生明確個體發育重演系統發育過程中的若干重要特征（重演律）。例如蛙的個體發育過程：受精卵→囊胚→原腸胚早期（二胚層）→原腸胚后期（三胚層）→蝌蚪（幼體）→蛙（成體）；兩棲類系統發育過程：單細胞生物→多細胞群體生物→二胚層腔腸動物→三胚層動物→魚類→兩棲類。生物的個體發育過程為生物進化提供了有力的證據。 三、本課題教學中應注意的問題：1.蛙胚的發育過程是比較微觀的，這部分內容多屬記憶性的，高中學生對于“記”的知識往往感到乏味。為激發學生興趣，促進學生對知識的理解，教師應采用直觀教學手段，注意教學藝術，使抽象的內容具體化，枯燥的知識形象化。 2.關于“動物極和植物極”名稱可能令學生困惑。可這樣解釋，動物極一端卵黃少，卵裂時所需營養需要植物極提供，類似于動物的營養方式；植物極一端卵黃多，卵裂時能“自給自足”，類似于植物的營養方式。 3.本課時安排較緊，可考慮分兩課時教學。在第一課時：安排蛙的個體發育概況、胚的發育；第二課時：比較蛙個體發育過程和兩棲類動物的系統發育過程、解釋“重演律”；總結生物個體發育的一般概念；做有關個體發育的練習題，鞏固所學內容。 4.本課題與本章的其他課題中，出現了一些極為相近的名詞，但其內涵并不相近，需要在教學中指導學生辨析，如，極體與極核、胚囊和囊胚、珠孔與胚孔、胚與胚乳、脊索與脊柱等。 小資料一、人的胚胎發育：人的受精作用是在輸卵管的上段完成。當受精卵在輸卵管中段時，胚胎發育就開始了。受精卵一邊進行有絲分裂，一邊沿輸卵管向子宮方向下行，2～3天可到達子宮。那時的胚胎是由許多細胞構成的中空的小球體，稱為胚泡。受精后約一周，胚泡植入增厚的子宮內股中，這就稱為妊娠。胚泡不斷通過細胞分裂和細胞的分化而長大，分成了兩部分。一部分是胚胎本身將來發育成胎兒；另一部分演變為胚外膜，最重要的是羊膜、胎盤和臍帶，胎兒通過胎盤和母體進行物質交換。在前兩個月中，胚胎繼續細胞分裂、分化，產生各種細胞，組建各種組織、器官，這是發育中的稚嫩和敏感時期，對各種外界刺激的抵抗力、適應力很差，要十分注意安全，包括孕婦服藥、接受輻射或接觸其它有害因子等都會影響胎兒的正常發育；到第三個月末，各器官系統基本建成，已稱為胎兒。以后主要是增大和少數結構的改變，這時抵抗能力增強，但如不注意，仍能發生流產；第5個月之后，就比較安全了。由于胎兒迅速生長，母親的負擔日益加重；一般到280天左右，也就是九個月多一點（常說“十月懷胎”實際上不準確）將發生自然分娩。二、試管嬰兒：試管嬰兒是指通過體外受精與胚胎移植的方式使婦女受孕而生出的嬰兒。人類第一例試管嬰兒子1978年7月23日誕生在英國，嬰兒名叫路易斯布朗。她的母親由于輸卵管堵塞不能生育。婦產科醫生與劍橋大學的生物學教授合作，成功地從嬰兒母親卵巢濾泡中取出卵細胞，并采取了嬰兒父親的精液，使卵細胞和精子成功地在試管中完成受精。把受精卵放在盛有特制營養液的試管中，保持和體溫一樣的溫度，使受精卵發育到胚泡時期，再移植到母親的子宮內，完成發育過程，直至誕生一個健康的嬰兒。因此，這個技術是治療某些不孕癥的好辦法。中國第一個試管嬰兒于1985年4月在中國臺灣誕生；我國大陸的第一位的試管嬰兒于1988年3月在北京醫科大學附屬第三醫院誕生。據不完全統計，從1978到1988年十年間，全世界已出生了七千多個試管嬰兒。可以說試管嬰兒技術已相當成熟。