2019-2020年高中生物高等動物的個體發(fā)育教案一舊人教必修1.doc

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2019-2020年高中生物高等動物的個體發(fā)育教案一舊人教必修1 【自學導引】 一、高等動物的個體發(fā)育類型 高等動物的個體發(fā)育包括 二、胚胎發(fā)育 1．胚的發(fā)育過程 2．羊膜的出現(xiàn)及其意義 某些高等動物，在胚胎發(fā)育的早期，從胚胎四周的表面開始形成了圍繞胚胎的胚膜。胚膜的內(nèi)層叫羊膜。羊膜里面充滿了液體，叫羊水。羊膜和羊水不僅保證了胚胎發(fā)育所需的液體環(huán)境，還具有防震和保護作用。 三、胚后發(fā)育 1．爬行類、鳥類、哺乳類的胚后發(fā)育 (1)大致過程 幼體(幼體從卵膜孵化出來或從母體生出來)→成體 (2)胚后發(fā)育主要指身體的長大和生殖器官的逐漸成熟。 2．青蛙的胚后發(fā)育 過程：蝌蚪(幼體)→幼蛙→成蛙。 特點：變態(tài)發(fā)育——某些動物在胚后發(fā)育的過程中，形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活習性都要發(fā)生顯著的變化，而且這些變化又是集中在短時期內(nèi)完成的。 【思考導學】 1．1987年7月25日的深夜11時47分，世界上第一例“試管嬰兒”路易斯布朗問世了。小布朗的產(chǎn)生過程大致如下：取母親的卵細胞和父親的精子在試管內(nèi)完成受精，等受精卵在試管內(nèi)發(fā)育至囊胚時，再移入母親的子宮內(nèi)，胚胎經(jīng)過9個月的發(fā)育，小布朗問世了。試問小布朗的形成屬于動物個體發(fā)育的哪個階段?在試管內(nèi)發(fā)育的是哪幾個階段?在母體子宮內(nèi)發(fā)育的是哪幾個階段? 答案：胚的發(fā)育；受精卵→囊胚；囊胚→原腸腔→幼體。 2．沒有交配的母雞產(chǎn)下的一個雞蛋是否是一個卵細胞? 答案：不是，卵細胞只包括胚盤、卵黃及卵黃膜，把一個雞蛋看作是一個卵細胞，是不妥的。 3．青蛙的幼體與成體有哪些差別？除了兩棲動物外，還有哪些動物也具有變態(tài)發(fā)育的特點？試舉例說明之。 答案：青蛙的幼體是蝌蚪，蝌蚪有尾巴沒有四肢，青蛙有四肢沒有尾巴，蝌蚪用鰓呼吸，青蛙用肺呼吸，兼用皮膚呼吸，蝌蚪的心臟是一心房一心室，一條循環(huán)路線(無體循環(huán)和肺循環(huán)之分)，青蛙的心臟是二心房一心室，二條循環(huán)路線(體循環(huán)和肺循環(huán))；青蛙可以到陸上生活，肉食性(即主要以昆蟲等小型無脊椎動物為食)，蝌蚪是植物食性的，以水中的藻類為食。 昆蟲都具有變態(tài)發(fā)育的特點，如家蠶。家蠶的受精卵發(fā)育成幼蟲，幼蟲以桑葉為食，經(jīng)四次脫皮后化為蛹，蛹的形態(tài)結(jié)構(gòu)與幼蟲有很大的區(qū)別，是一個不食不動的時期，蛹最后羽化成成蟲(蠶蛾)，蠶蛾具有翅，能飛，基本不吃東西，主要是完成交配產(chǎn)卵，雄蛾交配后不久就死亡，雌蛾產(chǎn)卵后不久也死亡，在蠶蛾的整個生命周期中，經(jīng)歷了卵、幼蟲、蛹、蠶蛾四個蟲期，這四個蟲期在形態(tài)結(jié)構(gòu)、生活習性等方面均不同，其胚后發(fā)育是典型的變態(tài)發(fā)育過程。 【學法指導】 1．高等動物胚胎發(fā)育過程中原腸胚的形成 高等動物胚胎發(fā)育的原腸胚期是胚胎發(fā)育過程中極為重要的時期，不但是胚層形成進而分化的時期，而且是教學的重點和難點，應(yīng)加強理解。 囊胚形成后，由于動物極一端的細胞分裂快，植物極一端的細胞分裂慢，動物極一端新產(chǎn)生的細胞便向植物極方向推移，擠壓植物極一端的細胞，囊胚腔又有空隙，使植物極一端的部分細胞內(nèi)陷(如圖a)，內(nèi)陷的細胞不斷向內(nèi)伸展，囊胚腔逐漸縮小，這些陷入的細胞便構(gòu)成了內(nèi)胚層，它是由植物極一端的細胞構(gòu)成的。內(nèi)陷的細胞出現(xiàn)了凹陷(如圖b)，凹陷向內(nèi)逐漸擴大，并被內(nèi)陷的細胞包圍起來，形成一個腔，這個腔即為原腸腔。此時，動物極一端的細胞已推移到原腸腔的入口處，包繞在整個胚的外面，構(gòu)成外胚層。接著，內(nèi)外細胞層之間分化出新的細胞層，稱為中胚層。這個時期的胚叫原腸胚(以上分析是以海星原腸胚的形成為例來講的，其余動物的原腸胚形成與該過程不完全相同)。 2．容易混淆的知識 (1)極體與極核的區(qū)別 從物種來看，極核為植物特有，極體為動物特有。 從來源看，極核是由子房中胚珠內(nèi)的大孢子(減數(shù)分裂產(chǎn)生的)經(jīng)過有絲分裂產(chǎn)生的，而極體是由初級和次級卵母細胞分裂產(chǎn)生的，也有第一極體再分裂產(chǎn)生的，所以，極核是有絲分裂形成的，而極體是減數(shù)分裂形成卵細胞時產(chǎn)生的。 從基因組成看，同一胚珠中的大孢子經(jīng)分裂產(chǎn)生的兩個極核與同胚珠內(nèi)的卵細胞基因型相同，而同1個初級卵母細胞產(chǎn)生的3個極體(假設(shè)無互換)卻分為兩種，其中次級卵母細胞分裂產(chǎn)生的極體與卵細胞相同，另兩個與卵細胞不同。 (2)囊胚與胚囊的區(qū)別 囊胚是指動物的受精卵經(jīng)過多次卵裂后，形成的一個內(nèi)部具有空腔的球狀胚體。胚囊則是指被子植物胚珠的中心部位，呈膨大的囊狀結(jié)構(gòu)。胚囊內(nèi)主要有一個卵細胞和兩個極核。 3．組織器官和系統(tǒng)的分化 外胚層分化形成神經(jīng)器官、皮膚的表皮及鱗毛羽甲、黏液腺、皮脂腺等皮膚衍生物；內(nèi)胚層分化成消化道和呼吸道上皮以及肝、胰等消化腺體，其余器官系統(tǒng)皆由中胚層發(fā)育而來。從進化的角度看，中胚層是最晚出現(xiàn)的一個胚層，但卻是最活躍的一個胚層，動物體腔、體腔內(nèi)器官以及肌肉由此發(fā)育而來。這樣有利于保蓄水分和營養(yǎng)，為動物向大型化、復(fù)雜化、高級化及登陸發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。內(nèi)、外胚層較古老，只演化發(fā)育了動物最基本的體表、神經(jīng)及消化系統(tǒng)的基礎(chǔ)構(gòu)造。因此，中胚層的出現(xiàn)，是動物進化上的一件大事。組織器官和系統(tǒng)的分化概括如下： 以上知識可用如下口訣記憶：外層感官神經(jīng)系，內(nèi)層兩腺兩道皮，剩余中層不用記。 4．爬行類、鳥類和哺乳類的胚胎發(fā)育 在胚胎發(fā)育早期，從胚胎四周的表面開始形成了圍繞胚胎的胚膜。胚胎的內(nèi)層稱為羊膜，呈囊狀，里面充滿了羊水，羊膜和羊水保證了胚胎發(fā)育所需的水環(huán)境。如下圖所示。 爬行類、鳥類和哺乳類動物產(chǎn)的卵與兩棲類、魚類等低等的動物不同，具有卵黃膜，爬行類和鳥類屬于卵生動物，胚胎發(fā)育在體外進行，所以產(chǎn)的卵外有輸卵管壁所分泌和形成的蛋白、內(nèi)外殼膜和卵殼。如下圖所示。在胚胎發(fā)育的早期，從胚胎四周的表面開始，形成了圍繞胚胎的胚膜。胚膜的內(nèi)層稱為羊膜，羊膜呈囊狀，里面充滿了羊水。羊膜和羊水保證了胚胎發(fā)育所需要的水環(huán)境。這在進化上具有重大的意義。生物進化的方向之一是由水生到陸生。脊椎動物由水生進化到陸生，如從魚類進化到兩棲類動物，適應(yīng)陸生環(huán)境必須解決很多問題。如：如何支持身體并運動，這一點兩棲動物已能比較完善地得到解決，因為兩棲動物進化出了四肢；如何解決呼吸的問題，兩棲動物也已經(jīng)得到了初步的解決，即兩棲動物也已進化出了肺，但肺還不發(fā)達，不能滿足代謝過程中對氧氣的需求，所以還要兼用皮膚呼吸。所以兩棲動物已經(jīng)能夠到陸地上來生活，但兩棲動物在生殖和發(fā)育方面還沒有擺脫水的束縛，生殖時必須回到水中進行，直接依賴于外界的水環(huán)境。體外受精體外發(fā)育，即受精在外界水環(huán)境中進行，發(fā)育也在外界水環(huán)境中進行。所以兩棲動物不是真正的陸生動物，在地球上的分布必然要受水的限制，即兩棲動物的分布不能遠離水源。爬行動物、鳥類和哺乳類動物，生殖和發(fā)育過程已完全擺脫了水的束縛。體內(nèi)受精，受精過程不需要外界水環(huán)境的幫助。胚胎發(fā)育過程是在自己營造的一個安全的水環(huán)境中完成，即在羊水中完成。所以在脊椎動物中，爬行類、鳥類和哺乳類動物才是真正的陸生動物。 5．胚后發(fā)育 動物的胚后發(fā)育過程有兩種基本類型：直接發(fā)育和變態(tài)發(fā)育。 (1)直接發(fā)育 直接發(fā)育是指動物的幼體在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生活習性上都與成體差別較小，幼體不經(jīng)過明顯的變化就逐漸長成為成體。 在脊椎動物中，胚后發(fā)育為直接發(fā)育的類型有爬行類、鳥類和哺乳動物，魚類也是直接發(fā)育的。 (2)變態(tài)發(fā)育 變態(tài)發(fā)育是指動物的幼體與成體之間，在形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活習性上都有明顯的差異，幼體在胚后發(fā)育過程中，形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活習性都要發(fā)生明顯的變化，而且這些變化又是集中在短期完成的，如蛙。 【例題解析】 ［例1］下圖表示蛙的受精卵發(fā)育至囊胚過程中，DNA總量、每個細胞體積、所有細胞體積之和、有機物總量的變化趨勢(橫坐標為發(fā)育時間)。其中正確的是 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 解析：本題考查了從受精卵到囊胚期的主要變化，還考查了理解生物學中常用圖表等表達形式的意義的能力，并會用多種表達形式準確描述生物學現(xiàn)象等能力。蛙受精卵發(fā)育至囊胚的過程中，由于細胞不斷分裂，故DNA的總量逐漸增多；又因細胞分裂所需的營養(yǎng)全都來自卵黃，并未從外界吸收，所分裂后的細胞并不生長，且蛙的受精卵發(fā)育至囊胚都是在卵膜內(nèi)進行的，所有細胞的總體積未變，因此每個細胞體積越來越小。事實上，由于細胞分裂等生命活動的消耗，其有機物總量減少。 答案：A 錯因：本題錯解的主要原因如下：①對圖像表達的生物學意義不理解；②對受精卵發(fā)育至囊胚的過程中只進行細胞分裂，分裂后的細胞不生長的事實不清楚。 ［例2］下列關(guān)于羊膜出現(xiàn)的說法，錯誤的是 A．羊膜內(nèi)的羊水為胚胎發(fā)育提供了水環(huán)境 B．羊膜內(nèi)的羊水具有防震和保護作用 C．羊膜的出現(xiàn)使動物更加適應(yīng)陸地環(huán)境 D．羊膜是脊椎動物都具有的特征 解析：爬行類、鳥類和哺乳類等動物，在胚胎發(fā)育的早期，從胚胎四周的表面開始，形成了圍繞胚胎的胚膜。胚膜的內(nèi)層，叫做羊膜。羊膜呈囊狀，里面充滿了羊水，羊膜和羊水不僅保證了胚胎發(fā)育所需要的液體環(huán)境，還具有防震和保護作用，使這些動物增強了對陸地環(huán)境的適應(yīng)能力。因為這樣這些動物的胚胎發(fā)育脫離了水的限制，真正適應(yīng)陸地生活。而魚類的生活終生離不開水，兩棲類的胚胎發(fā)育離不開水，因為這些動物的胚胎外面沒有形成羊膜。 答案：D 錯因：本題為一道識記題，對于羊膜出現(xiàn)的時期及羊膜的意義記憶不牢是本題錯選的主要原因。 ［例3］(2000年廣東高考題)人的汗腺細胞來自胚胎時期的 A．外胚層 B．內(nèi)胚層 C．囊胚腔 D．中胚層 解析：在生物的胚胎發(fā)育過程中，原腸胚的外胚層發(fā)育成神經(jīng)系統(tǒng)和感覺器官、表皮及附屬結(jié)構(gòu)。汗腺細胞屬于皮膚的附屬結(jié)構(gòu)。 答案：A 錯因：對于組織器官的分化不理解，不知道汗腺是皮膚的附屬物，是本題錯解的原因。 ［例4］下列是對兩棲類胚胎發(fā)育過程的敘述，其中正確的是 A．受精卵的植物半球卵黃豐富，分裂快，細胞數(shù)目多 B．當胚內(nèi)出現(xiàn)空腔，細胞就開始分化 C．原腸胚的形成是通過動物半球細胞的內(nèi)陷 D．胚內(nèi)首先出現(xiàn)的是囊胚腔，其后出現(xiàn)的是原腸腔 解析：考查對兩棲類胚的發(fā)育過程的理解程度。首先要了解兩棲類胚發(fā)育的五個過程：受精卵→卵裂→囊胚→原腸胚(出現(xiàn)三個胚層及組織器官系統(tǒng)的分化)→幼體。還要知道各時期的特點，弄清彼此間的發(fā)展關(guān)系。受精卵上面為動物半球，含卵黃少，分裂快，形成的細胞個體小、數(shù)目多；下面為植物半球，含卵黃多，影響了細胞的分裂速度(分裂慢)，細胞體積大、數(shù)量少。受精卵經(jīng)過卵裂(有絲分裂)先形成具有囊胚腔的囊胚，隨后由于動物半球細胞分裂快，包在植物半球細胞外面。同時，植物半球細胞內(nèi)陷，部分被卷入囊胚腔，內(nèi)陷的細胞間出現(xiàn)凹陷——形成原腸腔，這時的胚叫原腸胚。 答案：D 錯因：本題錯解的主要原因有兩個：①對受精卵的特點記憶不牢；②對原腸胚的形成過程不理解。