动物的个体发育
教学目标1．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。 2．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。0 重点、难点分析1．蛙胚的发育是教学重点。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．本课的难点是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。 教学过程设计一、本课题参考课时为一课时。二、教学思路：1．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。 2.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木同？（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
成体（成蛙）
水中和陆地
肺、皮肤
有
无
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。 3．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： 受精卵 幼体（蝌蚪） 成体（成蛙） 胚的发育 胚后发育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。 1． 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。 受精卵 （动物极在上端，含卵黄少、比重小、颜色深；植物极在下端、含卵黄多、比重大、颜色浅）卵裂（最初三次卵裂的方向；动物极细胞分裂快，细胞多、小；植物极细胞分裂慢、细胞少、大）囊 胚 （中空、具囊胚腔、偏向动物极） 动物极细胞外包，植物极内陷原肠胚 （早期具有胚乳、两腔、晚期具三胚层、原肠腔） 组织、器官的分化幼体 （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）的李生婴儿从性别、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、植物权内陷，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。 5．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。 7．讲解个体发育与系统发育的关系，一方面复习个体发育的知识，另一方面为学习第六章生物进化胚胎学证据做准备。让学生明确个体发育重演系统发育过程中的若干重要特征（重演律）。例如蛙的个体发育过程：受精卵→囊胚→原肠胚早期（二胚层）→原肠胚后期（三胚层）→蝌蚪（幼体）→蛙（成体）；两栖类系统发育过程：单细胞生物→多细胞群体生物→二胚层腔肠动物→三胚层动物→鱼类→两栖类。生物的个体发育过程为生物进化提供了有力的证据。 三、本课题教学中应注意的问题：1．蛙胚的发育过程是比较微观的，这部分内容多属记忆性的，高中学生对于“记”的知识往往感到乏味。为激发学生兴趣，促进学生对知识的理解，教师应采用直观教学手段，注意教学艺术，使抽象的内容具体化，枯燥的知识形象化。 2．关于“动物极和植物极”名称可能令学生困惑。可这样解释，动物极一端卵黄少，卵裂时所需营养需要植物极提供，类似于动物的营养方式；植物极一端卵黄多，卵裂时能“自给自足”，类似于植物的营养方式。 3．本课时安排较紧，可考虑分两课时教学。在第一课时：安排蛙的个体发育概况、胚的发育；第二课时：比较蛙个体发育过程和两栖类动物的系统发育过程、解释“重演律”；总结生物个体发育的一般概念；做有关个体发育的练习题，巩固所学内容。 4.本课题与本章的其他课题中，出现了一些极为相近的名词，但其内涵并不相近，需要在教学中指导学生辨析，如，极体与极核、胚囊和囊胚、珠孔与胚孔、胚与胚乳、脊索与脊柱等。 小资料一、人的胚胎发育：人的受精作用是在输卵管的上段完成。当受精卵在输卵管中段时，胚胎发育就开始了。受精卵一边进行有丝分裂，一边沿输卵管向子宫方向下行，2～3天可到达子宫。那时的胚胎是由许多细胞构成的中空的小球体，称为胚泡。受精后约一周，胚泡植入增厚的子宫内股中，这就称为妊娠。胚泡不断通过细胞分裂和细胞的分化而长大，分成了两部分。一部分是胚胎本身将来发育成胎儿；另一部分演变为胚外膜，最重要的是羊膜、胎盘和脐带，胎儿通过胎盘和母体进行物质交换。在前两个月中，胚胎继续细胞分裂、分化，产生各种细胞，组建各种组织、器官，这是发育中的稚嫩和敏感时期，对各种外界刺激的抵抗力、适应力很差，要十分注意安全，包括孕妇服药、接受辐射或接触其它有害因子等都会影响胎儿的正常发育；到第三个月末，各器官系统基本建成，已称为胎儿。以后主要是增大和少数结构的改变，这时抵抗能力增强，但如不注意，仍能发生流产；第5个月之后，就比较安全了。由于胎儿迅速生长，母亲的负担日益加重；一般到280天左右，也就是九个月多一点（常说“十月怀胎”实际上不准确）将发生自然分娩。二、试管婴儿：试管婴儿是指通过体外受精与胚胎移植的方式使妇女受孕而生出的婴儿。人类第一例试管婴儿子1978年7月23日诞生在英国，婴儿名叫路易斯布朗。她的母亲由于输卵管堵塞不能生育。妇产科医生与剑桥大学的生物学教授合作，成功地从婴儿母亲卵巢滤泡中取出卵细胞，并采取了婴儿父亲的精液，使卵细胞和精子成功地在试管中完成受精。把受精卵放在盛有特制营养液的试管中，保持和体温一样的温度，使受精卵发育到胚泡时期，再移植到母亲的子宫内，完成发育过程，直至诞生一个健康的婴儿。因此，这个技术是治疗某些不孕症的好办法。中国第一个试管婴儿于1985年4月在台湾诞生；我国大陆的第一位的试管婴儿于1988年3月在北京医科大学附属第三医院诞生。据不完全统计，从1978到1988年十年间，全世界已出生了七千多个试管婴儿。可以说试管婴儿技术已相当成熟。