Дифференцировка и специализация клеток

Учитель показывает модель трехслойного зародыша, у которого, кроме внешнего и внутреннего слоев, образуется средний слой. За стадией трехслойного зародыша следует этап образования органов. Для конкретизации процессов, происходящих на данной стадии, учитель дает учащимся задание: составить таблицу или схему, в которой отразить производные зародышевых листков (в одну графу они вносят название зародышевых листков, в другую – образующиеся из них основные органы). В процессе демонстрации таблиц и моделей учитель обращает внимание на вытягивание зародыша в длину, превращение первичного рта в задний конец тела, на утолщение узкой полосы спинной эктодермы и образование нервной пластинки, которая прогибается в нервную трубку с полостью. Поверхностный слой клеток становится кожной эктодермой. Далее, отмечает учитель, спинная часть эктодермы обособляется в зачаток хорды, располагающейся над нервной трубкой. Около хорды из мезодермы формируются мышцы, а из энтодермы образуется зачаток пищеварительной трубки и ее производные. Мезодерма дифференцируется на мышечную и скелетную ткани, соединительную ткань кожи, органы выделения.

Затем учитель ставит проблему: каков механизм дифференцировки клеток? Учащимся известно, что каждая клетка в результате митоза получила одинаковый набор хромосом. По-видимому, в различных клетках функционируют разные гены, поэтому образуются специфические белки (ферменты). Возникает необходимость выяснить механизмы, которые регулируют деятельность определенных генов, что ведет к появлению специализированных клеток.

После обсуждения мнений учащихся преподаватель сообщает, что ведущую роль в дифференцировке клеток на первых стадиях развития зародыша играют цитоплазма и поверхностный слой яйцеклетки, которая неоднородна по строению. Все клетки зародыша на стадии бластулы сходны по составу генов (генотипу), но различия в составе цитоплазмы обеспечивают дифференцировку клеток, поэтому на стадии гаструлы клетки зародыша оказываются специализированными.

Важно подчеркнуть, что механизм дальнейшей специализации, образования тканей и органов усложняется, определяется взаимодействием разных частей зародыша. Не для запоминания, а для конкретизации данного положения учитель приводит примеры. Так, спинная часть мезодермы определяет образование нервной пластинки. Пересадка этого кусочка мезодермы на стадии гаструлы от одного зародыша к другому вызывает развитие у него второго головного и спинного мозга в том месте, куда был пересажен кусочек. В то же время нервная система регулирует образование глазного пузырька, а он влияет на формирование хрусталика из эктодермы, хрусталик в свою очередь регулирует развитие роговицы глаза. Таким образом, зачаток одного органа воздействует на развитие другого. Учитель сообщает, что на развитие зародыша большое влияние оказывает внешняя среда, поэтому употребление алкоголя и никотина в период беременности женщины, кормления ребенка молоком матери оказывает отрицательное воздействие на развитие ребенка, его физическое состояние и даже приводит к появлению отклонений от нормы. Это старшеклассникам необходимо хорошо запомнить и уяснить.

Затем учитель просит вспомнить биогенетический закон и сравнить этапы индивидуального и исторического развития животных, что позволит учащимся сделать вывод, что в ходе развития зародыша происходит повторение признаков предков. Важно подчеркнуть, что в процессе развития эмбриона могут возникать отклонения. Учащиеся вспоминают, что русский ученый А. Н. Северцов уточнил биогенетический закон, обосновал большое значение эмбриональных изменений для эволюции. Не для запоминания, а для иллюстрации данного явления учитель приводит примеры: в результате наследственных изменений у зародыша передние конечности рептилий преобразовались в крылья птиц, роговые чешуи – в перья. Учащиеся делают вывод, что онтогенез не повторяет пассивно филогенез, а служит творческой основой для эволюции.

Учитель подчеркивает, что в основе ароморфозов и идиоадаптаций лежат изменения, возникающие в ходе эмбрионального развития на разных его стадиях. Они подвергаются контролю естественного отбора, комбинируются, накапливаются и распространяются в популяции в результате скрещивания. Урок завершается выводом о тесной взаимосвязи онтогенеза с филогенезом.

Продаем http://www.alexdver.ru/ металлические двери эконом класса дешево.


Учителю биологии на заметку:

Послезародышевое развитие организма. Обобщение знаний по теме
Задачи темы молекулярной биологии
Взгляды на сущность жизни и ее возникновение
Вклад Энгельса
Современные теории происхождения жизни
Закрепление знаний по возникновению жизни
Проверка усвоения знаний возникновения жизни
Задачи метода гибридологического анализа
Гибридологический метод изучения наследственности
Первый закон Г. Менделя
Цитологические основы закономерностей наследования при моногибридном скрещивании
Методика обучения общей биологии