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第一章 第4节《鸟的生殖和发育》教案
一、教学目标
1.说出鸟卵适于在陆地上发育的结构特点。
2.描述鸟的生殖和发育过程。
3.通过参观或参与家禽养殖活动,关注鸟类与人类生活的关系。二、教学策略
在教学活动中,教师应多提供条件,使学生通过观察实物或亲身参与实践活动,获得感性认识。如在引导学生观察鸡蛋的结构时,教师可采取以下方法。
1.在认识卵壳和卵膜的结构特点时,可鼓励学生动手实验,来感受卵壳对外力的承受能力,以便理解卵壳对卵的保护作用。为了帮助学生理解鸡卵在发育时,通过卵壳上的小孔进行气体交换,可让学生用放大镜观察卵壳上是否有小孔,并结合课后练习中的开放性问题──通过小实验证明鸡蛋蛋壳上有许多气孔,使学生明确卵壳并不是密封不透气的。为了让学生更好的观察到紧贴在卵壳里的卵壳膜,在课前教师可将鸡蛋放置在醋酸(或盐酸)中一段时间,使蛋壳溶解,壳膜露出,然后上课时让学生观察。
2.在学生观察鸡卵的内部结构时,注意引导学生将实物与插图相结合,认清鸡卵的各部分结构。为了帮助学生认识新鲜的鸡卵是“活”的,教师可以将孵化了一段时间(7~18天)的鸡卵,演示给学生观察,因为此时鸡卵的胚胎经过一段时间的发育已呈白块状,在卵膜周围有血管分布。
3.在学生认识鸡卵结构的基础上,教师可以结合鸡卵发育过程的模式图,引导学生分析卵的各部分结构的作用,理解鸡卵发育为什么能完全摆脱水环境的限制。
有关鸟的生殖和发育过程,教师可以启发学生,回忆和描述在日常生活中观察到的实例。也可以通过观看有关的录像片,使学生认识鸟类的生殖和发育。有条件的学校,还可以组织学生在课下观察鸟巢的结构,数一数校园内的鸟巢数目和种类,回顾鸟在巢穴活动的时期。通过这些活动,使学生理解鸟类的繁殖行为对种群繁衍的意义,从而树立爱鸟护鸟的意识。有条件的还可以组织学生开展搭建人工鸟巢的活动,培养学生爱护动物的思想情感。
在学生认识、理解鸟的生殖和发育的同时,还应结合教材中“科学·技术·社会”内容,或通过组织参观家禽养殖场的活动,使学生认识生物科学知识和科学技术在生产活动中的应用,同时也加深学生对所学知识的理解,培养爱科学、学科学的态度和情感。
三、参考答案
课文中的问题提示
1.孵化出的雏鸟有早成鸟和晚成鸟。
早成鸟 雏鸟孵出时即已充分发育,被有密绒羽,眼已经睁开,腿脚有力,图2早成鸟(左)和晚成鸟(右)在绒羽干后,可随亲鸟觅食。大多数地栖鸟类(如鸡)和游禽类(鸭)属于早成鸟(图2)。
晚成鸟 出壳时雏鸟尚未发育充分,体表光滑或微具稀疏小绒,眼不能睁开,全仰亲鸟的喂食。待在巢内完成发育后才能独立生活,如麻雀等。还有一些躯体大而凶猛的鸟也属于晚成鸟。
2.鸟类只有在繁殖期间,才到鸟巢中产卵、孵卵、育雏,鸟巢并不是鸟的家,当过了繁殖期后,它们就离开巢穴,有的鸟在下一年的繁殖期,可能再来此进行繁殖。
3.只有受精的鸡蛋在适宜的条件下才能孵出雏鸡。养鸡场的产蛋鸡群,无论是单独散养还是笼养,所产的蛋均为未受精卵,不能用于孵化。为获取种蛋,必须在饲养的母鸡群中配以一定数量的公鸡。受精后鸡卵的胚盘较大、色深(呈白色),辨别方法可用照蛋灯来识别。当在照蛋灯的照射下,蛋中有不透光的黑色斑点,表明该鸡蛋是受精的鸡卵,不透光的斑点为胚胎发育的部位。
观察与思考
1.卵壳和卵膜对卵起保护作用,在卵壳上有许多气孔可以透气,以确保卵进行气体交换。卵白对胚有营养和保护作用。卵黄是卵细胞的主要营养部分,为胚胎发育提供营养,在卵黄外面包裹着卵黄膜。
2.受精卵的胚盘将发育成雏鸡。胚盘是鸡卵受精后开始发育形成的初始胚胎,在适宜的条件下胚胎发育成雏鸡。
技能训练
本技能训练的主要意图是,以实际问题为背景,训练学生从多角度、多因素来分析问题,并通过量化选择最佳的配制鸡饲料的方法,以培养学生解读图表的能力,综合运用知识分析问题、解决问题的能力。
在解答此问题时,首先引导学生通过阅读题干明确影响鸡产蛋率的两个因素:
(1)鸡的产蛋率与鸡从食物中获取能量的多少和蛋白质量有关;
(2)当鸡取得足够能量时,则停止取食,影响鸡对蛋白质的取食量,从而影响鸡的产蛋率。
第1小问的具体解答过程如下。
首先弄清已知的条件:(1)从题干中可知饲料能量水平为11.9×106焦/千克;(2)通过解读曲线图可知,要达到90%的产蛋率,鸡对蛋白质的采食量应为21.5克/只·日;对饲料的采食量应为111克/只·日。
然后分析求解。设饲料中蛋白质的含量水平为X。列式求出当采食111克的饲料时,蛋白质的含量为多少才能满足鸡取食蛋白质的量为21.5克/只·日。
X×111克/只·日=21.5克/只·日;
即饲料中蛋白质含量为19.4%时,鸡的产蛋率可达到90%。
第2小问的解答过程。
已知条件:(1)由题干中可知,饲料的蛋白质含量为15%;能量水平为11.7×106焦/千克;取食量为101克/只·日。
(2)由(1)可推知鸡对蛋白质取食量为15.2(15%×101克/只·日),通过查曲线图可知在此采食蛋白质量的基础上,鸡的产蛋率约为50%。
(3)由(1)提供的已知条件,通过查表可知鸡的产蛋率约为60%,但要达到这样的产蛋率,饲料蛋白质含量还需提高。
得出结论,即从每日采食蛋白质量预测鸡的产蛋率应为50%。
练习
1.提示:本句诗来自白居易的《钱塘湖春行》,全诗内容是“孤山寺北古亭西,水面初平云脚底;几处早莺争暖树,谁家新(也作春)燕啄春泥。乱花渐欲迷人眼,浅草才能没马蹄;最爱湖东行不足,绿杨荫里白沙堤。”这首诗反映诗人在西湖白沙堤看到的生机勃勃的早春景象。
在诗中“几处早莺争暖树”反映鸟筑巢时的占区行为。莺类栖息在树枝上,常常将巢筑于树上或树洞中,早春气候还冷,莺为筑巢而争占暖树(向阳的树枝)。
“谁家新燕啄春泥”反映燕子的筑巢行为。燕子在选定好筑巢的地点后,用喙衔泥、草秆和草根,混合以自己的唾液,在屋檐下筑成半个碗形的巢。
2.提示:本题为开放性题目,训练学生设计实验的能力,可让学生在讨论的基础上,提出思路、设计实验。下面的实验方案可供参考。
将蛋壳用针扎一个小眼,在小眼处插入注射器的针头,注意小眼和针头间的缝隙,应尽量密实。然后用注射器从这个小眼向里缓缓打气,使蛋壳里的压力增大。过一段时间后,可见蛋壳表面就出现一点一点的液珠,由此说明蛋壳上有小孔。
也可将鲜蛋浸没在40 ℃~50 ℃的温水中,看蛋壳上有小气泡发生。
3.根据生活经验可知表中列出的鸟卵是依次增大,如鸭蛋比鸡蛋大,鸡蛋比鸽蛋大,鸵鸟蛋的大小大约是其他鸟蛋的数倍甚至十几倍。而从表格中列出的各种鸟卵的孵化时间也是逐渐增长,由此可以推测鸟卵孵化的时间长短与卵的大小有关。
4.
生物种类
生殖方式
发育方式
昆 虫
有性生殖、体内受精、卵生
完全变态或不完全变态
两栖动物
有性生殖、体外受精、卵生
多为变态发育。在变态发育中,幼体离不开水
鸟 类
有性生殖、体内受精、卵生
受精卵经过孵化发育成雏鸟,雏鸟发育为成鸟,没有变态发育
昆虫的变态发育,使昆虫一生中不同发育阶段,适应不同的食物和生活环境。两栖动物的受精过程和幼体发育的特征,只适于在有水的环境中生活。鸟卵的结构复杂,胚胎的发育受到良好的保护。此外,鸟类能营巢、孵卵、育雏,这都提高了鸟类对环境的适应能力。
5.有的鸟不筑巢、不孵卵、不育雏,如杜鹃。杜鹃将卵产在其他鸟类(如画眉、鸦雀、寿带鸟和柳莺)的鸟巢内,让这些鸟为其孵卵、育雏。
无论各种鸟的生殖和发育有何特点,在生殖和发育的过程中,鸟必须具有求偶、交配、产卵等行为。
背景资料
课文中图片简介(第18页图Ⅶ-8)
孔雀开屏 绿孔雀属于鸟纲、雉科。为我国云南南部的留鸟,多栖息于山脚一带的河溪或农田附近。绿孔雀雌雄个体的羽色不同,雄性羽色华丽,在繁殖期间雄孔雀通过展示自己漂亮的羽毛来招引雌孔雀,此行为属于求偶行为。
丹顶鹤跳舞 丹顶鹤属于鸟纲、鹤科。常涉于近水浅滩,取食鱼、虫、甲壳类以及蛙等,兼食水草及谷类。在我国黑龙江省嫩江中、下游的沼泽地区营巢繁殖。在繁殖的前期,丹顶鹤以优美的舞姿来招引异性。
织布鸟在筑巢 织布鸟属于鸟纲、文鸟科。织布鸟为我国云南西部及南部西双版纳一带的留鸟,成群栖息于山麓或低丘地带,食谷粒和昆虫。织布鸟的鸟巢上端有柄,悬挂在树枝或棕榈叶上,再取纤维由雌雄协力缝合而成。昔人以其缝时内牵外引,状似织布,故名织布鸟。
雌雄鸟在交配 翠鸟属于鸟纲、翠鸟科。常栖息于溪涧边,以鱼为食,营巢在岸旁洞穴中,主要分布于我国中部和南部,为留鸟。
图Ⅶ-8中下方两图分别为鸽在孵卵、橙澳(又名橘燕)在给雏鸟喂食。
动物的繁殖行为
繁殖行为是指与动物繁殖有关的行为,主要包括雌雄两性的识别、占有繁殖的空间、求偶、交配、孵卵、育雏等。
1.求偶行为
求偶是动物繁衍的前奏,也是动物种群自我选育、优育的基础。不同的鸟类有各自的求偶行为。如善鸣的雀形目鸟类在枝头跳跃、欢叫以吸引异性;鹤类则翩翩起舞,以优美的舞姿来赢得对方的好感;羽毛华丽的雄孔雀,光彩照人,相互展示漂亮的羽毛以招引雌性,等等。求偶行为对保护种群的优良素质,更好地适应自然环境,具有重要的意义,主要表现在以下几点。
(1)每种动物的求偶行为都有物种的特异性,即使是很相近的物种也有细微的差异,这可以避免不同动物的种间杂交。种间杂交在相近物种之间也有时发生,如马和驴杂交生骡,狮和虎也能杂交产仔,但这种情况大多是发生在人工喂养的特殊环境下。
(2)求偶行为会刺激对方神经的兴奋,并激发与生殖有关的内分泌腺的分泌活动,以协调雌雄双方的排卵和排精,提高受精率。
(3)求偶行为使雌雄双方有更多选择机会,使后代获得良好的遗传基因组合。求偶不成的,常常是群体中的弱者。例如鹿科动物,雄性为争夺配偶而斗殴,失败的弱者,多为幼小刚成年或年老体衰者、瘦弱有病者,它们不被雌鹿选中,对物种的繁衍有利。
2.筑巢行为
筑巢是鸟类繁殖活动中的一个显著特点。鸟类的繁殖一般开始于筑巢活动而结束于幼鸟离巢。鸟巢在鸟的生殖和发育中的作用主要有以下几点。
(1)鸟巢能防止卵滚散和使卵集成团堆状。保持卵成团堆状,对一次孵卵数较多的鸟类尤为重要,如果全窝卵都保持在亲鸟的身体下面,胚胎就可在亲鸟体温作用下进行发育。
(2)鸟巢利于亲鸟喂养雏鸟和躲避敌害。由于很多鸟类能把巢筑在非常隐蔽的地方,再加上有些伪装,使鸟巢较难被天敌发现。还有些鸟充分利用它们的飞行优势,把巢筑在悬崖绝壁上或高高的树梢细枝杈间,使得各种天敌即使发现了它们的巢,也可望而不可及。
(3)鸟巢能保持卵和雏鸟发育所需的最适温度。对于晚成鸟的雏鸟来说,在刚孵出的头几天,体温还不能恒定,很容易随着环境温度的变化而变化,因而需要亲鸟像孵卵时那样经常暖着它们,而鸟巢起着减缓热量散失的作用。如树洞巢高于环境温度 1℃~7 ℃。
(4)筑巢行为利于鸟类繁殖行为的进行。鸟巢和鸟类的筑巢活动,对于已经配对的鸟类来说,是刺激它们的性生理活动的重要因素。特别是鸟类在开始建巢或在自己窝内时,由视觉和触觉等器官所发出的信号,通过脑的综合,能促进体内雌激素的加速分泌,从而使体内的卵细胞迅速成熟并且排出,使繁殖行为不至于中断。很多鸟类是认巢不认卵,它们一见到自己的巢就回去孵卵,即使把鸟巢中的卵换成玻璃球或石头子,有些鸟也全然不顾地照孵卵不误。但如果毁掉了它的巢窝,孵卵行为就立即终止。
羊膜、羊水和胚胎
陆生脊椎动物是由水生脊椎动物演化来的,其胚胎发育仍然需要一个水环境,羊膜卵的出现为陆生动物卵的发育提供了结构保障。下面以鸡的羊膜卵为例来说明。
受精卵在胚胎发育过程中,发生三个胚膜包裹胚胎。在最外层的是绒毛膜(图3),紧贴卵壳内,可以帮助胚胎与外界进行气体交换。内层称为羊膜,羊膜腔中充满着液体,称为羊水,胚胎浸在羊水中,相当于泡在一个专用的小水池中,可以保护胚胎免于干燥和各种机械损伤。尿囊膜包裹尿囊,在尿囊中存放着胚胎的排泄废物──含氮废物。
羊膜和羊水保证了胚胎发育所需的水环境,使动物的个体发育完全摆脱了对水的依赖,增强了对陆地环境的适应性。根据羊膜的有无,脊椎动物分为无羊膜类和有羊膜类,鱼类、两栖类为无羊膜类,爬行类、鸟类和哺乳类为有羊膜类。羊膜类脊椎动物是真正的陆生脊椎动物。
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