Биология и медицина
Биогенетический закон
Биогенетический закон был сформулирован Э.Геккелем: «Онтогенез есть быстрое и краткое повторение филогенеза (исторического развития вида)». Геккель утверждал, что филогенез есть причина онтогенеза: идивидуальное развитие полностью обусловлено историей развития вида. В дальнейшем эти взгляды были частично отвергнуты наукой, а частично видоизменены и дополнены.
Немецкие ученые Ф. Мюллер и Э. Геккель во второй половине XIX в. установили закон соотношения онтогенеза и филогенеза, который получил название биогенетического закона. Согласно этому закону, каждая особь в индивидуальном развитии ( онтогенезе ) повторяет историю развития своего вида ( филогенез ), или, короче, онтогенез есть повторение филогенеза.
В разработке теории онтогенеза выдающуюся роль сыграли исследования академика А.Н. Северцова. Он доказал, что изменения исторического развития обусловлены изменениями хода зародышевого развития. Наследственные изменения затрагивают все стадии жизненного цикла, в том числе и зародышевый период. Мутации, возникающие в ходе развития зародыша, как правило, нарушают взаимодействие в организме и ведут к его гибели. Однако мелкие мутации могут оказаться полезными и тогда сохранятся естественным отбором. Они передадутся потомству, включатся в историческое развитие, влияя на его ход.
Обычно эмбриональные стадии развития изменяются в процессе эволюции не так значительно, как взрослые животные. Поэтому при сравнении эмбрионов и личинок даже далеких друг от друга животных между ними нередко обнаруживается большое сходство, свидетельствующее о родстве.
Особенный интерес для эволюционной зоологии представляют рекапитуляции, т.е. повторения в ходе индивидуального развития характерных особенностей строения более или менее отдаленных предков. Приведем лишь один классический пример. Систематическое положение и происхождение асцидий (Ascidiae), ведущих сидячий образ жизни, долгое время были совершенно неясны, и только знаменитое исследование А. О. Ковалевского (1866) по развитию этих животных окончательно решило вопрос. Из яйца асцидий выходит свободноплавающая хвостатая личинка, сходная по плану строения с хордовыми (Chordata). Во время метаморфоза осевшей на дно личинки хвост с хордой и мускулатурой и органы чувств исчезают, нервная трубка редуцируется до степени небольшого нервного узелка, происходит усиленное разрастание брюшной поверхности тела, образуются сифоны и т.д., т.е. появляются особенности организации, связанные с сидячим образом жизни. Сформированная молодая асцидия не имеет уже почти ничего общего с другими хордовыми животными. В этом примере личинка своей организацией рекапитулирует (повторяет) главные черты строения свободноплавающего предка. Так было найдено естественное место асцидий в системе животного царства.
medbiol.ru
Немецкие ученые Ф. Мюллер (1828) и Э. Геккель (1866) установили закон соотношения онтогенеза и филогенеза, который получил название биогенетического закона. Согласно этому закону, онтогенез всякого организма есть краткое повторение (рекапитуляция) основных этапов филогенеза вида, к которому данный организм принадлежит. Э. Геккель и Ф. Мюллер считали, что последовательные изменения формы особи на протяжении индивидуального развития обусловлены филогенезом, т. е. развитием того рода, к которому принадлежит данный вид животного. Согласно биогенетическому закону, зародыши систематически вышестоящих животных похожи на взрослых нижестоящих предков. Эволюция осуществляется благодаря прибавлению новых стадий в конце развития.
Биогенетический закон находит множество подтверждений в данных сравнительной анатомии, эмбриологии и палеонтологии. Напр., у зародышей птиц и млекопитающих на определённой стадии эмбрионального развития появляются зачатки жаберного аппарата. Это объясняется тем, что наземные позвоночные произошли от дышавших жабрами рыбообразных предков.
Однако за короткий период индивидуального развития особь не может повторить все этапы эволюции, которая совершалась тысячи или миллионы лет. Поэтому повторение стадий исторического развития вида в индивидуальном развитии особи происходит в сжатой форме, с выпадением ряда этапов. Кроме того, эмбрионы имеют сходство не со взрослыми формами предков, а с их зародышами. Так, в онтогенезе млекопитающих имеется этап, на котором у зародышей образуются жаберные дуги. У зародыша рыбы на основании этих дуг образуется орган дыхания — жаберный аппарат. В онтогенезе млекопитающих повторяется не строение жаберного аппарата взрослых рыб, а строение закладок жаберного аппарата зародыша, на основе которых у млекопитающих развиваются совершенно иные органы.
Опираясь на биогенетический закон и используя данные эмбриологии, можно воссоздавать ход исторического развития тех или иных групп организмов. Это особенно важно в тех случаях, когда для какой-либо группы неизвестны ископаемые остатки предковых форм, т. е. при неполноте палеонтологической летописи. Приведем лишь один классический пример. Систематическое положение и происхождение асцидий (Ascidiae), ведущих сидячий образ жизни, долгое время были совершенно неясны, и только знаменитое исследование А. О. Ковалевского (1866) по развитию этих животных окончательно решило вопрос. Из яйца асцидий выходит свободноплавающая хвостатая личинка, сходная по плану строения с хордовыми (Chordata). Во время метаморфоза осевшей на дно личинки хвост с хордой и мускулатурой и органы чувств исчезают, нервная трубка редуцируется до степени небольшого нервного узелка, происходит усиленное разрастание брюшной поверхности тела, образуются сифоны и т.д., т.е. появляются особенности организации, связанные с сидячим образом жизни. Сформированная молодая асцидия не имеет уже почти ничего общего с другими хордовыми животными. В этом примере личинка своей организацией рекапитулирует (повторяет) главные черты строения свободноплавающего предка. Так было найдено естественное место асцидий в системе животного царства.
Особенный интерес для эволюционной зоологии представляют рекапитуляции, т.е. повторения в ходе индивидуального развития характерных особенностей строения более или менее отдаленных предков. Типичный пример рекапитуляции приводит академик А.Н. Северцов в своей книге «Морфологические закономерности эволюции», изданной в 1913 г. в Германии. У современных бесхвостых амфибий во взрослом состоянии большая и малая берцовая кости срослись между собой, а у головастиков они разделены. У стегоцефалов, от которых произошли современные амфибии, тоже имелись две отдельные берцовые кости. Следовательно, наличие раздельных берцовых костей у головастиков можно рассматривать как рекапитуляцию одного из признаков задних конечностей, свойственных предковому скелету.
Рекапитуляция не ограничивается морфологическими признаками. Их можно выявить и при онтогенетическом становлении функций различных органов и тканей. Известно, что в процессе эволюции позвоночных постепенно утрачивались ферменты, необходимые для расщепления мочевой кислоты. Так, у некоторых рептилий и птиц конечный продукт азотистого обмена — мочевая кислота, у земноводных и большинства рыб — мочевина, а у первичновидных беспозвоночных — аммиак. Оказалось, что зародыш птиц на ранних стадиях развития выделяет аммиак, на более поздних — мочевину и только на последних стадиях — мочевую кислоту. Сходным образом у головастиков конечный продукт обмена составляет аммиак, а у лягушек — мочевина.
Проявлению в неизменном виде первобытных, древних, палингенетических признаков (от греч. palaios — древний; палингенезы — признаки, перешедшие в онтогенез животного из его филогенеза) мешают ценогенезы — разнообразные признаки, возникшие в онтогенезе как приспособление к условиям жизни зародышей личинок и взрослых животных. Примером ценогенезов могут служить амнион, хорион, аллантоис Amniota, громадные прядильные железы личинок насекомых и др.
Дальнейшие эмбриологические исследования (А.Н. Северцов, И.И. Шмальгаузен) показали, что в теории Мюллера-Геккеля было много упущений, и главное из них заключалось в том, что история взрослого организма рассматривалась в отрыве от истории эмбриона. Несмотря на это, нельзя недооценивать огромное значение биогенетического закона в развитии эволюционного учения.
Современные эмбриологические исследования показали, что закон верен лишь в общих чертах.
— Нет ни одной стадии в развитии, на которой зародыш полностью повторял бы строение какого-либо предка по филогенезу;
— В онтогенезе повторяется строение не взрослых стадий предков, а их эмбрионов. Например, зародыш млекопитающих никогда целиком не повторяет строение рыбы, но на определенной стадии развития у него закладываются жаберные щели и жаберные артерии.
helpiks.org
Конспект урока по биологии на тему:Индивидуальное развитие организмов. Биогенетический закон.
Успейте воспользоваться скидками до 50% на курсы «Инфоурок»
План-конспект урока
Составитель: учитель географии и экологии МК Заречной СОШ Белова А.В.
Тема урока: Индивидуальное развитие организмов. Биогенетический закон.
Цель урока: сформировать представление о процессе онтогенеза и различных факторах окружающей среды, влияющих на изменения развития зародыша.
Образовательная: создать условия для восприятия, осмысления и первичного закрепления знаний учащихся об особенностях индивидуального развития организмов.
Развивающая: содействовать развитию у учащихся таких мыслительных операций как анализ, сопоставление, обобщение, прогнозирование; создать условия для развития коммуникативных способностей учащихся самостоятельности овладения знаниями.
Воспитательная: актуализировать личностный смысл учащихся к изучению данной темы и обеспечить дальнейшее развитие рефлексивных умений учащихся.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Форма работы: фронтальная.
Учебно-наглядный комплекс: Каменский А.А. Биология. Введение в общую биологию и экологию. 9 класс. – М.: Дрофа, 2011.
Термины и понятия: онтогенез, эмбриональный период (эмбриогенез), постэмбриональный период, дробление, бластомеры, бластула, первичная полость тела, гаструла, эктодерма, энтодерма, первичная кишка, первичный рот, мезодерма, нейрула, нервная трубка, прямое развитие, непрямое развитие, закон зародышевого сходства, биогенетический закон, филогенез.
Организационный момент (3 мин.). Приветствие классу и проверка готовности к уроку.
Актуализация опорных знаний (5 мин.).
Где развивается зародыш млекопитающих? (у млекопитающих оплодотворение внутреннее, зародыш развивается в особом органе самки – матке).
Что такое зигота? (однодольная яйцеклетка, имеет диплоидный набор хромосом).
Мотивационный момент (3 мин.).
Изучение нового материала (23 мин.).
Понятие онтогенеза. При половом размножении животных и растений преемственность поколений обеспечивается только через половые клетки. Половые клетки несут в себе всю наследственную информацию, определяющую ход развития будущего организма. Онтогенез от греч. о ntos – сущее, genesis – происхождение . Поэтому онтогенез можно определить, как процесс реализации генетической информации, полученной от родителей. Индивидуальное развитие начинается с момента слияния сперматозоида и яйцеклетки, и образования зиготы и заканчивается смертью организма. Онтогенез делится на два периода: 1) эмбриональный (от греч. е mbrion – зародыш) – с момента образования зиготы до рождения ( у млекопитающих) или же выхода из яйцевых оболочек (у птиц); 2) постэмбриональный – от выхода из яйцевых оболочек или рождения до смерти организма (на доске СХЕМА 1.).
период развития период развития
Эмбриональный период. Эмбриональное развитие состоит из трёх основных этапов: 1) дробление, в результате которого образуется многоклеточный зародыш; 2) гаструляция в процессе которой возникают первые эмбриональные ткани – эктодерма и энтодерма, а зародыш становится двухслойным; 3) стадия первичного органогенеза образование комплекса осевых органов зародыша – нервной трубки, хорды, кишечника. ( Ученики открывают учебник на странице 94-95 рисунок 48, выполняют в тетради зарисовку стадий развития и их краткое описание).
Постэмбриональный период. В момент рождения или выхода организма из яйцевых оболочек заканчивается эмбриональный и начинается постэмбриональный период развития, развитие может быть прямым или сопровождаться превращением (метаморфозом). При прямом развитии из яйцевых оболочек или из тела матери выходит организм небольших размеров, но в нём заложены все основные органы свойственные взрослой особи. Постэмбриональное развитие сводится в основном к росту и половому созреванию.
При развитии с метаморфозом из яйца выходит личинка обычно устроенная проще взрослого организма (животного), со специальными органами, отсутствующими во взрослом состоянии. Личинка питается, растёт, и со временем личиночные органы заменяются органами свойственными взрослым животным (например, бабочки, лягушки).
Сходство зародышей. Все многоклеточные организмы развиваются из оплодотворённого яйца. Процессы развития зародышей у животных, относящихся к одному типу, во многом сходны.
См. рис 49 срт.98. Давайте проследим сходство между зародышами представителей различных классов позвоночных. На более ранних стадиях развития отмечаются удивительно похожие контуры тела, наличие хвоста и зачатков конечностей, сходная форма головы, по бокам глотки – жаберные карманы. Эти факты подтверждают справедливость сформированного, К. Бэром закона зародышевого сходства: «Эмбрионы обнаруживают уже начиная с самых ранних стадий известное общее сходство в пределах типа».
Различие зародышей. По мере развития черты сходства между зародышами ослабевают и видно, к каким классам относятся зародыши. Расхождение признаков зародышей в процессе развития называется эмбриональной дивергенцией и объясняется историей данного вида, отражая эволюцию той или иной систематической группы животных.
Биогенетический закон. Во второй половине XIX в. немецкие учёные Ф.Мюллер и Э. Геккель установили так называемый биогенетический закон: «Каждая особь в индивидуальном развитии (онтогенезе) кратко повторяет историю развития своего вида (филогенеза)», или короче: «Онтогенез есть краткое повторение филогенеза».
Биогенетический закон подвергся дальнейшей разработке и уточнениям со стороны многих учёных. Известный русский учёный А.Н. Северцев внёс важное дополнение в этот закон. А.Н. Северцев показал, что в онтогенезе не только выпадают некоторые стадии, но и возникают такие изменения органов, которых не было у зародышей предков. Не надо забывать , что биогенетический закон распространяется и на растения.
Как это происходит? Мутация возникает у организма в течение всей его жизни, как во взрослом состоянии, так и у зародыша. Если они крупные и нарушают ход зародышевого развития, зародыш гибнет; мелкие же могут оказаться полезными взрослому организму в борьбе за существование.
Биологический закон имеет очень важное значение, поскольку свидетельствует об общих предках животных, относящихся к различным систематическим группам. Он позволяет использовать данные эмбриологии для воссоздания хода филогенеза.
Закрепление нового материала (8 мин.).
Что такое прямое развитие и развитие с метаморфозом?
Приведите примеры древних признаков у животных?
Сформулируйте биогенетический закон?
Подведение итогов урока (2 мин.).
Сегодня на уроке рассмотрели тему: Индивидуальное развитие организмов. Биогенетический закон. Изучили понятие онтогенез, эмбриональный и постэмбриональный период развития, а также познакомились с биогенетическим законом.
infourok.ru
БИОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ЗАКОН
Смотреть что такое «БИОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ЗАКОН» в других словарях:
Биогенетический закон — Геккеля Мюллера (также известен под названиями «закон Геккеля», «закон Мюллера Геккеля», «закон Дарвина Мюллера Геккеля», «основной биогенетический закон»): каждое живое существо в своем индивидуальном развитии (онтогенез) повторяет в известной… … Википедия
биогенетический закон — (в психологии) (от греч. bios жизнь и genesis происхождение) перенос на психическое развитие ребенка соотношения, установленного немецкими естествоиспытателями Ф. Мюллером и Э. Геккелем между онтогенезом (индивидуальным развитием организма) и… … Большая психологическая энциклопедия
БИОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ЗАКОН — (от греч. bios – жизнь и genesis – происхождение) впервые сформулированное Фрицем Мюллером и Эрнстом Геккелем положение о том, что ряд форм, которые живое существо проходит в процессе своего индивидуального развития от яйцеклетки до развитого… … Философская энциклопедия
БИОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ЗАКОН — Закон Геккеля, состоящий в том, что отдельные особи в индивидуальном развитии своих форм проходят те же стадии, какие прошли предки этого организма, составляющие вид, т. е. онтогения (развитие особи) повторяет филогению (развитие вида). Словарь… … Словарь иностранных слов русского языка
Биогенетический закон — * біягенетычны закон * biogenetic law см … Генетика. Энциклопедический словарь
БИОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ЗАКОН — БИОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ЗАКОН, формулированный Эрнстом Геккелем (Haeckel), устанавливает закономерное соотношение между индивидуальным развитием организма (онтогенезом) и развитием данной формы в течение эволюционного процесса (филогенезом).… … Большая медицинская энциклопедия
БИОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ЗАКОН — закон, согласно которому онтогенез в сокращенном виде повторяет некоторые фазы, пройденные данной группой организмов в филогенезе. Сформулирован Э. Геккелем (1866). Явление установлено Ф. Мюллером (1864), поэтому Б. з. иногда называют законом… … Экологический словарь
БИОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ЗАКОН — обобщение, согласно которому индивидуальное развитие особи (онтогенез) является как бы кратким повторением (рекапитуляцией) важнейших этапов эволюции (филогенеза) группы, к которой эта особь относится. Установлен Ф. Мюллером (1864) и… … Большой Энциклопедический словарь
Биогенетический Закон — теоретическая модель, предложенная Ф. Мюллером и Э. Геккелем, согласно которой в индивидуальном, прежде всего эмбриональном, развитии высших организмов происходит закономерное повторение ( рекапитуляция ) признаков, свойственных их биологическим… … Психологический словарь
БИОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ЗАКОН — (теория рекапитуляции), принцип, заключающийся в том, что в период эмбрионального развития организм проходит через стадии, соответствующие стадиям эволюционного развития таких организмов … Научно-технический энциклопедический словарь
dic.academic.ru
Конспект урока по общей биологии по теме «Биогенетический закон Ф. Мюллера и Э. Геккеля, онтогенез растений».
Биогенетический закон Ф. Мюллера и Э. Геккеля, онтогенез растений.
обучающие: выявить общие закономерности развития на примере сравнения эмбрионов хордовых животных проследить закон зародышевого сходства, биогенетический закон.
развивающие: продолжить формирование умения сравнивать, анализировать, выделять главное, обобщать и делать выводы.
воспитательные: воспитывать познавательный интерес к предмету.
Оборудование: презентация, таблицы, рабочие карты
Проверка знаний: устно
Что такое онтогенез?
Как происходит образование бластулы?
Как образуется гаструла?
Какие процессы происходят на стадии органогенеза?
Что развивается из эктодермы?
Какие органы и системы развиваются из энтодермы?
Перечислите органы развивающиеся из мезодермы?
Какое развитие называется постэмбриональным?
Чем отличается прямое развитие от непрямого?
Какое развитие называется эмбриональным?
Рассмотрите зародыши позвоночных на ранних стадиях развития.
Какую можно выявить закономерность?
О чем говорит сходство зародышей у различных позвоночных животных?
Учащиеся определяют тему и цели урока.
Сам. работа с текстом учебника
Составьте ответы на следующие вопросы:
Как происходит эмбриональная дивергенция?
Какой закон сформулировал К . Бэр?
Каково основное содержание биогенетического закона?
Каковы современные представления о биогенетическом законе?
Как происходит онтогенез растений? Составьте схему.
Каково значение биогенетического закона?
Все многоклеточные организмы развиваются из оплодотворённого яйца. Процессы развития зародышей у животных, относящихся к одному типу, во многом сходны. На более ранних стадиях развития отмечаются удивительно похожие контуры тела, наличие хвоста и зачатков конечностей, сходная форма головы, по бокам глотки – жаберные карманы. Эти факты подтверждают справедливость сформированного, К. Бэром закона зародышевого сходства: «Эмбрионы обнаруживают уже начиная с самых ранних стадий известное общее сходство в пределах типа».
Биогенетический закон . Во второй половине XIX в. немецкие учёные Ф.Мюллер и Э. Геккель установили так называемый биогенетический закон: «Каждая особь в индивидуальном развитии (онтогенезе) кратко повторяет историю развития своего вида (филогенеза)», или короче: «Онтогенез есть краткое повторение филогенеза».
Биогенетический закон подвергся дальнейшей разработке и уточнениям со стороны многих учёных. Известный русский учёный А.Н. Северцов внёс важное дополнение в этот закон. А.Н. Северцов показал, что в онтогенезе не только выпадают некоторые стадии, но и возникают такие изменения органов, которых не было у зародышей предков. Не надо забывать , что биогенетический закон распространяется и на растения.
Мутация возникает у организма в течение всей его жизни, как во взрослом состоянии, так и у зародыша. Если они крупные и нарушают ход зародышевого развития, зародыш гибнет; мелкие же могут оказаться полезными взрослому организму в борьбе за существование.
Биогенетический закон имеет очень важное значение, поскольку свидетельствует об общих предках животных, относящихся к различным систематическим группам. Он позволяет использовать данные эмбриологии для воссоздания хода филогенеза.
После подготовки учащиеся отвечают на поставленные вопросы
Благодаря митозу число хромосом в клетках тела:
а) удваивается б) уменьшается вдвое
в) оказывается одинаковым г) изменяется с возрастом
Сущность мейоза состоит:
а) в образовании клеток с диплоидным набором хромосом
б) удвоении количества ДНК в клетках тела
в) восстановлении полного набора хромосом в клетках
г) образовании гамет с гаплоидным набором хромосом
В ядре яйцеклетки животного содержится 16 хромосом, а в ядре сперматозоида этого животного :
а) 24 хромосомы б) 8 хромосом в) 16 хромосом г) 32 хромосомы
Какая последовательность этапов индивидуального развития характерна
для бабочки капустной белянки?
а) яйцо → бабочка
б) яйцо → бабочка → личинка
в) яйцо → личинка → куколка → бабочка
г) яйцо → куколка → личинка → бабочка
Процесс индивидуального развития организма:
Последовательность фаз митоза следующая:
а) профаза, телофаза, анафаза, метафаза
б) профаза, метафаза, телофаза, анафаза
в) профаза, метафаза, анафаза, телофаза
г) профаза, телофаза, метафаза, анафаза
6. Бесполое размножение широко распространено в природе, так как способствует
а) быстрому росту численности популяции
б) возникновению изменений у особей вида
в) появлению модификационной изменчивости
г) приспособлению организмов к неблагоприятным условиям среды.
7. При каком способе размножения генотип потомства является точной копией генотипа родителей?
а) половом б) семенном в) вегетативном г) с участием гамет.
8.Благодаря кроссинговеру происходит
а)уменьшение числа хромосом вдвое
б)увеличение числа хромосом вдвое
в)обмен генетической информацией между гомологичными хромосомами
г)увеличение числа гамет
9)Процесс зародышевого развития организма:
а) филогенез б) клеточный цикл в) онтогенез г) эмбриогенез
10.Характеристика гамет — яйцеклеток:
содержат гаплоидный набор хромосом
запас питательных веществ отсутствует
содержат диплоидный набор хромосом
запас питательных веществ в цитоплазме (желток)
Подведение итогов. Взаимопроверка ответов и взаимооценивание за урок в парах.
Домашнее задание: § 39 стр.199-201, подобрать ответы