师:同学们好,非常高兴能和大家相聚在今天的生物课堂,一起学习第二十一章第三节《昆虫的生殖与发育》第一课时——家蚕的生殖与发育。本节课我们要达成以下学习目标:一、通过观察和饲养家蚕等实践活动,举例说出昆虫完全变态发育的过程和概念;二、举例说出昆虫在人类生活生产中的作用,关注生物科学技术在社会发展中的作用。接下来,我们通过一组图片,感受一下昆虫世界的丰富多彩。
(图片欣赏完毕)
师:欣赏完图片,我们把目光转移到左边的数据。目前,世界上已发现的昆虫种类数目超过100万,可能还有几百万种等待人类发现,每年发现的新品种约7000个。在我国,昆虫种类占世界已知种类的十分之一。昆虫不仅种类多,同一种昆虫的个体数目也很多,有的甚至大得惊人,比如一个蚂蚁群可多达50万只个体。通过这组令人惊讶的数据,我们可以看出昆虫有两多:一是种类多,二是数量多。
在八年级上学期的学习中,我们已知昆虫是地球上数量最大的动物群体。那么,为何看似不起眼的昆虫能成为动物界最大的家族呢?这会不会和它的生殖与发育有关?今天,我们就以家蚕为代表,学习昆虫的生殖与发育。一提到家蚕,就离不开丝绸,家蚕吐出的丝能织出精美的绸缎。我国曾以养蚕、缫丝著称于世,小小的家蚕与中华文明紧密相连。我国的丝绸之路是古代连接中西方的商道,促进了中外商业和文化的交流。2013年9月,国家主席习近平提出建设新丝绸之路经济带的战略构想,“一带一路”的建设为中国和全球均衡可持续发展增添了新动力、提供了新平台。可见,小小的家蚕承载着深厚的意义。
相信很多同学都有饲养家蚕的经历,没养过的同学,老师建议课下实践一下。实践过程中要注意观察,及时记录实验现象,探究以下四个问题,这也是我们这节课的主要任务:一、家蚕的生殖方式及其特点是什么?二、家蚕在生长过程中为什么要蜕皮?三、家蚕的一生经历了哪几个时期?四、家蚕的发育有什么特点?接下来,我们带着这四个问题走进家蚕的一生。
家蚕是以桑叶为食的吐丝昆虫,又称桑蚕。从生物学角度,蚕属于完全变态昆虫,一生要经过卵、幼虫、蛹、成虫四个形态和发育阶段。雌雄蛾完成交配后不久,雌蛾就会产卵,卵可分为休眠卵或不休眠卵两种。这些卵约经10天可孵化,刚孵出的蚕体色黑,身上长满黑毛,形似蚂蚁,故称为蚁蚕,也称一龄蚕。
一龄蚕体型很小,长约2毫米,宽约0.5毫米。吃桑叶后身体变白色,约经4 - 5天食桑即发育停止,食桑行动迟缓,头部肥大,体皮紧张,固定不移,进入眠期约一天时间。旧皮自头部开裂后脱旧皮,20层约经3天,30层约经4 - 5天,40层约经4 - 5天,5龄蚕约经6 - 8天。食桑5龄末期逐渐停止食桑,蚕体缩收,呈半透明状,此时称为熟蚕。熟蚕自头部吐丝,以S型左右摇摆,吐丝结茧,由外往内约经3天吐丝完毕,接着在茧中再脱皮化蛹。茧壳对蛹体有保护作用。蚕在蛹期不食不动,外观上没有形态变化,但体内却在剧烈蜕变,蛹期约经15天,羽化为蛾。蚕蛾能分泌一种碱性的汁液,侵蚀蚕茧,由头部从茧内钻出,羽化的蚕蛾当天就可交配、产卵。卵呈扁平椭圆形,刚产下的卵为白色或淡黄色,随时间推移,卵色逐渐变深,为固有紫色。蚕蛾的形状似蝴蝶,全身披着白色鳞毛,翅膀脆弱,已失去飞翔能力。一只母蛾可产350 - 500粒蚕卵,蚕蛾产卵后经数天死亡,结束蚕的一生。
(视频播放完毕)
师:视频看完了,相信同学们心里已经有了问题的答案。我们一起来看问题一,家蚕的生殖方式及其特点是什么?在前两节的学习中,我们了解了无性生殖和有性生殖的概念。大家看这幅图,图中雌蛾和雄蛾正在交配,进行体内受精,随后雌蛾会产卵。像家蚕这种经过两性生殖细胞,即精子和卵细胞结合形成受精卵,再由受精卵发育成新个体的生殖方式就是有性生殖。我们总结一下它的生殖特点:雌雄异体、体内受精。
问题二,家蚕在生长过程中为什么要蜕皮呢?在视频中我们观察到家蚕在发育过程中要经过4次蜕皮,而且每增加一龄就会褪去一层皮。同学们对比一下这5幅图,除了蜕皮,家蚕还发生了什么变化?敏锐的同学已经发现,家蚕的体型变化也很大。原来蚕的幼虫在生长发育过程中,它的表皮跟不上身体长大的速度,当蚕的身体长大受到限制时,就要进行蜕皮。
解决了前两个问题,我们继续看问题三,家蚕的一生经历了哪几个时期呢?老师为家蚕制作了一份相册,记录它的成长。第一张照片中有一些扁平的椭球形小颗粒,这是什么?对,是雌蛾产下的卵。卵经过孵化成长为蚁蚕,它还有个名字叫一龄蚕,因外形酷似蚂蚁得名。随着食桑,蚕的体型不断变大,每褪去一次皮,就增加一龄,成长为二龄蚕、三龄蚕、四龄蚕。第6幅图中是什么?原来是幼虫在生长过程中穿小了的旧衣服。终于,它发育为体型肥大的5龄蚕。接下来这幅图,同学们知道它在做什么吗?老师想到一个成语,作茧自缚。5龄蚕末期,蚕会通过头部吐出丝将自己包裹起来,大约经过3天完成结茧任务。那么在茧中是什么情景呢?下面一张照片揭晓答案,这时幼虫化为蛹,在茧中不吃不动,别看外部没什么变化,但体内却在进行剧烈的蜕变。终于,蚕蛾破茧而出,大家观察一下羽化后的蚕蛾在形态上和哪种昆虫相似?对,是蝴蝶。接下来雌雄蛾就要履行繁衍后代的职责。然而,雄蛾在交配完后生命走到终点,雌蛾产完卵后也会死亡。
相册看完了,我们总结一下家蚕的一生。个体发育的起点是卵,卵经过孵化变为幼虫,幼虫经过4次蜕皮后进入蛹期,蛹成长为成虫。此时雌雄蛾进行交配,产生新的卵延续生命。所以家蚕的一生经过卵、幼虫、蛹、成虫四个形态和生理机能完全不同的发育阶段。
我们来到问题四,家蚕的发育有什么特点?请同学们重点思考家蚕的幼虫和成虫在形态结构、生活习性上是否相同?为了更直观比较,我们以表格形式罗列出它们的形态特点和生活习性。
