Конспект урока по теме «Мейоз».

Конспект урока по теме «Мейоз».

Цель урока: формирование знаний о механизме процесса, лежащего в основе полового размножения – мейозе.

 Задачи: 

·         сформировать знания о половом делении клеток – мейозе, его биологическом значении;

·         изучить механизм деления клеток;

·         развить умения сравнивать, анализировать, структурировать информацию, высказывать и аргументировать своё мнение;

·         развить интерес к предмету, содействовать формированию  познания природы на уровне микромира;

Оборудование: учебник, карточки – задания (схема мейоза), слайд - презентация, проектор, экран. 

Тип урока: комбинированный

 

Ход урока

1.    Организационный момент

Учитель проверяет готовность учеников к уроку, отмечает отсутствующих.

2.    Аукцион знаний

·         Терминологическая разминка:

Дайте определение понятиям: ген, геном, генотип, генофонд, фенотип, кариотип

Задание № 1

Что представлено на диаграмме? Укажите количество хромосом и ДНК.

Вопрос 1: Какой период интерфазы самый важный?

Вопрос 2: Что такое точка рестрикции?

·         Фронтальный опрос:

1.    Что такое клеточный цикл?

2.    Из каких периодов складывается КЦ?

3.    Что представляет собой интерфаза?

4.    Что представляет собой деление клетки – митоз.

5.    Чем представлен наследственный аппарат во время интерфазы и митоза.

Задание № 2

Постройте отрезок комплементарной цепи ДНК. Посчитайте количество образовавшихся водородных связей. Для какой фазы митоза это характерно.

А-Т-Г-Ц-Ц-А-Г-Т-А-Т-А-Т-Ц-А-Г

Задание №3

·         1 вариант. Существуют организмы, клетки которых содержат тройной набор хромосом (триплоидные организмы – 3п). Мейоз у таких организмов происходит с нарушениями. Объясните причину нарушений мейоза у триплоидных организмов.

·         2 вариант. Встречается такое явление, при котором после репликации хромосом деление клеток не происходит, - эндомитоз (например, в клетках печени). Каковы последствия эндомитоза? Какое биологическое значение может иметь этот процесс?

·         3 вариант. Учёные провели исследования митоза: оказалось, что у животных, ведущих ночной образ жизни, в большинстве органов максимум митозов приходится на утро и минимум – на ночное время. У дневных животных максимум наблюдается в вечернее время, а минимум – днём. Проанализируйте этот факт.

·         Работа с дополнительной информацией: Какие два варианта гибели клетки вы знаете?   (Апоптоз, некроз, онкоз)

Классификация форм клеточной гибели-- «клеточный суицид»

Физиологическая (естественная)

Насильственная

Возрастная (старческая).

II. Механизм гибели клетки       Апоптоз  . Онкоз.  Некроз

Различают три формы апоптоза:

Естественный (физиологический)

Индуцированный (форсированный)

Апоптоз клеток в стареющем организме

Различают следующие формы индуцированного апоптоза:

Апоптоз дистресса

Инфекционно-токсический апоптоз

Неинфекционно-токсический апоптоз (в частности, лекарственный апоптоз)

Апоптоз ишемии

Апоптоз гиперчувствительности

Радиогенный апоптоз

Термогенный апоптоз.

 Некроз

                 I Прямой некроз

Травматический некроз

Токсический некроз

                 II. Непрямой некроз

Инфаркт (ангиогенный, или сосудистый, некроз)

Трофоневротический некроз

Аллергический некроз

Коагуляционный (сухой) некроз

Колликвационный (влажный) некроз

Инфаркт

Гангрена

Итоговый вопрос: Каково биологическое значение митоза?

3.    Формулировка темы и цели урока учащимися.

Учитель читает стихотворение, ученики думают над формулировкой темы и цели урока.

«Отчего же у меня
Есть черты от Па и Ма?
Кто же в этом виноват?
Хромосомный аппарат
Как же это происходит
В хромосомном хороводе?
Удвоение, сближение,
Перекрёст и расхождение.
А ответ на все вопросы
В двух делениях !»

Тема урока: Мейоз – редукционное деление клетки.

Цель урока: сформулировать понятие «Мейоз», изучить этапы мейотического деления клетки.

4.      Постановка проблемы.

Кариотип человека – 46 хромосом.
ХY – 46 Х XX – 46

Зигота – 46

Почему при скрещивании потомство будет иметь такой же кариотип как и у родителей, а не в 2 раза больше?

5.      Изучение нового материала

Мейоз – это редукционное деление клетки, в результате которого происходит редукция числа хромосом с диплоидного (2 n) до гаплоидного (n).

Особенности первого мейотического деления

Интерфаза 1.

·         Предсинтетический период (G1-период).

Особенности:

а) дочерние клетки, начинающие жизненный цикл, по объему и общему содержанию белков и РНК вдвое меньше, чем исходная родительская клетка;

б) в начале периода возобновляется синтез РНК;

в) наступает активный синтез белка, ферментов метаболизма РНК и ферментов, необходимых для образования предшественников ДНК;

г) синтез пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов и четырех нуклеозидтрифосфатов, входящих в состав молекулы ДНК;

д) идет рост клетки, необходимый для достижения определенной “критической массы” цитоплазмы, определяющий начало синтеза ДНК;

е) накопление АТФ в виде резервуара энергии, обеспечивающей механическую и химическую работу митотического аппарата;

ж) в этом периоде клетки имеют диплоидное содержание ДНК (2п2с)

·         Синтетический период (S-период). Это отрезок времени, в течение которого происходит редупликация ДНК (2п4с).

Особенности:

а) продолжает возрастать уровень синтеза РНК в соответствии с увеличением количества ДНК;

б) параллельно синтезу ДНК в клетке идет интенсивный синтез гистонов в цитоплазме и происходит их миграция в ядро, где они связываются с ДНК.

·         Постсинтетический период (G-период 2п4с). Это отрезок времени, характеризующийся процессами, направленными на подготовку клетки к делению.

Особенности:

а) интенсивный синтез белка, который идет на цитоплазматический белки дочерних клеток;

б) образование митотического аппарата;

в) усиленный синтез общего белка,РНК, синтез белков, которые определяют деление клетки;

г) масса цитоплазмы удваивается;

д) резко возрастает объем ядра.

Профаза 1. Самая продолжительная фаза, поэтому ее делят на пять стадий.

·         Лептотена.

Происходит спирализация хромосом, они укорачиваются и становятся видимыми как обособленные структуры.

·         Зиготена.

Гомологичные хромосомы сближаются по длине и образуют пары. Эти хромосомы имеют одинаковую длину, их центромеры занимают одинаковое положение, и они обычно содержат одинаковое число генов, расположенных в одной и той же линейной последовательности. Начинается синапс (конъюгация) хромосом.

Конъюгация начинается в нескольких точках хромосом, а затем хромосомы соединяются по всей длине. Пару конъюгировавших гомологичных хромосом называют бивалентами. При этом происходит как более плотная упаковка на молекулярном уровне, так и внешне заметное скручивание (спирализация). Так как каждая из гомологичных хромосом обладает своей центромерой, то в биваленте имеются две центромеры.

·         Пахитена.

Каждая гомологичная хромосома на стадии пахитены продольно расщепляется в плоскости, перпендикулярной плоскости конъюгации. Таким образом, каждый элемент теперь уже состоит из четырех хроматид. Эти точки называются хиазмами (перекрест). В результате гены из одной хромосомы оказываются связанными с генами из другой хромосомы, что приводит к новым генным комбинациям в образующихся хроматидах. Этот процесс называют кроссинговером.

·         Диплотена.

Гомологичные хромосомы частично деспирализуются и несколько отходят друг от друга. Вместе с тем они сохраняют взаимосвязь с помощью мостиков – хиазм, которые служат структурным выражением кроссинговера, имеющего место в предыдущую стадию.

·         Диакинез.

На этой стадии хромосомы полностью уплотнены и интенсивно окрашиваются. Ядерная оболочка и ядрышко исчезают. Центриоли, если они есть, мигрируют к полюсам и затем образуют нити веретена.

Метафаза1.

Гомологичные хромосомы (биваленты) выстраиваются в экваториальной плоскости. Их центромеры выглядят двойными, но ведут себя как единые структуры.

Анафаза 1.

По нитям веретена расходятся к полюсам центромеры, каждая из которых связана с двумя хроматидами. Таким образом, в анафазе первого деления расходятся не дочерние хроматиды гомологичных хромосом, как при митозе, а непосредственно гомологичные хромосомы и на каждом полюсе имеется гаплоидный набор п2с, а во всей клетке 2п4с.

Важную роль играют центриоли, которые формируют веретено деления, состоящее из микротрубочек  .К центромерным участкам хромосом присоединяются особые белки, образующие специальную структуру – кинетохор. К нему прикрепляются нити веретена деления. Количество нитей может доходить до нескольких тысяч. К одной хромосоме присоединяются от двух до нескольких десятков микротрубочек. В течение анафазы сестринские хроматиды расходятся к полюсам клетки. Происходит это за счёт укорочения микротрубочек веретена и скольжения друг по другу. Скольжение их обеспечивается белками, сходными с миозином мышц.

Телофаза 1.

Расхождение гомологичных хромосом к противоположным полюсам означает завершение первого мейотического деления. Число хромосом в наборе стало вдвое меньше, но каждая хромосома состоит из двух хроматид. У животных и у некоторых растений хроматиды деспирализуются.

Особенности второго мейотического деления.

Интерфаза 2.

Эта стадия наблюдается только в животных клетках. Синтетический период отсутствует и дальнейшей репликации ДНК не происходит. После короткой интерфазы 2 наступает профаза 2.

Профаза 2.

В клетках, где выпадает интерфаза 2, эта стадия тоже отсутствует, В профазе 2 ядрышки и ядерные мембраны разрушаются, а хроматиды укорачиваются и утолщаются, Происходит образование веретена, которое знаменует начало метафазы 2.

Метафаза 2.

На этой стадии число хромосом меньше, чем в соматических клетках. Хромосомы выстраиваются в плоскости экватора, а центромеры ведут себя как двойные структуры.

Анафаза 2.

Центромеры делятся, и две сестринские хроматиды направляются к противоположным полюсам. Отделившиеся друг о друга хроматиды называются хромосомами и на каждом полюсе клетки формируется гаплоидный набор (пс).

Телофаза 2.

Эта стадия схожа с телофазой митоза. Хромосомы деспирализуются. Нити веретена исчезают, а центриоли реплицируются, Вокруг каждого ядра, которое содержит теперь гаплоидное число хромосом исходной родительской клетки, вновь образуется ядерная мембрана. Таким образом, из исходной родительской клетки получается четыре дочерние клетки.

Биологическое значение мейоза.

1).Мейоз – это особый вид деления клеток, при котором число хромосом в дочерних клетках уменьшается в два раза.

2).Во время мейоза происходит два последующих друг за другом клеточных деления – редукционное и эквационное. Каждое из этих делений состоит из следующих фаз: профаза, метафаза, анафаза, телофаза.

3).Из одной диплоидной клетки в результате мейоза образуются 4 гаплоидных.

4).Благодаря мейозу поддерживается постоянство диплоидного набора хромосом в соматических клетках.

5).Благодаря кроссинговеру и независимому расхождению хромосом в ходе мейоза в гаметах оказываются хромосомы с иными наследственными свойствами в сравнении с хромосомами родительских гамет.

6.      Закрепление

·         Заключительная беседа по теме “Мейоз”.

1. Какой набор хромосом и ДНК перед первым делением мейоза? (2п4с).

2. Какой набор хромосом и ДНК перед вторым делением мейоза? (п2с).

3. Какие хромосомы называют гомологичными? (Парные одинаковые хромосомы, несущие одинаковые гены.)

4. Какие важнейшие процессы происходят в профазу I мейоза? (Конъюгация и кроссинговер.)

5. Что характерно для интерфазы между первым и вторым делениями мейоза? (Отсутствует S – период.)

6. Какой набор хромосом и ДНК в профазу II и метафазу II? (п 2с.)

7. Какой набор хромосом и ДНК в конце второго мейотического деления? (п с.)

·         Расположите в правильном порядке на доске все стадии мейоза.

·         Вставьте пропущенные слова в текст.

Мейоз – это………деление клетки. Он характерен для этапа …….гаметогенеза. Мейоз состоит из редукционного и ……делений. Профаза 1 самая продолжительная, так как для неё характерны……и….. . В …….. биваленты располагаются по экватору клетки, а в …… хромосомы расходятся к полюсам клетки. Количество хромосом и ДНК –n2c характерно для ………. Эквационное деление мейоза напоминает деление соматических клеток - ………В результате мейоза образуется….. клетки с ……набором хромосом.

В результате мейоза I число хромосом уменьшается вдвое (редукционноеделение): при мейозе II гаплоидность клеток сохраняется (эквационное деление).

Ответы: Редукционное, созревания, эквационного, конъюгация и кроссинговер, метафазу 1, анафазу 1, интерфаза 2,митоз, 4, гаплоидным.

 

 

.

 

Скачано с www.znanio.ru