Конспект уроку "Мітоз. Клітинний цикл."

     Тема. Клітинний цикл, мітоз.

Цілі уроку:

освітня:  ознайомити учнів з будовою хромосом, розглянути особливості клітинного циклу; проаналізувати процес мітозу та особливості його стадій;

розвивальна: розвивати вміння  логічно мислити та знаходити зв’язки між  будовою біологічних структур та особливостями їхнього функціонування;

виховна : на прикладі процесів збереження та реалізації спадкової інформації виховувати розуміння єдності всіх біологічних процесів у живих організмах і важливості цих процесів для існування життя. 

Тип уроку: засвоєння нових знань, формування практичних умінь і навичок.

Терміни і поняття: клітинний цикл, мітоз, інтерфаза, профаза, метафаза, анафаза, телофаза, веретено поділу.

Хід уроку

І. Організаційний момент.

Учні об’єднуються в групи

ІІ. Актуалізація опорних знань

На ваших на столах лежать завдання для спільного обговорення протягом 3-4 хвилин: Прочитайте запропоновані факти і дайте відповідь на питання.

Завдання для командного обговорення:

Факт №1. Відомо, що кожен організм в природі рано чи пізно гине - через дії інших організмів, хвороби або від старості. Але, тим не менше, чисельність організмів багатьох видів не зменшується, і вони існують на Землі вже мільйони років.

Запитання:

Яка властивість, притаманна всім живим організмам, забезпечує збереження видів в ряді поколінь? (Здатність розмножуватися - розмноження)

Факт №2. У момент народження дитина важить в середньому 3 - 3,5 кг і має зріст біля 50 см, дитинча бурого ведмедя, чиї батьки досягають ваги 200 кг і більше, важить не більше 500 г, а крихітне кенгуру - менше 1 г.

З сірого непоказного пташеняти виростає прекрасний лебідь,

верткий пуголовок перетворюється в статну жабу,

а з посадженого біля будинку жолудя виростає величезний дуб, який через сотню років радує своєю красою нові покоління людей.

Запитання: завдяки яким процесам можливі ці зміни?

(Всі ці зміни можливі завдяки здатності організмів до росту і розвитку).

Адже дерево не перетвориться в насіння, риба не повернеться в ікринку - процеси росту і розвитку незворотні.

Факт №3. У 19 столітті (1938 р.) вченими Т.Шванном і М.Шлейденом була створена клітинна теорія, яка узагальнює всі відомості про клітину і доводить, що клітина є основною одиницею будь-якого організму.

Запитання:

Як клітинна теорія пояснювала появу нових клітин?

(у 1858 р. німецький вчений Рудольф Віхров стверджував, що «всяка клітина - з клітини»  лат. «Omnis cellula ex cellula» (що клітина може виникнути тільки з попередньої клітини в результаті її поділу)).

Ми з вами сьогодні дійшли висновку про те, що тривале існування життя на Землі можливо завдяки унікальній властивості всіх живих організмів - здатності до розмноження і самовідтворення.

В основі цього процесу лежить поділ клітин, а молекулярна сутність цього процесу - здатність молекул ДНК до самоподвоєння.

 ІІІ. Вивчення нового матеріалу

Розповідь вчителя 

Період існування клітини від моменту виникнення її до наступного поділу, тобто серія подій між одним поділом клітини і наступним, або до її загибелі називають клітинним циклом.

Його ще часто називають мітотичним, через те що він складається з таких етапів: власне поділу (мітозу), на який припадає 10% всього клітинного циклу і процесу підготовки до поділу (інтерфази), на який припадає 90% всього клітинного циклу.

Внаслідок мітотичного поділу утворюються 2 дочірні клітини, які мають такий самий набір хромосом, що й материнська клітина. Саме завдяки цьому виду клітинного поділу утворюються практично всі клітини багатоклітинного організму.

.

На даний час точно не відомо, які фактори спонукають клітину до мітозу, але вважають, що в цьому суттєву роль відіграє співвідношення об'ємів ядра і цитоплазми (ядерно-цитоплазматичне співвідношення).

Збільшення об'єму клітини пов'язане із синтезом білків, нуклеїнових кислот, ліпідів та інших хімічних компонентів клітини. Тому настає момент, коли поверхня ядра є недостатньою для забезпечення обміну речовин між ядром та цитоплазмою, необхідних для подальшого росту.

Поділ клітини значно збільшує поверхню як самої клітини, так і її ядра, не збільшуючи при цьому їх об'єму;          тому вважають, що саме це якимось чином спонукає клітину до мітотичного поділу.

Отже, як вже було сказано раніше, клітинний цикл складається з двох етапів: інтерфази (підготовки до поділу) і мітозу (власне поділу клітини, що завершується цитокінезом-поділом цитоплазми).

Спостерігати за цим явищем дуже цікаво то ж переглянемо коротеньке відео, яке демонструє те як ведуть себе клітини під час поділу.

Інтерфаза (лат. inter - між, phasis -поява) – це період між двома послідовними поділами клітини. Саме тоді відбуваються:

• ріст клітин,
• синтез органічних сполук,
• розмноження мітохондрій,
• накопичення енергії АТФ ,
• подвоєння молекул ДНК (реплікація),

У клітинах хлібопекарських дріжджів одразу після клітинного поділу в ядрі міститься 16 різних молекул ДНК (16 хромосом). Перед наступним поділом кількість молекул ДНК подвоюється  - їх стає 32.

А от у людини в ядрі є 2 копії кожної з молекул ДНК (одну копію ми успадкували від батька, а другу - від матері), тобто 46 молекул ДНК(хромосом). Перед мітозом кількість їх подвоюється – у клітині з’являється 4 копії кожної з молекул ДНК.

Як ми вже знаємо, в еукаріотів ДНК утворює стійкі комплекси з білками – хромосоми, у вигляді яких вона й існує в клітині.

(демонстрація хромосоми)

Групова проблемно-пошукова робота.

1. Робота з підручником ,

(самостійне опрацювання завдань і презентація роботи в групах – 1-представник від групи з одночасним моделюванням процесів, що відбуваються під час кожної фази)

Завдання для груп.

І – група   „Профаза”.(використовуємо метод моделювання)

Профаза – початкова фаза мітозу.  У цій фазі хромосоми скорочуються, потовщуються і складаються з двох половинок – хроматид. Хроматиди обвиваються навколо одна одної, утримуються по парно за допомогою центромери. Профаза завершується зникненням ядерця, центріолі розходяться до полюсів і формують веретено поділу під час поділу ядерна оболонка руйнується і хромосоми потрапляють до цитоплазми.

(

ІІ – група.  „Метафаза”..

Метафаза розпочинається рухом хромосом у напрямку до екватора. Кожна хромосома складається з двох хроматид які розміщуються у площині екватора і утворюють метафазну пластинку, ніби готуються до «танцю». У цій фазі можна підрахувати число хромосом у клітині . На цій стадії мітозу клітини найбільш чутливі до холоду, впливу хімічних, радіаційних факторів, які можуть порушити веретено поділу й призвести до припинення поділу клітини.

ІІІ – група. „Анафаза”.

Найкоротша фаза поділу. Завдяки скороченню мікротрубочок веретена поділу, прикріплених до центромер, хромосоми направляються до полюсів клітини. В анафазі хромосоми розходяться від екватора клітини до полюсів. Хромосоми повернені до полюсів, кінці спрямовані до центру.

ІV – група. Телофаза”.

Телофаза заключна стадія мітозу. Зворотна відносно профази. Хромосоми, які досягли полюсів складаються з однієї нитки, стають тонкими і невидимими у світловий мікроскоп. Деспіралізуються хромосоми, Формується ядерна оболонка і ядерце, порушення веретена поділу.  Відбувається цитокінез – розділення цитоплазми і утворення двох дочірніх клітин, що мають набір хромосом, ідентичний материнській клітині.

Висновки „Значення мітозу”:

1) забезпечує точний розподіл спадкового матеріалу між двома дочірніми клітинами;

 2) забезпечує сталість каріотипу та схожість потомства з батьками під час нестатевого розмноження;

3) лежить в основі нестатевого розмноження, регенерації та росту організмів.

Отже, МІТОЗ - це поділ еукаріотичних клітин, внаслідок якого утворюються дві дочірні клітини з таким самим набором хромосом, що й в материнської клітини.

ІV. Формування практичних умінь і навичок

Лабораторне дослідження. 

Тема. Фази мітозу (на прикладі клітин кореня цибулі).

Мета: навчитися розпізнавати різні фази мітозу.

Обладнання: мікроскоп, мікропрепарат „Мітоз у клітинах корінця цибулі», інструктивна картка, мікрофотографії різних стадій мітотичного поділу клітин.

Хід   роботи

Робота з інструктивною карткою

Учні за інструкцією вчителя виконують наступні дії:

1. Розглянути на мікрофотографіях мікропрепарат «фази мітозу»

2. На мікропрепаратах знайдіть клітини, що перебувають у відповідних фазах мітозу та на стадії інтерфази.

3. На малюнку 1 підпишіть фази клітинного циклу, що відбуваються в корінці цибулі.

4. коротко описати перебіг кожної фази, заповнюючи таблицю:

Висновок:

1.Біологічне значення процесів, що відбуваються в інтерфазі:

2.Біологічне значення мітозу:

-час на виконання 5-7 хв.(Самостійне виконання практичної частини роботи).

Після виконання роботи учні зачитують висновки.

V. Оцінювання знань учнів (Самооцінка учнів):

VI. Домашнє завдання та інструктаж до нього.  

1. Вивчити параграф 28.

2. Письмово відповісти на запитання: чим відрізняється мітоз у рослин і тварин?

3. Творче завдання: підготувати повідомлення: «Причини порушень протікання процесу мітозу»; або «Як ви гадаєте, чи можна застосувати поняття „клітинний цикл” для клітин прокаріот?».