Конспект уроку в 10 класі на тему "Способи розмноження клітин еукаріотів. Біологічне значення мітозу. Місце мейозу в життєвому циклі еукаріотів"

Підготувала вчитель біології

Попович Ольга Іванівна

2019 рік

 10.04.2019 р.

Тема. Способи розмноження клітин  еукаріотів. Біологічне значення мітозу. Місце мейозу  в життєвому циклі еукаріотів

Мета:

Навчальна: актуалізувати знання учнів про способи розмноження клітин, клітинний цикл та особливості перебігу процесів мітозу і мейозу; навчити учнів розрізняти фази мітозу та мейозу у рослинних і тваринних клітинах; продовжити формування світогляду про неперервність життя.

Розвиваюча: розвивати вміння застосовувати опорні знання при вивченні нового матеріалу, працювати з різними видами інформації та способами її подачі, аналізувати, систематизувати матеріал, робити висновки, узагальнювати, порівнювати; розвивати  критичне і логічне мислення, увагу, пам'ять.

Виховна: виховати інтерес до предмета, бережливе ставлення до власного здоров'я та здоров'я оточуючих.

Тип уроку: комбінований

Методи та методичні прийоми: словесні (інтелектуальна розминка, розповідь з елементами бесіди, пояснення, фронтальне опитування),  практичні (проблемно-пошукова, самостійна робота), наочно-графічні (демонстрація схем клітинного циклу та схем, що дозволяють ілюструвати значення мітозу та мейозу).

Базові поняття і терміни: еукаріоти, прокаріоти, клітина, цитоплазма, ядро, хромосоми, гени, клітинний цикл, мітоз, інтерфаза, метафаза, анафаза, телофаза, мейоз, цитокінез, кон’югація, кросинговер.

Засоби навчання: підручник, проектор, ноутбук, схема «Клітинний цикл», схема «Мітоз», схема «Мейоз», схеми, що дозволяють ілюструвати значення мітозу та мейозу.

 Перебіг уроку

І. Організаційний момент................................................................................2 хв.

ІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності та актуалізація опорних знань....................................................................................................................10 хв.

ІІІ. Виклад нового матеріалу...........................................................................10  хв.

ІV. Проблемно-пошукова  робота учнів………………………......................10 хв.

V. Самостійна робота……………………………….........................................6 хв.

VІ. Узагальнення та закріплення нового матеріалу........................................2 хв

VІІ. Підсумок уроку..........................................................................................2 хв.

VIІІ. Виставлення оцінок та їх мотивація........................................................2 хв.

ІХ. Інструктаж з домашнього завдання........................................................... 1 хв.

І. Організаційний момент

Сьогоднішній  урок мені хотілося б розпочати словами німецького драматурга     Г.Е. Лессінга:

              «Сперечайтеся, помиляйтеся,

                    але заради Бога міркуйте, і хоча й криво, та самі».

        Діти, нехай ці слова будуть девізом не тільки цього уроку,а й усього вашого життя. То ж налаштуйтеся на продуктивну роботу і покладайтеся тільки на свої сили та знання.

       Перш, ніж перейти до роботи ви об'єднаєтеся у групи, які сформуємо випадковим шляхом. У мене в руках пазли, які кожен з вас вибере для себе. А тепер займіть свої робочі місця відповідно до кольору пазла (на столах є кольорові позначки) і, склавши пазли, дізнайтеся назву своєї команди: «Профаза», «Метафаза», «Анафаза», «Телофаза».

Давайте згадаємо правила роботи в групах:

1.     Взаємоповага
2.     Взаємодопомога (не знаєш, запитай у товариша)
3.     Говорити спокійно, зрозуміло і тільки по темі.

Бажаю вам успіхів у виконанні цієї роботи, а також бажаю вам набрати якомога більше балів. Учні, які будуть активними, отримуватимуть призи – фішки, ціною 0,5 бала. Їх ви зможете використати в кінці уроку і це дасть змогу вам підвищити ваш бал за урок.

       Мені дуже хочеться, щоб наша співпраця принесла вам задоволення і підвищила вам настрій, тому хочу перевірити ваш настрій на початку уроку і в кінці.

Символом позначте явище на полі зошита:

Дощ – занепад;            Хмарне небо – сум;               Сонячно – радість

Гроза – агресія;            Сніг – байдужість;

ІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності та актуалізація опорних знань

На партах 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)).

Факт №4. Більшість багатоклітинних тварин і рослин починають свій життєвий цикл з однієї клітини - зиготи, а потім стають багатоклітинними.

Запитання: який процес лежить в основі цієї властивості живих організмів?

(поділ клітин).

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. Виклад нового матеріалу

 Розповідь вчителя з елементами бесіди:

     Сьогодні на уроці ми з вами ознайомимося з таким поняттям, як клітинний цикл та особливостями перебігу процесів мітозу і мейозу. Також ви маєте навчитися розрізняти фази мітозу та мейозу.  

1. Поняття про клітинний цикл

    Всі еукаріотичні клітини утворюються внаслідок подвоєння, а потім поділу генетичного матеріалу ядра (мітоз, мейоз) та поділу тіла клітини (цитокінез), за винятком тих клітин, які утворюються за рахунок злиття.  

     В основі поділу клітин лежить молекулярно-генетичний механізм – реплікація молекул ДНК.

     Клітинний цикл складається з тривалого періоду інтерфази, а також коротких періодів мітозу та цитокінезу. Наприклад, у лейкоцитів мітоз і цитокінез тривають 10 хвилин, а стадія інтерфази – понад 24 години.  Наприклад, у людини тривалість клітинного циклу для клітин епітелію шкіри становить 10-20 діб, для лейкоцитів - 4-5 діб, для клітин кісткового мозку – 8-12 годин. Тривалість життя клітин запрограмована генетично та успадковується.  

       Для більшості клітин багатоклітинних організмів кількість клітинних циклів обмежена. Вони запрограмовані на певну кількість поділів, після яких гинуть.

       Найвірогіднішою гіпотезою, що пояснює цей факт, вважається теломерна гіпотеза, згідно з якою термін життя клітини залежить від довжини кінцевих ділянок хромосом – теломер, які, внаслідок подвоєння, поступово коротшають, і з часом клітина вже не може ділитися, і тоді вона втрачає життєздатність. Саме це і є причиною старіння (теломерний тест-мода). Можливо в майбутньому вченим генетикам вдасться подолати процеси старіння, впливаючи на довжину хромосом.

2.  Характеристика проходження етапу інтерфази

 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).

Інтерфаза – це період життя клітин, упродовж якого не відбувається їх поділу. 

Періоди інтерфази

 передсинтетичний, або G1      синтетичний (S)     постсинтетичний, або G2

 Генетична формула- 2n4c, де

n – гаплоїдний набір хромосом,

c – кількість копій ДНК.

       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)

Пригадаємо, як виглядає хромосома та її особливості будови.

3. Частота поділу

Чи однакова частота поділу  в різних тканинах та в різних організмах?

Ні, вона відрізняється.

    Наприклад, у червоному кістковому мозку людини щосекунди - 10млн. мітозів (10 млн. еритроцитів). У клітинах зародка людини - кожні 12 годин, а у міру росту їх частота поступово падає.

     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).

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

4. Перегляд  відео, яке демонструє те як ведуть себе клітини під час поділу.

Демонстрація відео 1. „Мітотичний поділ клітини”.

 Американський генетик Г.Д. Меллер (1890-1967) так описав це явище:

«Щосекунди в нашому тілі сотні мільйонів маленьких балерин сходяться й розходяться, розташовуються в ряд й розбігаються в різні сторони, немов танцюристи на балу, які виконують складні па старовинного танцю. Цей танець - найдавніший на Землі. Це танець – Життя».

То ж про який танець ідеться, кого Меллер назвав «балеринами», що назвав «танцем життя»?

(упорядкований розподіл спадкового матеріалу, в таких танцях кількість клітин збільшується і ми ростемо та існуємо).

І\/.  Групова проблемно-пошукова робота

1. Робота з підручником стор. 169-170

(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”.

Опишіть послідовні зміни, що відбуваються в клітині під час профази.

Набір генетичного матеріалу - 2n 4c.

Які структури беруть участь у формуванні веретена поділу?

ІІ – група.  „Метафаза”.

Опишіть послідовні зміни, що відбуваються в клітині під час  метафази.

Набір генетичного матеріалу - 2n 4c.

Чому метафазу називають паспортом організму? Метафазну пластинку використовують у цитогенетичних дослідженнях для визначення числа і форми хромосом.

ІІІ – група. „Анафаза”.

Опишіть послідовні зміни, що відбуваються в клітині під час анафази.

 Швидкість руху хромосом— 0,2–0,5 мкм/хв. Набір генетичного матеріалу – 2n 2c.

ІV – група. Телофаза”.

Опишіть послідовні зміни, що відбуваються в клітині під час телофази та цитокінезу.

5. Перегляд  відео, яке демонструє  результати мітозу та мейозу.

Демонстрація відео 2. «Значення мітозу, роль мейозу»

 -  робота з таблицею

6. Етапи мейозу та його біологічне значення

• профаза

• метафаза

• анафаза

• телофаза 

\/. Самостійна робота учнів, як узагальнення та закріплення нового матеріалу

Робота над діаграмою Вена

VІ.  Підсумок уроку (усна рефлексія)

1. Який етап уроку найбільше сподобався?

2. Які труднощі виникали під час роботи?

3. Чи піднявся Ваш настрій? Поставте символ на полі вашого зошита

VIІ. Виставлення оцінок та їх мотивація

 Гра «Що я за птиця?»

  на екрані - СЛАЙД:

7-6 балів Соловей (розкажи свої знання іншим)

8-9 балів Орел (відкриває таємниці буття).

+ додаткові бали за додаткову активність.

     А тепер підведіть підсумок своєї роботи на уроці за поставленими вами балами і додайте кількість фішок, кожна з яких коштує 0,5 бала.

Висновок: І в кінці уроку я хотіла б повернутися до епіграфу нашого уроку, а сенс цих слів у тому, що на все треба мати свою думку, а думка народжується в роздумах; що користі для твого розвитку буде більше тоді, коли ти досягнеш чогось сам, ніж якщо хтось щось зробить за тебе.

VIIІ. Інструктаж з домашнього завдання. Домашнє завдання

1. Встановити відповідність ознак і типів поділу клітини (роздатковий матеріал)

 А - мітоз,  В – мейоз

2. Вивчити § 46, повторити § 17.

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