Презентація для 9 класу "Мейоз.Рекомбінація ДНК."

9 клас. Розділ: ЗБЕРЕЖЕННЯ ТА РЕАЛІЗАЦІЯ СПАДКОВОЇ ІНФОРМАЦІЇ. Тема: МЕЙОЗ. РЕКОМБІНАЦІЯ ДНК. О. М. Борушвчитель біології Маріупольської ЗОШ № 47

План уроку: Різноманітність живого світу – результат того, що крім мітозу в природі сформувався мейоз. Основи системної біології Історія відкриття мейозу. Що таке мейоз. Фази мейозу. Значення мейозу. Рекомбінація ДНК.3. Основні токсономічні категорії4. Філогенія як наука, що вивчає історичний розвиток органічного світу

Пригадаємо: ХРОМОСОМИ (від грец. хроматос – забарвлений, сома – тільце) – структури клітин еукаріотів, що забезпечують збереження, розподіл та передачу спадкової інформації.

Типи поділу еукаріотичних клітин. Амітоз – прямий поділ клітин шляхом перетяжки або інвагінації. При амітозі не відбувається конденсація хромосом та не утворюється апарат поділу. Амітоз не забезпечує рівномірного розподілу хромосом між дочірніми клітинами.

МІТОЗ – це поділ еукаріотичних клітин, внаслідок якого утворюються дві дочірні клітини з таким самим набором хромосом, що й в материнської клітини. Мітоз умовно поділяють на 4 фази: профазу, метафазу, анафазу і телофазу

Мейоз - це непрямий поділ клітин, в наслідок якого утворюються чотири дочірні клітини з удвічі меншим набором хромосом і відбувається рекомбінація генетичного матеріалу.

Мейоз був вперше вивчений і описаний у яйцях морських їжаків німецьким біологом Оскаром Гертрігом у 1876 році.

У 1883 р мейоз був описаний на хромосомному рівні бельгійським вченим Едуардом Ван Бенеденом. У 1883р Е. Бенеден помітив, що в статевих клітинах хромосом вдвічі менше. При їх з’єднанні формується подвійний набор хромосом дорослого індивіда. На початок ХХ століття ембріологія и цитологія заклали основи досліджень матеріальних носіїв спадковості.

Важливість мейозу у спадковості була описана лише у 1890 році німецьким біологом Августом Вайсманом. Вивченням мейозу займається цитогенетика.

Фази мейозу.

І етап – РЕДУКЦІЙНИЙ ПОДІЛ, або МЕЙОЗ ІІнтерфаза-ІКлітина збільшується в розмірах, активно синтезує білки та акумулює енергію в молекулах АТФ, відбувається реплікація ДНК.

Профаза-ІПід час цієї фази хромосоми починають ущільнюватися і набувають вигляду паличкоподібних структур. Потім хромосоми однієї пари зближуються і кон'югують (тісно прилягають одна до одної по всій довжині, обвиваються, перехрещуються). Так утворюються комплекси з 4 хроматид, сполучених між собою в певних місцях, так звані тетради або біваленти. Водночас триває скорочення і ущільнення хромосом.

Метафаза-І Число бівалентів удвічі менше від диплоїдного набору хромосом. Біваленти значно коротші, ніж хромосоми в метафазі соматичного мітозу, і розміщаються в екваторіальній площині. Центромери хромосом з'єднуються з нитками веретена поділу. У цю фазу мейозу можна підрахувати кількість хромосом.

Анафаза-ІНитки веретена поділу скорочуються, гомологічні хромосоми розходяться до протилежних полюсів клітини (при цьому кожна з них складається з двох хроматид). Наприкінці анафази біля кожного з полюсів клітини опиняється половинний набір хромосом. Розходження хромосом кожної пари є подією випадковою, що є ще одним джерелом спадкової мінливості.

Телофаза-ІУ кожній з дочірніх клітин формується ядерна оболонка. В клітинах тварин і деяких рослин хромосоми деспіралізуються, поділяється цитоплазма материнської клітини. В клітинах багатьох видів рослин цитоплазма може не ділитися.

Наслідки мейозу-І У наслідок першого мейотичного поділу утворюються дві клітини або лише ядра з половинним набором хромосом.

ІІ етап – ЕКВАЦІЙНИЙ, або МЕЙОЗ ІІІнтерфаза-ІІІнтерфаза між першим і другими мейотичними поділами коротка: молекули ДНК у цей період не подвоюються.

Профаза-ІІконденсація(спіралізація) хроматину. ядерна оболонка і ядерце руйнуються.формується веретено поділу.

Метафаза-ІІхромосоми розміщуються на екваторі клітиниприкріплюються центромерами до ниток веретена поділу

Анафаза-ІІСестринські хроматиди відокремлюються одна від одної рухаються уздовж ниток веретена поділу до протилежних полюсів клітини стають хромосомами.

Телофаза-ІІхромосоми знову деспіралізуються (розкручуються), деконденсується хроматинзникає веретено поділу, формуються ядерця і ядерні оболонки хромосоми збираються на протилежних полюсах клітини(їх число гаплоїдне, вони однохроматидні)

Цитокінез. Після поділу цитоплазми виникають чотири дочірні гаплоїдні клітини. Кожна клітина має унікальну комбінацію генетичного матеріалу.

Наслідки мейозу-ІІУ результаті другого мейотичного поділу кількість хромосом залишається такою ж, як і після першого, але кількість хроматид кожної з хромосом зменшується вдвічі. У результаті двох поділів утворюються чотири дочірні клітини, які є гаплоїдними й генетично унікальними. Рекомбінація генетичного матеріалу відбувається у профазі й анафазі мейозу I (кросинговер і незалежне розходження гомологічних хромосом).

Число можливих комбінацій хромосом у гаметах унаслідок незалежного розходження хромосом в анафазі I дорівнює 2n, де n — число хромосом гаплоїдного набору. Наприклад, в статевих клітинах людини число таких комбінацій становить 23 2 = 8 388 608. Якщо врахувати випадкову зустріч гамет під час запліднення, то число можливих комбінацій в однієї батьківської пари становить 23 23 13 2 × 2 = 70 368 744 177 664 або близько 7,04 × 10 Для порівняння — число зір у нашій Галактиці 11 12оцінюють величиною порядку 10 –10

Типи мейозугаметнийспоровийзиготний. Формування гамет у тварин. Формування спор для безстатевого розмноження у рослин. Формуваня талому або міцелію із зиготи у грибів або нижчих рослин

Біологічне значення мейозу забезпечення зміни спадкового матеріалу; 2) підтримка сталості каріотипу при статевому розмноженні; 3) утворення гамет для статевого розмноження тварин; 4)формування спор для нестатевого розмноження вищих рослин;5)відновлення пошкоджень ДНК.

Для забезпечення мінливості організмів молекула ДНК має здатність до перебудов. РЕКОМБІНАЦІЯ ДНК (генетична рекомбінація) – це перерозподіл генетичної інформації ДНК, що приводить до виникнення нових комбінацій генів.

Рекомбінація ДНКГомологічна рекомбінація – це процес обміну нуклеотидними по- слідовностями між гомологічними хромосомами чи ланцюгами ДНКНегомологічна рекомбінація – це процес обміну нуклеотидними послідовностями між негомологічними хромосомами або ланцюгами ДНК.випадкове вбудовування вірусних чи бактеріальних фрагментів ДНК у ДНК клітини-хазяїна.для виправлення пошкоджень ДНК;створення нових комбінацій генів при мейозі;кросинговер;

Підсумки уроку: Мейоз - це непрямий поділ клітини, у результаті якого утворюються чотири гаплоїдні дочірні клітини з удвічі меншим набором хромосом і відбувається рекомбінація генетичного матеріалу. Мейоз відбувається у два етапи з утворенням гаплоїдних клітин з видозміненою спадковою інформацією. Для забезпечення мінливості організмів молекула ДНК має здатність до перебудов. РЕКОМБІНАЦІЯ ДНК (генетична рекомбінація) – це перерозподіл генетичної інформації ДНК, що приводить до виникнення нових комбінацій генів.

Завдання на порівняння. Порівняйте у робочому зошиті мітоз і мейоз за планом та зробіть висновок про причини відмінностей. План порівняння. Кількість поділів. Кількість утворених клітин з однієї. Набір хромосом перед поділом у клітинах. Набір хромосом у дочірніх клітинах. Стан спадкової інформації у клітинах. Біологічне значення.

Домашнє завдання: підручник Соболь В.І., п 29(або відповідний параграф вашого підручника), опрацювати і усно відповісти на питання, виконати завдання на порівняння. https://www.youtube.com/watch?v=Ap. WGjy. QTwdo