Урок на тему "Мейоз. Біологічне значення мейозу"

Тема: Мейоз. Біологічне значення мейозу.

Мета:

Освітня. Розглянути мейотичний поділ клітини, його фази та біологічне значення; проаналізувати та порівняти процеси мітозу й мейозу.

Розвиваюча. Розвивати уміння порівнювати біологічні процеси, визначати особливості їх перебігу та біологічну роль; розвивати навички розпізнавання фаз мітозу та мейозу; уміння виділяти головне та робити відповідні висновки та узагальнення.

Виховна. Виховувати почуття гордості за досягнення вчених у вивченні цитології та розуміння матеріальної єдності органічного світу.

Обладнання та матеріали: таблиці «Будова рослинної клітини», «Будова тваринної клітини», «Мітоз», «Мейоз», навчальний підручник, роздатковий матеріал.

Базові поняття та терміни: мейоз, редукційний поділ, екваційний поділ, профаза, метафаза, анафаза, телофаза, кон’югація, кросинговер.

Тип уроку. Засвоєння нових знань.

Хід уроку.

І. Організаційний етап

ІІ. Перевірка домашнього завдання

ІІІ. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

Ви вже знаєте, що процес запліднення супроводжується злиттям ядер чоловічої та жіночої статевих клітин (гамет). При цьому хромосомний набір заплідненої яйцеклітини подвоюється. Таким чином, можна припустити, що кількість хромосом організмів, яким притаманне статеве розмноження, з кожним поколінням повинна подвоюватись. Але в природі цього не спостерігається: у кожного виду набір хромосом постійний. Це свідчить про те, що існує особливий механізм, який забезпечує зменшення кількості хромосом у статевих клітинах удвічі, порівняно з нестатевими. Саме таким механізмом є редукційний поділ – мейоз (від грец. мейозіс - зменшення) – особливий спосіб поділу клітин, у результаті якого кількість хромосом зменшується вдвічі й клітини переходять з диплоїдного стану в гаплоїдний.

ІV. Вивчення нового матеріалу

Розповідь учителя

1. Мейоз відбувається шляхом двох послідовних поділів, інтерфаза між якими вкорочена, а в рослинних клітинах взагалі може бути відсутня.

Перший поділ – редукційний, під час якого зменшується число хромосом удвічі. Складається з чотирьох фаз:

Профаза І. Під час цієї фази хромосоми починають ущільнюватися і набувають вигляду паличкоподібних структур. Потім гомологічні хромосоми (хромосоми  однієї пари) наближаються одна до одної і кон’югують (від лат. кон’югатіо - сполучення). У цей час створюється враження, що в ядрі знаходиться не диплоїдний, а гаплоїдний  набір хромосом. Проте кожна його складова – це пара сполучених між собою гомологічних хромосом.

Під час кон’югації може відбуватись процес кросинговеру  (від англ. кросинг-овер – перехрест), під час якого гомологічні хромосоми обмінюються певними ділянками (генами). У результаті кросинговеру утворюються нові комбінації спадкового матеріалу. Таким чином, кросинговер є одним з джерел спадкової мінливості.

Через певний час гомологічні хромосоми починають відходити одна від одної. При цьому вже стає помітним, що кожна з хромосом складається з двох хроматид, тобто утворюються комплекси з чотирьох хроматид (тетради), зчеплених у певних ділянках. Спостерігається подальше вкорочення та потовщення хромосом; у кінці фази гомологічні хромосоми розходяться, тобто тетради розпадаються. Зникають ядерця, руйнується ядерна оболонка і починається формування веретена поділу.

Метафаза І. Гомологічні хромосоми в місцях первинної перетяжки – центромери – кріпляться до ниток веретена поділу і розміщуються не в площині екваторіальної пластинки, як при мітозі, а попарно по обидва боки від неї.

Анафаза І. Нитки веретена поділу скорочуються, гомологічні хромосоми віддаляються одна від одної. Кожна хромосома складається з двох хроматид, які рухаються до протилежних полюсів. Розходження хромосом і рух їх до того чи іншого полюса є незакономірним, випадковим. Це також один із чинників спадкової мінливості.

Телофаза І. Біля кожного з полюсів клітини збирається гаплоїдний набір хромосом, навколо якого утворюється ядерна оболонка. У тварин хромосоми деспіралізуються і здійснюється поділ цитоплазми. У більшості рослин спостерігається тільки поділ ядра.

Отже, внаслідок редукційного поділу утворюється дві дочірні клітини або два ядра, в яких число хромосом зменшене удвічі.

Між редукційним та наступним екваційним поділами інтерфаза вкорочена (подвоєння ДНК не відбувається) або взагалі відсутня.

Екваційний поділ відбувається мітотично у ІV фази.

Профаза ІІ. Хромосоми складаються з 2-х хроматид, зникають ядерця, руйнується ядерна оболонка, формується веретено поділу. Спаралізовані хромосоми рухаються до екваторіальної пластинки.

Метафаза ІІ. Центромери хромосом розташовуються в один ряд уздовж екваторіальної пластинки і до них приєднуються нитки веретена поділу.

Анафаза ІІ. Нитки веретена поділу скорочуються, діляться центромери хромосом і хроматиди розходяться до протилежних полюсів клітини.

Телофаза ІІ. Хромосоми деспіралізуються, зникає веретено поділу, формуються ядерця і ядерна оболонка, ділиться цитоплазма.

Отже, у результаті екваційного поділу число хромосом залишається незмінним, але кількість ДНК, унаслідок розходження хроматид до дочірніх клітин, зменшується вдвічі.

2. Біологічне значення мейозу. Якби під час мейотичних поділів не зменшувалась кількість хромосом, то в кожному наступному поколінні при злитті ядер статевих клітин вона зростала б удвічі. Завдяки мейозу дозрілі статеві клітини одержують гаплоїдний набір хромосом. При заплідненні відновлюється диплоїдний набір, притаманний певному виду організмів. Так зберігається постійний для кожного виду набір хромосом (схема 1).

                      ♀ 44 + ХХ                                                   ♂ 44 + ХY

                     22 Х                     ●                                     22 Х                  22 Y

                22 Х       ●         ●            ●                         22 Х   22 Х        22 Y   22 Y

                                                          ♂ 44 ХY

Схема 1. Розходження хромосом у чоловіків і жінок в процесі мейозу (при гаметогенезі) та відновлення диплоїдного набору хромосом під час запліднення.

ІV. Узагальнення, систематизація і контроль навчальних досягнень учнів

Виконати завдання:

• робочий зошит, заповнити таблицю

Характеристика фаз мейозу

V. Домашнє завдання

1. Вивчити матеріал підручника  опрацювати § 25; ст. 147-152 навч. підруч., відповісти на запитання після параграфа.