Розробки уроки

Тема.  Мейоз.

Мета:

-         ознайомити учнів з особливостями редукційного поділу клітин, його значенням, навчити характеризувати фази мейозу, дати поняття:  «мейоз», «кон’югація», «кросинговер»,  «рекомбінація»;

-         розвивати вміння порівнювати фази мейозу, працювати в групі, узагальнювати набуті знання, шукати причинно-наслідкові зв’язки між процесами «мітоз» та «мейоз»;

-         формувати інтерес до науки біології, виховувати бережливе ставлення до власного здоров’я на основі набутих знань.

Операційні цілі (завдання):

Після закінчення уроку учень

називає

·        фази  мейозу;

формулює означення понять:

·        «мейоз», «кон’югація», «кросинговер»,  «рекомбінація»;

характеризує

·        процеси мейозу в еукаріотів;

   

порівнює

·        процеси мітозу і мейозу

Методи та техніки:

·        пояснювально-ілюстративні;

·        аналіз проблемних ситуацій;

·        робота в групах;

·        розвивальна гра;

·        метод випереджувального завдання

·        інтерактивні вправи : «Мої очікування», « Резюме»,

« Ланцюжок».

Обладнання: таблиця «Мітоз та мейоз», відео «Фази мейозу», роздаткові картки з матеріалами роботи, схеми, мультимедійна презентація, завдання для групової роботи, аркуші А4.

Тип уроку: урок засвоєння  нових знань.

Допоміжні матеріали:

                                  Додаток 1. Сенкани на тему «Мітоз»з домашнього          

                                                     завдання (можливі варіанти)

                                  Додаток 2. Завдання для повторення «Повторимо вивчене  

                                                       разом»

                                  Додаток 3. Складання узагальненої таблиці

                   Додаток 4. Ланцюжкове взаємоопитування учнів

Хід уроку

І. Розминка.

1.1. Слово вчителя:

Давньокитайська мудрість говорить: «Вважай поганим день і ту годину, коли ти не засвоїв нічого». Тож давайте посміхнемось одне одному й разом вирушимо здобувати нові знання!

1.1. Актуалізація опорних знань учнів.

«Сенкани» на тему «Мітоз» із домашнього завдання .Зачитування результатів (Додаток 1)

           Як ви вже зрозуміли, на сьогоднішньому уроці ми з вами будемо працювати в групах. Для цього ви самостійно заздалегідь об’єдналися у 5 груп: 1-ша група  «Інтерфаза», 2-га група «Профаза», 3-тя група «Метафаза», 4-та група «Анафаза» ,  5-та група «Телофаза», і обрали капітанів. І щоб трішки вас зблизити та перевірити  домашнє завдання, пропоную вам разом виконати 1 завдання. На ваших столах лежать  конверти, у них містяться завдання. Дістаньте 1 завдання. А тепер спробуйте разом виконати тестові завдання, стосовно вивченого матеріалу. На це вам дається 4 хвилини. (Додаток 2).

             Виконане завдання покладіть назад у конверт, пізніше воно буде мною оцінене. Тепер увага на екран. Перед вами схема мітозу. Ваше завдання визначити кількість хромосом та копій ДНК. Замість знаків «?» впишіть числа. Відповідь запишіть на аркушах, де ви написали склад команди. На це вам дається 3 хвилини.

Перевіряємо.

II. Мотивація навчальної діяльності.

Так як ви у нас 9 клас, і всі учні школи впевнені, що ви знавці біології, учень 8 класу звернувся до вас за  допомогою, написав листа. Послухайте. «Знаю, що ваші знання з біології міцні та ґрунтовні. Я побився об заклад зі своїм однокласником стосовно такого питання. Я з впевненістю сказав, що статеві клітини обов’язково містять одинарний набір хромосом. Хоча сам не розумію, що таке хромосоми, що значить одинарний. Але ж тепер я не можу відмовитися від своїх слів і хлопці забажали, щоб я довів своє припущення, тим паче, що хвалюся тим, що щось там тямлю в біології. Допоможіть мені не впасти в очах моїх друзів. Дякую».

          Отже, наші проблемні питання звучать так:

«Чому статеві клітини повинні містити одинарний набір хромосом?»

«Який процес сприяє такій закономірності?»

Отже, тема сьогоднішнього нашого уроку «Редукційний поділ клітин, або мейоз»

Формування разом з учнями мети уроку, завдань і очікуваних результатів.

ІІІ. Сприйняття та засвоєння нових знань.

3.1. Первинне засвоєння нових знань.

1.                Визначення мейозу.

Розповідь учителя.

Мітотичний поділ лежить в основі безстатевого розмноження організмів.
Статеве розмноження організмів пов'язане з формуванням спеціалізованих статевих клітин - гамет. Особливий тип поділу клітин, у результаті якого утворюються статеві клітини, називають мейозом.

Так як ми заговорили за статеве розмноження, давайте пригадаємо що являє собою «яйцеклітина» та «сперматозоїд»?

Яйцеклітина – велика нерухома клітина, з об’ємною цитоплазмою, у якій містяться запасні поживні речовини.

Сперматозоїд – дрібна, рухома гамета, яка практично не має цитоплазми і запасних поживних речовин.

         Мейоз (від грец. meiosis — зменшення, поділ, дозрівання) - це особливий спосіб поділу клітин, у результаті якого відбувається редукція (зменшення) числа хромосом і перехід клітин з диплоїдного стану в гаплоїдний.

У 1882 р. В. Флеммінг відкрив мейоз у тварин. У 1888 р. Е. Страсбургер установив явище редукції числа хромосом у рослин.     

За допомогою мейозу утворюються спори вищих рослин і статеві клітини - гамети. У результаті редукції хромосомного набору в кожну гаплоїдну спору та гамету потрапляє по одній хромосомі з кожної пари гомологічних хромосом. Під час подальшого запліднення  організм нового покоління знову одержує диплоїдний набір хромосом, тобто каріотип організмів кожного виду в ряді поколінь  залишається сталим.

Дійсно, усім статевим клітинам притаманна одна особливість: вони гаплоїдні і містять удвічі меншу кількість хромосом, ніж диплоїдні соматичні клітини. Таким чином ми з вами відповіли на наше перше проблемне питання, чи дійсно статеві клітини гаплоїдні. 

Яким же чином вони отримують такий набір хромосом, зараз будемо з’ясовувати. Але перш за все, давайте пригадаємо фази непрямого поділу, тобто мітозу і що для них характерно.

Орієнтовні питання для учнів:

- Які періоди включає інтерфаза?

 - Які процеси відбуваються в ядрі клітини в інтерфазі?

 - Чим характеризується профаза і метафаза?

 - Які процеси характерні для анафази і телофази мітозу?

 - У чому полягає біологічне значення мітозу?

2.                Фази мейозу

Яким же чином при мейозі відбувається зменшення кількості хромосом?

У процесі мейозу швидко один за одним відбуваються два поділи. Перед початком мейозу кожна хромосома реплікується (подвоюється). Протягом деякого часу дві її копії, що утворилися, з’єднані одна з одною центромерами. Отже, в кожному ядрі, з якого починається мейоз, міститься еквівалент чотирьох наборів гомологічних хромосом (4с). (Пригадайте позначення : n – кількість хромосом, с – кількість копій ДНК). І для того, щоб утворилися ядра гамет з одинарним набором хромосом, мають відбутися два ядерні поділи.

Енергія і речовини, необхідні для обох поділів мейозу, накопичуються під час інтерфази I, при цьому інтерфаза II практично відсутня. Інтерфаза перед мейозом I протікає так само, як і при мітозі. Які основні процеси відбуваються в інтерфазі? В кінці інтерфази мейозу  кожна хромосома складається з двох хроматид. Кожне ділення мейозу характеризується тими ж фазами, що і мітоз.

Профаза І 2n 4с (тривала)- фаза спіралізації двохроматидних хромосом:

·        розчинення ядерної оболонки; спіралізація хромосом;

·        зближення пари (гомологічних) хромосом кон'югація
 і обмін ділянками між гомологічними хромосомами кожної пари, їх перехрест -кросинговер. Кон'югація - тісне зближення гомологічних хромосом одна з одною, кожна з яких складається з двох  хроматид. Кросинговер - перехрест гомологічних хромосом, що супроводжується обміном відповідними ділянками між хроматидами.

  Поміркуйте, яке значення кросинговеру?(Генетична рекомбінація   дозволяє створювати нові, раніше не існуючі        комбінації генів і тим самим    забезпечує підвищення виживання організмів в процесі еволюції).

·        розходження  центріолей до полюсів;

·        зникнення ядерець;

·        розпад ядерної оболонки на фрагменти;

·        формування веретина поділу.

Метафаза I 2n4с- фаза розташування тетрад на екваторі:

·        короткі нитки прикріплюються до центромер лише з одного боку і хромосоми розташовуються двома лініями;

·        по екватору клітини розташовуються гомологічні хромосоми попарно, один навпроти одного. Пригадайте як було при мітозі? (при мітозі розташовуються окремі хромосоми, які складалися з двох хроматид).

Анафаза I n 2с- фаза розходження двохроматидних  гомологічних хромосом:

·        кожна тетрада розділяється на двохроматидні хромосоми;

·        нитки веретина поділу скорочуються і розтягують двохроматидні хромосоми до полюсів;

·        наприкінці анафази до полюсів клітини відходять цілі хромосоми (а при мітозі хроматиди розходяться). У кожного полюса виявляється половина хромосомного набору.Розходження хромосом кожної пари є подією випадковою, що є ще одним джерелом спадкової мінливості.

Телофаза I 1n 2c- фаза деспіралізації двохроматидних хромосом:

• утворюються 2 гаплоїдні клітини, а хромосоми залишаються двохроматидними. Хромосоми деконденсуються, формуються нові ядерні оболонки і ядерця. Таким чином, утворення бівалентів при кон’югації гомологічних хромосом у профазі І мейозу створює умови для подальшої редукції числа хромосом. Формування галоїдного набору в гаметах забезпечується розходженням в анафазі І не хроматид, як при мітозі, а гомологічних хромосом.

Отже, в мейозі I відбувається зменшення кількості хромосом у 2 рази. Інтеркінез -  це період між першим та другим поділами мейозу. Цей проміжок циклу зазвичай дуже короткий, або взагалі відсутній. Реплікації генетичного матеріалу не відбувається. Кожна хромосома складається з 2 сестринських хроматид.

Другий мейотичний поділ відбувається одразу,  процеси йдуть паралельно в 2х клітинах за принципом мітозу, але при гаплоїдному наборі хромосом.

Профаза II 1n 2c (дуже коротка, без кросинговеру) - фаза спіралізації двохроматидних хромосом:

 •хромосоми спіралізуються, ядерця і ядерні мембрани руйнуються, формується веретено поділу.

Метафаза II 1n 2c -  фаза розташування двохроматидних хромосом на екваторі:

• по екватору шикуються двохроматидні хромосоми, нитки веретена поділу прикріплюються до центромер хромосом.

Анафаза II 1n 1c-фаза розходження однохроматидних хромосом до полюсів клітини:

• до полюсів відходить по одній хромосомі, що складається з 1 хроматиди.

Телофаза II 1n 1c – фаза деспіралізації однохроматидних хромосом:

• завершується розходження хромосом і відбувається поділ клітин: з двох гаплоїдних утворюються чотири гаплоїдні дочірні клітини. Хромосоми деконденсуються, формуються нові ядерні оболонки та ядерця.

У мейозі II хромосомний набір клітин, що діляться, не змінюється.

У результаті мейозу з однієї диплоїдної клітини утворюється чотири клітини з гаплоїдним набором хромосом. При овогенезі утворюється одна яйцеклітина й три допоміжних тільця. При сперматогенезі утворюються чотири сперматозоїди.

3.2. Вторинне засвоєння та осмислення нових знань.

1. Робота в групах. Складання узагальненої таблиці ( Додаток 3).

Повідомлення учня.

Мейоз у різних групах живих істот. Мейоз може відбуватися тільки у еукаріотичних організмів. Причому не лише у багатоклітинних, але й одноклітинних. Проходить на різних стадіях.

2.Розвивальна гра для капітанів «Наш зможе»

Кожен з капітанів на аркуші пише біологічне значення мейозу, і той, хто найбільш точно відповість, та група отримає додатковий бал.

Можливі варіанти відповідей:

-         підтримується стале число хромосом в усіх поколіннях кожного виду;

-         різноманітність генетичного складу гамет унаслідок кросинговеру (профаза І), так і в результаті різного поєднання батьківських і материнських хромосом при їх розходженні в анафазі І.

ІV. Осмислення об’єктивних зв’язків

         Не дарма говорять, краще один раз побачити, ніж 10 разів почути. Тому пропоную вам переглянути відеофрагмент «Мейоз».

А тепер давайте спробуємо визначити риси подібності та відмінності мітозу і мейозу. Для цього дістаньте з конверту завдання 2, і разом, обговорюючи вивчений сьогодні матеріал, підпишіть риси подібності та відмінності між цими двома процесами. 

Риси подібності

Мають однакові фази поділу                                        Перед мітозом і мейозом відбувається подвоєння

 хромосом, спіралізація, реплікація молекул ДНК

Риси відмінностей

Мітоз                                                                                    Мейоз

1.Один поділ                                                     1. Два поділи

2.В метафазі по екватору розташовуються     2. По екватору розташовуються подвоєні хромосоми                   пари гомологічних хромосом

3.Кон’югація хромосом не відбувається                   3. Гомологічні хромосоми    

                                                                                 кон’югують

4.Між поділами завжди                                       4. Між стадіями мейозу не має  

є інтерфаза                                                               інтерфази 

                                                                                                                                                              5.Утворюються 2 диплоїдні клітини                5. Утворюються 4 гаплоїдні                   

                                                                                    клітини

V. Узагальнення і систематизація знань.

Ланцюжкове взаємоопитування учнів- інтерактивна вправа.( Додаток 4).

VІ.Підсумки уроку.            

Звертаємо увагу на проблемні питання.

Вправа « Мої очікування»

VІI. Рефлексія

Вправа « Резюме»

Учні письмово відповідають на серію запитань , які відображають їхнє ставлення до уроку.

Запитання:

1.     Що не сподобалося під час заняття?

2.     Що сподобалося?

Відповіді не підписують і віддають учителю .

VІII. Домашнє завдання.

-         Опрацювати параграф підручника

-         Скласти діаграму Вена « Порівняльна характеристика мітозу і мейозу»

-         Виконати творче завдання

       

Додаток 1

Сенкани на тему «Мітоз»з домашнього

завдання (можливі варіанти)

1.     Мітоз

2.     Складний,непрямий

3.     Розподіляє, ділить, утворює

4.     Потрібен  для сталості каріотипу

5.     Каріокінез

Додаток 2

Завдання для повторення «Повторимо вивчене  разом»

1.   Визначте спосіб поділу клітини прокаріот:

А   мейозу; Б мітозу;В бінарного поділу;

2.   Визначте спосіб поділу соматичних клітин еукаріотів:

А   мейозу;Б   мітозу;В   бінарного поділу;

3.   Визначте, скільки клітин утворюється внаслідок одного мітозу:

А   одна; Бдві; Втри; Гчотири.

4.   Визначте, який набір хромосом одержать дочірні клітини, якщо материнські мали 8 хромосом:

А   п’ять; Б   шість; В   сім;Г   вісім.

5.   Визначте, які клітини утворюються в еукаріотів, внаслідок мітозу:

А   гаплоїдні;Б   диплоїдні;В   тетраплоїдні;Г   поліплоїдні.

6.   Визначте набір хромосом клітини в інтерфазі:

А   гаплоїдні; Б диплоїдні ;В тетраплоїдні; Г поліплоїдні.

7.   Визначте, як називають період існування клітини від початку одного    поділу до наступного:

А   синтетичний;Б   постсинтетичний;В   пресинтетичний;Г   клітинний цикл.

8.   Визначте основний спосіб поділу еукаріотичних клітин:

А   мітоз;Б   мейоз;В   бінарний поділ;

9.   Визначте послідовність фаз мітозу:

А   профаза – метафаза – анафаза – телофаза;

Б   метафаз – анафаза – телофаза – профаза;

В   анафаза – телофаза – профаза – метафаза

Г   телофаза – профаза – метафаза – анафаза.

10.   Визначте, під час якої фази поділу клітин хромосоми видно під мікроскопом: А  анафаза;Б  профаза;В  телофаза;Г  метафаза.

Додаток 3

Складання узагальненої таблиці

Робота в групах

Ознака	Що відбувається
Які клітини вступають у поділ	Первинні статеві клітини
Кількість поділів	2
Які клітини утворюються у процесі поділу	4 статеві (n)
Фази	Мейоз І (редукційний поділ)	Мейоз ІІ (екваційний поділ)
інтерфаза	Підготовка кітини до поділу, подвоєння ДНК	Дуже коротка, подвоєння ДНК не відбувається
профаза	Конденсація хромосом, зникнення ядерця, розпад ядерної оболонки, кон’югація та кросинговер	Конденсація хромосом, зникнення ядерця, розпад ядерної оболонки,
метафаза	По екватору розташовуються біваленти, формується веретено поділу	По екватору розташовуються хромосоми, формується веретено поділу
анафаза	До полюсів розходяться гомологічні хромосоми із 2 хроматид	До полюсів розходяться хроматини
телофаза	Хромосоми деконденсуються, формуються нові ядерні оболонки і ядерця	Хромосоми деконденсуються, формуються нові ядерні оболонки і ядерця

Додаток 4

Ланцюжкове взаємоопитування учнів

Один учень починає речення , інший – його закінчує і продовжує ланцюжок:

1.Мейоз - це спосіб поділу еукаріотичних клітин, унаслідок якого…..( з однієї материнської клітини утворюються 4 дочірні)

2. Дочірні клітини мають…….( удвічі менший набір хромосом)

3. Цей тип поділу включає………( 2 послідовних поділи)

4. Кожний з цих поділів складається………( з 4 фаз)

5.Набір хромосом перед поділом у материнських клітинах …….( диплоїдний)

6. В дочірніх клітинах …..( гаплоїдний)

7. Стан спадкової інформації після поділу …….( видозмінений)

8.Завдяки процесам ……( кон’югації і кроинговеру)