Конспект урока Самовоспроизведение – всеобщее свойство живого. Митоз как основа бесполого размножения и роста многоклеточных организмов, его фазы и биологическое значение.

Класс: 10

Учитель: Стаховская О.А.

Дата:

Тема урока:  Самовоспроизведение – всеобщее свойство живого. Митоз как основа бесполого размножения и роста многоклеточных организмов, его фазы и биологическое значение.

ЦЕЛИ:

1.Сформировать знания о значении деления  клетки для роста, развития и размножения в организме.

2.Познакомить с основными видами деления  клеток.

3.Рассмотреть механизм равномерного распределения  генетической информации между дочерними клетками.

4.Охарактеризовать основные этапы  жизненного и митотического циклов.

5.Активизировать познавательную деятельность с помощью опорных знаков, схем, таблиц.

                                    ХОД  УРОКА.

1.                                                                    Организационный момент.  Целевая установка урока.

2.                                                                    Проверка домашнего задания.

На   доске  таблица.

                РОЛЬ  МОЛЕКУЛ В БИОСИНТЕЗЕ  БЕЛКА.

МОЛЕКУЛЫ                             ИХ РОЛЬ В БИОСИНТЕЗЕ БЕЛКА.

   ДНК                                       _____________________________

И-РНК                                      ______________________________

                Т-РНК                                      ______________________________

                АМИНОКИСЛОТЫ                ______________________________

                 АТФ                                         ______________________________

                ФЕРМЕНТЫ                             ______________________________

Карточка  с заданием № 1. Биосинтез белка сложный процесс, в котором участвуют разнообразные молекулы. Запишите в таблицу сведения о функциях этих молекул.

Ученик  заполняет таблицу.

На экране  текст.   Задание № 2. Для всех учащихся.

Прочтите текст, выпишите  цифры в той последовательности, которая  отражает процесс биосинтеза белка в клетке.

1.                                                                    Образование пептидных связей между аминокислотами.

2.                                                                    Синтез  и-РНК  на ДНК.

3.                                                                    Соединение т- РНК с аминокислотами.

4.                                                                    Перемещение  и-РНК из ядра к рибосомам.

5.                                                                    Взаимидействие  т-РНК с  и-РНК.

6.                                                                    Перемещение рибосомы на  и-РНК.

7.                                                                    Отсоединение полипептидной цепи от рибосомы.

После ответа учащиеся сдают  на отдельном листе цифровой ответ.

Задание № 3. Устный ответ ученика  с помощью схемы  синтеза белка .

                         АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ.

Известно , что каждый организм в природе рано или поздно погибает по разным причинам. Но тем не менее , численность организмов  многих видов не уменьшается, а виды на Земле существуют  тысячи и миллионы лет.

2.Большинство организмов начинают свой жизненный  цикл с одной клетки.

Проанализируйте эти факты и ответьте на вопросы?

Какое свойство присуще всему живому, что обеспечивает сохранение вида

в  ряду поколений?        Ответ ученика . ( Воспроизведение себе подобных.)

Какой процесс  лежит в основе этого свойства живых организмов?  - РАЗМНОЖЕНИЕ.

Установлено, что в многоклеточном организме все клетки специализированы , в соответствии с этим они имеют разную продолжительность жизни. Например , нервные и мышечные функционируют на протяжении всей жизни. Клетки костного мозга, эпидермиса, эпителия тонкого кишечника  в процессе  своих специфических функций  быстро  погибают. Однако, несмотря на это организм  продолжает жить.

Вопрос. Объясните эти факты на основе своих знаний о клетке и клеточной теории?

Наукой установлено, что все соматические клетки  несут один и тот же набор хромосом. Ответьте и на этот вопрос.

Входе обсуждения заданий  учитель приводит к выводу о том,  что  существование и продолжение  жизни на Земле  обеспечивает уникальное  свойство  всех живых организмов  - способность к размножению и самовоспроизведению себе подобных, в основе  которого лежит деление клетки, а молекулярная сущность  этого процесса  выражается в уникальной  способности ДНК  к самоудвоению молекулы.  ( Обращение к схеме самоудвоения ДНК.)

                                  ОБЪЯВЛЕНИЕ ТЕМЫ УРОКА.

Учитель.   В ДНК  находится наследственная информация ,

                    удвоение   ДНК   называется --------- ученик     « редупликация».

Биологический смысл митоза- удвоение хромосом и точное их распределение между двумя дочерними клетками. Дочерние клетки получают точно такой же набор хромосом , что и материнская.

Размножение. Размножение клеток. Размножение – важнейшее свойство живых организмов. Размножение на уровне молекул – репликация ДНК; размножение на уровне органоидов – деление митохондрий, хлоропластов; размножение на уровне клеток – деление клеток. Лежит в основе передачи наследственной информации, размножения, роста, развития, регенерации.

 Носителями наследственной информации являются хромосомы. Хромосомный набор, характерный для вида, – кариотип; хромосомный набор, полученный от родителей, – генотип, хромосомный набор гаметы – геном. Диплоидный набор хромосом – двойной, гаплоидный набор – одинарный.

 Морфология хромосом: хроматиды, центромера, плечи хромосом и теломеры, вторичная перетяжка. Биохимический состав – 60% белки, 40% – ДНК.

 Способы деления клеток: амитоз – прямое деление; митоз – непрямое деление; мейоз – деление, характерное для фазы созревания половых клеток.

Амитоз, или прямое деление, – способ деления ядра соматических клеток пополам путем перетяжки без образования хромосом. Если при амитозе не происходит деление цитоплазмы, то возникают дву- и многоядерные клетки. Данный способ деления характерен для некоторых простейших, специализированных клеток или для патологически измененных клеток. Распределение ядерного материала оказывается случайным и неравномерным. Возникшие дочерние клетки наследственно неполноценны.

Митотический и жизненный циклы. Период существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки (включая само деление) до собственного деления или смерти называют жизненным (клеточным) циклом.

 Продолжительность жизненного цикла различных клеток многоклеточного организма различна. Так, клетки нервной ткани после завершения эмбрионального периода перестают делиться и функционируют на протяжении всей жизни организма, а затем погибают. Клетки же зародыша на стадии дробления, завершив одно деление, сразу приступают к следующему, минуя все остальные фазы.

Митоз – непрямое деление соматических клеток, в результате которого сначала происходит удвоение, а затем равномерное распределение наследственного материала между дочерними клетками.

 Биологическое значение митоза: в результате митоза образуются две клетки, каждая из которых содержит столько же хромосом, сколько их было в материнской. Дочерние клетки генетически идентичны родительской. Число клеток в организме увеличивается, что представляет собой один из главных механизмов роста. Многие виды растений и животных размножаются бесполым путем при помощи одного лишь митотического деления клеток, таким образом, митоз лежит в основе размножения. Митоз обеспечивает регенерацию утраченных частей и замещение клеток, происходящее в той или иной степени у всех многоклеточных организмов.

Митотический цикл состоит из интерфазы и митоза. Длительность митотического цикла у разных организмов сильно варьирует. Непосредственно на деление клетки уходит обычно 1–3 ч, то есть основную часть жизни клетка находится в интерфазе.

Интерфазой называют промежуток между двумя клеточными делениями. Продолжительность интерфазы, как правило, составляет до 90% всего клеточного цикла. Интерфаза состоит из трех периодов: пресинтетический, или G1; синтетический, или S; постсинтетический, или G2.

Начальный отрезок интерфазы – пресинтетический период (2n2с, где n – количество хромосом, с – количество ДНК), период роста, начинающийся непосредственно после митоза. Синтетический период по продолжительности очень различен: от нескольких минут у бактерий до 6–12 ч в клетках млекопитающих. Во время синтетического периода происходит самое главное событие интерфазы – удвоение молекул ДНК. Каждая хромосома становится двухроматидной, а число хромосом не изменяется (2n4с).

Постсинтетический период. Обеспечивает подготовку клетки к делению и также характеризуется интенсивными процессами синтеза белков, входящих в состав хромосом; синтезируются ферменты и энергетические вещества, необходимые для обеспечения процесса деления клетки.

Митоз. Для удобства изучения происходящих во время деления событий митоз разделяют на четыре стадии: профазу, метафазу, анафазу, телофазу.

Профаза (2n4с). В результате спирализации хромосомы уплотняются, укорачиваются. В поздней профазе хорошо видно, что каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных центромерой. Хромосомы начинают передвигаться к клеточному экватору. Формируется веретено деления, ядерная оболочка исчезает, и хромосомы свободно располагаются в цитоплазме. Ядрышко обычно исчезает чуть раньше.

Метафаза (2n4с). Хромосомы выстраиваются в плоскости экватора, образуя так называемую метафазную пластинку. Центромеры хромосом лежат строго в плоскости экватора. Нити веретена прикрепляются к центромерам хромосом, некоторые нити проходят от полюса к полюсу клетки, не прикрепляясь к хромосомам.

Анафаза (4n4с). Начинается с деления центромер всех хромосом, в результате чего хроматиды превращаются в две совершенно обособленные, самостоятельные дочерние хромосомы. Затем дочерние хромосомы начинают расходиться к полюсам клетки.

Телофаза (2n2с). Хромосомы концентрируются на полюсах клетки и деспирализуются. Веретено деления разрушается. Вокруг хромосом формируется оболочка ядер дочерних клеток, затем происходит деление цитоплазмы клетки (или цитокинез).

При делении животных клеток на их поверхности в плоскости экватора появляется борозда, которая, постепенно углубляясь, разделяет материнскую клетку на две дочерние. У растений деление происходит путем образования так называемой клеточной пластинки, разделяющей цитоплазму. Она возникает в экваториальной области веретена, а затем растет во все стороны, достигая клеточной стенки.

Закрепление. Беседа. Работа учащихся с тетрадью и кодограммой.

Задание на дом. Изучить текст параграфа, ответить на вопросы.

Задача. Какое количество  клеток и с каким набором хромосом образуется при митозе , если поделилось 100 клеток с   12 парами хромосом.     Составить схему решения задачи на доске.

УЧЕНИК.        100 клеток   12 пар.                   митоз          _______ 100 к.  12 пар.  +   100 к.  12 пар. = 200 к. 12 пар.

3.             Жизненный или клеточный цикл.

                     СХЕМА НА ДОСКЕ.

МИТОТИЧЕСКИЙ ЦИКЛ.          ДИФФЕРЕНЦИРОВКА.

                    1. Рост клетки и специализация. (   Н.К.,  М.К.,  ПР.ТК.)  живут до гибели.

                     2.Либо подготовка к новому делению.  (ОБР.ТК., Кост.тк., Эпит.тк.)

                       3. Либо гибель. 

  Вывод  делают ученики. Дают определение жизненного цикла клеток.

Период  существования  клетки от момента ее образования  путем деления  до  следующего собственного деления  или до гибели организма.

Учитель.   Объяснение по схеме-   на экране    картина   митоза,   одновременно на доске записывает опорный конспект  для закрепления знаний учащихся.

1.                                                           Интерфаза  -  период  интенсивного синтеза и роста  клеток. Период между  2 делениями.

2.                                                           МИТОЗ   ( кариокенез )  -  процесс  деления  ядра.

3.                                                           ЦИТОГЕНЕЗ -  процесс разделения  цитоплазмы  между двумя дочерними клетками.

Разновидности  митоза. Амитоз. Эндомитоз.

Амитоз- прямое деление. При переломах костей . Заживлении ран, когда организму необходимо  быстрое восстановление ткани.

Эндомитоз – удвоение хромосом.

4.                                                           ЗАКРЕПЛЕНИЕ ЗНАНИЙ.

Задача 1. Молекула ДНК  до редупликации имеет массу 10 мг. И обе ее цепи  содержат меченые атомы фосфора.

Определите какую будет иметь  массу  продукт редупликации. В каких цепях  дочерних  молекул  ДНК не  будут содержать меченых атомов фосфора.

Решение. В период интерфазы  происходит удвоение  ДНК, удваивается и его масса.

Соответственно  20мг.

 В той цепи, которая синтезируется  на матрице  из свободных нуклеотидов , меченых атомов нет.

Задача 2.  Общая масса всех молекул ДНК  в 46  хромосомах  одной соматической клетки составляет

6 умноженное на 10 в-9 степени мг. Чему равна масса молекул ДНК в метафазе?, в телофазе?.

2. Ученики. По опорному конспекту воспроизвести  тему « МИТОЗ.»

Домашнее задание.

Параграф  учебника  .

Опорный конспект ответа.