Разработка урока по биологии на тему "Мейоз, характеристика этапов, значение. Кроссинговер" (10 класс)

Урок № 29                                              предмет БИОЛОГИЯ                                                          10 кл.

Тема: Мейоз, характеристика этапов, значение. Кроссинговер

Цель:

обучающая: сформировать знания об особенностях мейоза и его биологической роли в природе; сформирование понятия о стадиях мейоза, выявить особенности протекания каждой фазы мейоза; раскрыть значение мейоза в наследственности;

развивающая: развить умения анализировать, сравнивать, делать выводы; развивать логическое мышление (устанавливать причинно-следственные связи; развивать логическое мышления через умение сравнивать, обобщать, делать выводы;

воспитывающая: воспитать познавательный интерес к предмету, навыки использование приобретенных знаний в практической деятельности и повседневной жизни человека, умения слушать друг друга, умения организовать свою познавательную деятельность

Оборудование: учебник

Тип урока: комбинированный

ХОД УРОКА

I. Организационный этап

II. Актуализация опорных знаний, навыков и умений учеников.

1. Проверка домашнего задания

2. Фронтальный опрос по вопросам:

-  Что такое жизненный (или клеточный ) цикл?

-  Какое значение имеет деление клетки?

-  Какие типы деления клетки вам известны?

-  Какие изменения в клетке предшествуют делению?

-  Какие процессы происходят в ядре клетки в интерфазе?

-  Какие фазы проходят в клетке при митотическом делении?

-  В чем заключается биологическое значение митоза?

III. Мотивация обучающей деятельности учеников

Эпиграф урока: «Биология больше, чем наука, она- сама жизнь…»

В размножении любого живого организма лежит два способа деления: половое и бесполое. А в основе любого типа размножения лежит деление клетки. Как сказал немецкий ученый Рудольф Вирхов ( он один из основоположников клеточной теории)  : «Все клетки происходят только от другой клетки».

Все клетки организма  можно разделить на две группы : соматические и половые. Для каждой из них характерен свой тип деления .  На прошлом уроке мы познакомились с одним способом деления клетки митозом, который лежит в основе бесполого размножения. Следовательно, сегодня мы должны познакомиться с другим способом размножения, это .....

IV. Объявление темы и целей урока

V. Изучение нового материала, его восприятие, осмысление

В итоге деления путем митоза образуется 2 дочерние клетки с одинаковым количеством хромосом, равным числу хромосом исходной клетки.

Половое размножение организмов связано с формированием специализированных половых клеток - гамет.

Особый тип деления клетки, в результате которого образуются половые клетки, называются мейозом. Мейоз (греч. meiosis уменьшение, убывание ). Был открыт в 1882г В.Флеммингом у животных, в 1888г Э.Страсбургером у растений.

В отличие от митоза, при котором сохраняется число хромосом, при мейозе число хромосом в дочерних клетках уменьшается вдвое; диплоидный набор хромосом становится гаплоидным. Это необходимо для сохранения постоянства числа хромосом при половом размножении.

Например, в каждой клетке человеческого тела диплоидный набор хромосом (2п) составляет 46: 23 от отца и 23 от матери.

Новый человеческий организм возникает в момент оплодотворения и в зиготе восстанавливается диплоидный набор хромосом: 23+23=4.

Следовательно, при образовании яйцеклеток и сперматозоидов необходим особый тип деления клеток, при котором в дочерних клетках будет гаплоидный набор хромосом.

Такой тип деления, во время которого из одной диплоидной (2п) клетки образуется 4 гаплоидные (In) и получил название мейоза. (Записать определение в тетрадь)

Каким же образом при мейозе происходит уменьшение количества хромосом?

-   Мейоз представляет собой 2 последовательных клеточных деления: мейоз I (первое деление) и мейоз II (второе деление), перед которыми репликация (удвоение ДНК и хромосом) происходит только один раз (только перед мейозом I)

Энергия и вещества, необходимые для обоих делений мейоза, накапливаются во время интерфазы I, при этом интерфаза II практически отсутствует.

Интерфаза перед мейозом I протекает так же, как и при митозе.

Какие основные процессы происходят в интерфазе? (удвоение нитей ДНК в хромосомах, синтез молекул РНК, АТФ, белков, увеличение числа органоидов цитоплазмы)

В конце интерфазы мейоза I каждая хромосома состоит из двух хроматид. Каждое деление мейоза характеризуется теми же фазами, что и митоз.

Рассказываются фазы мейоза с рассмотрением иллюстрации в

Профаза 12п 4с (длительная)

·                    растворение ядерной оболочки

·                    спирализация хромосом

·                    расхождение центриолей к разным полюсам

·                    образование нитей веретена деления

·                    сближение парных (гомологичных) хромосом или их конъюгация

·                    обмен участками между гомологичными хромосомами каждой пары -их перекрест = кроссинговер.

Конъюгация - тесное сближение гомологичных хромосом друг с другом, каждая из которых состоит из двух хроматид.

Кроссинговер - перекрест гомологичных хромосом, сопровождающийся обменом соответствующими участками между их хроматидами.

Подумайте, каково значение кроссинговера?

(Генетическая рекомбинация позволяет создавать новые, ранее не существующие комбинации генов и тем самым обеспечивает повышение выживаемости организмов в процессе эволюции).

Метафаза I 2п 4с

·                    по экватору клетки располагаются гомологичные хромосомы попарно, напротив друг друга).(при митозе располагаются отдельные хромосомы из двух хроматид).

·                    к каждой хромосоме присоединяется одна нить веретена деления.

Анафаза I 1n 2с

•                     к полюсам клетки отходят целые хромосомы (а при митозе расходятся хроматиды).

У каждого полюса оказывается половина хромосомного набора.

Телофаза I 1n 2c

•                     образуются 2 гаплоидные клетки, а хромосомы остаются двуххроматидными.

Итак, в мейозе I происходит уменьшение количества хромосом в 2 раза.  После мейоза I предварительной подготовки (без интерфазы) заступает мейоз II. Процессы идут параллельно в 2х клетках по принципу митоза, но при гаплоидном наборе хромосом.

Профаза II 1n 2c (очень короткая, без кроссинговера)

•                     Хромосомы спирализуются, ядрышки и ядерные мембраны разрушаются, формируется веретено деления.

Метафаза II 1n 2c (очень короткая, без кроссинговера)

•                     По экватору выстраиваются двуххроматидные хромосомы, нити веретена деления прикрепляются к центромерам.

Анафаза II 1n 1c

•                     К полюсам отходит по одной хромосоме, состоящей из 1 хроматиды.

Телофаза II 1n 1c

•                     Образуются 4 гаплоидные клетки

В мейозе II хромосомный набор делящихся клеток не изменяется.

В чем заключается биологическая сущность мейоза? (Происходит уменьшение числа хромосом вдвое и образование гаплоидных гамет, обеспечивает наследственную изменчивость организмов благодаря конъюгации и кроссинговеру).

VI. Закрепление, систематизация и обобщение знаний учеников

Давайте попробуем определить черты сходства и различия митоза и мейоза.

Черты сходства

Имеют одинаковые фазы деления, перед митозом и мейозом происходит самоудвоение хромосом, спирализация, удвоение молекул ДНК.

Черты отличия

Митоз

1.Одно деление

2.По экватору выстраиваются пары гомологичных хромосом

3.Гомологичные хромосомы конъюгируют

4.Между стадиями мейоза нет интерфазы и не происходит удвоения молекул ДНК

5.Образуются 4 гаплоидные клетки

Мейоз

1.Два сменяющих друг друга деления

2.В метафазе по экватору выстраиваются удвоенные хромосомы

3.Конъюгация хромосом отсутствует

4.Между делениями имеется интерфаза, в которой происходит удвоение молекул ДНК

5.Образуются 2 диплоидные клетки

VII. Подведение итогов, оценивание результатов работы на уроке

VIII. Рефлексия

IX. Домашнее задание:

проработать: §24, выполнить упр.

творческое задание: