Конспект урока "Деление половых клеток. Мейоз" 9 класс

Тема урока:
Деление половых клеток. Мейоз.
Тип урока:
Комбинированный.
Цель урока:
Выяснить особенности мейоза, как способа образования половых клеток.
Задачи:
а) образовательные:
1) познакомить с особенностями мейоза и его биологической ролью в
природе;
2) продолжить формирование понятия о стадиях мейоза, выявить
особенности протекания каждой фазы мейоза;
3) раскрыть значение мейоза в наследственности;
б) воспитательные:
1) формирование научно – материалистического мировоззрения на основе
раскрытия взаимосвязи между делением клетки и её развитием;
2) формирование навыков самостоятельной работы с учебником.
в) развивающие:
1) развитие логического мышления через умение сравнивать, обобщать,
делать выводы;
2) развитие наблюдательности и внимания.
Методы и
методические приемы:
1) словесные: рассказ, беседа;
2) наглядные: демонстрация изобразительных пособий;
Оборудование:
Компьютер, мультимедийная доска, проектор.
Дополнительная
литература:
1) Беляев Д.К., Рувинский А.О. Общая биология. -М.: Просвещение, 1991г.-
274с.
План урока:
Этапы урока:
I. Организационный момент (2 мин.);
II. Запись домашнего задания (1 мин.).
III. Проверка знаний учащихся по теме: «Формы размножения
организмов», «Деление клетки. Митоз» (20 мин.);
IV. Изучение нового материала (25 мин.):
1. Размножение половых клеток. Мейоз;
2. Фазы и стадии мейоза;
3. Биологическое значение мейоза;
V. Закрепление и обобщение (7 мин.);
Организационный
момент:
Ход урока
Проверка знаний
учащихся:
На прошлом уроке вы изучили 2 темы: «Формы размножения организмов»
и «Деление клетки. Митоз», сегодня мы продолжим изучать способы
деления клеток. Но для начала проверим домашнее задание.
Инструктаж
Заполнение
раздаточного
материала по теме:
Фронтальный опрос:
В:
Будем работать следующим образом. Два ряда работают по карточкам, а
точнее будут заниматься их заполнением, а с остальными будем беседовать
по прошедшим двум темам. Тем, кому достались карточки, вам на их
заполнение 20 минут. У того кому карточки достались по половому
размножению вам необходимо заполнить способы размножения, привести
примеры и дать определения понятиям которые даны после таблицы. Тем,
кому достались таблицы по бесполому размножению вам так же
необходимо заполнить способы размножения, так же привести примеры и
так же дать определение на термины, приведённые ниже таблицы.
В таблице по митозу вам необходимо описать особенности фаз.
(Приложение 1.). Читайте и пишите внимательно, эта работа оценивается!
С остальными поработаем устно так же по двум прошедшим темам.
Вашему вниманию будут представлены вопросы, ответы на которые
должны быть по максимуму раскрыты. Итак, приступим. Первый вопрос
звучит так:
1) Назовите способы размножения организмов;
2) Назвать отличительные особенности бесполого и полового
размножения;
3) Что такое партеногенез, и для каких организмов он характерен?;
4) Что такое гермафродитизм, и для каких организмов он характерен?;
5) Дать определение понятия митоза и его фазах;
6) Для каких клеток характерен митоз? Приведите примеры;
7) В чем заключается биологическое значение митоза?;
8) Что такое амитоз? Для каких клеток организма характерен амитоз?;
Демонстрация слайда
№1
Запись в тетради:
Заканчиваем заполнение таблиц и сдаем. За устные ответы получили
следующие оценки. Оценки за заполнение таблиц озвучу на следующий
урок. Молодцы, в следующий раз работаем активнее. Сейчас же
приступаем к изучению нового материала. Темы сегодняшних занятий
звучат следующим образом: «Деление половых клеток. Мейоз» и «Развитие
половых клеток. Оплодотворение и его генетическое значение».
Темы запишите себе в тетрадь и обозначьте сегодняшнюю дату.
Домашнее задание:
Откройте дневники и запишите домашнее на следующую неделю.
§32, 33 читать, учить таблицы.
Изучение нового
материала:
В:
О:
Запись в тетради:
Демонстрация слайда
№ 2
В:
О:
Запись в тетради:
Демонстрация слайда
№ 3
Для каждого живого организма характерно размножение, в основе
которого лежит способность клеток к делению. Без деления невозможно
представить себе увеличение числа одноклеточных существ, развитие
сложного многоклеточного организма из одной оплодотворенной
яйцеклетки. Особый тип деления клеток, в результате которого образуются
половые клетки, которые в последующем при слиянии образуют зиготу,
называется мейозом.
Какие способы деления клеток вы еще знаете?
Митоз и амитоз;
Правильно. Сегодня остановимся на более подробном изучении способа
деления половых клеток - мейозе.
Мейоз - особый тип деления клеток, в результате которого образуются
половые клетки. Так же мейоз называют редукционным (редукция это
уменьшение) делением. Так как в процессе деления из одной клетки с
диплоидным набором (2n) образуется четыре клетки с гаплоидным (n)
набором хромосом. Запишите, диплоидный набор обозначается 2n, где n-
это количество хромосом, с-количество хроматид, гаплоидный nс.
Сколько клеток, и с каким набором хромосом образуется при митозе?
Две клетки, с диплоидным набором хромосом. (точная копия материнской
клетки).
Данный способ лежит в основе деления всех соматических клеток, за
исключением соматических клеток половых желез который называется
мейоз. В 1882 г. Вальтер Флемминг открыл мейоз у животных, позднее в
1888 г. Эдвардом Страсбургером был открыт мейоз у растений.
Запись в тетради:
В отличие от митоза, при котором сохраняется число хромосом,
получаемых дочерними клетками (2n), при мейозе число хромосом в
дочерних клетках уменьшается вдвое.
Гаплоидные клетки образуются из диплоидных в результате специального
процесса деления половых клеток - мейоза (греч. meiosis - уменьшение).
Таким образом, мейозом называется тип деления половых клеток, при
котором происходит уменьшение числа хромосом, т. е. из диплоидной клетки
образуются гаплоидные.
А теперь рассмотрим данный процесс, происходящий в животном организме.
Запись в тетради:
В:
О:
Демонстрация слайда
№4
Запись в тетради:
Демонстрация слайда
№5
Запись в тетради:
Запись в тетради:
Демонстрация слайда
Мейоз протекает сходно почти у всех организмов. Он состоит из двух
последовательных делений: мейоз I и мейоз II, мейоз I называют
редукционным делением, а мейоз II эквационным.
Сейчас предлагаю вам зачертить таблицу, которая называется характеристика
мейоза, будите ее заполнять по ходу изучения новой темы. Она вам поможет в
подготовке к домашнему заданию. Таблицу зачертите в тетради в горизонтальном
положении. (Приложение 2.). Новые понятия фиксируйте после таблицы, они вам
пригодятся.
Мейоз состоит из двух последовательных делений: Мейоз I (редукционное) и
Мейоз II (эквационное (лат. aequus равный), второе деление мейоза,
происходящее без предварительного удвоения числа хромосом и
завершающееся формированием зрелых половых клеток с гаплоидными
ядрами.).
Мейоз I и Мейоз II, так же как и митоз включают в себя по 4 фазы, это
профаза, метафаза, анафаза и телофаза. Которые нумеруются
соответственно делениям, профаза 1, метафаза 1, анафаза 1, телофаза 1,
профаза 2, метафаза 2 и так далее. Однако в мейозе имеются существенные
различия, с которыми вы познакомитесь в течение урока.
Итак, приступим, как перед митозом, так и перед мейозом, клетки проходят
подготовительный этап. Как этот этап называется? Что такое интерфаза? Из каких
периодов она состоит?
Интерфаза это период между двумя клеточными делениями. Состоит из
таких периодов как пресинтетический, синтетический и постсинтетический
периоды.
После интерфазы наступает первое деление Мейоз I.
Наступает профаза мейоза I.
Первую мейотическую профазу принято подразделять на несколько этапов
- лептотену, зиготену, пахитену, диплотену и диакинез.
Запишите под таблицей стадии профазы: лептотена, зиготена, пахитена,
диплотена и диакинез. По ходу изучения материала будите делать записи.
Вступив в профазу мейоза I хромосомы начинают конденсироваться и
становятся различимыми в световой микроскоп. Клетки содержат
диплоидный набор 2n. Это лептотена (стадия тонких нитей). Затем
гомологичные хромосомы начинают объединяться друг с другом -
конъюгировать (лат. conjugal tio - соединение).
№5
Запись в тетради:
Демонстрация слайда
№6
Запись в тетради:
Запись в тетради:
Демонстрация слайда
№7,8
Запись в тетради:
Заполнение таблицы
Запись в тетради:
Демонстрация слайда
9
Заполнение таблицы
Запись в тетради:
Демонстрация слайда
№10
Заполнение таблицы
Демонстрация слайда
№11
Заполнение таблицы
Конъюгация – объединение гомологичных хромосом в пары.
Стадия, во время которой происходит процесс объединения гомоло-
гичных хромосом, называется зиготеной. Зиготена продолжается от
нескольких часов до нескольких суток разных организмов по-разному).
После завершения конъюгации в ядре можно наблюдать гаплоидное число
хромосомных пар, или бивалентов.
Бивалент - (от латинского bi-, в сложных словах - двойной, двоякий и
valens - сильный), пара гомологичных хромосом, соединённых
(конъюгирующих) между собой в мейозе. Образуется на стадии зиготены и
сохраняется до анафазы первого деления.
Начинается пахитена (стадия толстых нитей). Гомологичные хромосомы
находятся в состоянии конъюгации длительный период. Например у
дрозофилы - четверо суток, у человека больше двух недель. Все это время
отдельные участки хромосом находятся в очень тесном соприкосновении.
Если в таком участке произойдет разрыв цепочек ДНК одновременно в
двух хроматидах, принадлежащих разным гомологам, то при восста-
новлении разрыва может получиться так, что ДНК одного гомолога
окажется соединенной с ДНК другой гомологичной хромосомы. Этот
процесс носит название кроссинговера (англ. crossing-over - перекрест).
Кроссинговер - взаимный обмен участками между гомологичными
(попарными) хромосомами.
После завершения кроссинговера и по мере прекращения синтеза РНК
хромосомы продолжают конденсироваться и укорачиваться. Начинается
стадия диплотены, которая постепенно переходит в стадию диакинеза. К
этому времени связь между двумя гомологами, которая возникла при
конъюгации, ослабевает и исчезает, становится видно, что бивалент состоит
из двух гомологов, а каждый гомолог - из двух хроматид. Целостность
бивалента в это время сохраняется благодаря связи между сестринскими
хроматидами и переходу хроматиды одного гомолога в хроматиду другого,
который является следствием кроссинговера и носит название хиазмы.
Профаза I заканчивается исчезновением ядерной оболочки и ядрышка.
Профаза I, события. (Приложение 2.)
Далее за профазой I наступает первая метафаза мейоза.
Она отличается от метафазы митоза, во-первых, тем, что в нее вступают не
одиночные, а объединенные попарно хромосомы, т. е. биваленты.
Количество бивалентов соответствует гаплоидному числу хромосом. Во-
вторых, центромерные районы каждой хромосомы, в отличие от метафазы
митоза, способны взаимодействовать с нитями веретена только от одного
полюса. Таким образом, центромерные районы составляющих бивалент
хромосом оказываются соединенными с разными полюсами.
При выстраивании в центре клетки биваленты движутся независимо друг
от друга. Поэтому отцовские и материнские по происхождению хромосомы
оказываются ориентированными по отношению к полюсам произвольным
образом. Количество возможных вариантов ориентации зависит от числа
хромосом в гаплоидном наборе. Например у дрозофилы (гаплоидное число
хромосом -4) их будет 2
3
- 8, у человека - 2
23
. Следовательно, количество
вариантов гамет, которое обеспечивается свободным перекомбинированием
хромосом, составит 16 у дрозофилы и 2
23
у человека.
Метафаза I, события. (Приложение 2.)
Во время анафазы первого деления взаимодействие сестринских хроматид
исчезает по всей длине хромосомы за исключением центромерного района,
и бивалент легко распадается на две хромосомы, которые отходят к разным
полюсам. Каждый гомолог состоит из двух хроматид, но в результате
кроссинговера хроматиды не идентичны друг другу.
Анафаза I, события. (Приложение 2.)
За анафазой I следует телофаза I. Хромосомы деконденсируются. Ядро
приобретает вид интерфазного, но в нем не происходит удвоения хромосом.
Запись в тетради:
Запись в тетради:
Заполнение таблицы
Демонстрация слайда
№12
Демонстрация слайда
№13
Запись в тетради:
В:
О:
Эту стадию называют интеркинезом.
Телофаза I, события. (Приложение 2.)
Интеркинез - временной промежуток между первым и вторым делениями мейоза.
Интеркинез непродолжителен. У некоторых видов интеркинез может
вообще отсутствовать. Далее наступает мейоз II или эквационное деление.
Второе деление мейоза состоит из тех же стадий, что и митоз, с тем
отличием, что в каждой клетке находится не диплоидное, а гаплоидное
число хромосом. 1n2c.
Второе деление мейоза проходит гораздо быстрее первого и обычно
занимает несколько часов. В целом же мейоз - значительно более дли-
тельный процесс по сравнению с митозом. Например, у ржи он идет более
двух суток, у дрозофилы - около недели, у человека - три с половиной
недели.
В результате мейоза из одной диплоидной клетки образуется четыре
клетки с гаплоидным набором хромосом. При этом вследствие случайного
распределения отцовских и материнских хромосом между клетками, а
также в результате обмена гомологичных хромосом отдельными участками
достигается огромное разнообразие гамет у каждого организма. При
слиянии половых клеток также возможно образование большого количества
комбинаций.
Таким образом, при половом способе размножения происходит
перекомбинирование наследственной информации, в результате которого
потомство в значительной мере отличается от своих родителей.
Чем полезно перекомбинирование наследственной информации?
Разнообразие признаков у организмов. Индивидуальность человека.
Как митоз, так и мейоз имеет свое биологическое значение, которое
заключается в том, что у многоклеточных животных организм развивается
из зиготы и является диплоидным, а мейоз проходит у взрослого организма
перед образованием половых клеток. Затем следует их слияние - оплодо-
творение, дающее начало новому диплоидному организму - зиготе. У
грибов, некоторых водорослей мейоз происходит сразу за слиянием гамет и
возникновением зиготы. Образовавшиеся гаплоидные клетки
размножаются митозом и дают начало организму, все клетки которого
являются гаплоидными.
У растений в той или иной степени представлены и гаплоидная, и дипло-
идная стадии развития. У мхов и папоротников, например, самостоятельное
растение вырастает как из диплоидной, так и из гаплоидной клеток.
Следует напомнить, что размножаться могут и диплоидная форма растения
(спорами), и гаплоидная (гаметами).
У покрытосеменных растений основная стадия диплоидная, а гаплоидная
сведена к нескольким митотическим делениям клеток после мейоза, перед
тем как они превратятся в настоящие половые клетки.
Закрепление:
В качестве закрепления пройденного материала предлагаю вам заполнить
«фишбоун», где по мере заполнения вам предстоить выявить
отличительные особенности Мейоза I и Мейоза II.
Обобщение:
Демонстрация
видеоролика
В качестве обобщения нового материала предлагаю вам просмотреть
видеоролик по теме: «Мейоз»
1) Мейоз-это способ деления половых клеток.
2) Мейоз включает в себя два последовательных деления, это Мейоз I
(редукционное) и Мейоз II (эквационное).
3) Профаза I включает несколько этапов: лептотена, зиготена, пахитена,
диплотена и диакинез.
4) Мейоз II аналогичен митозу, но клетки вступающие в деление имеют
гаплоидный набор хромосом.
5) Благодаря мейозу организмы которые размножаются половым путем
имеют отличия от своих родителей.
Образование гамет,
основа комбинативной,
генотипической
изменч
ивости
Анафаза 1
Анафаза 2
механизмы
редуционного
деления
конъюгация
кроссенговер
Два деления:
1 -n2c, 2 клетки;
2 nc, 4 клетки
Сближение
гомологичных
хромосом,
перекрест.
Взаимообмен
участками
гомологичных
хромосом
2n4c
бивалент
Приложение 1.
1) Заполните таблицу. Половое размножение.
1) Митоз-
2) Половое размножение-
3) Партеногенез-
Половое размножение
Без оплодотворения
С оплодотворением
2) Заполните таблицу. Бесполое размножение.
Из одной клетки
Способы
Деление
клетки надвое
Множественное
деление
(шизогамия)
Почкование или
неравномерное
деление
Образование
спор
Примеры
Прокариоты
одноклет.
эукариоты
(сардковые-
амеба)
одноклеточ.
эукариоты
(жгутиковые,
споровики)
одноклеточ.
эукариоты
(некоторые
инфузории,
дрожжи)
Споровые
растения,
некоторые
простейшие
Из группы клеток
Способы
Образов-е
почек,
стеблевых
и корневых
клубней,
луковиц
(вегетатив.
размнож-е
и деление)
Упорядоч-
е
Деление
Неупорядо-
ченное
деление
Почкование
В эмбриональ-
ном развитии
полиэмбриония
Примеры
Растения
Радиально-
симметрич.
медузы,
морские
звезды,
Реснитчатые,
ленточные
черви
Губки,
кишечно-
полостные,
кольчатые
черви
У некоторых
млекопитаю-
щих,
встречается у
человека (
1) Амитоз-
2) Бесполое размножение-
3) Гермафродитизм-
3) Заполните таблицу. Деление клетки. Митоз.
Фазы
Основные события
Интерфаза
Профаза
Метафаза
Анафаза
Телофаза
Приложение 2
Таблица 1. Характеристика фаз мейоза
Фаза
Основные события Мейоза
Мейоз 1 (Редукционное деление)
Мейоз 2 (Эквационное деление)
Профаза
Спирализация хромосом; исчезновение
ядрышка; разрушение ядерной оболочки;
конъюгация гомологичных хромосом;
образование бивалентов; кроссинговер;
расхождение центриолей; формирование
веретена деления
2n4c
Почти отсутствует или проходит очень
быстро
n2c
Метафаза
Завершение формирования веретена
деления; расположение гомологичных
хромосом по экватору; взаимодействие
центромерных районов каждой хромосомы
с нитями веретена только от одного полюса
2n4c
Расположение хромосом в плоскости
экватора; взаимодействие центромерных
районов каждой хромосомы с нитями
веретена от двух полюсов
n2c
Анафаза
Сохранение центромерных связок; утрата
хиазм; расхождение гомологичных
хромосом
(n2c) + (n2c)
Утрата центромерных связок;
расхождение хроматид
(nc)+ (nc)
Телофаза
Слабая деконденсация хромосом;
формирование ядрышка и ядерной
оболочки; цитокинез; образование двух
дочерних клеток с гаплоидным набором
двуххроматидных хромосом
n2c
Деконденсация хромосом;
формирование ядрышка и ядерной
оболочки; цитокинез; образование двух
дочерних клеток с гаплоидным набором
однонитчатых хромосом
Nc
Результат
Образование четырех гаплоидных клеток