Конспект урока биологии в 10-м (11-м) классе по теме "Способы деления клеток"

Цели:

1. Учащиеся должны усвоить понятия «митоз, амитоз, мейоз, фазы митоза, мейоза, веретено деления, кариокинез, цитокинез, гомологичные хромосомы, сестринские хроматиды»; знать сущность процессов митоза и мейоза, биологическое значение разных способов деления клеток.

2. Учащиеся должны уметь самостоятельно прорабатывать учебный материал, сравнивать биологические процессы, давать аргументированный ответ, делать выводы.

3. Способствовать формированию научного мировоззрения, коммуникативных качеств у обучающихся.

Оборудование: таблицы по общей биологии «Митоз», «Сравнение митоза и мейоза», аппликация «Способы деления клетки», презентация «Способы деления клеток», компьютер, мультимедийный проектор.

Ход занятия.

I. АКТУАЛИЗАЦИЯ ЗНАНИЙ, ВВЕДЕНИЕ В ТЕМУ.

Клетка – не только структурная и функциональная единица многоклеточного организма, но и единица размножения и передачи наследственной информации от поколения к поколению.

- Какие процессы лежат в основе преемственности поколений?
- В чём сущность жизненного цикла клетки?
- Какие структурные органеллы клетки содержат наследственную информацию?

Чтобы образующиеся клетки получились «полноценными», должен передаваться полный набор генов. Именно это и происходит в большинстве случаев при делении клетки. Сегодня нам предстоит более подробно изучить разные способы деления клеток и ответить на вопрос (презентация «Способы деления клеток», слайд 2):

II. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА.

Процесс деления – лишь часть жизни клетки. Между двумя делениями проходит период, который называют интерфазой (слайд 3, 4)

Жизненный цикл клетки. Интерфаза (место в жизненном цикле, периоды, основные процессы, значение) – устный ответ, обсуждение.

В интерфазу происходят важные процессы: синтез белков и других необходимых веществ, увеличивается число клеточных органелл, репликация ДНК. Эти процессы приурочены к разным периодам интерфазы – G₁ (до удвоения), S (удвоение ДНК), G₂ (после удвоения) (слайд 5).

Интерфаза подготавливает клетку к делению. Известно несколько способов деления клеток (слайд 6, 7): амитоз, митоз, мейоз.

Наиболее широко распространённым делением клеток является митоз (слайд 8).

Митоз – непрямое деление клетки – устный ответ, обсуждение.

Дополнение. Важную роль играют центриоли, которые формируют веретено деления, состоящее из микротрубочек (слайд 9). К центромерным участкам хромосом присоединяются особые белки, образующие специальную структуру – кинетохор. К нему прикрепляются нити веретена деления. Количество нитей может доходит до нескольких тысяч. К одной хромосоме присоединяются от двух до нескольких десятков микротрубочек. В течение анафазы сестринские хроматиды расходятся к полюсам клетки. Происходит это за счёт укорочения микротрубочек веретена и скольжения друг по другу. Скольжение их обеспечивается белками, сходными с миозином мышц. Микротрубочки укорачиваются за счёт быстрой разборки с концов (+). Следует отметить, что у некоторых организмов (протистов и грибов) ядерная оболочка во время митоза сохраняется (веретено формируется внутри ядра). У высших растений в клетках нет центриолей и веретено образуется другими структурами.

Цитокинез осуществляется несколькими способами. У животных клетки лишены клеточной стенки и делятся «перетяжкой». Ещё в анафазе под поверхностной мембраной в области экватора образуется кольцо из актиновых и миозиновых филаментов. В конце телофазы кольцо начинает сокращаться и втягивает наружную мембрану внутрь. В результате клетка перешнуровывается. Цитоплазмы клеток высших растений делятся «перегородкой»: вдоль микротрубочек к экватору клетки транспортируются пузырьки из аппарата Гольджи. Эти пузырьки начинают сливаться друг с другом в центральной части клетки, образуя небольшой диск. Затем по краям к нему присоединяются новые пузырьки, и диск растёт. Образуется срединная пластинка. Поверх неё начинает образовываться клеточная стенка из целлюлозы.

Задание 1 (рабочий лист). Учёные провели исследования митоза: оказалось, что у животных, ведущих ночной образ жизни, в большинстве органов максимум митоза приходится на утро и минимум – на ночное время. У дневных животных максимум наблюдается в вечернее время, а минимум – днём. Проанализируйте этот факт.

Проверка выполнения задания.

Итак, значение митоза состоит в следующем (слайд 10, 11):

• Образование генетически равноценных клеток, преемственность в ряду клеточных поколений.
• Обеспечение эмбрионального развития и роста организмов.
• Регенерация органов и тканей.
• Основа бесполого размножения организмов.

В процессе эволюции чуть позже появился ещё один способ деления - мейоз – редукционное деление. Его появление связано с ранним ароморфозом – половым размножением организмов.

3. Мейоз – редукционное деление клетки – устный ответ, обсуждение.

Дополнение. Первое деление мейоза – редукционное, второе - эквационное (уменьшения числа хромосом не происходит). Наиболее существенные изменения происходят в профазу 1. гомологичные хромосомы располагаются параллельно друг другу и соприкасаются, образуются биваленты. Каждый бивалент содержит 4 хроматиды. В это время пара хроматид из гомологичных хромосом может обменяться какими-то участками. Такой обмен участками ДНК называют кроссинговером. В результате первого деления мейоза в дочерние клетки попадает по одной гомологичной хромосоме из пары. По набору генов образующиеся клетки отличаются друг от друга: при кроссинговере хромосомы обменялись участками и появились новые сочетания генов. Таким образом, практически каждая из образующихся клеток имеет уникальный генотип, отличный от генотипа исходной клетки (слайд 12, 13).

Задание 2 (рабочий лист). Закончите рисунки, рассмотрите их. Определите эффекты мейоза.

Проверка выполнения (слайд 14, 15)

Итак, особенности мейоза следующие (слайд 16, 17):

• При мейозе дочерние клетки имеют половинный набор хромосом по сравнению с материнской (у диплоидных организмов 2 n – гаплоидный n).
• При мейозе осуществляется 2 последовательных деления, в промежутке между которыми не происходит удвоения ДНК. Образуется 4 клетки (n).
• В процессе мейоза происходит кроссинговер.

Выполнение задания 3 (рабочий лист)

Задание 3 (рабочий лист). Заполните таблицу «Сравнение митоза и мейоза».

Проверка выполнения.

Давайте попробуем ответить на вопрос, поставленный в начале занятия

III. ОБОБЩЕНИЕ МАТЕРИАЛА.

Итак, существует 2 основных способа деления клеток – митоз и мейоз. Митоз обеспечивает передачу дочерним клеткам всего генетического материала, который был в материнской клетке, и равное распределение этого материала между дочерними клетками. При мейозе число хромосом в дочерних клетках уменьшается вдвое по сравнению с материнской клеткой. Митоз обеспечивает бесполое размножение, мейоз – половое размножение организмов.

IV. КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ.

Контрольные задания (рабочий лист) – 5 – 7 минут.

V. Д\З.

Подготовиться к семинару «Формы размножения организмов», §§ 31 – 34 (уч. А.А. Каменский, В.А. Криксунов, В.В. Пасечник. Общая биология, 10 – 11 классы.

РАБОЧИЙ ЛИСТ

Задание 1. Учёные провели исследования митоза: оказалось, что у животных, ведущих ночной образ жизни, в большинстве органов максимум митозов приходится на утро и минимум – на ночное время. У дневных животных максимум наблюдается в вечернее время, а минимум – днём. Проанализируйте этот факт.

Задание 2. Закончите рисунки, рассмотрите их. Определите эффекты мейоза.

Задание 3. Заполните таблицу «Сравнение митоза и мейоза».

Уровень 1. Определите, какие рисунки соответствуют митозу, какие – мейозу.

Уровень 2

1 вариант. Существуют организмы, клетки которых содержат тройной набор хромосом (триплоидные организмы – 3п). Мейоз у таких организмов происходит с нарушениями. Объясните причину нарушений мейоза у триплоидных организмов.

2 вариант. Встречается такое явление, при котором после репликации хромосом деление клеток не происходит, - эндомитоз (например, в клетках печени). Каковы последствия эндомитоза? Какое биологическое значение может иметь этот процесс?

Литература

1. А.А. Каменский, В.А. Криксунов, В.В. Пасечник. Общая биология, 10 – 11 классы. «Дрофа», М., 2005.
2. Л. С. Высоцкая, С.М Глаголев, А.О. Рувинский и др. Общая биология, 10 – 11 (учебник для классов с углублённым изучением биологии). «Просвещение», М., 2001.
3. Р.Д. Петросова, Н.Н. Пилипенко, А.В. Теремов. Дидактический материал по общей биологии. ООО «Белфарпост», Минск, «РАУБ-Цитадель», М., 1997.
4. Б.Д. Комиссаров. Самостоятельные и лабораторные работы по общей биологии. «Высшая школа», М., 1988.