Мейоз 10 класс МАОУ «Средняя общеобразовательная школа № 2»

МАОУ «Средняя общеобразовательная школа № 2»
Мейоз
10 класс
Новикова Галина Кирилловна, учитель биологии
Колпашево, 2015
Перелистаем
страницы
прошлых уроков
Повторим термины и понятия!
Веретено деления
Амитоз
Митотический цикл клетки
Митоз
Центриоли
Жизненный цикл клетки
Кариокинез
Гаплоидный набор хромосом
Соматические клетки
Гомологичные хромосомы
Центромера
Цитокинез
Профаза
Метафаза
Анафаза
Половые клетки
Телофаза
Клеточный центр
Диплоидный набор хромосом
Хроматиды
Интерфаза
Хроматин
Репликация
Размышляем, рассуждаем!
•
•
•
•
•
•
•
Какое строение имеет интерфазная хромосома? Почему её
невозможно увидеть в микроскоп? Из каких веществ состоит
хромосома?
Как определить количество и
внешний вид хромосомы?
Назовите основные части хромосомы.
Из скольких молекул ДНК состоит хромосома: а) в
пресинтетический период интерфазы; б) перед самым
делением клетки? Почему изменяется количество ДНК в
разные периоды жизни клетки?
Назовите стадии митоза. Какие из стадий относят к
кариокинезу, а какие – к цитокинезу? Объясните, почему.
Какие структуры в клетке обеспечивают равномерное
расхождение хромосом в митозе? Опишите этот процесс.
По каким признакам можно узнать каждую фазу митоза?
В чём заключается биологическое значение митоза?
Лови ошибку!
1. В профазе митоза хромосомы
активно спирализуются.
2. В метафазе спирализация
хромосом становится
максимальной и хроматиды
расходятся к разным полюсам
клетки.
3. Анафаза протекает очень быстро.
Поработаем с рисунками!
Установите
правильную
последовательность
фаз митоза. По каким
признакам можно
узнать каждую фазу митоза?
3
1
2
4
Решим вместе!
• В ядре каждой соматической (диплоидной) клетки
у кролика содержится 22 пары хромосом, а у
дрозофилы – 4 пары. Сколько содержится
хромосом в каждой дочерней клетке,
образующейся в результате митоза?
• Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах
одной соматической клетки человека составляет
около 6×10-9 мг. Объясните, чему будет равна
масса всех хромосом в одной дочерней и в двух
дочерних клетках, образующихся путем митоза.
Актуализация
субъективного опыта
учащихся
Порассуждаем!
Что такое размножение?
Что такое наследственность?
Какая взаимосвязь существует между этими
двумя понятиями: размножение и
наследственность?
Подумаем, поразмышляем!
Внимательно посмотрите на животных и
их детёнышей. Что вы заметили?
А вы похожи на своих родителей?
Как вы думаете в результате какого
процесса вы получили эти признаки?
Характеристика полового
размножения
• характерно для большинства живых
организмов;
• в размножении обычно принимают
участие две особи – мужская и
женская;
• осуществляется с помощью
специальных клеток – гамет.
Какой механизм деления клеток лежит
в основе полового размножения?
Мейоз
Мейо́з (от др.-греч. μείωσις — уменьшение) или
редукционное деление клетки — деление ядра
эукариотической клетки с уменьшением числа
хромосом в два раза. Мейоз - особый вид
деления клетки, при котором число хромосом в
дочерних клетках становится гаплоидным.
Мейоз характерен
для образования
гамет у животных
для образования
спор у высших
растений
Историческая справка
Немецкий гистолог. Профессор
университетов в Праге (с 1873) и Киле
(1876–1901). В 1882 году открыл мейоз
у животных.
Флемминг Вальтер
(1843–1905)
Страсбургер Эдвард
(1844–1912)
Немецкий ботаник, по происхождению
поляк, член Польской АН в Кракове
(1888). Учился в Варшаве, Бонне и Йене.
Был доцентом Варшавского (1867–1869),
профессором Йенского (1869–1880) и
Боннского (1880–1911) университетов. В
1888 году установил явление редукции
числа хромосом у растений.
Историческая справка
Август Вейсман
(1834–1914)
Немецкий зоолог и теоретик
эволюционного учения. Профессор
Фрайбургского университета.
Август Вейсман в 1887 году теоретически
обосновал необходимость мейоза как
механизма поддержания постоянного
числа хромосом.
Первое подробное описание мейоза в ооцитах кролика
дал Уиниуортер в 1900 году.
Изучение мейоза продолжается до сих пор.
Типы мейоза
При зиготном типе мейоза, характерном для аскомицетов, базимицетов,
некоторых водорослей, споровиков и др., для которых в жизненном
цикле преобладает гаплоидная фаза, две клетки — гаметы —
сливаются, образуя зиготу с двойным (диплоидным) набором хромосом.
В таком виде диплоидная зигота (покоящаяся спора) приступает к
мейозу, дважды делится, в результате образуются четыре гаплоидные
клетки, которые продолжают размножаться.
Другой тип мейоза, гаметный, происходит во время созревания гамет
— предшественников зрелых половых клеток. Он встречается у
многоклеточных животных, среди некоторых низших растений.
Споровый тип мейоза встречается у высших растений, клетки которых
имеют диплоидный набор хромосом. В данном случае в органах
размножения растений образовавшиеся после мейоза гаплоидные
клетки еще несколько раз делятся.
Механизм мейоза
Включает два последовательных деления
клетки, следующих друг за другом.
Мейоз I
Редукционное деление
связано с уменьшением
числа хромосом в два
раза
Мейоз II
Эквационное деление
приводит к образованию
клеток с гаплоидным
набором хромосом
Мейоз – значит ельно более длит ельный процесс по сравнению с
мит озом: у ржи он идет более двух сут ок, у дрозофилы – около
недели, у человека – т ри с половиной недели.
Механизм мейоза
Интерфаза I
Мейоз I
Интерфаза II
Мейоз II
Накапливаются энергия и
вещества необходимые для обоих
делений мейоза. Репликация
ДНК.
Редукционное деление
Практически отсутствует; не
происходит репликация ДНК.
Эквационное деление
Мейоз I
Профаза I
Самая продолжительная фаза первого деления мейоза.
Она включает в себя большое количество различных,
процессов, поэтому ее подразделяют на пять стадий.
1
Лептотена
2
Зиготена
3
Пахитена
4
Диплотена
5
Диакинез
Лептотена
(«фаза тонких нитей»)
Начинается спирализация
хромосом. Каждая хромосома
хромосома состоит из 2-х
хроматид, на еще тонких нитях
хроматид видны утолщения или
сгустки хроматина, которые
называются – хромомерами. В
ядре виден диплоидный набор
хромосом.
2n4c
Зиготена
(«фаза парных нитей»)
Продолжается спирализация
хромосом происходит конъюгация попарное сближение гомологичных
хромосом, они как бы
накладываются друг на друга,
причём однотипные участки с
одинаковыми генами соприкасаются
друг с другом. Это похоже на замок
«молния». Пару конъюгированных
гомологичных хромосом образуют
биваленты – двойные хромосомы.
Каждая гомологичная хромосома
состоит из двух сестринских
хроматид. Биваленты фактически
представляют тетрады, состоящие из
четырёх хроматид. Число
бивалентов равно гаплоидному
набору хромосом.
2n4c
Пахитена
(«фаза толстых нитей»)
Хиазмы
Это достаточно длительная фаза, так
как именно на этой стадии во время
дальнейшей конъюгации происходит
обмен гомологичными участками
хромосом – кроссинговер. Между
несестринскими хроматидами двух
гомологичных хромосом начинается
обмен некоторыми генами, что
приводит к генетической
рекомбинации. К концу этой стадии
биваленты укорачиваются и
утолщаются.
2n4c
Диплотена
(«фаза удвоенных нитей»)
Хиазмы
Гомологичные хромосомы,
составляющие бивалент,
начинают отталкиваться,
оставаясь при этом связанными в
местах перекреста – хиазмах. В
хиазмах происходит
кроссинговер. Хиазмы служат
структурным выражением
кроссинговера.
2n4c
Диакинез
(«фаза расходящихся
хромосом»)
Гомологичные хромосомы
продолжают отталкиваться. Они
приобретают определённую форму и
теперь хорошо заметны. Каждый
бивалент состоит из четырёх
хроматид, сцепленных попарно
центромерами.
Ядерная мембрана и ядрышко
постепенно исчезают. Центриоли
расходятся к полюсам , образуются
нити веретена деления.
2n4c
Метафаза I
Гомологичные хромосомы попарно в
виде бивалентов выстраиваютя в
экваториальной зоне клетки.
Образуется метафазная пластинка.
Центромеры гомологичных хромосом
соединяются с нитями веретена
деления.
2n4c
Анафаза I
Нити веретена деления сокращаются,
и к полюсам клетки расходятся
гомологичные хромосомы, а не
хроматиды, как при митозе. У
каждого полюса оказывается только
одна хромосома из пары, т. е.
происходит уменьшение числа
хромосом вдвое – редукция.
2n4c
Телофаза I
На короткое время образуется ядерная
мембрана и ядрышко, происходит
деление цитоплазмы. Число
хромосом в каждой клетке становится
гаплоидным, но каждая хромосома
состоит из двух хроматид.
У многих растений клетка из анафазы
I сразу переходит в метафазу II.
Образование двух клеток происходит
не всегда. Иногда телофаза I
завершается только формированием
двух гаплоидных ядер –
кариокинезом.
n2c
Интерфаза II, или интеркинез
Происходит между мейозом I сразу и мейозом
II.
Она занимает очень короткий период (у
растений), но может и вообще отсутствовать (у
растений).
Репликации ДНК не происходит, поэтому
число хромосом и количество ДНК в клетках
или ядрах остаются неизменными.
Обе клетки или ядра после интеркинеза
приступают ко второму делению мейоза.
n2c
Мейоз II
Профаза II
Хромосомы спирализуютя,
укорачиваются и утолщаются.
Ядерная мембрана и ядрышко
постепенно исчезают, образуется
веретено деления. При отсутствии
интеркинеза (у растений) профаза II
в мейозе может вообще отсутствовать.
n2c
Метафаза II
Двухроматидные хромосомы
выстраиваются в плоскости экватора
образуется метафазная пластинка.
n2c
Анафаза II
К полюсам расходятся сестринские
хроматиды, которые теперь
становятся самостоятельными
хромосомами. У каждого полюса
собирается гаплоидный набор
хромосом, где каждая хромосома
состоит из одной молекулы ДНК,
соответственно из одной хроматиды.
2n2c
Телофаза II
Хромосомы деспирализуютя,
становятся невидимыми.
Образуется ядерная мембрана и
ядрышко. Нити веретена деления
исчезают. Происходит цитокинез.
nc
Телофаза II
Образуется 4 гаплоидных ядра и 4 гаплоидных
клетки в результате двух делений.
nc
Это следует запомнить!
Мейоз I
Интерфаза I – 2n4c
Профаза I – 2n4c
Мейоз II
Интерфаза II
Профаза II – n2c
Метафаза I – 2n4c Метафаза II – n2c
Анафаза I– 2n4c
Анафаза II– 2n2c
Телофаза I– n2c
Телофаза II– nc
Биологическая роль мейоза
Предот вращает удвоение числа хромосом в
каждом новом поколении.
1.
2. Обеспечивает генет ическое разнообразие
гамет , связанное с кроссинговером и
расхождением в анафазе I разных наборов
негомологичных хромосом.
3.Являет ся основой комбинат ивной
изменчивост и.
Закрепим
изученное
на уроке
Практическая работа
Митоз
Мейоз
Сходство
Отличия
Сост авит ь сравнит ельную характ ерист ику мит оза и мейоза.
Данные занест и в т аблицу, используя т екст ы параграфов 28 и 30.
Проверяем!
Митоз
Мейоз
Сходство
1.Имеют одинаковые фазы деления.
2.Перед митозом и мейозом происходит самоудвоение молекул ДНК
в хромосомах (редупликация) и спирализация хромосом.
Отличия
1.
Одно деление.
1. Два последовательных деления.
2. В метафазе все удвоенные
хромосомы выстраиваются по
экватору раздельно.
2. Гомологичные удвоенные
хромосомы выстраиваются по
экватору парами (бивалентами).
3. Нет конъюгации.
3. Есть конъюгация.
4. Удвоение молекул ДНК
происходит в интерфазе,
разделяющий два деления.
4. Между первым и вторым
делением нет интерфазы и не
происходит удвоения молекул
ДНК.
5. Образуются две
диплоидные
клетки
(соматические клетки).
5. Образуются четыре гаплоидные
клетки (половые клетки).
6.Происходит в соматических
клетках.
6. Происходит в созревающих
половых клетках животных.
7.Лежит в основе бесполого
размножения.
7.Лежит в основе полового
размножения.
Поработаем со словарём!
Мейоз I
Конъюгация
Бивалент
Хиазмы
Мейоз II
Интеркинез
Кроссинговер
Тетрада
Хромомеры
Подумаем и ответим!
1. Что представляет собой мейотический цикл?
2. Подробно охарактеризуйте фазы первого редукционного
деления мейоза.
3. В какой период мейоза возникают хиазмы и какова их
функция?
4. На каких стадиях мейоза видны ядрышки?
5. Какие детали структуры хромосом видны в пахинеме?
6. В чем заключаются отличия в прохождений профазы в
митозе и мейозе?
7. В чем состоит различие интерфазы и интеркинеза?
1
5
Озаглавь фазы мейоза
3
2
6
7
4
8
Проверь!
1
3
2
Профаза I
5
Метафаза I
6
Профаза II
Анафаза I
7
Метафаза II
4
Телофаза I
8
Анафаза II
Телофаза II
Думаем, решаем!
1. Хромосомный набор соматических клеток шпината
равен 12. Определите хромосомный набор и число
молекул ДНК в одной из клеток семязачатка перед
началом мейоза, в анафазе мейоза I и анафазе мейоза
II. Объясните, какие процессы происходят в эти периоды
и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом.
2. Хромосомный набор соматических клеток зеленой
лягушки равен 26. Определите хромосомный набор и
число молекул ДНК в одной из половых клеток в
профазе мейоза I, в метафазе мейоза I и анафазе
мейоза II. Объясните, какие процессы происходят в эти
периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и
хромосом.
3. Общая масса молекул ДНК в 46 хромосомах ядра
соматической клетки человека составляет 6×10-9мг.
Определите, чему равна масса всех молекул ДНК в
интерфазе, конце телофазы мейоза I и телофазы
мейоза II. Ответ поясните.
Оцени свою работу на
уроке
Разобрались ли вы в механизме
процесса, лежащего в основе полового
размножения у живот ных и
спорообразовании у раст ений?
Дост игли ли вы цели, кот орую
ст авили перед собой в начале урока?
Довольны ли вы своей работ ой на
уроке?
Домашнее задание
Выучит ь § 30 и лист опорного конспект а.
Повт орит ь §§ 28, 29.
Творческое домашнее
задание
1. Сочинит е сказку «Как подружились
мит оз и мейоз».
2. Сост авьт е т ест или кроссворд по т еме
«Деление клет ки. Мейоз».
Список использованной
литературы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Биология. Большой энциклопедический словарь /Гл. ред. М.В. Гидяров. – 3-у изд. –
М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. – 863 с.
Грин Н., Тейлор Д., Стаут У. Биология: в 3-х томах./ Под ред. Р. Сопера. – М.: Мир,
1996.
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Общая биология. 10 - 11 классы:
учебник для ОУ /А. А. Каменский, Е. А. Криксунов, В. В. Пасечник. – М: Дрофа,
2008. – 302 с.
Мухамеджанов И.Р. Тесты, блицопросы по общей биологии: 10-11 классы. / И.Р.
Мухамеджанов. – М.: ВАКО, 2007. – 224 с. – (Мастерская учителя)
Панфилова Л.А., Донецкая Э.Г.Анатомия, физиология и гигиена человека. Общая
биология: Учеб. Пособие. /Под общ. ред. Л.А. Панфиловой. – М.:РИПОЛ КЛАССИК,
1999. – 640 с., ил.
Пименова И.Н., Пименов А.В. Лекции по общей биологии: Учеб. пособие. /И.Н.
Пименова, А.В. Пименов. – Саратов: Лицей, 2003. – 208 с.
Теремов А.В. Биология. Биологические системы и процессы. 10 класс: учеб. для
образоват. Учреждений (профильный уровень) /А.В. Теремов, Р.А. Петросова . – М.:
Мнемозина, 2012. – 400 с.
Чебышев Н.В., Гузикова Г.С., Лазарева Ю.Б., Ларина С.Н. Биология. Новейший
справочник. /Н.В. Чебышев, Г.С. Гузикова, Ю.Б. Лазарева, С.Н.Ларина . – М.: Махаон,
2007. – 512 с. – (Для школьников и абитуриентов)
Список Интернет-ресурсов
1. Фазы митоза - http://files.schoolcollection.edu.ru/dlrstore/43bb03d7-1d79-cac1-3555b45ed8fd9b7e/00135958598246117.htm
2. Портрет Вальтера Флеминга http://interesnik.com/velikie-otkrytiya-v-biologii/
3. Портрет Страсбургера Эдварда http://mostinfo.su/nauka/
4. Портрет Августа Вейсмана –
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D0%B9%D
1%81%D0%BC%D0%B0%D0%BD,_%D0%90%D0%B2%D0%B3
%D1%83%D1%81%D1%82
5. Фазы мейоза - http://rus-img.com/meyoz-profaza-1,
http://5fan.ru/wievjob.php?id=9212
6. Звери и их детёныши http://asaratov.livejournal.com/3188658.html