Конспект уроку Тема: Поділ клітин: клітинний цикл, мітоз.

Тема: Поділ клітин: клітинний цикл, мітоз.

Навчальні завдання: ознайомитись з етапами клітинного циклу; з’ясувати поняття мітозу як основи росту і індивідуального розвитку організмів.

Розвивальні: розвивати вміння застосовувати опорні знання про каріотип організмів при вивченні нового матеріалу; сформувати уявлення про життєвий цикл клітини, мітоз, його біологічне значення.

Виховні: формувати всебічно розвиненого члена суспільства, здатного усвідомлювати пріоритетність здорового способу життя, допомагати у формуванні безпечного здорового життєвого середовища, розвивати вміння працювати в команді під час роботи в групах та виконанні біологічних дослідів, оцінювати позитивний потенціал та ризики використання надбань біологічної науки для добробуту людини і безпеки довкілля; виховувати активну життєву позицію, почуття дружби, колективізму, взаємодопомоги.

Обладнання: документ-камера, мікроскоп, мікропрепарати „Мітоз у клітинах корінця цибулі”, мультимедійна презентація, динамічна схема „Життєвий цикл клітини”, таблиця „Способи поділу соматичних клітин”, відеофільм „Мітотичний поділ клітин”, інстуктивно-ілюстраційна картка.

Тип уроку: засвоєння нових знань, формування практичних умінь і навичок.

Терміни і поняття: клітинний цикл, мітоз, інтерфаза, профаза, метафаза, анафаза, телофаза, веретено поділу.

Епіграф: Сперечайтеся, помиляйтеся,

але заради Бога міркуйте, і хоча й криво, та самі ".

(Готхольд Ефраїм Лессінг)

Хід уроку

І. Організаційний момент.

Сьогоднішній наш урок мені хотілося б розпочати словами німецького драматурга Г.Е. Лессінга:

Сперечайтеся, помиляйтеся,

але заради Бога міркуйте, і хоча й криво, та самі ".

(Готхольд Ефраїм Лессінг)

Дорогі діти нехай ці слова будуть девізом не тільки цього уроку,а й усього вашого життя. То ж налаштуйтеся на продуктивну рооту і покладайтеся тільки на свої сили та знання.

Перш, ніж перейти до роботи ми об'єднаємося у групи, які сформуємо випадковим шляхом. У мене в руках пазли, які кожен з вас вибере для себе. А тепер займіть свої робочі місця відповідно до кольору пазла ( на столах є кольорові позначки) і , склавши пазли, дізнайтеся назву своєї команди: «Профаза» , «Метафаза», «Анафаза», «Телофаза».

Давайте згадаємо правила роботи в групах:

1. Взаємоповага
2. Взаємодопомога ( не знаєш, запитай у товариша)
3. Говорити спокійно, зрозуміло і тільки по темі.

Бажаю вам успіхів у виконанні цієї роботи, а також бажаю вам набрати якомога більше балів. Учні, які будуть активними отримуватимуть призи – фішки, ціною 0,5 бала. Їх ви зможете використати в кінці уроку і це дасть змогу вам підвищити ваш бал за урок.

Мені дуже хочеться, щоб наша співпраця принесла вам задоволення і підвищила вам настрій, тому хочу перевірити ваш настрій на початку уроку і в кінці.

Символом позначте явище на полі зошита:

Дощ – занепад; Хмарне небо – сум; Сонячно – радість;

Гроза – агресія; Сніг – байдужість;

ІІ. Актуалізація опорних знань

На ваших на столах лежать завдання для спільного обговорення протягом 3-4 хвилин: Прочитайте запропоновані факти і дайте відповідь на питання.

Завдання для командного обговорення:

Факт №1. Відомо, що кожен організм в природі рано чи пізно гине - через дії інших організмів, хвороби або від старості. Але, тим не менше, чисельність організмів багатьох видів не зменшується, і вони існують на Землі вже мільйони років.

Запитання:

Яка властивість, притаманна всім живим організмам, забезпечує збереження видів в ряді поколінь? (Здатність розмножуватися - розмноження)

Факт №2. У момент народження дитина важить в середньому 3 - 3,5 кг і має зріст біля 50 см, дитинча бурого ведмедя, чиї батьки досягають ваги 200 кг і більше, важить не більше 500 г, а крихітне кенгуру - менше 1 г.

З сірого непоказного пташеняти виростає прекрасний лебідь,

верткий пуголовок перетворюється в статну жабу,

а з посадженого біля будинку жолудя виростає величезний дуб, який через сотню років радує своєю красою нові покоління людей.

Запитання: завдяки яким процесам можливі ці зміни?

(Всі ці зміни можливі завдяки здатності організмів до росту і розвитку).

Адже дерево не перетвориться в насіння, риба не повернеться в ікринку - процеси росту і розвитку незворотні.

Факт №3. У 19 столітті (1938 р.) вченими Т.Шванном і М.Шлейденом була створена клітинна теорія, яка узагальнює всі відомості про клітину і доводить, що клітина є основною одиницею будь-якого організму.

Запитання:

Як клітинна теорія пояснювала появу нових клітин?

(у 1858 р. німецький вчений Рудольф Віхров стверджував, що «всяка клітина - з клітини» лат. «Omnis cellula ex cellula» (що клітина може виникнути тільки з попередньої клітини в результаті її поділу)).

Факт №4. Більшість багатоклітинних тварин і рослин починають свій життєвий цикл з однієї клітини - зиготи, а потім стають багатоклітинними.

Запитання:

Який процес лежить в основі цієї властивості живих організмів? (Поділ клітин)

Ми з вами сьогодні дійшли висновку про те, що тривале існування життя на Землі можливо завдяки унікальній властивості всіх живих організмів - здатності до розмноження і самовідтворення.

В основі цього процесу лежить поділ клітин, а молекулярна сутність цього процесу - здатність молекул ДНК до самоподвоєння.

ІІІ. Оголошення теми і мети уроку: «Клітинний цикл. Мітоз».

Розповідь учителя .

• Як же відбувається процес поділу клітин?
• Чи однакова тривалість клітинного циклу типів клітин в багатоклітинного організму і від чого вона залежить?
• Чи з однаковою частотою відбувається поділ клітин ?

Ось далеко не повний перелік тих питань, на які ми маємо дати відповідь.

ІV. Вивчення нового матеріалу

Період існування клітини від моменту виникнення її до наступного поділу, тобто серія подій між одним поділом клітини і наступним, або до її загибелі називають клітинним циклом.

Його ще часто називають мітотичним, через те що він складається з таких етапів: власне поділу (мітозу), на який припадає 10% всього клітинного циклу і процесу підготовки до поділу (інтерфази), на який припадає 90% всього клітинного циклу.

Внаслідок мітотичного поділу утворюються 2 дочірні клітини, які мають такий самий набір хромосом, що й материнська клітина. Саме завдяки цьому виду клітинного поділу утворюються практично всі клітини багатоклітинного організму.

Крім того, завдяки мітотичному поділу, відбувається нестатеве розмноження організмів (а у вищих рослин і статеві клітини, гамети, утворюються в результаті мітозу!), процес регенерації.

Чи однакова тривалість клітинного циклу в різних клітин і від чого вона залежить?

Тривалість цього періоду є різною в різних клітин (наприклад, у бактерій усього 20-30 хв. за сприятливих умов, для лейкоцитів людини - 4 - 5 діб, для клітин кишкового епітелію -8 - 10 год).

Є клітини, що не здатні до поділу, і їхній клітинний цикл збігається з тривалістю їхнього життя тобто з їх життєвим циклом (наприклад, нейрони, еритроцити людини, які живуть 100 - 120 днів).

Отже, тривалість клітинного циклу є різною в різних клітин і залежить від типу клітин та внутрішніх й зовнішніх чинників, що впливають на клітину упродовж її життя.

Для більшості клітин багатоклітинних організмів кількість клітинних циклів обмежена. Вони запрограмовані на певну кількість поділів, після яких гинуть.

Найвірогіднішою гіпотезою, що пояснює цей факт, вважається теломерна гіпотеза, згідно з якою термін життя клітини залежить від довжини кінцевих ділянок хромосом – теломер, які, внаслідок подвоєння, поступово коротшають, і з часом клітина вже не може ділитися, і тоді вона втрачає життєздатність. Саме це і є причиною старіння. (теломерний тест-мода). Можливо в майбутньому вченим генетикам вдасться подолати процеси старіння, впливаючи на довжину хромосом.

Чи однакова частота поділу в різних тканинах та в різних організмах?

Ні, вона відрізняється.

Наприклад, у червоному кістковому мозку людини щосекунди - 10млн. мітозів (10 млн. еритроцитів). У клітинах зародка людини - кожні 12 годин, а у міру росту їх частота поступово падає.

На даний час точно не відомо, які фактори спонукають клітину до мітозу, але вважають, що в цьому суттєву роль відіграє співвідношення об'ємів ядра і цитоплазми (ядерно-цитоплазматичне співвідношення).

Збільшення об'єму клітини пов'язане із синтезом білків, нуклеїнових кислот, ліпідів та інших хімічних компонентів клітини. Тому настає момент, коли поверхня ядра є недостатньою для забезпечення обміну речовин між ядром та цитоплазмою, необхідних для подальшого росту.

Поділ клітини значно збільшує поверхню як самої клітини, так і її ядра, не збільшуючи при цьому їх об'єму; тому вважають, що саме це якимось чином спонукає клітину до мітотичного поділу.

Отже, як вже було сказано раніше, клітинний цикл складається з двох етапів: інтерфази (підготовки до поділу) і мітозу (власне поділу клітини, що завершується цитокінезом-поділом цитоплазми).

Спостерігати за цим явищем дуже цікаво то ж переглянемо коротеньке відео, яке демонструє те як ведуть себе клітини під час поділу.

Демонстрація відео 1. „Мітотичний поділ клітини”, а вчитель коментує.

Американський генетик Г.Д. Меллер (1890-1967) так описав це явище:

«Щосекунди в нашому тілі сотні мільйонів маленьких балерин сходяться й розходяться, розташовуються в ряд й розбігаються в різні сторони, немов танцюристи на балу, які виконують складні па старовинного танцю. Цей танець - найдавніший на Землі.

Це танець – Життя».

То ж про який танець ідеться, кого Меллер назвав «балеринами»,

що назвав «танцем життя»?

(упорядкований розподіл спадкового матеріалу, в таких танцях кількість клітин збільшується і ми ростемо та існуємо).

Інтерфаза (лат. inter - між, phasis -поява) – це період між двома послідовними поділами клітини. Саме тоді відбуваються:

• ріст клітин,
• синтез органічних сполук,
• розмноження мітохондрій,
• накопичення енергії АТФ ,
• подвоєння молекул ДНК (реплікація),

У клітинах хлібопекарських дріжджів одразу після клітинного поділу в ядрі міститься 16 різних молекул ДНК (16 хромосом). Перед наступним поділом кількість молекул ДНК подвоюється - їх стає 32.

А от у людини в ядрі є 2 копії кожної з молекул ДНК (одну копію ми успадкували від батька, а другу - від матері), тобто 46 молекул ДНК(хромосом). Перед мітозом кількість їх подвоюється – у клітині з’являється 4 копії кожної з молекул ДНК.

Як ми вже знаємо, в еукаріотів ДНК утворює стійкі комплекси з білками – хромосоми, у вигляді яких вона й існує в клітині.

(демонстрація хромосоми)

Пригадаємо, як виглядає хромосома та її особливості будови.

Зазвичай вона має паличкоподібну форму. Як ми з’ясували, перед черговим клітинним поділом кількість ДНК подвоюється, але при цьому нова й стара молекули ДНК залишаються фізично з’єднаними. У цей момент паличкоподібна хромосома набуває Х-подібної форми. Про таку хромосому кажуть, що вона складається з двох хроматид. Кожна хроматида відповідає цілій хромосомі до реплікації ДНК. Розподіл хроматид відбудеться тільки під час мітозу.

Інтерфаза закінчується, настає процес поділу клітини – мітоз – (непрямий поділ) це основний поділ клітини в результаті якого утворюється дві дочірні клітини ідентичні материнській.

Для полегшення вивчення процесу мітозу умовно виокремлюють кілька фаз, які повільно переходять одна в одну.

Групова проблемно-пошукова робота.

1. Робота з підручником стор. 155,

(самостійне опрацювання завдань і презентація роботи в групах – 1-представник від групи з одночасним моделюванням процесів, що відбуваються під час кожної фази)

Завдання для груп.

І – група „Профаза”.

Опишіть послідовні зміни що відбуваються в клітині під час ващої фази.

Профаза – початкова фаза мітозу. У цій фазі хромосоми скорочуються, потовщуються і складаються з двох половинок – хроматид. Хроматиди обвиваються навколо одна одної, утримуються по парно за допомогою центромери. Профаза завершується зникненням ядерця, центріолі розходяться до полюсів і формують веретено поділу під час поділу ядерна оболонка руйнується і хромосоми потрапляють до цитоплазми.

Набір генетичного матеріалу - 2n 4c.

Питання до учнів.

Які структури беруть участь у формуванні веретена поділу?

Це клітинний центр. Він побудований з двох центріолей. Центріолі розходяться до двох полюсів клітини і від їх мікротрубочок починають рости ниточки( мікротрубочки,які утворені білком тубуліном) -ці ниточки приєднуються до центромер на хромосомах.

ІІ – група. „Метафаза”.

Опишіть послідовні зміни що відбуваються в клітині під час вашої фази .

Метафаза розпочинається рухом хромосом у напрямку до екватора. Кожна хромосома складається з двох хроматид які розміщуються у площині екватора і утворюють метафазну пластинку, ніби готуються до «танцю». У цій фазі можна підрахувати число хромосом у клітині . На цій стадії мітозу клітини найбільш чутливі до холоду, впливу хімічних, радіаційних факторів, які можуть порушити веретено поділу й призвести до припинення поділу клітини.

Набір генетичного матеріалу - 2n 4c.

Чому метафазу називають паспортом організму? Метафазну пластинку використовують у цитогенетичних дослідженнях для визначення числа і форми хромосом.

ІІІ – група. „Анафаза”.

Опишіть послідовні зміни що відбуваються в клітині під час вашої фази .

Найкоротша фаза поділу. Завдяки скороченню мікротрубочок веретена поділу, прикріплених до центромер, хромосоми направляються до полюсів клітини. В анафазі хромосоми розходяться від екватора клітини до полюсів. Хромосоми повернені до полюсів, кінці спрямовані до центру. Швидкість їхнього руху — 0,2–0,5 мкм/хв. Набір генетичного матеріалу – 2n 2c.

ІV – група. Телофаза”.

Опишіть послідовні зміни що відбуваються в клітині під час вашої фази . та цитокінезу.

Телофаза заключна стадія мітозу. Зворотна відносно профази. Хромосоми, які досягли полюсів складаються з однієї нитки, стають тонкими і невидимими у світловий мікроскоп. Деспіралізуються хромосоми, Формується ядерна оболонка і ядерце, порушення веретена поділу. Відбувається цитокінез – розділення цитоплазми і утворення двох дочірніх клітин, що мають набір хромосом, ідентичний материнській клітині.

2. Запитання до учнів.

Яке біологічне значення мітозу?

Висновки „Значення мітозу”:

1) забезпечує точний розподіл спадкового матеріалу між двома дочірніми клітинами;

2) забезпечує сталість каріотипу та схожість потомства з батьками під час нестатевого розмноження;

3) лежить в основі нестатевого розмноження, регенерації та росту організмів.

Отже, МІТОЗ - це поділ еукаріотичних клітин, внаслідок якого утворюються дві дочірні клітини з таким самим набором хромосом, що й в материнської клітини.

2.Демонстрація відео « Клітинний цикл» (3Д зображення).

V. А зараз виконаємо динамічну вправу «Відтвори послідовність фаз клітинного циклу»,яка покращить нашу роботу на наступному етапі. Тож повторюємо за мною.

VІ. Формування практичних умінь і навичок

Лабораторне дослідження.

Тема. Фази мітозу (на прикладі клітин кореня цибулі).

Мета: навчитися розпізнавати різні фази мітозу.

Обладнання: мікроскоп, мікропрепарат „Мітоз у клітинах корінця цибулі», інструктивна картка, мікрофотографії різних стадій мітотичного поділу клітин.

Хід роботи

Робота з інструктивною карткою

Учні за інструкцією вчителя виконують наступні дії:

1. Розглянути на мікрофотографіях мікропрепарат «фази мітозу»

2. На мікропрепаратах знайдіть клітини, що перебувають у відповідних фазах мітозу та на стадії інтерфази.

3. На малюнку 1 підпишіть фази клітинного циклу, що відбуваються в корінці цибулі.

4. коротко описати перебіг кожної фази, заповнюючи таблицю:

Висновок:

1.Біологічне значення процесів, що відбуваються в інтерфазі:

2.Біологічне значення мітозу:

-час на виконання 5-7 хв.(Самостійне виконання практичної частини роботи).

Після виконання роботи учні зачитують висновки.

VII. Підведення підсумків уроку (усна рефлексія).

«Мікрофон» (учень з мікрофоном вибірково бере інтерв’ю)

1. Який етап уроку найбільше сподобався?

2. Які труднощі виникали під час роботи?

3. Чи піднявся Ваш настрій? Поставте символ на полі вашого зошита

VIII. Оцінювання знань учнів (Самооцінка учнів):

Гра «Що я за птиця?»

Учитель за допомогою проектора виносить на екран СЛАЙД

3-5 балів Горобець (збирає знання по крихтах)

7-6 балів Соловей (розкажи свої знання іншим)

8-9 балів Орел (відкриває таємниці буття).

+ додаткові бали за додаткову активність.

А тепер підведіть підсумок своєї роботи на уроці за поставленими вами балами і додайте кількість фішок, кожна з яких коштує 0,5 бала.

Висновок: І в кінці уроку я хотіла б повернутися до епіграфу нашого уроку, а

сенс цих слів у тому, що на все треба мати свою думку, а думка народжується в роздумах;

що користі для твого розвитку буде більше тоді, коли ти досягнеш чогось сам, ніж якщо хтось щось зробить за тебе.

IX. Домашнє завдання та інструктаж до нього.

1. Вивчити параграф 28.

2. Письмово відповісти на запитання: чим відрізняється мітоз у рослин і тварин?

3. Творче завдання: підготувати повідомлення: «Причини порушень протікання процесу мітозу»; або «Як ви гадаєте, чи можна застосувати поняття „клітинний цикл” для клітин прокаріот?».