Открытый урок биологии на тему "Деление клетки. Митоз. Мейоз". 9-й класс

Цели урока:

1. Образовательные:

• Изучить механизм деления клеток с применением моделирования.
• Сформировать понятие об универсальных способах деления клеток – митозе, мейозе.

2. Развивающие:
• Продолжить формирование познавательной активности учащихся, умение самостоятельно добывать знания, развивать умение выделять главное, уметь анализировать, сравнивать.
3. Воспитательные:
• Развивать интерес к предмету, содействовать формированию мировоззренческих понятий, познавать природу на уровне микромира.

Тип урока: комбинированный, с игровыми формами моделирования.

Оборудование: слайд-презентация, магнитные модели хромосом, проектор, экран, магнитная трехстворчатая доска.

ХОД УРОКА

1. Организационный этап.

Вступительное слово учителя: Ребята, сегодня мы продолжим изучение процессов происходящих в клетке, а именно в ядре. Но для этого нам надо проверить свои знания.

2. Учет знаний, умений и навыков.

На экране высвечиваются вопросы на листе взаимоконтроля. Необходимо в тетради под соответствующими номерами написать ответы.

Лист взаимоконтроля.

1. Структурная единица живого организма._______________________________
2. Основной органоид клетки.__________________________________________
3. Нуклеиновая кислота, содержащаяся в ядре, имеющая вид двойной спирали.___
4. Эта нуклеиновая кислота хранит и передает наследственную информацию при размножении______________________________________________________
5. Мономером ДНК являются __________________, назвать их _____________

6) Расположение нуклеотидов в цепи не хаотичное, а в определенной

последовательности, согласно правилу ______________.

7) Достроить нить ДНК:

8) Процесс удвоения ДНК______________________________.

9) Соматические (неполовые клетки) имеют набор хромосом, называемый _________и обозначаются _________________.

10) Половые клетки (гаметы) в своем составе содержат набор хромосом называемый___________ и обозначаются _______________.

11) В соматических клетках парные, похожие по строению хромосомы называются _____.

12) Органоид, участвующий в делении клеток, состоящий из двух телец _________.

Ответы на лист взаимоконтроля:

1. Клетка.
2. Ядро.
3. ДНК.
4. ДНК.
5. Нуклеотиды: А. Г. Ц. Т.
6. Принцип комплементарности.
7. 
8. Репликация.
9. Диплоидный, 2 n.
10. Гаплоидный, n.
11. Гомологичные.
12. Клеточный центр.

2.2. Для дальнейшей работы необходимо вспомнить, как осуществляется процесс репликации ДНК (на обратной стороне створки доски составляется учащимися схема репликации – удвоения ДНК).

3. Активизация базовых знаний.

3.1. На основе знаний определяем цель урока (таблица пишется маркером на доске).

3.2. Учитель зачитывает пример: за летние каникулы ученик подрос на 3 см, да и обувь ему вдруг стала тесной. О каком свойстве, происходящем в нашем организме идет речь?

Учащиеся: о делении соматических клеток. (Таким образом, раскрывается тема урока, записывается на доске и в тетради). “Деление клетки. Митоз. Мейоз.”

4. Первичное восприятие и осмысление нового материала.

4.1. Вступительное слово учителя.

Учитель дает понятие о клеточном цикле (жизненный цикл клетки)– существование клетки от момента ее возникновения (в результате деления материнской клетки) до ее собственного деления или смерти. Продолжительность клеточного цикла зависит от типа клетки, ее функционального состояния и условий среды.

Клеточный цикл делят на 2 периода: интерфазу (подготовку к делению) и сам процесс деления (состоящий из 4-х фаз):

Клеточный цикл

Возвращаемся к схеме (а) на доске и указываем, что удвоенные молекулы ДНК покрываются белковой оболочкой и называются хроматидами, соединенными перетяжкой (центромерой), а все образование – это хромосома.

Знакомство с магнитной моделью хромосомы. Учитель объясняет процесс митоза на доске, моделируя каждую из фаз.

Проблема 1: постараемся решить задачу, представив, что в материнской клетке (соматической) 2 хромосомы. Сколько хромосом в каждой из дочерних клеток при моделировании используются 2 гомологичные удвоенные хромосомы (только окрашены в разные цвета) и мел, позволяющий чертить контур клеток, образование нити веретена деления. Что позволяет при необходимости легко корректировать схемы. Слайд 1.

Профаза – на контуре клетки располагаются хромосомы. Ядерная оболочка разрушается, центриоли расходятся к полюсам клетки. Начинают формироваться нити веретена деления. Слайд 2.

Метафаза – две хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости клетки. Образуя метафазную пластинку. К каждой хроматиде в центромере крепятся нити веретена деления. Слайд 3.

Анафаза – за счет энергии АТФ начинается сокращение нитей веретена деления. Поэтому хроматиды расходятся к полюсам клетки как дочерние хромосомы, состоящие из двуспиральных молекул ДНК. Слайд 4.

Телофаза – достигнув полюсов, клетки хроматиды покрываются белковой оболочкой, приобретают обычную интерфазную форму и называются хромосомами. Веретено деления исчезает. Образуется цитоплазматическая перетяжка и ядерная оболочка. Слайд 5.

В итоге: Сколько образовалось клеток из 1 материнской? Изменился ли в них набор?

Заполняется схема на доске, т.е. в дочерних клетках также по 2 хромосомы, но утонченные. Слайд 6.

На другой половине доски моделируется процесс мейоза.

Проблема 2.Определить набор хромосом в каждой дочерней клетке (после мейоза), если в материнской их было 2. Слайд 7.

Объясняется, что мейоз происходит в 2 стадии: мейоз - 1, мейоз - 2, т.е. состоит из 2 делений, идущих подряд. В каждом мейотическом делении выделяют профазу, метафазу, анафазу, телофазу.

Моделируя, учитель подключает учащихся, что позволяет им находить черты сходства и отличие в фазах деления.

1-й этап.

Профаза 1 – происходит спирализация хромосом. Хромосомы сближаются, образуя бивалент. Перекрест хромосом – конъюгация. Обмен участками между конъюгированными хромосомами называется кроссинговер. Слайд 8.

(В моделях хромосом меняются плечи рядом расположенных хроматид).

Метафаза – Пары хромосом располагаются по экватору клетки, к центромерам прикрепляются нити веретена деления. Слайд 9.

Анафаза – Гомологичные хромосомы расходятся к полюсам, причем в дочерние клетки попадает в 2 раза меньше хромосом. Слайд 10.

Телофаза – образуется цитоплазматическая перетяжка, ядерная оболочка, формируются 2 клетки.

(Возвращаясь к проблеме -2, заполняем схему. Слайд 11.Учащиеся дополняют, что из одной клетки образовалось 2 клетки с гаплоидным набором хромосом – в конкретном примере по 1 хромосоме.)

Далее наступает второе мейотическое деление. Интерфаза короткая, удвоение ДНК не происходит. Второе мейотическое деление протекает как обычный митоз.

Самостоятельная работа: Один из учащихся по учебнику зачитывает каждую из фаз, другой перемещает модели, изменяет контуры в клетке. В обсуждении каждого процесса участвует весь класс. Вместе с учителем обсуждают результат процесса:

• Сколько клеток образовалось после второго деления мейоза? (4 клетки)
• С каким набором хромосом? (гаплоидным)
• Как называются клетки? (гаметы)

Заполняется полностью схема мейоза. Слайд 12, 13, 14, 15,

5. Закрепление.

5.1. В тетрадь записывается значение терминов “конъюгация”, “кроссинговер”.

5.2. Показывается на экране схема деления, выполненная в Microsoft Word-е, что позволяет сравнивая с моделью еще раз закрепить.

5.3. Самостоятельно, используя учебник, схемы моделирования заполняется таблица.

Обсуждаем вопросы таблицы. Учитель дополняет значение митоза, мейоза, делая соответствующий вывод:

1. Биологическое значение митоза:

– Число хромосом в дочерних клетках не меняется. Из одной материнской образуются две с тем же набором хромосом. Это обеспечивает правила видового состава числа хромосом. Слайд 6.

– Путем митоза размножаются одноклеточные эукариоты, клетки животных (соматические), все клетки тел грибов, бесполое размножение (спорообразование, деление, почкование).

– Митотическое деление – это цитологическая основа процессов роста, развития организмов, а также регенерации.

2. Биологическое значение мейоза:

– Основное назначение этого деления в природе – это создание клеток с гаплоидным набором хромосом. Слайд 15

– Мейоз служит основой изменчивости, т.к. обеспечивает образование генетически разнообразных половых клеток, достигающееся путем конъюгации, кроссинговера. Это позволяет в природе существовать организмам с самыми различными признаками.

Итог урока.

Возвращаясь к цели урока, мы подводим итог, что механизм обеспечивающий постоянный состав хромосом в соматических и половых клетках – это сложная система слагаемых процессов (интерфазы, фаз деления, участия клеточного центра, энергии АТФ). Но главную функцию выполняет сама хромосома и благодаря ее уникальному свойству – репликации, достигается постоянство хромосомного набора, значит и здоровое состояние будущих организмов.

Домашнее задание: §13, задание А, В, С.

Презентация