Цель урока: Сформировать знания о митозе, процессах, происходящих в различные периоды митотического цикла и понимание его биологического смысла их роли в передаче наследственной информации и значении деления клеток для организма.
Задачи:
- обучающие – формирование знаний о стадиях митотического цикла; раскрыть особенности протекания каждой фазы митоза; рассмотреть механизмы, обеспечивающие идентичность дочерних клеток;
- развивающие – умение работать с учебником, таблицей, умение анализировать, сравнивать, выделять главное;
- воспитательные – бережное отношение к своему здоровью, формирование научного мировоззрения.
Оборудование: микроскопы, препараты «Митоз в клетках корешка лука», карта митоза, таблицы, раздаточный материал.
Ход урока
I. Актуализация знаний.
Учитель предлагает учащимся объяснить результаты эксперимента.
С помощью специальных инструментов у амебы было удалено ядро. Некоторое время организм продолжал передвигаться и питаться, но перестал расти и размножаться.
В ходе беседы учащиеся делают вывод, что ядро является центром жизнедеятельности клетки.
Учитель предлагает учащимся ответить на следующие вопросы:
- каково строение ядра?
- что такое хромосомы? Каково их строение?
- что такое диплоидный набор хромосом?
- что такое гаплоидный набор хромосом?
- какие хромосомы называются гомологичными?
Разделению клеток предшествует продольное расщепление хромосом которые распределяются между дочерними клетками.. Именно равномерное распределение хромосом между дочерними клетками является главным при митотическом делении. И сегодня на уроке мы рассмотрим этот механизм.
Запись темы урока
II. Изучение нового материала.
Один из постулатов клеточной теории гласит, что увеличение числа клеток, их размножение, происходит путем деления исходной клетки. Это положение исключает какое-либо «самозарождение» клеток или их образование из неклеточного «живого вещества». В основе размножения и индивидуального развития организма лежит деление клеток. Описано три способа деления эукариотических клеток.
Запись в тетради с объяснением
| Способы деления прокариотических и эукариотический клеток | |||
| прокариотические | Эукариотические | ||
| Прямое бинарное деление | Митоз (непрямое деление) | Мейоз (непрямое деление) | Амитоз (прямое деление) |
| Деление большинства соматических клеток, в результате чего образуются дочерние диплоидные соматические клетки | Деление специализированных соматических клеток половых желез, в результате чего образуются гаплоидные половые клетки | Прямое деление ядра без образования хромосом и ахроматинового веретена. При А. не обеспечивается равномерное распределение генетического материала между дочерними клетками. А. встречается у некоторых простейших, а также в клетках ряда специализированных тканей (хрящевой, соединительной) и при патологических разрастаний (раковых). Такие клетки лишены способности делиться митотически. | |
Клетка возникает в процессе деления материнской клетки и исчезает в ходе собственного деления или гибели. Время существования клетки как таковой называют жизненным циклом клетки.
Жизненный цикл клетки – совокупность процессов, протекающих в клетке от момента ее появления до гибели или деления на две дочерние, включая само деление.
Жизненный цикл может включать митотический цикл.
Митотический цикл – совокупность процессов, протекающих в клетке от одного деления до другого, включая само деление. Митотический цикл состоит из интерфазы – подготовки к митозу и митоза.
Запись в тетради с объяснением:
Митотический цикл
| № | Период митотического цикла | Стадии и фазы | Содержание генетического материала | Сущность процессов |
| 1 | Интерфаза | Преситетический (G1) | 2n1chr2c | Синтез РНК, белков (ферментов, гистоновых, структурных), АТФ, накопление нуклеотидов ДНК. Клетка растет и выполняет свои функции |
| Синтетический (S) | 2n2chr4c | Происходит репликация молекул ДНК, идут процессы обмена веществ (синтез РНК, ферментов, АТФ и др.), удваиваются центриоли, клетка выполняет свои функции | ||
| Постсинтетический (G2) | 2n2chr4c | Идет синтез РНК и белков (преимущественно для построения митотического аппарата), постепенно затухают обменные процессы, накапливается энергия АТФ | ||
| 2 | Митоз | Профаза | 2n2chr4c | Увеличивается объем ядра, происходит спирализация хроматина – формируются хромосомы. Растворяется кариолемма (ядерная оболочка). Центриоли расходятся к полюсам клетки, формируется веретено деления |
| Метафаза | 2n2chr4c | Хромосомы максимально спирализуются и упорядоченно располагаются на экваторе клетки. Нити веретена деления прикрепляются к кинетохорам (центромерам) | ||
| Анафаза | 2n1chr4c у каждого полюса | Каждая хромосома «расщепляется» на две хроматиды (дочерние хромосомы), которые с помощью нитей веретена деления расходятся к противоположным полюсам клетки. | ||
| Телофаза | 2n1chr2c | Хромосомы у полюсов деспирализуются, вокруг хромосом формируются ядерные оболочки (деление ядра-кариокинез), в ядрах образуются ядрышки. Одновременно происходит разделение цитоплазмы (цитокинез) |
Из таблицы мы видим, что завершается митоз делением цитоплазмы.
В клетках животных цитоплазма делиться путем перетяжки тела на две меньших размеров, каждая из которых содержит один диплоидный (2n) набор хромосом.
В клетках растений цитоплазматическая мембрана возникает в середине клетки и распространяется к периферии, разделяя клетку пополам. После образования поперечной цитоплазматической мембраны у растительных клеток появляется целлюлозная стенка.
Продолжительность митотического цикла состоит из времени, которое отводится на интерфазу и непосредственно на само деление – митоз.
Продолжительность интерфазы различна, но всегда значительно длительнее, чем сам митоз. Обычно интерфаза занимает не меньше 90% времени всего клеточного цикла. Например, у быстро делящихся клеток высших эукариот последовательные деления происходят один раз в 16-24 часа, и каждая фаза М длится 1-2 часа (например: у клеток эпителия тонкой кишки мыши интерфаза длится 12-18 ч, а митоз — 0,5-1 ч; у клеток корешка конского боба — соответственно 25 и 0,5 ч.).
Практическая работа: «Митоз в клетках корешка лука»
Используя микроскопы, препараты «Митоз в клетках корешка лука», карту митоза, найдите в клетках изученные нами стадии митоза (учащиеся работают самостоятельно), затем краткое обсуждение увиденного.
Работа с учебником.
Учитель предлагает изучить учащимся пункт «Значение митоза» ответить на вопрос: «Каково биологическое значение митоза?» (учащиеся отвечают и делают запись в тетради.)
В результате митоза:
- Достигается генетическая стабильность;
- Увеличивается число клеток в организме;
- Происходит рост организма;
- Возможны явления регенерации (физиологической, репаративной) и бесполого размножения у некоторых организмов.
Нарушение нормального течения митоза и неправильное распределение хромосом между дочерними клетками приводит к возникновению клеток с несбалансированными кариотипами.
Формы патологии митоза.
- Повреждение хромосом. Под действием различных митотических ядов (колхецин, метанол и др.) возникает нарушение целостности хромосом, а отсюда нарушение расхождения их к полюсам
- Повреждение митотического аппарата. Вследствие этого митоз приводит к неравномерному распределению хромосом между дочерними клетками.
- Нарушение цитотомии. Образование дочерних клеток нарушается в результате позднего или преждевременного возникновения борозд деления.
III. Закрепление знаний. Учащимся предлагается выполнить самостоятельную работу на листах.
Подведение итогов тестовой работы
IV. Домашнее задание.
Параграф № 3.4. Р.Т. стр. 90-95
Литература:
- Г.И. Лернер. Общая биология. Поурочные тесты и задания. 10-11 класс. – М: Аквариум, 1998.
- Н.В. Чебышев. Биология: Пособие для поступающих в вузы. – М: ООО «Издательство Новая Волна», 2001.
- Р.Г. Заяц. Пособие для подготовки к ЕГЭ. – Ростов на Дону: Феникс, 2013.
- В.Б. Захаров. Общая биология. – М: Дрофа, 2004.
- В.И. Сивоглазов. Биология. – М: Дрофа, 2011.