Порівняння мітозу та мейозу
PAGE \* MERGEFORMAT3
Заняття 20
Тема: Порівняння мітозу та мейозу.
(Практична робота № 3)
Мета: порівняти механізми протікання мітозу та мейозу; поглибити знання про мітоз та мейоз; навчитись визначати фази мітозу та мейозу; визначити біологічне значення цих процесів.
Розвиваюча:розвивати уміння порівнювати біологічні процеси та робити висновки і узагальнення.
Виховна: виховувати бережливе ставлення до життєдіяльності організмів у природі.
Обладнання: саморобнi схеми “ Життевий цикл клiтин“, “Мiтоз“, апплiкацii , постiйнi мiкропрепарати “Мiтоз рослинноi клiтини“, мiкроскопи, опорнi конспекти з теми.
I Актуалiзацiя опорних знань
II Мотивацiя дiяльностi студентiв
III Виконання практичної роботи
Практична робота № 3
Тема: Порівняння мітозу та мейозу.
Мета: порівняти механізми протікання мітозу та мейозу; навчитись визначати фази мітозу та мейозу; визначити біологічне значення цих процесів в життєдіяльності живих організмів.
Теоретична частина.
Основним способом поділу еукаріотичних клітин є мітоз. Процес мітозу (від грец. мітос — нитка) супроводжується ущільненням хромосом і утворенням особливого апарату, який забезпечує рівномірний розподіл спадкового матеріалу материнської клітини між двома дочірніми.
Ви вже знаєте, що процес запліднення супроводжується злиттям ядер чоловічої та жіночої статевих клітин. При цьому хромосомний набір заплідненої яйцеклітини подвоюється. Таким чином, можна припустити, що кількість хромосом і організмів, яким притаманне статеве розмноження, з кожним поколінням повинна
подвоюватись. Але в природі цього не спостерігається: у кожного виду набір хромосом постійний. Це свідчить про те, що існує особливий механізм, який забезпечує зменшення хромосомного набору статевих клітин удвічі порівняно з нестатевими. Цей механізм дістав назву редукційного (від лат. редуцере — повертати, відсувати назад) поділу, або мейозу. Мейоз (від грец. мейозіс - зменшення) - особливий спосіб поділу еукаріотичних клітин, унаслідок якого хромосомний набір зменшується вдвічі, клітини переходять з диплоїдного стану в гаплоїдний. Під час мейозу відбуваються два послідовні поділи, інтерфаза між якими вкорочена, а у клітин рослин її взагалі немає. Кожний з цих поділів, як і мітоз, має чотири послідовні фази: профазу, метафазу, анафазу і телофазу.
Мейоз - характерний тільки статевим клітинам (не соматичним).
Під час профази першого мейотичного поділу (профаза І) хромосоми ущільню-ються, набуваючи вигляду паличкоподібних структур . Потім гомологічні хромо-соми зближуються і ніби злипаються (кон’югують) між собою. Під час кон’югації може відбуватися кросинговер . Унаслідок кросинговеру виникають нові комбінації спадкового матеріалу, і тому гомологічні хромосоми часто відрізняються за спадковою інформацією. Тому кросинговер слугує джерелом спадкової мінливості.
Наприкінці профази гомологічні хромосоми роз’єднуються (але залишаються
сполученими в місцях, у яких відбувається обмін ділянками), зникають ядерця, руйнується ядерна оболонка і починає формуватися веретено поділу.
У метафазі першого мейотичного поділу (метафаза І) нитки веретена поділу приєднуються до центромер. При цьому центромери гомологічних хромосом
розташовані одна навпроти одної, а не вздовж однієї лінії, як під час мітозу
Під час анафази першого мейотичного поділу (анафаза І) гомологічні
хромосоми розходяться до протилежних полюсів; кожна з них складається з двох хроматид. Таким чином, наприкінці анафази І поблизу кожного з полюсів опиня-ється половинний набір хромосом. Якщо клітина до початку мейозу була дипло-їдною (2n), то під час першого мейотичного поділу стає гаплоїдною (1n).
У телофазі першого мейотичного поділу (телофаза І) формується ядерна оболонка. У тварин і деяких видів рослин хромосоми деспіралізуються і цитоплазма материн-ської клітини поділяється, тобто виникають дві дочірні клітини; у більшості видів рослин поділ клітини не завершується (цитоплазма не поділяється).
Інтерфаза між мейотичними поділами вкорочена або відсутня (більшість видів рослин); молекули ДНК у цей період не подвоюються .
Під час профази другого мейотичного поділу (профази ІІ) хромосоми
ущільнюються, зникають ядерця, руйнується ядерна оболонка, хромосоми починають пересуватися до центральної частини клітини, починає формуватися веретено поділу .У метафазі другого мейотичного поділу (метафазі ІІ)завершу-ються ущільнення хромосом і формування веретена .
В анафазі другого мейотичного поділу (анафазі ІІ) хроматиди окремих
хромосом розходяться до різних полюсів .
Під час телофази другого мейотичного поділу (телофази ІІ) хромосоми знову деспіралізуються, зникає веретено поділу, формуються ядерця і ядерна оболонка. Завершується телофаза ІІ поділом цитоплазми .
У результаті другого мейотичного поділу кількість хромосом не змінюється,
але кожна хромосома складається лише з однієї хроматиди.
Отже,після двох послідовних мейотичних поділів з диплоїдної материнської клітини утворюється чотири гаплоїдні дочірні, в яких кожна хромосома представлена однією хроматидою.
• Біологічне значення мейозу. Мейоз становить собою досконалий механізм, який забезпечує сталість каріотипу видів, що розмножуються статевим способом. Завдяки двом послідовним мейотичним поділам число хромосом статевих клітин зменшується вдвічі. Диплоїдний набір хромосом відновлюється під час злиття гамет при заплідненні.
Мейоз також забезпечує і спадкову мінливість організмів. По-перше, в профазі І відбувається обмін ділянками гомологічних хромосом. А по-друге, в анафазі І гомологічні хромосоми, які можуть містити відмінну спадкову інформацію, опиняються в різних дочірніх клітинах .
Хід роботи:
I. Завдання.
1. Підготувати місце роботи. Ознайомитись з інструкцією.
2. Виконати практичну роботу.
3. Оформити звіт. Відповісти на питання.
II. Інструктивна картка.
1. Дати визначення мітозу.
2. Розглянути схему мітозу.
3. Підпишіть фази мітозу, які зображені на малюнку.
4. У чому полягає біологічне значення мітозу?
5. Розглянути схему мейозу. Дайте визначення мейозу.
6. Що спільного та відмінного між процесами мітозу і мейозу? Відповідь дайте у вигляді таблиці.
Таблиця – Порівняльна характеристика мітозу та мейозу
|
Фаза
|
Мітоз
|
1- й поділ мейозу
|
2 - й поділ мейозу
|
|
Інтерфаза
|
|
|
|
|
Профаза
|
|
|
|
|
Метафаза
|
|
|
|
|
Анафаза
|
|
|
|
|
Телофаза
|
|
|
|
Розбіжності між мітозом (I) та мейозом (II).
7. У чому полягає біологічне значення мейозу?
8. Висновок про особливості процесів мітозу та мейозу, їх біологічну роль.
III. Дати відповіді на питання.
1) Як змінюється вміст генетичної інформації у мітотичному циклі?
2) Як змінюється вміст генетичної інформації у мейотичному циклі?
3) Зі скількох поділів складається процес мейозу? Що таке кон’югація
гомологічних хромосом і кросинговер?
4) Що спільного та відмінного між процесами мейозу та мітозу?
5) Чому мейоз не відбувається в організмів, яким не властиве статеве
розмноження?
Література:
1) С.Г.Мамонтов, П.П.Захаров “Общая биология”, М.”Высшая школа”1986г.
2) К.Либідь “Біологія”, 1994 р.
3) ”Общая биология”, “Просвещение” 1987 г.
4) М.Є.Кучеренко, Ю.Г.Верес “Загальна біологія” – К; Генеза; 1998 р.
5) Д.К.Богданова “Загальна біологія в схемах і таблицях” – Донецьк 1998 р.
6) Балан П.Г., Вервес Ю.Г., Поліщук В.П. «Біологія», видавництво
"Генеза";
7) Тагліна О.В. «Біологія», видавництво "Ранок" (новий)
Домашне завдання : § 18 ; пiдготуватися до ТО № 2
«Клітина, як цілісна жива система ».
Порівняння мітозу та мейозу