Непрямий поділ клітини. Мітоз

Мітоз – це основний спосіб поділу клітин, за якого передається 100% спадкової інформації від материнської клітини дочірній. У мітозі розрізняють чотири фази: профазу, метафазу, анафазу і телофазу. Вчитель демонструє схему мітозу та пояснює її:

В інтерфазі ядра клітини округлі, в них помітні ядерце і грудки хромосом. У профазі зникає ядерце і ядерна оболонка, хромосоми нагадують короткі нитки і розташовані у центрі цитоплазми. У метафазі завершується утворення веретена поділу, хромосоми розташовані вздовж екватора клітини.       В анафазі хромосоми розташовані центром ерами до полюсів клітини, а їхні кінці направлені до її центра. У телофазі відбувається де спіралізація ДНК, знову утворюється ядерна оболонка, зникають нитки веретена поділу, формується клітинна перегородка, що розділяє цитоплазму на дві дочірні клітини.

       Яке біологічне значення мітозу? Вчитель демонструє учням схему, що ілюструє значення мітозу та коментує її:

Мітотичний поділ забезпечує точну передачу спадкової інформації впродовж низки послідовних клітинних циклів. Кожна з дочірніх клітин одержує по одній хроматині від кожної хромосоми. Завдяки цьому зберігається і постійна кількість хромосом в усіх дочірніх клітинах. Отже, процес мітозу забезпечує стабільність каріотипу організмів певного виду.

4. Етапи мейозу та його біологічне значення

       Мейоз – це форма ядерного поділу, яка супроводжується зменшенням числа хромосом з диплоїдного до галоїдного. При цьому у батьківській клітині відбувається однократне подвоєння хромосом (реплікація ДНК як під час мітозу), після якого йдуть два цикли клітинних і ядерних поділів (перший та другий поділи мейозу). Другий поділ мейозу відбувається практично відразу за першим і ДНК в інтервалі між ними не синтезується (по суті між першим і другим поділами немає інтерфази). Вчитель демонструє учням схему мейозу та пояснює її:

       Кожний з цих поділів, як і мітоз, має чотири послідовні фази: профазу, метафазу, анафазу і телофазу.

       Під час профази першого мейотичного поділу (профази І) хромосоми ущільнюються, набуваються вигляду паличкоподібних структур. Гомологічні хромосоми зближуються і кон’югують. Під час кон’югації може відбуватися і кросинговер, за якого хромосоми обмінюються певними ділянками. В результаті кросинговеру утворюються нові комбінації спадкового матеріалу. Таким чином, кросинговер є одним із джерел спадкової мінливості.

       Через певний час гомологічні хромосоми починають відходити одна від одної і стає помітним, що кожна з них складається із двох хроматид. Утворюються комплекси із чотирьох хроматид, сполучених між собою у певних місцях. Триває вкорочення і ущільнення хромосом. Наприкінці профази І гомологічні хромосоми розходяться, зникають ядерця, руйнується ядерна оболонка і починає формуватись веретено поділу.

       У метафазі першого поділу мейозу (метафаза І) нитки веретена поділу приєднуються до центромер хромосом, центромери яких розташовані одна навпроти одної, а не на одній лінії, як під час мітозу.

       У анафазі першого поділу мейозу (анафаза І) гомологічні хромосоми розходяться до протилежних полюсів клітини (при цьому кожна з них складається з двох хроматид). Наприкінці анафази І у кожного з полюсів клітини опиняється половинний набір хромосом. Розходження окремих гомологічних хромосом є випадковою подією, тобто невідомо, яка з них до якого з полюсів клітини відійде. Отже, це також є одним із джерел спадкової мінливості.

       У телофазі першого мейотичного поділу (телофаза І) у дочірніх клітинах формується ядерна оболонка. У клітинах тварин і деяких рослин хромосоми деспіралізуються і поділяється цитоплазма материнської клітини.

       Отже, внаслідок першого мейотичного поділу утворюються клітини або лише ядра з половинним порівняно з материнською клітиною набором хромосом.

       Інтерфаза між першим і другим мейотичними поділами вкорочена: молекули ДНК у цей період не подвоюються, тому клітини майже відразу переходять до другого поділу.

       Під час профази другого поділу мейозу (профаза ІІ) хромосоми, кожна з яких складається з двох хроматид, ущільнюються, зникають ядерця, руйнується ядерна оболонка, хромосоми починають пересуватись до центральної частини клітини, знову формується веретено поділу.

       У метафазі другого мейотичного поділу (метафаза ІІ) завершується ущільнення хромосом і формування веретена поділу. Як і під час мітотичного поділу, центромери хромосом розташовані в одній площині в центральній частині клітини і до них прикріплюються нитки веретена поділу.

       В анафазі другого мейотичного поділу (анафаза ІІ) поділяються центромери і хроматиди кожної з хромосом розходяться до різних полюсів клітини.

       Під час телофази другого мейотичного поділу (телофаза ІІ) хромосоми знову деспіралізуються, зникає веретено поділу, формуються ядерця і ядерна оболонка. Завершується телофаза ІІ поділом цитоплазми. У результаті другого мейотичного поділу кількість хромосом залишається такою ж, як і після першого, але кількість хроматид кожної з хромосом зменшується вдвічі.

       Отже, після двох послідовних мейотичних поділів диплоїдної материнської клітини утворюється чотири гаплоїдні дочірні. При цьому дочірні клітини можуть відрізнятись за набором спадкової інформації.

       Яке ж біологічне значення мейозу? Мейоз являє собою досконалий механізм, який забезпечує сталість каріотипу видів, які розмножуються статевим способом. Завдяки двом мейотичним поділам статеві клітини мають половинний порівняно з нестатевими набір хромосом. А набір хромосом, характерний для організмів певного виду, відновлюється під час запліднення.

       Мейоз також забезпечує і спадкову мінливість організмів. По-перше, в профазі І гомологічні хромосоми обмінюються ділянками. По-друге, в анафазі І гомологічні хромосоми, які можуть містити різний набір спадкової інформації, опиняються в різних дочірніх клітинах. Тому клітини, що утворилися внаслідок мейозу, можуть мати відмінний від материнської набір спадкової інформації.

ІV. Узагальнення та закріплення нового матеріалу

       Сьогодні на уроці ми ознайомилися з поняттям клітинного циклу, мітозу, мейозу та особливостями їх перебігу. З’ясували значення мітозу та мейозу для всіх живих організмів.

       Фронтальне опитування учнів:

1. Дайте визначення поняттю мітоз та коротко охарактеризуйте його.

2. Що називають мейозом? Охарактеризуйте перший та другий мейотичний поділи.

3. Яке біологічне значення мітозу і мейозу?

V. Підсумок уроку

       Проходить у вигляді співбесіди з учнями щодо теми, яка вивчається та з’ясовує матеріал, який учні погано зрозуміли.

VI. Виставлення оцінок та їх мотивація

Вчитель оголошує учням оцінки за урок та аргументує їх.