الانقسام الخيطي هو إحدى عمليات انقسام الخلايا التي تنتج خليتين ابنتيتين متطابقتين جينياً من خلية أصل واحدة. إنها الطريقة الأكثر شيوعًا لتقسيم الخلايا. في هذا النشاط ، سيقوم الطلاب بإنشاء لوحة عمل تحاكي مراحل الانقسام من البداية إلى النهاية. يجب أن يتأكد الطلاب من تقديم وصف لما يحدث في كل مرحلة مع تمثيل مرئي. بالنسبة إلى نشاط بديل ، قم بطباعة لوحة العمل المثال ، وقطع الخلايا ، واطلب من الطلاب وضع الخطوات بالترتيب الصحيح.
(هذه التعليمات قابلة للتخصيص بالكامل. بعد النقر على "نسخ النشاط" ، حدِّث التعليمات الموجودة في علامة التبويب "تعديل" في المهمة.)
إنشاء القصة المصورة التي تبين عملية الانقسام.
ابدأ الدرس بمقدمة عن الاضطرابات الوراثية، مع التركيز على كيفية نشوئها من أخطاء أثناء الانقسام الاختزالي. مناقشة الاضطرابات الشائعة مثل متلازمة داون، ومتلازمة تيرنر، ومتلازمة كلاينفلتر، وشرح أساسها الكروموسومي. التعريف بمراحل الانقسام الاختزالي، وتسليط الضوء على مكان وكيفية حدوث الأخطاء، مثل عدم الانفصال أو النقل.
توجيه الطلاب إلى البحث عن اضطرابات وراثية محددة تنتج عن أخطاء انقسامية. توفير مصادر مثل الكتب المدرسية والمقالات العلمية والمصادر الموثوقة عبر الإنترنت. شجعهم على استكشاف أسباب هذه الاضطرابات وأعراضها وآثارها. خلال هذه المرحلة، يجب على الطلاب جمع المعلومات التي سيوضحونها لاحقًا في القصص المصورة الخاصة بهم.
يبدأ الطلاب في إنشاء القصص المصورة الخاصة بهم، لتوضيح كيف تؤدي الأخطاء الانقسامية إلى الاضطرابات الوراثية التي بحثوا عنها. شجعهم على تضمين رسوم توضيحية مفصلة لمراحل الانقسام الاختزالي، مع الإشارة إلى مكان حدوث الأخطاء، وكيف تؤدي إلى تشوهات صبغية محددة مرتبطة بالاضطراب الذي اختاروه. توفير اللوازم الفنية للقصص المصورة التقليدية أو الوصول إلى الأدوات الرقمية للإصدارات الإلكترونية.
اطلب من الطلاب تقديم القصص المصورة الخاصة بهم إلى الفصل، وشرح عملية الانقسام الاختزالي، والخطأ المحدد الذي ركزوا عليه، وكيف يؤدي ذلك إلى الاضطراب الوراثي. اتبع كل عرض تقديمي بمناقشة صفية، مما يسمح بطرح الأسئلة والتوضيحات. وهذا لا يعزز المادة فحسب، بل يعزز أيضًا الفهم من خلال التعلم من الأقران.
ينقسم الانقسام إلى مراحل متميزة، ولكل منها أحداث خلوية محددة. في الطور التمهيدي، تتكثف الكروموسومات وتصبح مرئية، ويتفكك الغلاف النووي، ويبدأ جهاز المغزل في التشكل. أثناء الطور البروميتاباسي، يذوب الغلاف النووي تمامًا، وتلتصق ألياف المغزل بالكروموسومات. يتميز الطور الاستوائي بمحاذاة الكروموسومات على طول لوحة الطورية عند خط استواء الخلية، مما يعدها للفصل المتساوي. في الطور الانفصالي، يتم فصل الكروماتيدات الشقيقة عن بعضها بواسطة ألياف المغزل وتتحرك نحو القطبين المتقابلين للخلية، والتي تعتبر الآن كروموسومات منفصلة. أخيرًا، يتضمن الطور النهائي إعادة تشكيل الغلاف النووي حول كل مجموعة من الكروموسومات في القطبين، وتبدأ الكروموسومات في التكثيف، ويتفكك جهاز المغزل. تضمن هذه المراحل أن كل خلية وليدة تتلقى مجموعة متطابقة من الكروموسومات، وهي ضرورية للحفاظ على الاستقرار الجيني عبر أجيال الخلايا.
الأخطاء أثناء الانقسام الفتيلي يمكن أن تؤدي إلى عواقب وخيمة. إذا لم تنفصل الكروموسومات بالتساوي في الخلايا الوليدة، فإن ذلك يؤدي إلى اختلال الصيغة الصبغية، حيث تحتوي الخلايا على عدد غير طبيعي من الكروموسومات. يمكن أن يسبب هذا اضطرابات وراثية وغالبًا ما يُرى في الخلايا السرطانية، حيث تشيع أعداد وهياكل الكروموسومات غير الطبيعية. يمكن أن تؤدي الأخطاء في تكوين المغزل أو الارتباط أيضًا إلى فصل الكروموسوم بشكل غير صحيح. في مراحل النمو، يمكن أن تؤدي الأخطاء الانقسامية إلى الإجهاض أو التشوهات الخلقية. على المستوى الخلوي، يمكن أن تؤدي مثل هذه الأخطاء إلى موت الخلايا أو الشيخوخة (حالة توقف دورة الخلية الدائمة)، وتعمل كضمانات لمنع تكاثر الخلايا غير الطبيعية وراثيًا.
يحدث الانقسام في الخلايا حقيقية النواة، والتي تشمل مجموعة واسعة من أنواع الخلايا في الكائنات متعددة الخلايا، مثل الحيوانات والنباتات والفطريات. ومع ذلك، لا تخضع جميع الخلايا للانقسام الفتيلي. على سبيل المثال، غالبًا ما تدخل الخلايا العصبية الناضجة والخلايا العضلية لدى البشر إلى حالة تسمى مرحلة G0، حيث لا تنقسم أكثر. من ناحية أخرى، تنقسم الخلايا الموجودة في الأنسجة مثل الجلد أو بطانة الأمعاء باستمرار من خلال الانقسام الفتيلي. في المقابل، فإن الخلايا بدائية النواة، مثل البكتيريا، لا تخضع للانقسام الفتيلي؛ وبدلاً من ذلك، فإنها تتكاثر من خلال عملية تسمى الانشطار الثنائي، وهي أبسط ولكنها تخدم غرضًا مشابهًا يتمثل في توزيع المادة الوراثية على الخلايا الوليدة. وهكذا، في حين أن الانقسام الفتيلي منتشر على نطاق واسع عبر العديد من أنواع الخلايا في الكائنات متعددة الخلايا، فإن حدوثه يعتمد على احتياجات الكائن الحي ونوعه.