W tym ćwiczeniu uczniowie utworzą scenorys, który modeluje etapy mejozy od początku do końca. Studenci powinni upewnić się, że podają opis tego, co dzieje się na każdym etapie, wraz z przedstawieniem wizualnym. Aby wykonać alternatywną czynność, wydrukuj przykładową scenorys, wytnij komórki i poproś uczniów, aby ułożyli kroki w odpowiedniej kolejności.
| ETAP | OPIS |
|---|---|
| Propaza I | Chromosomy kondensują się i zaczynają tworzyć się włókna wrzeciona. Chromosomy łączą się w pary z partnerem homologicznym. Pary homologiczne zamieniają następnie fragmenty w procesie znanym jako krzyżowanie. |
| Metafaza I | Włókna wrzeciona łączą pary chromosomów i przesuwają je w jednej linii na linię zwaną płytką metafazową. |
| Anafaza I | Komórka wydłuża się, gdy części homologiczne są odrywane przez włókna wrzeciona. Chromatydy siostrzane pozostają razem. |
| Telofaza I | Tworzą się dwa nowe jądra i włókna wrzeciona rozpadają się. Komórki oddzielają się w procesie znanym jako cytokineza. |
| Propaza II | Chromosomy kondensują się i zaczynają tworzyć się włókna wrzeciona. |
| Metafaza II | Włókna wrzeciona przyczepiają się do chromosomów. Chromosomy są ułożone wzdłuż środka komórki, w punkcie zwanym płytką metafazową. |
| Anafaza II | Komórka wydłuża się, gdy chromatydy siostrzane są odrywane przez włókna wrzeciona. |
| Telofaza II | Z każdej komórki haploidalnej tworzą się dwa nowe jądra. Włókna wrzeciona ulegają rozpadowi. Gamety oddzielają się od siebie w procesie znanym jako cytokineza. |
(Te instrukcje są w pełni konfigurowalne. Po kliknięciu „Kopiuj działanie”, zaktualizuj instrukcje na karcie Edytuj zadania.)
Utwórz storyboard, który ilustruje etapy mejozy
Rozpocznij lekcję wprowadzeniem pojęcia mitozy, podkreślając jej uniwersalność i znaczenie w życiu komórkowym. Przedstaw podstawowe etapy mitozy, a następnie podkreśl, jak proces ten może różnić się u różnych organizmów, takich jak rośliny, zwierzęta i grzyby. Aby zilustrować te różnice, użyj diagramów, filmów lub animacji.
Przydziel uczniów do małych grup i przydziel każdej grupie konkretny organizm do badań. Poproś ich o znalezienie szczegółowych informacji na temat przebiegu mitozy w przydzielonym im organizmie, koncentrując się na wszelkich unikalnych cechach lub etapach. Zapewnij dostęp do podręczników, czasopism naukowych i internetowych baz danych w celu przeprowadzenia kompleksowych badań.
Niech każda grupa stworzy szczegółowy model, diagram lub prezentację cyfrową ilustrującą proces mitozy w przydzielonym organizmie. Zachęcaj do kreatywności i dokładności, upewniając się, że modele lub prezentacje wyraźnie pokazują podobieństwa i różnice w mitozie w porównaniu ze standardowym procesem zwykle obserwowanym w komórkach ludzkich.
Zorganizuj sesję, podczas której każda grupa prezentuje klasie swoje ustalenia. Zachęć publiczność do zadawania pytań i angażowania się w dyskusje na temat różnic i podobieństw obserwowanych w mitozie u różnych organizmów. To nie tylko wzmacnia materiał, ale także poprawia zrozumienie poprzez wzajemne uczenie się.
Mejoza składa się z dwóch kolejnych rund podziału komórkowego, mejozy I i mejozy II, każda z odrębnymi etapami. W mejozie I profaza I charakteryzuje się kondensacją chromosomów, parowaniem homologicznych chromosomów (synapsą) i krzyżowaniem, podczas którego następuje wymiana materiału genetycznego. W metafazie I homologiczne pary chromosomów ustawiają się na równiku komórki. Podczas anafazy I pary te są rozdzielane na przeciwne bieguny, a w telofazie I komórki mogą zacząć się dzielić. Mejoza II przypomina podział mitotyczny. W profazie II następuje ponowna kondensacja chromosomów, a w metafazie II chromosomy ustawiają się indywidualnie na równiku. Anafaza II obejmuje oddzielenie chromatyd siostrzanych, a w telofazie II reformę błon jądrowych, po której następuje cytokineza, w wyniku czego powstają cztery genetycznie odrębne komórki haploidalne. Proces ten zmniejsza liczbę chromosomów o połowę i wprowadza zmienność genetyczną.
Mejoza jest ściśle regulowana przez złożone wzajemne oddziaływanie kontroli genetycznej i enzymatycznej w celu zapewnienia dokładnej segregacji chromosomów i różnorodności genetycznej. Jest inicjowany przez szereg szlaków sygnalizacyjnych obejmujących hormony i białka, które uruchamiają proces mejotyczny. Kluczowe białka regulatorowe, takie jak cykliny i kinazy zależne od cyklin (CDK), odgrywają kluczową rolę w przejściu komórki przez różne etapy mejozy. Te czynniki regulacyjne zapewniają, że każdy etap zostanie prawidłowo ukończony przed rozpoczęciem następnego. Punkty kontrolne, szczególnie na końcu profazy I i metafazy I, mają kluczowe znaczenie dla utrzymania integralności genomu i zapobiegania błędom, takim jak brak dysjunkcji. Ta precyzyjna regulacja jest niezbędna do wytwarzania żywotnych gamet i utrzymania ciągłości gatunku.
Niezależny asortyment odnosi się do losowej orientacji i separacji par chromosomów podczas metafazy I i anafazy I mejozy. Każda para chromosomów (po jednym od każdego rodzica) układa się niezależnie od pozostałych, co oznacza, że rozkład chromosomów matki i ojca w gametach jest losowy. Proces ten jest istotny, ponieważ przyczynia się do zmienności genetycznej potomstwa. Oprócz krzyżowania niezależny asortyment zapewnia, że każda gameta zawiera unikalny zestaw genów, co po zapłodnieniu daje potomstwo o zróżnicowanej genetycznie kombinacji cech. Ta różnorodność genetyczna ma kluczowe znaczenie dla ewolucji i adaptacji populacji, zapewniając mechanizm działania doboru naturalnego.