В этом упражнении учащиеся создадут раскадровку, которая моделирует этапы мейоза от начала до конца. Студенты должны обязательно предоставить описание того, что происходит на каждом этапе, а также визуальное представление. Для альтернативного упражнения распечатайте пример раскадровки, вырежьте ячейки и попросите учащихся расположить шаги в правильном порядке.
| ЭТАП | ОПИСАНИЕ |
|---|---|
| Фаза I | Хромосомы конденсируются, и волокна веретена начинают формироваться. Хромосомы соединяются с гомологом партнера. Затем гомологичные пары обмениваются фрагментами в процессе, известном как кроссинговер. |
| Метафаза I | Волокна веретена прикрепляют пары хромосом и перемещают их в линию на линии, известной как метафазная пластинка. |
| Анафаза I | Ячейка удлиняется, когда гомологичные части растягиваются волокнами веретена. Сестринские хроматиды остаются вместе. |
| Телофаза I | Два новых ядра образуются, и веретенообразные волокна разрушаются. Клетки становятся отдельными в результате процесса, известного как цитокинез. |
| Фаза II | Хромосомы конденсируются, и волокна веретена начинают формироваться. |
| Метафаза II | Волокна веретена прикрепляются к хромосомам. Хромосомы выстроены вдоль центра клетки, в точке, известной как метафазная пластинка. |
| Анафаза II | Клетка удлиняется по мере того, как сестринские хроматиды растягиваются волокнами веретена |
| Телофаза II | Два новых ядра образуются из каждой гаплоидной клетки. Волокна шпинделя ломаются. Гамет отделяются друг от друга посредством процесса, известного как цитокинез. |
(Эти инструкции полностью настраиваемы. После нажатия «Копировать действие» обновите инструкции на вкладке «Редактировать» задания.)
Создайте раскадровку, которая иллюстрирует этапы Мейоза
Начните урок с введения понятия митоза, подчеркнув его универсальность и важность в клеточной жизни. Представьте основные стадии митоза, а затем подчеркните, как этот процесс может различаться у разных организмов, таких как растения, животные и грибы. Используйте диаграммы, видео или анимацию, чтобы проиллюстрировать эти варианты.
Распределите учащихся на небольшие группы и поручите каждой группе исследовать конкретный организм. Поручите им найти подробную информацию о том, как происходит митоз в назначенном им организме, уделяя особое внимание любым уникальным особенностям или стадиям. Обеспечьте доступ к учебникам, научным журналам и онлайн-базам данных для всесторонних исследований.
Попросите каждую группу создать подробную модель, диаграмму или цифровую презентацию, иллюстрирующую процесс митоза в назначенном ей организме. Поощряйте творческий подход и точность, гарантируя, что модели или презентации четко показывают сходства и различия митоза по сравнению со стандартным процессом, обычно наблюдаемым в клетках человека.
Организуйте занятие, на котором каждая группа представит свои выводы классу. Поощряйте аудиторию задавать вопросы и участвовать в дискуссиях о различиях и сходствах, наблюдаемых в митозе у разных организмов. Это не только закрепляет материал, но и улучшает понимание посредством взаимного обучения.
Мейоз состоит из двух последовательных раундов деления клеток: мейоза I и мейоза II, каждый из которых имеет отдельные стадии. Профаза I мейоза I характеризуется конденсацией хромосом, гомологичным спариванием хромосом (синапсисом) и кроссинговером, при котором происходит обмен генетическим материалом. В метафазе I пары гомологичных хромосом выравниваются на экваторе клетки. Во время анафазы I эти пары расходятся к противоположным полюсам, а в телофазе I клетки могут начать делиться. Мейоз II напоминает митотическое деление. В профазе II происходит повторная конденсация хромосом, а в метафазе II хромосомы выравниваются индивидуально на экваторе. Анафаза II включает разделение сестринских хроматид, а в телофазе II происходит реформирование ядерных мембран с последующим цитокинезом, в результате чего образуются четыре генетически различные гаплоидные клетки. Этот процесс уменьшает количество хромосом вдвое и приводит к генетической изменчивости.
Мейоз жестко регулируется сложным взаимодействием генетического и ферментативного контроля, обеспечивающим точную сегрегацию хромосом и генетическое разнообразие. Он инициируется рядом сигнальных путей с участием гормонов и белков, которые запускают начало мейотического процесса. Ключевые регуляторные белки, такие как циклины и циклин-зависимые киназы (CDK), играют решающую роль в прохождении клетки через различные стадии мейоза. Эти регулирующие факторы гарантируют, что каждый этап будет завершен правильно, прежде чем начнется следующий. Контрольные точки, особенно в конце профазы I и метафазы I, имеют решающее значение для поддержания целостности генома и предотвращения ошибок, таких как нерасхождение. Эта точная регуляция необходима для производства жизнеспособных гамет и поддержания непрерывности вида.
Независимый ассортимент относится к случайной ориентации и разделению пар хромосом во время метафазы I и анафазы I мейоза. Каждая пара хромосом (по одной от каждого родителя) выравнивается независимо от остальных, что означает, что распределение материнских и отцовских хромосом в гаметах является случайным. Этот процесс важен, поскольку он способствует генетической изменчивости потомства. Наряду с кроссинговером независимый ассортимент обеспечивает наличие в каждой гамете уникального набора генов, что при оплодотворении приводит к появлению потомства с генетически разнообразным сочетанием признаков. Это генетическое разнообразие имеет решающее значение для эволюции и адаптации популяций, обеспечивая механизм действия естественного отбора.