Митоз - это один процесс деления клеток, при котором из одной родительской клетки образуются две генетически идентичные дочерние клетки. Это наиболее распространенный способ деления клеток. В этом упражнении учащиеся создадут раскадровку, которая моделирует этапы митоза 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.
(Эти инструкции полностью настраиваемы. После нажатия «Копировать действие» обновите инструкции на вкладке «Редактировать» задания.)
Создайте раскадровку, показывающую процесс митоза.
Начните урок со знакомства с генетическими нарушениями, подчеркнув, как они могут возникнуть в результате ошибок во время мейоза. Обсудите распространенные расстройства, такие как синдром Дауна, синдром Тернера и синдром Клайнфельтера, объяснив их хромосомную основу. Представьте стадии мейоза, подчеркнув, где и как могут возникать ошибки, такие как нерасхождение или транслокации.
Помогите учащимся исследовать конкретные генетические нарушения, возникающие в результате мейотических ошибок. Предоставьте такие ресурсы, как учебники, научные статьи и надежные онлайн-источники. Предложите им изучить причины, симптомы и последствия этих расстройств. На этом этапе учащиеся должны собрать информацию, которую они позже проиллюстрируют в своих раскадровках.
Студенты начинают создавать свои раскадровки, иллюстрирующие, как мейотические ошибки приводят к генетическим нарушениям, которые они исследовали. Предложите им включить подробные иллюстрации стадий мейоза с указанием того, где происходят ошибки и как они приводят к конкретным хромосомным аномалиям, связанным с выбранным ими заболеванием. Предоставьте художественные материалы для традиционных раскадровок или доступ к цифровым инструментам для электронных версий.
Попросите учащихся представить классу свои раскадровки, объясняя процесс мейоза, конкретную ошибку, на которой они сосредоточили внимание, и то, как она приводит к генетическому заболеванию. После каждой презентации проводится обсуждение в классе, позволяющее задавать вопросы и уточнять. Это не только закрепляет материал, но и улучшает понимание посредством взаимного обучения.
Митоз делится на отдельные фазы, каждая из которых имеет определенные клеточные события. В профазе хромосомы конденсируются и становятся видимыми, ядерная оболочка разрушается и начинает формироваться веретенообразный аппарат. Во время прометафазы ядерная оболочка полностью растворяется, и волокна веретена прикрепляются к хромосомам. Метафаза характеризуется выравниванием хромосом вдоль метафазной пластинки на экваторе клетки, подготавливая их к равному разделению. В анафазе сестринские хроматиды разделяются волокнами веретена и движутся к противоположным полюсам клетки, которые теперь считаются отдельными хромосомами. Наконец, телофаза включает в себя реформирование ядерной оболочки вокруг каждого набора хромосом на полюсах, хромосомы начинают деконденсироваться, а веретенообразный аппарат разбирается. Эти фазы гарантируют, что каждая дочерняя клетка получит идентичный набор хромосом, что имеет решающее значение для поддержания генетической стабильности между поколениями клеток.
Ошибки при митозе могут привести к серьезным последствиям. Если хромосомы не разделяются поровну в дочерние клетки, это приводит к анеуплоидии, когда клетки имеют аномальное количество хромосом. Это может вызвать генетические нарушения и часто наблюдается в раковых клетках, где часто встречается аномальное количество и структура хромосом. Ошибки в формировании или прикреплении веретена также могут привести к неправильной сегрегации хромосом. На стадиях развития митотические ошибки могут привести к выкидышам или врожденным аномалиям. На клеточном уровне такие ошибки могут вызвать гибель или старение клеток (состояние постоянной остановки клеточного цикла), выступая в качестве защиты от пролиферации генетически аномальных клеток.
Митоз происходит в эукариотических клетках, которые включают в себя широкий спектр типов клеток многоклеточных организмов, таких как животные, растения и грибы. Однако не все клетки подвергаются митозу. Например, зрелые нервные и мышечные клетки у людей часто переходят в состояние, называемое фазой G0, в котором они не делятся дальше. С другой стороны, клетки тканей, таких как кожа или слизистая оболочка кишечника, постоянно делятся посредством митоза. Напротив, прокариотические клетки, такие как бактерии, не подвергаются митозу; вместо этого они реплицируются посредством процесса, называемого бинарным делением, который проще, но служит той же цели — распределения генетического материала по дочерним клеткам. Таким образом, хотя митоз широко распространен во многих типах клеток многоклеточных организмов, его возникновение зависит от потребностей и типа организма.