Урок 65. Мейоз

Урок 65. Мейоз

---

Місце уроку в темі: Цей урок є першим у серії, присвяченій мейозу, і логічно продовжує вивчення клітинного циклу, розпочате на попередніх уроках. Він спирається на знання учнів про будову клітини, хромосоми та процес мейозу. 

Проблема уроку: Як природа копіює себе, забезпечуючи при цьому як схожість поколінь, так і індивідуальну неповторність?

Очікувані результати для вчителя:

Очікувані результати для учнівства:

Ключові слова:

• мейоз
• статеве розмноження
• генетична різноманітність
• гамети
• гаплоїдний набір хромосом
• диплоїдний набір хромосом
• гомологічні хромосоми
• запліднення
• клітинний поділ
• кросинговер
• незалежне розходження хромосом
• редукційний поділ

План уроку

1. Вступ “Чому ви відрізняєтеся від брата/сестри, якщо у вас спільні батьки? “
2. Повторення( що таке мітоз)
3. Етапи мейозу
4. Рефлексія

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 5 хв.

🛠 Як провести:

• Розпочніть урок із  обговорення попереднього досвіду та збору ідей
• Обговоріть фото.
• Які персони ідентичні близнюки, які відрізняються?
• Ставте навідні запитання

1. Чому ви відрізняєтеся від брата/сестри, якщо у вас спільні батьки? Чому однояйцеві близнюки настільки схожі?
2. Ми знаємо, що клітини діляться. Як цей процес забезпечує як точне копіювання, так і створення відмінностей?

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 5 хв.

• Провести із учнями гру-руханку.
• Після цього обговорити основні моменти які вони відтворили
• Перевірити, що всі етапи було відтворено та показано
• В кожному рядку можна видалити 1 чи 2 комірки.

Назва: “Жива клітина” (рухова гра для повторення фаз мітозу)

Інструкція:

• Ролі:
  • 5 учнів – “хромосоми” (тримають стрічки двох кольорів – це хроматиди)
  • 2 учні – “полюси веретена поділу” (стоять на протилежних кінцях класу)
  • Решта – “клітинна мембрана” (утворюють коло навколо “хромосом”)
• Етапи гри:
  • Профаза: “Хромосоми” скручують стрічки (конденсація), “мембрана” розриває коло (зникнення ядерної оболонки).
  • Метафаза: “Хромосоми” вишиковуються в центрі, прив’язують стрічки до “полюсів” (нитками-веретена).
  • Анафаза: “Хроматиди” (стрічки) розбігаються до різних полюсів.
  • Телофаза: Утворюються 2 нових “клітини” (два кола з учнів).
• Рефлексія  :
  • “Яка фаза була найскладнішою для демонстрації? Чому?”

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 5 хв.

🛠 Як провести:

• Продемонструйте фотографії: спочатку сімейні фото, де видно схожість між батьками та дітьми, але також і відмінності. Потім покажіть фото однояйцевих та різнояйцевих близнюків, акцентуючи на їхній схожості та відмінностях.
• Обговоріть фото.
• Які персони ідентичні близнюки, які відрізняються?
• Ставте навідні запитання

Поради для вчителя:

• Адаптуйте рівень обговорення залежно від рівня класу.
• Заохочуйте учнів дискутувати – щоб порівнювали етапи
• Стимулюйте учнів пояснювати етапи своїими словами

Розгляньте фото. Які люди є генетично ідентичними? Які люди відрізняються?

Чому ж статеве розмноження не призводить до утворення точних копій батьків?

В яких випадках з’являються ідентичні організми?

Ключ до різноманітності братів та сестер це статеве розмноження і особливий спосіб поділу : “Мейоз”

Мейоз – це особливий тип клітинного поділу, який відбувається в статевих клітинах (гаметах) еукаріотичних організмів, що розмножуються статевим шляхом. Його ключова функція полягає у зменшенні кількості хромосом вдвічі (з диплоїдного набору до гаплоїдного), що є необхідним для утворення гамет (сперматозоїдів та яйцеклітин у тварин, пилкових зерен та яйцеклітин у рослин).

 Під час запліднення гаплоїдні гамети зливаються, відновлюючи диплоїдний набір хромосом у зиготі, з якої розвивається новий організм.

Окрім зменшення кількості хромосом, мейоз забезпечує генетичну різноманітність нащадків завдяки двом важливим процесам:

• Кросинговер: обмін генетичним матеріалом між гомологічними хромосомами під час першого поділу мейозу.
• Незалежне розходження хромосом: випадкове розподілення гомологічних хромосом по дочірніх клітинах під час першого поділу мейозу.

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 20 хв.

🎯 Мета:

• ознайомитись із основними фазами мейозу

Підготовка:

• Опис кожного етапу 
• За необхідності просте схематичне зображення
• Доступ до онлайн ресурсів ( canva,Tinkercad )

Проведення:

• Учні ознайомлюються з теорією
• Стимулювати учнів спочатку пояснити етапи своїми словами.
• Об’єднати учнів у випадкові групи
• Кожна група створює і презентує свою схему

Обговорення:

• Що відбувається на клітинному рівні?
• Яка роль кожної фази?

 Оцінювання:

• Дотримання правил роботи.
• Обґрунтованість аргументації.
• Якість роботи з інформацією

Ознайомтесь із теорією. 

Мейоз I (Редукційний поділ)

Метою мейозу I є розділення гомологічних хромосом, внаслідок чого утворюються дві гаплоїдні клітини, кожна з яких містить хромосоми, що складаються з двох сестринських хроматид.

1. Профаза I: Найскладніша та найтриваліша фаза мейозу.  Під час цієї фази хромосоми починають ущільнюватися і набувають вигляду паличкоподібних структур (спіралізуються). Після цього гомологічні хромосоми (хромосоми однієї пари) зближуються й кон’югують (тісно прилягають одна до одної по всій довжині, обвиваються, перехрещуються). Так утворюються комплекси з 4 хроматид, сполучених між собою в певних місцях, так звані тетради або біваленти. Водночас триває скорочення і ущільнення хромосом.
   
2. Метафаза I: Біваленти вишиковуються по екватору клітини. Центромери гомологічних хромосом орієнтовані до протилежних полюсів клітини, і прикріплюються до ниток веретена поділу.
   
3. Анафаза I: Гомологічні хромосоми відокремлюються одна від одної і розходяться до протилежних полюсів клітини. Сестринські хроматиди залишаються з’єднаними в області центромери. Відбувається редукція кількості хромосом вдвічі.
   
4. Телофаза I: Хромосоми досягають полюсів клітини та частково деспіралізуються. Формується ядерна оболонка навколо кожного набору хромосом.
   
5. Цитокінез I: Цитоплазма материнської клітини ділиться, утворюючи дві гаплоїдні дочірні клітини. Кожна з цих клітин містить половинний набір хромосом, де кожна хромосома складається з двох сестринських хроматид.
   

Мейоз II (Екваційний поділ)

Мейоз II дуже схожий на мітоз. Метою цього поділу є розділення сестринських хроматид.

1. Профаза II: Хромосоми знову конденсуються (якщо вони деспіралізувалися після телофази I). Руйнується ядерна оболонка (якщо утворилася). Формується нове веретено поділу.
   
2. Метафаза II: Хромосоми (що складаються з двох сестринських хроматид) вишиковуються по екватору клітини. Центромери хромосом прикріплюються до ниток веретена поділу, що йдуть від протилежних полюсів.
   
3. Анафаза II: Центромери розділяються, і сестринські хроматиди відокремлюються одна від одної, рухаючись до протилежних полюсів клітини. Тепер кожна хроматида вважається окремою хромосомою.
   
4. Телофаза II: Хромосоми досягають полюсів клітини та деспіралізуються. Навколо кожного набору хромосом формується ядерна оболонка.
   
5. Цитокінез II: Цитоплазма кожної з двох клітин, утворених після мейозу I, ділиться. В результаті утворюються чотири гаплоїдні генетично відмінні клітини (гамети).

Об’єднайтесь в групи ( по 2-3 учні) створіть власну схему яка буде демонструвати “ як відбувається мейоз”

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 10 хв.

1. З’єднайте етап мейозу з його результатом.

Мейоз I
Мейоз II

А. Утворення чотирьох гаплоїдних генетично відмінних клітин. 
Б. Редукція (зменшення вдвічі) кількості хромосом та утворення двох гаплоїдних клітин, кожна з яких містить хромосоми, що складаються з двох сестринських хроматид.

Відповідь: ___________________

2. З’єднайте фазу мейозу II з процесом, який відбувається переважно на цій фазі.

Відповідь: _______________________________

3. З’єднайте наслідок мейозу з його описом.

Відповідь: _______________________________

4. Уявіть, що дослідник вивчає клітини пильника лілії під мікроскопом і спостерігає процес мейозу. Він бачить клітину, в якій гомологічні хромосоми утворили пари та щільно контактують. Яка фаза мейозу відбувається в цій клітині? Опишіть ключову генетичну подію, яка відбувається на цьому етапі та її значення для майбутніх поколінь.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Чи можуть помилки під час мейозу призвести до генетичних захворювань у людини? Наведіть два конкретні приклади таких порушень та поясніть, на якому етапі мейозу могла статися помилка, що призвела до цих захворювань.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 5 хв.

Як провести:

• Швидке коло відповідей: Оберіть 2-3 учнів, які поділяться своїми відповідями.

Жестова рефлексія: Попросіть учнів показати пальцем рівень розуміння (👍 🤔 👎). Якщо багато учнів обрали 🤔 або 👎, варто за можливості зробити узагальнення складних моментів.

Закінчіть речення:

• Сьогодні я дізнався/дізналася, що…

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

• Найцікавішим для мене було…

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

• Питання, яке у мене залишилося, це…

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Оцініть свій рівень розуміння (жестова рефлексія):

👍 – Все зрозуміло, можу пояснити іншому.

🤔 – Дещо зрозумів(ла), але є питання.

👎 – Мені було складно, потрібно ще пояснення.

---

📺 Відео для натхнення:

• https://youtu.be/kQu6Yfrr6j0
• https://youtu.be/VzDMG7ke69g

Урок 65. Мейоз

---

Місце уроку в темі: Цей урок є першим у серії, присвяченій мейозу, і логічно продовжує вивчення клітинного циклу, розпочате на попередніх уроках. Він спирається на знання учнів про будову клітини, хромосоми та процес мейозу. 

Проблема уроку: Як природа копіює себе, забезпечуючи при цьому як схожість поколінь, так і індивідуальну неповторність?

Очікувані результати для учнівства:

Ключові слова:

• мейоз
• статеве розмноження
• генетична різноманітність
• гамети
• гаплоїдний набір хромосом
• диплоїдний набір хромосом
• гомологічні хромосоми
• запліднення
• клітинний поділ
• кросинговер
• незалежне розходження хромосом
• редукційний поділ

План уроку

1. Вступ “Чому ви відрізняєтеся від брата/сестри, якщо у вас спільні батьки? “
2. Повторення( що таке мітоз)
3. Етапи мейозу
4. Рефлексія

---

1. Чому ви відрізняєтеся від брата/сестри, якщо у вас спільні батьки? Чому однояйцеві близнюки настільки схожі?
2. Ми знаємо, що клітини діляться. Як цей процес забезпечує як точне копіювання, так і створення відмінностей?

---

Назва: “Жива клітина” (рухова гра для повторення фаз мітозу)

Інструкція:

• Ролі:
  • 5 учнів – “хромосоми” (тримають стрічки двох кольорів – це хроматиди)
  • 2 учні – “полюси веретена поділу” (стоять на протилежних кінцях класу)
  • Решта – “клітинна мембрана” (утворюють коло навколо “хромосом”)
• Етапи гри:
  • Профаза: “Хромосоми” скручують стрічки (конденсація), “мембрана” розриває коло (зникнення ядерної оболонки).
  • Метафаза: “Хромосоми” вишиковуються в центрі, прив’язують стрічки до “полюсів” (нитками-веретена).
  • Анафаза: “Хроматиди” (стрічки) розбігаються до різних полюсів.
  • Телофаза: Утворюються 2 нових “клітини” (два кола з учнів).
• Рефлексія  :
  • “Яка фаза була найскладнішою для демонстрації? Чому?”

---

Розгляньте фото. Які люди є генетично ідентичними? Які люди відрізняються?

Чому ж статеве розмноження не призводить до утворення точних копій батьків?

В яких випадках з’являються ідентичні організми?

Ключ до різноманітності братів та сестер це статеве розмноження і особливий спосіб поділу : “Мейоз”

Мейоз – це особливий тип клітинного поділу, який відбувається в статевих клітинах (гаметах) еукаріотичних організмів, що розмножуються статевим шляхом. Його ключова функція полягає у зменшенні кількості хромосом вдвічі (з диплоїдного набору до гаплоїдного), що є необхідним для утворення гамет (сперматозоїдів та яйцеклітин у тварин, пилкових зерен та яйцеклітин у рослин).

 Під час запліднення гаплоїдні гамети зливаються, відновлюючи диплоїдний набір хромосом у зиготі, з якої розвивається новий організм.

Окрім зменшення кількості хромосом, мейоз забезпечує генетичну різноманітність нащадків завдяки двом важливим процесам:

• Кросинговер: обмін генетичним матеріалом між гомологічними хромосомами під час першого поділу мейозу.
• Незалежне розходження хромосом: випадкове розподілення гомологічних хромосом по дочірніх клітинах під час першого поділу мейозу.

---

Ознайомтесь із теорією. 

Мейоз I (Редукційний поділ)

Метою мейозу I є розділення гомологічних хромосом, внаслідок чого утворюються дві гаплоїдні клітини, кожна з яких містить хромосоми, що складаються з двох сестринських хроматид.

1. Профаза I: Найскладніша та найтриваліша фаза мейозу.  Під час цієї фази хромосоми починають ущільнюватися і набувають вигляду паличкоподібних структур (спіралізуються). Після цього гомологічні хромосоми (хромосоми однієї пари) зближуються й кон’югують (тісно прилягають одна до одної по всій довжині, обвиваються, перехрещуються). Так утворюються комплекси з 4 хроматид, сполучених між собою в певних місцях, так звані тетради або біваленти. Водночас триває скорочення і ущільнення хромосом.
   
2. Метафаза I: Біваленти вишиковуються по екватору клітини. Центромери гомологічних хромосом орієнтовані до протилежних полюсів клітини, і прикріплюються до ниток веретена поділу.
   
3. Анафаза I: Гомологічні хромосоми відокремлюються одна від одної і розходяться до протилежних полюсів клітини. Сестринські хроматиди залишаються з’єднаними в області центромери. Відбувається редукція кількості хромосом вдвічі.
   
4. Телофаза I: Хромосоми досягають полюсів клітини та частково деспіралізуються. Формується ядерна оболонка навколо кожного набору хромосом.
   
5. Цитокінез I: Цитоплазма материнської клітини ділиться, утворюючи дві гаплоїдні дочірні клітини. Кожна з цих клітин містить половинний набір хромосом, де кожна хромосома складається з двох сестринських хроматид.
   

Мейоз II (Екваційний поділ)

Мейоз II дуже схожий на мітоз. Метою цього поділу є розділення сестринських хроматид.

1. Профаза II: Хромосоми знову конденсуються (якщо вони деспіралізувалися після телофази I). Руйнується ядерна оболонка (якщо утворилася). Формується нове веретено поділу.
   
2. Метафаза II: Хромосоми (що складаються з двох сестринських хроматид) вишиковуються по екватору клітини. Центромери хромосом прикріплюються до ниток веретена поділу, що йдуть від протилежних полюсів.
   
3. Анафаза II: Центромери розділяються, і сестринські хроматиди відокремлюються одна від одної, рухаючись до протилежних полюсів клітини. Тепер кожна хроматида вважається окремою хромосомою.
   
4. Телофаза II: Хромосоми досягають полюсів клітини та деспіралізуються. Навколо кожного набору хромосом формується ядерна оболонка.
   
5. Цитокінез II: Цитоплазма кожної з двох клітин, утворених після мейозу I, ділиться. В результаті утворюються чотири гаплоїдні генетично відмінні клітини (гамети).

Об’єднайтесь в групи ( по 2-3 учні) створіть власну схему яка буде демонструвати “ як відбувається мейоз”

---

1. З’єднайте етап мейозу з його результатом.

Мейоз I
Мейоз II

А. Утворення чотирьох гаплоїдних генетично відмінних клітин. 
Б. Редукція (зменшення вдвічі) кількості хромосом та утворення двох гаплоїдних клітин, кожна з яких містить хромосоми, що складаються з двох сестринських хроматид.

Відповідь: ___________________

2. З’єднайте фазу мейозу II з процесом, який відбувається переважно на цій фазі.

Відповідь: _______________________________

3. З’єднайте наслідок мейозу з його описом.

Відповідь: _______________________________

4. Уявіть, що дослідник вивчає клітини пильника лілії під мікроскопом і спостерігає процес мейозу. Він бачить клітину, в якій гомологічні хромосоми утворили пари та щільно контактують. Яка фаза мейозу відбувається в цій клітині? Опишіть ключову генетичну подію, яка відбувається на цьому етапі та її значення для майбутніх поколінь.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Чи можуть помилки під час мейозу призвести до генетичних захворювань у людини? Наведіть два конкретні приклади таких порушень та поясніть, на якому етапі мейозу могла статися помилка, що призвела до цих захворювань.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

---

Закінчіть речення:

• Сьогодні я дізнався/дізналася, що…

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

• Найцікавішим для мене було…

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

• Питання, яке у мене залишилося, це…

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Оцініть свій рівень розуміння (жестова рефлексія):

👍 – Все зрозуміло, можу пояснити іншому.

🤔 – Дещо зрозумів(ла), але є питання.

👎 – Мені було складно, потрібно ще пояснення.

---

📺 Відео для натхнення:

• https://youtu.be/VzDMG7ke69g
• https://youtu.be/kQu6Yfrr6j0