Урок 66. Мейоз

Урок 66. Мейоз

---

Місце уроку в темі: Цей урок є другим 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. Урок є ключовим для розуміння механізмів спадковості та генетичної мінливості. Він пояснює, як мейоз забезпечує утворення гамет з гаплоїдним набором хромосом, необхідних для статевого розмноження.

Проблема уроку: Генетичний калейдоскоп: механізм різноманіття

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
• мейоз
• редукційний поділ

План уроку

1.  Вступ  
2. Мотивація
3. Повторення
4. Тобі може знадобитися
5. Життєва ситуація
6. Попрактикуй самостійно
7. Рефлексія

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 5 хв.

🛠 Як провести:

• Продемонструйте фотографії різних порід
• Обговоріть фото.
• Які властивості від батьківських порід проявились у нащадків
• Ставте навідні запитання

Поради для вчителя:

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

Уявіть, що ви – відомий селекціонер, і перед вами стоїть завдання: вивести абсолютно нову породу собак. Які риси ви б хотіли поєднати? Можливо, це собака з надзвичайним інтелектом, як бордер-коллі, витривалістю хаскі та дружелюбністю золотистого ретривера?

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 5 хв.

• Об’єднати в команди учнів
• Після виконання завдання обговорити основні моменти які вони відтворили
• Перевірити, що всі етапи було відтворено та показано
• В кожному рядку можна видалити 1 чи 2 комірки.

Назва: Фази мейозу.

Мета: Закріпити знання про ключові події мейозу I та мейозу II, навчитися ідентифікувати фази за їхнім описом та відновити хронологічну послідовність процесів.

Матеріали: Набір карток з описами подій мейозу (див. приклади нижче), секундомір/таймер.

Хід виконання:

1. Формування груп: Учні об’єднуються в малі групи (по 2-3 особи). Кожна група отримує повний набір перемішаних карток.
2. Завдання:
   • Крок 1: Ідентифікація фаз. Уважно прочитайте опис на кожній картці. Ваше перше завдання – визначити, до якої конкретної фази мейозу I (Профаза I, Метафаза I, Анафаза I, Телофаза I) або мейозу II (Профаза II, Метафаза II, Анафаза II, Телофаза II) належить описана подія.
   • Крок 2: Хронологічна послідовність. Після того, як ви ідентифікували всі фази, розташуйте картки в правильній хронологічній послідовності, починаючи з Профази I і закінчуючи Телофазою II.

Опис події	Фаза (для вчителя/самоперевірки)
Гомологічні хромосоми утворюють тетради, відбувається кросинговер.	Профаза I
Біваленти (пари гомологічних хромосом) шикуються на екваторі клітини.	Метафаза I
Гомологічні хромосоми розходяться до протилежних полюсів клітини.	Анафаза I
Формуються дві гаплоїдні клітини, кожна хромосома все ще складається з двох хроматид.	Телофаза I
Ядерні оболонки руйнуються, хромосоми стають видимими.	Профаза II
Хромосоми (кожна з двох хроматид) шикуються на екваторі клітини.	Метафаза II
Сестринські хроматиди розділяються і розходяться до протилежних полюсів.	Анафаза II
Утворюються чотири гаплоїдні клітини, кожна хромосома складається з однієї хроматиди.	Телофаза II
Відновлюються ядерні оболонки навколо хромосом на полюсах.	Телофаза I / Телофаза II (залежить від контексту, для цього завдання може бути обидва, але краще окреслити, що це дві різні події)
Центромери діляться, і хроматиди стають самостійними хромосомами.	Анафаза II

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 5 хв.

🛠 Як провести:

• Разом з учнями дослідити пагонці, що пустили коріння. 
• Можна використати бульбу картоплини, що пустила столони
• Заповнюємо таблицю ( онлайн чи руками на листах) для заповнення фізичної версії. бажано мати видрукованні фото та схеми

Поради для вчителя:

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

Розгляньте малюнок.
Які є ідеї? Що відбувається під час цього процесу?

https://www.youtube.com/shorts/WtKPP2ugncU?feature=share

Те, що ви бачите це   Кросинговер?

Кросинговер (від англ. crossing over — перехрест) — це фундаментальний генетичний процес, під час якого відбувається обмін відповідними ділянками між гомологічними хромосомами. Уявіть собі, що ваші хромосоми — це довгі, складні “книги” з генетичною інформацією. Кросинговер — це механізм, який дозволяє “копіювати” і “вставляти” цілі абзаци або “сторінки” між двома схожими книгами, створюючи нові, унікальні видання.

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 20 хв.

🎯 Мета:

• ознайомитись із механізмом кросинговеру

Підготовка:

• Опис кожного етапу 
• За необхідності просте схематичне зображення
• Доступ до матеріалів

Проведення:

• Учні ознайомлюються з теорією
• Стимулювати учнів спочатку пояснити етапи своїми словами.
• Об’єднати учнів у випадкові групи

Обговорення:

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

 Оцінювання:

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

Моделювання Мейозу за допомогою Магнітних Хромосом

Мета роботи

• Створити фізичні моделі хромосом, використовуючи гнучкі трубочки та неодимові магніти.
• Візуалізувати та зрозуміти механізми кросинговеру як процесу обміну генетичним матеріалом між гомологічними хромосомами.
• Продемонструвати незалежний розподіл хромосом під час мейозу І та його вплив на комбінації алелів у гаметах.

Необхідні матеріали

• Набори для виготовлення “магнітних хромосом”:
  • Гнучкі трубочки (різних кольорів для позначення батьківського походження або окремих хромосомних пар).
  • Неодимові магніти (для з’єднання сестринських хроматид у центромері та, можливо, для імітації ділянок кросинговеру).
  • Кольорові маркери або невеликі стрічки/наліпки для позначення алелів на хромосомах.
• Схема/інструкція мейозу (для довідки).
• Робочий зошит або аркуші для записів та схематичних зображень.

Хід роботи

Частина 1: Створення та ідентифікація Хромосомних Моделей

1. Формування хромосом: Кожна пара учнів отримує набір матеріалів. Ваше завдання — створити моделі щонайменше двох пар гомологічних хромосом. Пам’ятайте, що хромосома під час мейозу, як правило, складається з двох сестринських хроматид, з’єднаних у центромері. Використовуйте магніти для з’єднання хроматид.
   • Порада: Можете використовувати різні кольори трубочок для позначення хромосом, що походять від різних батьків (наприклад, червоні для “материнської” хромосоми, сині для “батьківської”).
2. Позначення алелів: На кожній хромосомі позначте умовні “гени” (локуси) та їх “алелі”. Використовуйте маркери або стрічки різних кольорів. Наприклад:
   • Хромосома 1 (материнська): Алелі “А” (наприклад, жовта стрічка) та “В” (зелена стрічка).
   • Хромосома 1 (батьківська): Алелі “а” (помаранчева стрічка) та “b” (блакитна стрічка).
   • Розташуйте ці алелі на відповідних ділянках хроматид.

Частина 2: Моделювання Кросинговеру (Профаза І Мейозу)

1. Кон’югація: Оберіть одну пару гомологічних хромосом. “Зблизьте” їх максимально, імітуючи кон’югацію – тісне прилягання гомологічних хромосом у Профазі І, формуючи бівалент.
2. Утворення хіазм: Уявіть, що відбувається перехрест між негомологічними сестринськими хроматидами (одна хроматид від материнської хромосоми і одна від батьківської).
3. Обмін сегментами: Фізично “обміняйтеся” сегментами трубочок, що містять позначені алелі, між цими негомологічними хроматидами. Вам потрібно “розірвати” і “з’єднати” трубочки так, щоб утворилися нові комбінації алелів на хроматидах.
   • Приклад: Якщо у вас була материнська хроматид з алелями A-B і батьківська з a-b, після кросинговеру ви можете отримати хроматиди A-b та a-B.
4. Роз’єднання: Після “обміну” сегментами, “роз’єднайте” гомологічні хромосоми. Зверніть увагу: тепер обидві хромосоми мають рекомбінантні хроматиди, що несуть нові комбінації алелів.
5. Зафіксуйте: Намалюйте у своєму зошиті вихідний стан хромосом та їхній стан після кросинговеру. Позначте всі алелі.

Частина 3: Моделювання Незалежного Розподілу Хромосом (Метафаза І та Анафаза І Мейозу)

1. Вишикування на метафазній пластинці: Візьміть дві пари рекомбінантних гомологічних хромосом, які ви отримали після кросинговеру. Уявіть центральну лінію — метафазну пластинку.
2. Варіанти орієнтації: Розташуйте ці дві пари хромосом на уявній метафазній пластинці. Спробуйте різні варіанти орієнтації:
   • Варіант 1: Гомологічні хромосоми однієї пари орієнтовані на один полюс, а гомологічні хромосоми іншої пари — так само. (Наприклад, материнські хромосоми обох пар до одного полюса, батьківські — до іншого).
   • Варіант 2: Гомологічні хромосоми однієї пари орієнтовані на один полюс, тоді як гомологічні хромосоми іншої пари орієнтовані протилежно. (Наприклад, материнська хромосома першої пари до одного полюса, батьківська хромосома другої пари — теж до того ж полюса).
3. Розходження хромосом: Уявіть, що хромосоми “розходяться” до протилежних полюсів клітини (Анафаза І). Розділіть свої хромосоми відповідно до кожного варіанту орієнтації.
4. Результат: Які комбінації хромосом потрапляють у “дочірні” клітини після першого поділу мейозу для кожного варіанту?
5. Зафіксуйте: Намалюйте схеми різних варіантів орієнтації хромосом на метафазній пластинці та відповідні комбінації хромосом у “дочірніх” клітинах після Мейозу І.

Завдання:  Створіть власні комбінації алелів

---

Дружня порада для вчителя

Тривалість: 10 хв.

1. Яка фаза мейозу відповідає за незалежний розподіл хромосом?
   а) Профаза I
   б) Метафаза I
   в) Анафаза II
   г) Телофаза I
2. Що утворюється в результаті мейозу?
   а) 2 диплоїдні клітини
   б) 4 гаплоїдні клітини
   в) 2 гаплоїдні клітини
   г) 4 диплоїдні клітини
3. Кросинговер відбувається між:
   а) Сестринськими хроматидами
   б) Гомологічними хромосомами
   в) Негомологічними хромосомами
   г) Центромерами 

4. Поєднайте фази мейозу з подіями:

5. Поєднайте терміни з визначеннями:

6. Поєднайте наслідки мейозу з їх значенням:

7. Створіть комікс (4-6 кадрів) “Подорож хромосоми через мейоз”.

8. Придумайте аналогію для процесу мейозу.  Поясніть, як ваша аналогія відображає суть явища.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

---

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 66. Мейоз

---

Місце уроку в темі: Цей урок є другим 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. Урок є ключовим для розуміння механізмів спадковості та генетичної мінливості. Він пояснює, як мейоз забезпечує утворення гамет з гаплоїдним набором хромосом, необхідних для статевого розмноження.

Проблема уроку: Генетичний калейдоскоп: механізм різноманіття

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
• мейоз
• редукційний поділ

План уроку

1.  Вступ  
2. Мотивація
3. Повторення
4. Тобі може знадобитися
5. Життєва ситуація
6. Попрактикуй самостійно
7. Рефлексія

---

Уявіть, що ви – відомий селекціонер, і перед вами стоїть завдання: вивести абсолютно нову породу собак. Які риси ви б хотіли поєднати? Можливо, це собака з надзвичайним інтелектом, як бордер-коллі, витривалістю хаскі та дружелюбністю золотистого ретривера?

---

Назва: Фази мейозу.

Мета: Закріпити знання про ключові події мейозу I та мейозу II, навчитися ідентифікувати фази за їхнім описом та відновити хронологічну послідовність процесів.

Матеріали: Набір карток з описами подій мейозу (див. приклади нижче), секундомір/таймер.

Хід виконання:

1. Формування груп: Учні об’єднуються в малі групи (по 2-3 особи). Кожна група отримує повний набір перемішаних карток.
2. Завдання:
   • Крок 1: Ідентифікація фаз. Уважно прочитайте опис на кожній картці. Ваше перше завдання – визначити, до якої конкретної фази мейозу I (Профаза I, Метафаза I, Анафаза I, Телофаза I) або мейозу II (Профаза II, Метафаза II, Анафаза II, Телофаза II) належить описана подія.
   • Крок 2: Хронологічна послідовність. Після того, як ви ідентифікували всі фази, розташуйте картки в правильній хронологічній послідовності, починаючи з Профази I і закінчуючи Телофазою II.

Опис події	Фаза (для вчителя/самоперевірки)
Гомологічні хромосоми утворюють тетради, відбувається кросинговер.	Профаза I
Біваленти (пари гомологічних хромосом) шикуються на екваторі клітини.	Метафаза I
Гомологічні хромосоми розходяться до протилежних полюсів клітини.	Анафаза I
Формуються дві гаплоїдні клітини, кожна хромосома все ще складається з двох хроматид.	Телофаза I
Ядерні оболонки руйнуються, хромосоми стають видимими.	Профаза II
Хромосоми (кожна з двох хроматид) шикуються на екваторі клітини.	Метафаза II
Сестринські хроматиди розділяються і розходяться до протилежних полюсів.	Анафаза II
Утворюються чотири гаплоїдні клітини, кожна хромосома складається з однієї хроматиди.	Телофаза II
Відновлюються ядерні оболонки навколо хромосом на полюсах.	Телофаза I / Телофаза II (залежить від контексту, для цього завдання може бути обидва, але краще окреслити, що це дві різні події)
Центромери діляться, і хроматиди стають самостійними хромосомами.	Анафаза II

---

Розгляньте малюнок.
Які є ідеї? Що відбувається під час цього процесу?

https://www.youtube.com/shorts/WtKPP2ugncU?feature=share

Те, що ви бачите це   Кросинговер?

Кросинговер (від англ. crossing over — перехрест) — це фундаментальний генетичний процес, під час якого відбувається обмін відповідними ділянками між гомологічними хромосомами. Уявіть собі, що ваші хромосоми — це довгі, складні “книги” з генетичною інформацією. Кросинговер — це механізм, який дозволяє “копіювати” і “вставляти” цілі абзаци або “сторінки” між двома схожими книгами, створюючи нові, унікальні видання.

---

Моделювання Мейозу за допомогою Магнітних Хромосом

Мета роботи

• Створити фізичні моделі хромосом, використовуючи гнучкі трубочки та неодимові магніти.
• Візуалізувати та зрозуміти механізми кросинговеру як процесу обміну генетичним матеріалом між гомологічними хромосомами.
• Продемонструвати незалежний розподіл хромосом під час мейозу І та його вплив на комбінації алелів у гаметах.

Необхідні матеріали

• Набори для виготовлення “магнітних хромосом”:
  • Гнучкі трубочки (різних кольорів для позначення батьківського походження або окремих хромосомних пар).
  • Неодимові магніти (для з’єднання сестринських хроматид у центромері та, можливо, для імітації ділянок кросинговеру).
  • Кольорові маркери або невеликі стрічки/наліпки для позначення алелів на хромосомах.
• Схема/інструкція мейозу (для довідки).
• Робочий зошит або аркуші для записів та схематичних зображень.

Хід роботи

Частина 1: Створення та ідентифікація Хромосомних Моделей

1. Формування хромосом: Кожна пара учнів отримує набір матеріалів. Ваше завдання — створити моделі щонайменше двох пар гомологічних хромосом. Пам’ятайте, що хромосома під час мейозу, як правило, складається з двох сестринських хроматид, з’єднаних у центромері. Використовуйте магніти для з’єднання хроматид.
   • Порада: Можете використовувати різні кольори трубочок для позначення хромосом, що походять від різних батьків (наприклад, червоні для “материнської” хромосоми, сині для “батьківської”).
2. Позначення алелів: На кожній хромосомі позначте умовні “гени” (локуси) та їх “алелі”. Використовуйте маркери або стрічки різних кольорів. Наприклад:
   • Хромосома 1 (материнська): Алелі “А” (наприклад, жовта стрічка) та “В” (зелена стрічка).
   • Хромосома 1 (батьківська): Алелі “а” (помаранчева стрічка) та “b” (блакитна стрічка).
   • Розташуйте ці алелі на відповідних ділянках хроматид.

Частина 2: Моделювання Кросинговеру (Профаза І Мейозу)

1. Кон’югація: Оберіть одну пару гомологічних хромосом. “Зблизьте” їх максимально, імітуючи кон’югацію – тісне прилягання гомологічних хромосом у Профазі І, формуючи бівалент.
2. Утворення хіазм: Уявіть, що відбувається перехрест між негомологічними сестринськими хроматидами (одна хроматид від материнської хромосоми і одна від батьківської).
3. Обмін сегментами: Фізично “обміняйтеся” сегментами трубочок, що містять позначені алелі, між цими негомологічними хроматидами. Вам потрібно “розірвати” і “з’єднати” трубочки так, щоб утворилися нові комбінації алелів на хроматидах.
   • Приклад: Якщо у вас була материнська хроматид з алелями A-B і батьківська з a-b, після кросинговеру ви можете отримати хроматиди A-b та a-B.
4. Роз’єднання: Після “обміну” сегментами, “роз’єднайте” гомологічні хромосоми. Зверніть увагу: тепер обидві хромосоми мають рекомбінантні хроматиди, що несуть нові комбінації алелів.
5. Зафіксуйте: Намалюйте у своєму зошиті вихідний стан хромосом та їхній стан після кросинговеру. Позначте всі алелі.

Частина 3: Моделювання Незалежного Розподілу Хромосом (Метафаза І та Анафаза І Мейозу)

1. Вишикування на метафазній пластинці: Візьміть дві пари рекомбінантних гомологічних хромосом, які ви отримали після кросинговеру. Уявіть центральну лінію — метафазну пластинку.
2. Варіанти орієнтації: Розташуйте ці дві пари хромосом на уявній метафазній пластинці. Спробуйте різні варіанти орієнтації:
   • Варіант 1: Гомологічні хромосоми однієї пари орієнтовані на один полюс, а гомологічні хромосоми іншої пари — так само. (Наприклад, материнські хромосоми обох пар до одного полюса, батьківські — до іншого).
   • Варіант 2: Гомологічні хромосоми однієї пари орієнтовані на один полюс, тоді як гомологічні хромосоми іншої пари орієнтовані протилежно. (Наприклад, материнська хромосома першої пари до одного полюса, батьківська хромосома другої пари — теж до того ж полюса).
3. Розходження хромосом: Уявіть, що хромосоми “розходяться” до протилежних полюсів клітини (Анафаза І). Розділіть свої хромосоми відповідно до кожного варіанту орієнтації.
4. Результат: Які комбінації хромосом потрапляють у “дочірні” клітини після першого поділу мейозу для кожного варіанту?
5. Зафіксуйте: Намалюйте схеми різних варіантів орієнтації хромосом на метафазній пластинці та відповідні комбінації хромосом у “дочірніх” клітинах після Мейозу І.

Завдання:  Створіть власні комбінації алелів

---

1. Яка фаза мейозу відповідає за незалежний розподіл хромосом?
   а) Профаза I
   б) Метафаза I
   в) Анафаза II
   г) Телофаза I
2. Що утворюється в результаті мейозу?
   а) 2 диплоїдні клітини
   б) 4 гаплоїдні клітини
   в) 2 гаплоїдні клітини
   г) 4 диплоїдні клітини
3. Кросинговер відбувається між:
   а) Сестринськими хроматидами
   б) Гомологічними хромосомами
   в) Негомологічними хромосомами
   г) Центромерами 

4. Поєднайте фази мейозу з подіями:

5. Поєднайте терміни з визначеннями:

6. Поєднайте наслідки мейозу з їх значенням:

7. Створіть комікс (4-6 кадрів) “Подорож хромосоми через мейоз”.

8. Придумайте аналогію для процесу мейозу.  Поясніть, як ваша аналогія відображає суть явища.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

---

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