Урок 69. Мітоз vs Мейоз: Поділ клітин у боротьбі за виживання
Матеріал
Урок 69. Мітоз vs Мейоз: Поділ клітин у боротьбі за виживання
Місце уроку в темі: Другий урок у серії, спирається на знання про клітинний цикл.
Проблема уроку: Еволюційний вибір: Чому мейоз переміг?
Очікувані результати для вчителя:
Очікувані результати для учнівства:
Ключові слова:
- мейоз
- мітоз
- статеве розмноження
- безстатеве розмноження
- гаплоїдний набір хромосом
- диплоїдний набір хромосом
- клітинний поділ
План уроку
- Вступ
- Мотивація
- Повторення
- Тобі може знадобитися
- Життєва ситуація
- Попрактикуй самостійно
- Рефлексія
Дружня порада для вчителя
Тривалість: 5 хв.
🛠 Як провести:
- Після озвучення ситуацій, дайте учням 1-2 хвилини на роздуми.
- Запропонуйте їм висловити свої припущення. Потім покажіть відео, щоб підтвердити або спростувати їхні гіпотези.
Підкресліть, що сьогодні ми дізнаємося, чому природа обрала ці різні шляхи.- Підготуйте слайд або короткий опис реальних прикладів вразливості клонованих (генетично однорідних) популяцій.
Поради для вчителя:
- Адаптуйте рівень обговорення залежно від рівня класу.
- Заохочуйте учнів дискутувати – щоб порівнювали етапи
- Стимулюйте учнів пояснювати етапи своїми словами
Епідемія серед клонів :
Уяви собі дві популяції кроликів, що мешкають на сусідніх полях:
Популяція А: Всі кролики є генетично ідентичними клонами. Вони розмножуються дуже швидко, але всі мають абсолютно однаковий імунітет.
Популяція Б: Кролики розмножуються статево, тому кожен кролик у цій популяції генетично унікальний, і їх імунна система дещо відрізняється.
Раптом спалахує новий, дуже агресивний вірус, який вражає кроликів.
Яка популяція має більше шансів на виживання? Поясніть чому.
Ознайомтесь зі статтею.
Перевірте правдивість факторів, що в ній зазначено.
- Які фактори пов’язані з темою уроку?
- Як можна їх попередити ?
Дружня порада для вчителя
Тривалість: 5 хв.
- Після виконання завдання обговорити основні моменти які вони відтворили
- Перевірити, що всі клітинки заповнені вірно
Таблиця морський бій. Учень у випадковому порядку отримує назву клітини та має заповнити її.
Наприклад Міто1, Мейзо3…
| Критерій порівняння | Мітоз | Мейоз |
|---|---|---|
| Кількість поділів клітини | ||
| Кількість утворених дочірніх клітин | ||
| Набір хромосом у дочірніх клітинах | ||
| Генетична ідентичність дочірніх клітин | ||
| Типи клітин, де відбувається поділ | ||
| Основне біологічне значення для організму / виду | ||
| Наявність кросинговеру | ||
| Наявність незалежного розходження хромосом | ||
| Кількість фаз | ||
| Зміни плоїдності |
Дружня порада для вчителя
Тривалість: 5 хв.
🛠 Як провести:
- Поясніть учням, як користуватися симулятором та на які параметри звертати увагу.
- Заохочуйте їх експериментувати з різними умовами.
- Після виконання завдання, проведіть коротке обговорення результатів, акцентуючи увагу на тому, як мейоз забезпечує ту саму генетичну різноманітність, яка дозволяє видам адаптуватися.
Поради для вчителя:
- Адаптуйте рівень обговорення залежно від рівня класу.
- Заохочуйте учнів дискутувати – щоб порівнювали етапи
- Стимулюйте учнів пояснювати етапи своїими словами
Лабораторія еволюції: Симуляція природного добору
- Відкрий онлайн-симулятор “Природний добір” за посиланням PhET Interactive Simulations: Natural Selection.
- Завдання 1.1: Моделювання клонованої популяції (низька різноманітність).
- Запусти симуляцію. Вибери кроликів і встанови умови, які обмежують їхню різноманітність (наприклад, вибери лише один тип хутра, вимкни опцію мутацій).
- Введи “хижака” (наприклад, вовка) або “обмеження їжі”.
- Спостерігай, як швидко змінюється чи вимирає популяція.
- Запиши свої спостереження та висновки щодо виживання цієї однорідної популяції.
- Завдання 1.2: Моделювання різноманітної популяції (висока різноманітність).
- Скинь налаштування симуляції (кнопка “Скинути”).
- Тепер дозволь мутації та різні типи ознак (наприклад, різні кольори хутра).
- Знову введи “хижака” або “обмеження їжі”.
- Спостерігай, як популяція адаптується та виживає.
- Запиши свої спостереження та висновки щодо виживання цієї різноманітної популяції.
- Порівняй: Які суттєві відмінності у виживанні ти спостерігав між “клонованою” та “різноманітною” популяціями? Як це явище пов’язано з процесами, що відбуваються під час мейозу?
Дружня порада для вчителя
Тривалість: 15 хв.
🎯 Мета:
- Дайте класу 5-7 хвилин на підготовку аргументів.
- Об’єднайте клас у дві (три) великі групи ( випадковим чином)
- Проведіть коротку “дискусію”, де кожна команда по черзі представляє свої аргументи.
- Підсумуйте, що обидва процеси є життєво важливими, але виконують різні, взаємодоповнюючі функції в житті організмів та еволюції
- Якщо було 3 команди, то третя команда віддає перемогу команді із кращими аргументами
Дебати: Мітоз проти Мейозу
Інструкція:
- Об’єднайтесь у дві команди: “Команда Мітозу” та “Команда Мейозу”.
“Команда Мітозу”: Ваша задача – підготувати 3-4 переконливі аргументи, чому мітоз є надзвичайно важливим і корисним для організму та виду (наприклад, його роль у швидкому рості, точному копіюванні клітин, відновленні тканин, безстатевому розмноженні). - “Команда Мейозу”: Ваша задача – підготувати 3-4 переконливі аргументи, чому мейоз є ключовим для виживання виду та еволюції (наприклад, забезпечення генетичної різноманітності, адаптації до змінних умов, підтримання сталої кількості хромосом у поколіннях, утворення гамет).
- Будьте готові представити свої аргументи чітко та лаконічно, а також, за потреби, спростувати аргументи команди-опонента.
Дружня порада для вчителя
Тривалість: 10 хв.
Частина 1: Вибір однієї правильної відповіді
1. Яка основна біологічна функція мітозу в багатоклітинних організмах?
а) Утворення гамет для розмноження
б) Забезпечення генетичної різноманітності
в) Ріст, відновлення тканин та поділ
г) Зменшення числа хромосом вдвічі
2. Скільки дочірніх клітин і з яким набором хромосом утворюється в результаті мейозу з однієї диплоїдної клітини?
а) Дві диплоїдні клітини (2n)
б) Чотири гаплоїдні клітини (n)
в) Чотири диплоїдні клітини (2n)
г) Одна гаплоїдна клітина (n)
3. Який процес, що відбувається під час мейозу, є головним джерелом генетичної різноманітності в межах одного виду?
а) Реплікація ДНК перед поділом
б) Вишикування хромосом на екваторі II
в) Кросинговер та розходження хромосом
г) Утворення ядерних оболонок
4. Уявіть, що всі організми розмножувалися б лише мітозом. Які наслідки це мало б для виживання виду в умовах змін навколишнього середовища?
а) Види швидше б адаптувалися завдяки ідентичності.
б) Зросла б генетична різноманітність, що сприяло б.
в) Стали б вразливими через відсутність різноманітності.
г) Число хромосом подвоїлося б у поколінні.
5. Яка фаза мейозу характеризується шикуванням гомологічних хромосом у вигляді бівалентів (тетрад) на екваторіальній пластинці клітини?
а) Метафаза мітозу
б) Метафаза I мейозу
в) Профаза II мейозу
г) Анафаза I мейозу
6. Оберіть правильне твердження щодо поділу клітин:
а) Мітоз завжди зменшує кількість хромосом вдвічі.
б) Мейоз відбувається в соматичних клітинах для росту.
в) Кросинговер є унікальною подією мейозу.
г) Обидва продукують чотири ідентичні клітини.
7. Яке з наведених тверджень найкраще пояснює, чому статеве розмноження з мейозом еволюційно вигідніше за безстатеве (клонування) у довгостроковій перспективі?
а) Статеве розмноження завжди є швидшим.
б) Мейоз гарантує, що всі нащадки ідентичні.
в) Різноманітність дозволяє виду краще адаптуватися.
г) Мейоз вимагає менше енергії, що вигідніше.
8. Яка з наведених подій НЕ відбувається під час мітозу?
а) Розходження сестринських хроматид
б) Утворення веретена поділу
в) Формування тетрад хромосом
г) Утворення двох диплоїдних клітин
9. Яке біологічне значення має підтримання сталої кількості хромосом від покоління до покоління у видів, що розмножуються статево?
а) Це забезпечує більшу генетичну різноманітність.
б) Це запобігає анеуплоїдії хромосом.
в) Це дозволяє організмам розмножуватися.
г) Це сприяє клонуванню організмів.
10. Чому клоновані популяції (наприклад, комерційні банани Кавендіш) є надзвичайно вразливими до нових хвороб?
а) Вони розмножуються занадто повільно.
б) Вони мають надмірну генетичну різноманітність.
в) Через ідентичність усі вразливі до патогену.
г) Їхні клітини нездатні до мітозу.
Частина 2: Встановіть відповідність
11. Встановіть відповідність між процесом поділу клітини та його основною характеристикою:
Процес:
- Мітоз
- Мейоз
Характеристика:
А. Утворює чотири гаплоїдні клітини.
Б. Забезпечує ріст, регенерацію тканин.
В. Зберігає диплоїдний набір хромосом.
Г. Відбувається кросинговер і обмін.
Д. Кінцевий продукт — генетично ідентичні.
Частина 3: Відкриті питання
12. Поясніть, чому генетична різноманітність, що створюється мейозом, є настільки важливою для виживання виду в умовах змін навколишнього середовища. Наведіть конкретний приклад. (Відповідь: 3-4 речення)
| ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ |
13. Опишіть дві ключові відмінності між анафазою І мейозу та анафазою мітозу.(Відповідь: 2-3 речення)
| ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ |
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:
Урок 69. Мітоз vs Мейоз: Поділ клітин у боротьбі за виживання
Місце уроку в темі: Другий урок у серії, спирається на знання про клітинний цикл.
Проблема уроку: Еволюційний вибір: Чому мейоз переміг?
Очікувані результати для учнівства:
Ключові слова:
- мейоз
- мітоз
- статеве розмноження
- безстатеве розмноження
- гаплоїдний набір хромосом
- диплоїдний набір хромосом
- клітинний поділ
План уроку
- Вступ
- Мотивація
- Повторення
- Тобі може знадобитися
- Життєва ситуація
- Попрактикуй самостійно
- Рефлексія
Епідемія серед клонів :
Уяви собі дві популяції кроликів, що мешкають на сусідніх полях:
Популяція А: Всі кролики є генетично ідентичними клонами. Вони розмножуються дуже швидко, але всі мають абсолютно однаковий імунітет.
Популяція Б: Кролики розмножуються статево, тому кожен кролик у цій популяції генетично унікальний, і їх імунна система дещо відрізняється.
Раптом спалахує новий, дуже агресивний вірус, який вражає кроликів.
Яка популяція має більше шансів на виживання? Поясніть чому.
Ознайомтесь зі статтею.
Перевірте правдивість факторів, що в ній зазначено.
- Які фактори пов’язані з темою уроку?
- Як можна їх попередити ?
Таблиця морський бій. Учень у випадковому порядку отримує назву клітини та має заповнити її.
Наприклад Міто1, Мейзо3…
| Критерій порівняння | Мітоз | Мейоз |
|---|---|---|
| Кількість поділів клітини | ||
| Кількість утворених дочірніх клітин | ||
| Набір хромосом у дочірніх клітинах | ||
| Генетична ідентичність дочірніх клітин | ||
| Типи клітин, де відбувається поділ | ||
| Основне біологічне значення для організму / виду | ||
| Наявність кросинговеру | ||
| Наявність незалежного розходження хромосом | ||
| Кількість фаз | ||
| Зміни плоїдності |
Лабораторія еволюції: Симуляція природного добору
- Відкрий онлайн-симулятор “Природний добір” за посиланням PhET Interactive Simulations: Natural Selection.
- Завдання 1.1: Моделювання клонованої популяції (низька різноманітність).
- Запусти симуляцію. Вибери кроликів і встанови умови, які обмежують їхню різноманітність (наприклад, вибери лише один тип хутра, вимкни опцію мутацій).
- Введи “хижака” (наприклад, вовка) або “обмеження їжі”.
- Спостерігай, як швидко змінюється чи вимирає популяція.
- Запиши свої спостереження та висновки щодо виживання цієї однорідної популяції.
- Завдання 1.2: Моделювання різноманітної популяції (висока різноманітність).
- Скинь налаштування симуляції (кнопка “Скинути”).
- Тепер дозволь мутації та різні типи ознак (наприклад, різні кольори хутра).
- Знову введи “хижака” або “обмеження їжі”.
- Спостерігай, як популяція адаптується та виживає.
- Запиши свої спостереження та висновки щодо виживання цієї різноманітної популяції.
- Порівняй: Які суттєві відмінності у виживанні ти спостерігав між “клонованою” та “різноманітною” популяціями? Як це явище пов’язано з процесами, що відбуваються під час мейозу?
Дебати: Мітоз проти Мейозу
Інструкція:
- Об’єднайтесь у дві команди: “Команда Мітозу” та “Команда Мейозу”.
“Команда Мітозу”: Ваша задача – підготувати 3-4 переконливі аргументи, чому мітоз є надзвичайно важливим і корисним для організму та виду (наприклад, його роль у швидкому рості, точному копіюванні клітин, відновленні тканин, безстатевому розмноженні). - “Команда Мейозу”: Ваша задача – підготувати 3-4 переконливі аргументи, чому мейоз є ключовим для виживання виду та еволюції (наприклад, забезпечення генетичної різноманітності, адаптації до змінних умов, підтримання сталої кількості хромосом у поколіннях, утворення гамет).
- Будьте готові представити свої аргументи чітко та лаконічно, а також, за потреби, спростувати аргументи команди-опонента.
Частина 1: Вибір однієї правильної відповіді
1. Яка основна біологічна функція мітозу в багатоклітинних організмах?
а) Утворення гамет для розмноження
б) Забезпечення генетичної різноманітності
в) Ріст, відновлення тканин та поділ
г) Зменшення числа хромосом вдвічі
2. Скільки дочірніх клітин і з яким набором хромосом утворюється в результаті мейозу з однієї диплоїдної клітини?
а) Дві диплоїдні клітини (2n)
б) Чотири гаплоїдні клітини (n)
в) Чотири диплоїдні клітини (2n)
г) Одна гаплоїдна клітина (n)
3. Який процес, що відбувається під час мейозу, є головним джерелом генетичної різноманітності в межах одного виду?
а) Реплікація ДНК перед поділом
б) Вишикування хромосом на екваторі II
в) Кросинговер та розходження хромосом
г) Утворення ядерних оболонок
4. Уявіть, що всі організми розмножувалися б лише мітозом. Які наслідки це мало б для виживання виду в умовах змін навколишнього середовища?
а) Види швидше б адаптувалися завдяки ідентичності.
б) Зросла б генетична різноманітність, що сприяло б.
в) Стали б вразливими через відсутність різноманітності.
г) Число хромосом подвоїлося б у поколінні.
5. Яка фаза мейозу характеризується шикуванням гомологічних хромосом у вигляді бівалентів (тетрад) на екваторіальній пластинці клітини?
а) Метафаза мітозу
б) Метафаза I мейозу
в) Профаза II мейозу
г) Анафаза I мейозу
6. Оберіть правильне твердження щодо поділу клітин:
а) Мітоз завжди зменшує кількість хромосом вдвічі.
б) Мейоз відбувається в соматичних клітинах для росту.
в) Кросинговер є унікальною подією мейозу.
г) Обидва продукують чотири ідентичні клітини.
7. Яке з наведених тверджень найкраще пояснює, чому статеве розмноження з мейозом еволюційно вигідніше за безстатеве (клонування) у довгостроковій перспективі?
а) Статеве розмноження завжди є швидшим.
б) Мейоз гарантує, що всі нащадки ідентичні.
в) Різноманітність дозволяє виду краще адаптуватися.
г) Мейоз вимагає менше енергії, що вигідніше.
8. Яка з наведених подій НЕ відбувається під час мітозу?
а) Розходження сестринських хроматид
б) Утворення веретена поділу
в) Формування тетрад хромосом
г) Утворення двох диплоїдних клітин
9. Яке біологічне значення має підтримання сталої кількості хромосом від покоління до покоління у видів, що розмножуються статево?
а) Це забезпечує більшу генетичну різноманітність.
б) Це запобігає анеуплоїдії хромосом.
в) Це дозволяє організмам розмножуватися.
г) Це сприяє клонуванню організмів.
10. Чому клоновані популяції (наприклад, комерційні банани Кавендіш) є надзвичайно вразливими до нових хвороб?
а) Вони розмножуються занадто повільно.
б) Вони мають надмірну генетичну різноманітність.
в) Через ідентичність усі вразливі до патогену.
г) Їхні клітини нездатні до мітозу.
Частина 2: Встановіть відповідність
11. Встановіть відповідність між процесом поділу клітини та його основною характеристикою:
Процес:
- Мітоз
- Мейоз
Характеристика:
А. Утворює чотири гаплоїдні клітини.
Б. Забезпечує ріст, регенерацію тканин.
В. Зберігає диплоїдний набір хромосом.
Г. Відбувається кросинговер і обмін.
Д. Кінцевий продукт — генетично ідентичні.
Частина 3: Відкриті питання
12. Поясніть, чому генетична різноманітність, що створюється мейозом, є настільки важливою для виживання виду в умовах змін навколишнього середовища. Наведіть конкретний приклад. (Відповідь: 3-4 речення)
| ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ |
13. Опишіть дві ключові відмінності між анафазою І мейозу та анафазою мітозу.(Відповідь: 2-3 речення)
| ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ |
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:
Ділись та обговорюй важливе