9 клас�Розділ: ЗБЕРЕЖЕННЯ ТА РЕАЛІЗАЦІЯ СПАДКОВОЇ ІНФОРМАЦІЇ.�Тема: МЕЙОЗ.РЕКОМБІНАЦІЯ ДНК.

План уроку:�Різноманітність живого світу – результат того, що крім мітозу в природі сформувався мейоз.�Основи системної біології��

• Історія відкриття мейозу.
• Що таке мейоз. Фази мейозу.
• Значення мейозу.
• Рекомбінація ДНК.

​

​

​

3. Основні токсономічні категорії

4. Філогенія як наука, що вивчає історичний розвиток органічного світу

​

Пригадаємо:�ХРОМОСОМИ (від грец. хроматос – забарвлений, �сома – тільце) – структури клітин еукаріотів, що забезпечують збереження, розподіл та передачу спадкової інформації. ��

Типи поділу еукаріотичних клітин

• Амітоз – прямий поділ клітин шляхом перетяжки або інвагінації.
• При амітозі не відбувається конденсація хромосом та не утворюється апарат поділу.
• Амітоз не забезпечує рівномірного розподілу хромосом між дочірніми клітинами.

​

МІТОЗ – це поділ еукаріотичних клітин, внаслідок якого утворюються дві дочірні клітини з таким самим набором хромосом, що й в материнської клітини.

Мітоз умовно поділяють на 4 фази: профазу, метафазу, анафазу і телофазу

​

Мейоз - це непрямий поділ клітин, в наслідок якого утворюються чотири дочірні клітини з удвічі меншим набором хромосом і відбувається рекомбінація генетичного матеріалу.�

Мейоз був вперше вивчений і описаний у яйцях морських їжаків німецьким біологом Оскаром Гертрігом у 1876 році.�

У 1883 р мейоз був описаний на хромосомному рівні бельгійським вченим �Едуардом Ван Бенеденом

У 1883р Е.Бенеден помітив, що в статевих клітинах хромосом вдвічі менше. При їх з’єднанні формується подвійний набор хромосом дорослого індивіда. На початок ХХ століття ембріологія и цитологія заклали основи досліджень матеріальних носіїв спадковості.

​

Важливість мейозу у спадковості була описана лише у 1890 році німецьким біологом Августом Вайсманом.

Вивченням мейозу займається цитогенетика.

Фази мейозу.

І етап – РЕДУКЦІЙНИЙ ПОДІЛ, або МЕЙОЗ І

Інтерфаза-І

Клітина збільшується в розмірах, активно синтезує білки та акумулює енергію в молекулах АТФ, відбувається реплікація ДНК.

Профаза-І�

Під час цієї фази хромосоми починають ущільнюватися і набувають вигляду паличкоподібних структур. Потім хромосоми однієї пари зближуються і 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.

Метафаза-І

Число бівалентів удвічі менше від диплоїдного набору хромосом. Біваленти значно коротші, ніж хромосоми в метафазі соматичного мітозу, і розміщаються в екваторіальній площині. Центромери хромосом з'єднуються з нитками веретена поділу. У цю фазу мейозу можна підрахувати кількість хромосом.

Анафаза-І�

Нитки веретена поділу скорочуються, гомологічні хромосоми розходяться до протилежних полюсів клітини (при цьому кожна з них складається з двох хроматид).Наприкінці анафази біля кожного з полюсів клітини опиняється половинний набір хромосом.Розходження хромосом кожної пари є подією випадковою, що є ще одним джерелом спадкової мінливості.

​

Телофаза-І�

У кожній з дочірніх клітин формується ядерна оболонка.

В клітинах тварин і деяких рослин хромосоми деспіралізуються, поділяється цитоплазма материнської клітини.

В клітинах багатьох видів рослин цитоплазма може не ділитися.

Наслідки мейозу-І

У наслідок першого мейотичного поділу утворюються дві клітини або лише ядра з половинним набором хромосом.

ІІ етап – ЕКВАЦІЙНИЙ, або МЕЙОЗ ІІ�

Інтерфаза-ІІ

Інтерфаза між першим і другими мейотичними поділами коротка: молекули ДНК у цей період не подвоюються.

​

Профаза-ІІ

• конденсація(спіралізація)

хроматину.

• ядерна оболонка і ядерце руйнуються.
• формується веретено поділу.

​

Метафаза-ІІ

• хромосоми розміщуються на екваторі клітини
• прикріплюються центромерами до ниток веретена поділу

Анафаза-ІІ

• Сестринські хроматиди відокремлюються одна від одної
• рухаються уздовж ниток веретена поділу до протилежних полюсів клітини
• стають хромосомами.

Телофаза-ІІ�

• хромосоми знову деспіралізуються

(розкручуються), деконденсується хроматин

• зникає веретено поділу, формуються ядерця і ядерні оболонки
• хромосоми збираються на протилежних полюсах клітини(їх число гаплоїдне, вони однохроматидні)

​

​

Цитокінез

Після поділу цитоплазми виникають чотири дочірні гаплоїдні клітини.

Кожна клітина має унікальну комбінацію генетичного матеріалу.

Наслідки мейозу-ІІ

У результаті другого мейотичного поділу кількість хромосом залишається такою ж, як і після першого, але кількість хроматид кожної з хромосом зменшується вдвічі. У результаті двох поділів утворюються чотири дочірні клітини, які є гаплоїдними й генетично унікальними.

Рекомбінація генетичного матеріалу відбувається у профазі й анафазі мейозу I (кросинговер і незалежне розходження гомологічних хромосом).

​

• Число можливих комбінацій хромосом у гаметах унаслідок незалежного розходження хромосом в анафазі I дорівнює 2n, де n — число хромосом гаплоїдного набору.

Наприклад, в статевих клітинах людини число таких комбінацій становить

23

2 = 8 388 608.

• Якщо врахувати випадкову зустріч гамет під час запліднення, то число можливих комбінацій в однієї батьківської пари становить

23 23 13

2 × 2 = 70 368 744 177 664 або близько 7,04 × 10

​

Для порівняння — число зір у нашій Галактиці

11 12

оцінюють величиною порядку 10 –10

​

Типи мейозу

гаметний

споровий

зиготний

Формування гамет у тварин

Формування спор для безстатевого розмноження у рослин

Формуваня талому або міцелію із зиготи у грибів або нижчих рослин

Біологічне значення мейозу

1. забезпечення зміни спадкового матеріалу;

2) підтримка сталості каріотипу при статевому розмноженні;

3) утворення гамет для статевого розмноження тварин;

4)формування спор для нестатевого розмноження вищих рослин;

5)відновлення пошкоджень ДНК.

​

Для забезпечення мінливості організмів молекула ДНК має здатність до перебудов.�

РЕКОМБІНАЦІЯ ДНК (генетична рекомбінація) – це перерозподіл генетичної інформації ДНК, що приводить до виникнення нових комбінацій генів.

Рекомбінація ДНК

Гомологічна рекомбінація – це процес обміну нуклеотидними по- слідовностями між гомологічними хромосомами чи ланцюгами ДНК

Негомологічна рекомбінація – це процес обміну нуклеотидними послідовностями між негомологічними хромосомами або ланцюгами ДНК.

• випадкове вбудовування вірусних чи бактеріальних фрагментів ДНК у ДНК клітини-хазяїна.

• для виправлення пошкоджень ДНК;
• створення нових комбінацій генів при мейозі;
• кросинговер;

Підсумки уроку:

Мейоз - це непрямий поділ клітини, у результаті якого утворюються чотири гаплоїдні дочірні клітини з удвічі меншим набором хромосом і відбувається рекомбінація генетичного матеріалу.

​

Мейоз відбувається у два етапи з утворенням гаплоїдних клітин з видозміненою спадковою інформацією.

​

Для забезпечення мінливості організмів молекула ДНК має здатність до перебудов.

� РЕКОМБІНАЦІЯ ДНК (генетична рекомбінація) – це перерозподіл генетичної інформації ДНК, що приводить до виникнення нових комбінацій генів.

​

​

​

​

Завдання на порівняння�Порівняйте у робочому зошиті мітоз і мейоз за планом та зробіть висновок про причини відмінностей.�

План порівняння.

1. Кількість поділів.
2. Кількість утворених клітин з однієї.
3. Набір хромосом перед поділом у клітинах.
4. Набір хромосом у дочірніх клітинах.
5. Стан спадкової інформації у клітинах.
6. Біологічне значення.

​

Домашнє завдання:

підручник Задорожній К.М.п 26 ,опрацювати і усно відповісти на питання, виконати завдання на порівняння.

https://www.youtube.com/watch?v=ApWGjyQTwdo

​

​