Informácie

7.2: Mitóza a bunkový cyklus (Príprava inštruktorských materiálov) - Biológia

7.2: Mitóza a bunkový cyklus (Príprava inštruktorských materiálov) - Biológia


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Laboratórne materiály

Toto je príprava jeden oddiel z 24 študentov.

Časť 2: Simulácie guľôčok mitózy

Žiaci budú túto časť vykonávať v tabuľkových tímoch.

MateriályMnožstvoPoznámky
Sady chromozómových guľôčok1 sada na stôl

Časť 3: Mikroskopická mitóza

Žiaci budú túto časť vykonávať v tabuľkových tímoch.

MateriályMnožstvoPoznámky
Mitóza hrotu cibule1 krabica14/2C
Sklíčka mitózy síhboxZL6/113

Časť 4: Odhad relatívneho času stráveného v každom štádiu mitózy

Žiaci budú túto časť vykonávať v tabuľkových tímoch.

MateriályMnožstvoPoznámky
Alium sklíčka1 krabica

Časť 5: Mitosis Bingo

Žiaci budú túto časť vykonávať v tabuľkových tímoch.

MateriályMnožstvoPoznámky
Prezentácia obrázkov mitózy1(webová adresa zdieľania prezentácie)

DOPLNKY: Modely

Žiaci budú túto časť vykonávať v tabuľkových tímoch.

MateriályMnožstvo
Modely mitózy
modely DNA2

Biológia 171

Bunkový cyklus označuje sériu udalostí, ktoré opisujú metabolické procesy rastu a replikácie buniek. Väčšina bunkového cyklu sa strávi v „živej fáze“, známej ako medzifázou. Ako ste už čítali, interfáza má 3 odlišné fázy: G1 (medzera 1), S (syntéza) a G2 (medzera 2),

Interfáza sa ďalej delí na 3 odlišné fázy: G1 (medzera 1), S (syntéza) a G2 (medzera 2). G1 je fáza rastu, keď bunka akumuluje zdroje na život a rast. Po dosiahnutí určitej veľkosti a nazhromaždení dostatočného množstva surovín sa dosiahne kontrolný bod, kde bunka použije biochemické markery na rozhodnutie, či má vstúpiť do ďalšej fázy. Ak je bunka v prostredí s dostatkom živín v prostredí, dostatočným priestorom a po dosiahnutí vhodnej veľkosti, bunka vstúpi do S fázy. S fáza je, keď je metabolizmus posunutý smerom k replikácii (alebo syntéze) genetického materiálu. Počas S fázy sa množstvo DNA v jadre zdvojnásobí a presne sa skopíruje pri príprave na rozdelenie. Chromozómy na konci G1 pozostávať z jedného chromatid. Na konci S fázy sa každý chromozóm skladá z dvoch identických sesterské chromatidy sa pripojil k centroméra. Keď je syntéza DNA dokončená, bunka pokračuje do druhej rastovej fázy tzv G2. Ďalší kontrolný bod sa uskutoční na konci G2 zabezpečiť vernosť replikovanej DNA a obnoviť úspešnosť schopnosti bunky deliť sa v prostredí. Ak sú podmienky priaznivé, bunka pokračuje ďalej mitóza.

Mitóza je proces jadrového delenia používaný v spojení s cytokinézou na produkciu 2 identických dcérskych buniek. Cytokinéza je skutočné oddelenie týchto dvoch buniek uzavretých v ich vlastných bunkových membránach. Jednobunkové organizmy využívajú tento proces delenia na asexuálnu reprodukciu. Prokaryotické organizmy nemajú jadro, a preto podstupujú odlišný proces nazývaný binárne štiepenie. Mnohobunkové eukaryoty podstupujú mitózu na opravu tkaniva a rast. Proces mitózy je len krátkym obdobím životnosti buniek. Mitóza sa tradične delí na štyri fázy: profáza, metafáza, anafáza, a telofáza. Skutočné udalosti mitózy nie sú diskrétne, ale vyskytujú sa v nepretržitom slede – rozdelenie mitózy do štyroch štádií je len vhodné pre našu diskusiu a organizáciu. Počas týchto štádií sa syntetizujú dôležité bunkové štruktúry a vykonávajú mechaniku mitózy. Napríklad v živočíšnych bunkách dve centrá organizujúce mikrotubuly tzv centrioles replikovať. Páry centriolov sa od seba vzďaľujú a vytvárajú medzi sebou os bielkovinových mikrotubulov tzv vretenové vlákna. Tieto vretienkové vlákna pôsobia ako motory, ktoré ťahajú centroméry chromozómov a oddeľujú sesterské chromatidy do novorozpoznaných chromozómov. Vretená tiež tlačia proti sebe, aby natiahli bunku pri príprave na vytvorenie dvoch nových jadier a samostatných buniek. V živočíšnych bunkách sa okolo strednej čiary bunky spája kontraktilný prstenec aktínových vlákien, aby koordinovali cytokinézu. Toto zachytenie bunkovej membrány vytvára štruktúru nazývanú štiepna brázda. Nakoniec sa cinching membrány úplne rozdelí na dve dcérske bunky. Rastlinné bunky vyžadujú produkciu nového materiálu bunkovej steny medzi dcérskymi bunkami. Namiesto štiepnej brázdy sú tieto dve bunky oddelené sériou vezikúl odvodených od Golgiho. Tieto vezikuly sa spájajú pozdĺž stredovej čiary a súčasne vylučujú celulózu do priestoru medzi dvoma bunkami. Táto séria vezikúl sa nazýva bunková doska.

Obrázok 1: Štyri štádiá mitózy. Profáza (niekedy tiež rozdelená na prometafázu), metafáza, anafáza a telofáza. Cieľom mitózy je vytvoriť dve bunky s rovnakým množstvom DNA ako má pôvodná bunka.


Mitóza a bunkový cyklus

Štádiá mitózy a úloha medzifázy

Mitóza je zázračný proces. Pri vytváraní troch biliónov buniek nášho tela sa mu darí verne replikovať a zdieľať chromozómy rovnomerne medzi všetkými dcérskymi bunkami. Táto lekcia sa zameriava na kľúčové detaily mitózy a aktivity pomocou interaktívnej animácie a niektoré otázky pomáhajú študentom pochopiť tieto detaily v kontexte celého procesu mitózy.

Popis lekcie

Usmerňujúce otázky

Ako bunky delia svoje jadro na dve časti?

Čo si myslíte, že sa deje s chromozómami v dvoch bunkách v diagrame?

Čo sa stane, aby sa zdvojnásobilo množstvo DNA vo vnútri jadra počas interfázy?

Aktivita 1 Úvod do mitózy

Preštudujte si túto interaktívnu animáciu Mitosis from Cells Alive a prečítajte si podrobnosti na stránke nižšie, aby ste videli, čo sa deje pri mitóze.

Zapamätajte si, čo sa deje s chromozómami v každom z hlavných štádií.
Profáza, metafáza, anafáza a telofáza.

Aktivita 2: Súhrnné aktivity mitózy

Pomocou animácie v aktivite 1 dokončite študentské aktivity o mitóze zobrazené nižšie.

Vyskúšajte tieto otázky v štýle IB o mitóze a bunkovom cykle

Aktivita 3 (Predĺženie) Rakovina a tráviaci trakt

Vyskúšajte túto aktivitu analýzy údajov o mitóze. Táto súvislosť s mitózou nie je hneď zrejmá, je to druh otázky, ktorá testuje schopnosť študentov zistiť, čo sa deje v konkrétnej biologickej štúdii, ktorú ešte nevideli.

Dôkazy v štúdii podporujú koncepciu deregulovanej mitózy v tenkom čreve, ktorá môže spôsobiť rakovinu.

Poznámky učiteľov

Dobrým spôsobom, ako spustiť túto lekciu, je buď predviesť animáciu na bielej tabuli, alebo poskytnúť študentom prístup na stránku a nechať ich preskúmať animáciu v aktivite 1 vlastným tempom.

Pomocou týchto informácií o mitóze môžu študenti dokončiť tieto študentské aktivity o mitóze, ktoré sa zameriavajú na pohyb chromozómov v rôznych štádiách mitózy.

Triedenie kariet pomôže študentom robiť si štruktúrované poznámky a aktivita pomáha študentom pochopiť detaily mitózy,

Existuje krátky súbor otázok v štýle IB, aby študenti mali možnosť vyjadriť svoje znalosti a pochopenie mitózy formálnejším spôsobom.

Tu je niekoľko snímok na bielej tabuli, ktoré zobrazujú poznámky o mitóze a modelové odpovede:

Alternatívnou aktivitou, ktorú som v lekcii nepoužil, ale ktorá by mohla byť užitočná pri rozširovaní alebo na hodinách HL, sú


7.2: Mitóza a bunkový cyklus (Príprava inštruktorských materiálov) - Biológia

Mitóza je názov pre druh bunkového delenia, pri ktorom vzniká väčší počet buniek = množenie buniek po delení, dcérske bunky sú približne polovičné ako ich rodičovské a rastú skôr, než dôjde k opätovnému deleniu. Bunka sa rozdelí na dve dcérske bunky, ktoré sú geneticky identické s pôvodnou bunkou a navzájom. Bunky sa množia, aby zväčšili organizmus, opravili poškodenie alebo znásobili počet organizmov tohto druhu.

Bunkový cyklus označuje pokračujúcu sériu delení, ktoré sa striedajú s rastom buniek: interfáza—mitóza—interfáza—mitóza—interfáza. Skratka pre bunkový cyklus je . IPMAT IPMAT IPMATI. Väčšinu času je bunka v interfáze, rastovej a prípravnej fáze cyklu.

Mitóza, skutočný proces delenia má štyri definované fázy: profáza, metafáza, anafáza a telofáza, potom dcérske bunky vstupujú do interfázy. Mitóza je kontinuálny proces a fázy sa navzájom prelínajú, často môže byť ťažké určiť, či je obraz v neskorej časti jednej fázy alebo v skorej časti inej. Vidíme ich zobrazené v knihách ako snímky konkrétneho okamihu v procese, v ktorom musíte posúdiť, čo sa dialo “keď sa hudba zastavila.”

Poznámka: Rastlinné bunky majú často tvar škatúľ, pretože sú na konci mitózy obklopené bunkovou stenou, bunková doska rozdeľuje dve dcérske bunky. Živočíšne bunky nadobudnú na konci mitózy rôzne tvary, pričom sa vytvorí krk na oddelenie dvoch dcérskych buniek.

Slide—FÁZY BUNKOVÉHO CYKLU:

RASTLINNÉ CELL DIVISION—koreňový meristém Allium cepa, záhradná cibuľa

Allium koreňový hrot:

Telofáza a cytokinéza:

DIVÍZIA ŽIVOČIŠNÝCH BUNIEK—Embryonálne štádium blastuly síha

Síh blastula:

Telofáza a cytokinéza:

UTVORENIE TOHO, ČO STE SA NAUČILI O KROKOVACH V MITÓZE

Modelovanie mitózy pomocou čističov potrubí a guľôčok: Čističe potrubí predstavujú chromozómy a guľôčky predstavujú centroméry.

Pomocou týchto modelov môžete podrobne ukázať správanie chromozómov počas jedného kola bunkového cyklu, t. j. interfázy (G 1 , S, G 2 ) cez bunkové delenie (kroky mitózy [profáza, metafáza, anafáza a telofáza] a cytokinéza) späť do interfázy. Zopakujete si štádiá pre haploidné aj diploidné bunky.

PRINESTE SI NA TRIEDU ASPOŇ ŠTYRI RÔZNE FAREBNÉ ceruzky.

Haploidné bunky prechádzajú mitózou

  • 4 čističe rúr: 2 čističe dlhých rúr rovnakej farby a 2 čističe krátkych rúr rovnakej farby.
  • 4 korálky rovnakej farby.

Pri práci s čističmi rúr použite farebné ceruzky na znázornenie každej fázy v kruhoch diagramu.

  1. Nastavte čističe potrubí a guľôčky tak, aby reprezentovali Interfázu G 1 .
  2. Vytlačte identický čistič potrubia cez každú centroméru, aby ste reprezentovali výsledok replikácie v Interfáze S.
  3. Pokračujte cez G 2
  1. profáza
  2. metafáza
  3. anafáza (podľa potreby pridajte centroméry)
  4. telofáza
  5. cytokinéza

Dodatočné podmienky mali by ste sa naučiť/naučiť sa: replikácia, dvojvláknový chromozóm, sesterská chromatída, jednovláknový chromozóm, centroméra, vretenový aparát, ekvatoriálna rovina, bunková doska (len pre rastliny) a štiepna brázda (len pre zvieratá).

Diploidné bunky prechádzajú mitózou

  • 4 čističe dlhých rúrok: 2 čističe dlhých rúr jednej farby a 2 čističe dlhých rúr inej farby.
  • 4 čističe krátkych rúrok: 2 čističe krátkych rúr jednej farby 2 čističe krátkych rúr inej farby.
  • 8 guličiek rovnakej farby.

Pri práci s čističmi rúr použite farebné ceruzky na znázornenie každej fázy v kruhoch diagramu.

  1. Nastavte čističe potrubí a guľôčky tak, aby reprezentovali Interfázu G 1 .
  2. Vytlačte identický čistič potrubia cez každú centroméru, aby ste reprezentovali výsledok replikácie v Interfáze S.
  3. Pokračujte cez G 2
  1. profáza
  2. metafáza
  3. anafáza (podľa potreby pridajte centroméry)
  4. telofáza
  5. cytokinéza

Dodatočné podmienky: homológne chromozómy

Vysvetlite svojmu susedovi a inštruktorovi, čo ste urobili. Spojte svoj model s obrázkami mitózy v Allium koreňový hrot meristém a síh blastula.


Mitóza: definícia, štádiá mitózy a jej význam

Staré bunky sa delia a vytvárajú nové bunky. V tomto prípade sa jedna stará bunka rozdelí na dve bunky a tieto dve nové bunky sa opäť rozdelia na štyri bunky a tak ďalej. Vo všeobecnosti je tento proces známy ako bunkové delenie, kde sa rodičovská bunka delí na dve alebo viac dcérskych buniek.

Schopnosť bunkového delenia v živých organizmoch je jedinečná a produkuje stále viac buniek. Takto sa v ľudskom tele každý deň vyrobia takmer dva bilióny buniek. Podľa biológa sa počet buniek v ľudskom tele pohybuje okolo 37 biliónov. Počas bunkového delenia sa rodičovské bunky delia a vytvárajú dve dcérske bunky a tento proces prebieha cyklicky, známy ako bunkový cyklus. Z hľadiska bunkového cyklu je mitóza jedným z druhov procesu delenia, pri ktorom sa DNA bunkového jadra rozpadá na dve rovnaké sady chromozómov.

Mitóza počas života organizmu nahrádza staré, opotrebované bunky novými. Vo všeobecnosti je cieľom mitózy zabezpečiť, aby každá dcérska bunka dostala absolútnu, úplnú sadu chromozómov. Ak bunka obsahuje príliš málo alebo príliš veľa chromozómov, zvyčajne nefungujú dokonale. Pretože tieto bunky nemôžu vôbec prežiť alebo môžu spôsobiť rakovinu vo vašom tele, ktorá vedie k smrti.

V závislosti od typu buniek prebieha delenie buniek dvoma spôsobmi: mitóza a meióza. Mitóza je proces jedného typu bunkového delenia, pri ktorom je materská bunka presne rozdelená na dve nové dcérske bunky, ktoré majú dve nové sady chromozómov a každá dcérska bunka je geneticky identická s pôvodnou materskou bunkou, zatiaľ čo pri meióze sa jedna bunka delí na štyri dcérske bunky, kde sa počet chromozómov zníži na polovicu, aby sa vytvorili haploidné gaméty. V tomto prípade je bunkové delenie mitózy dobré pre základný rast, údržbu a opravu. Ale pri meióze sa počet chromozómov zníži na polovicu, čo zabezpečuje genetickú diverzitu, ktorá je dôležitá pre sexuálnu reprodukciu.

Bunkový cyklus alebo mitotický (M) cyklus

Mitóza je proces bunkového delenia, ktorý úspešne vytvára nové diploidné bunky. V nepretržite sa deliacich bunkách jednotlivá bunka prechádza dvoma hlavnými fázami bunky alebo mitotického cyklu alebo bunkového cyklu. Rastúca bunka prechádza bunkovým cyklom, ktorý pozostáva v podstate z dvoch fáz, t.j. interfázy a mitotickej fázy. Interfáza sa považuje za pokojovú fázu bunky, zatiaľ čo mitotická fáza je najdôležitejšou súčasťou cyklu, v ktorom sa bunka delí.

Medzifáza

Interfáza je interval medzi bunkovými deleniami, v ktorom prebiehajú rastové a syntetické aktivity. Táto fáza je známa aj ako intermitotická fáza. V tejto fáze sa bunka pripravuje, rastie zhromažďovaním živín a energie. Bunka sa tiež zväčšuje, produkuje organely a vytvorením kópie sa v tomto období zdvojnásobuje DNA. Je rozdelená do nasledujúcich troch fáz:

S-fáza alebo Syntetické obdobie

Táto fáza je špecifickou časťou interfázy, v ktorej prebieha syntéza DNA. S-fáza je nahradená a nasledovaná dvoma intervalmi medzifázy G2 a G1. V tejto fáze bunka vytvára celú kópiu deoxyribózovej nukleovej kyseliny alebo DNA vo svojom jadre. Kopíruje tiež štruktúru organizujúcu mikrotubuly nazývanú centrozóm. Počas M fázy je centrozóm nevyhnutný na oddelenie deoxyribózovej nukleovej kyseliny alebo DNA.

G2-obdobie

Je to interval medzi koncom S-fázy a začiatkom mitózy. V tejto fáze dochádza k väčšiemu rastu buniek, tvoria sa bielkoviny a organely. Na prípravu mitózy sa začína spúšťať rôzny obsah. Obdobie G2 končí a začína mitóza.

Obdobie G1

Je to interval medzi koncom mitózy a začiatkom S-fázy. V tejto fáze sa bunky vyskytujú fyzicky väčšie a organely sa kopírujú. Toto obdobie sa nazýva aj fáza prvej medzery. V tejto fáze sa vytvárajú molekulárne stavebné bloky.

Počas medzifázy sa pozorujú tieto niektoré charakteristické črty:


7.2: Mitóza a bunkový cyklus (Príprava inštruktorských materiálov) - Biológia

ČO SA MÁM NAUČIŤ?

Vysvetlite, ako rastú mnohobunkové organizmy na základe toho, ako rastú a reprodukujú bunky.

Rozlišujte medzi génom, molekulou DNA, chromozómom a chromatidou.

Identifikujte hlavné udalosti, ktoré kategorizujú 5 fáz bunkového cyklu.

Opíšte štruktúru a funkciu vretienka počas mitózy.

Zhrňte udalosti 4 štádií mitózy.

Rozlišujte cytokinézu v živočíšnych a rastlinných bunkách

Porovnajte haploidné a diploidné bunky

Rozlišujte medzi homológnymi chromozómami, autozómami a pohlavnými chromozómami

Vysvetlite, ako sa vlastnosti živých vecí prenášajú z generácie na generáciu.

Opíšte, ako sa genetický materiál prenáša z rodičov na mláďatá počas sexuálneho a nepohlavného rozmnožovania

Zhrňte udalosti, ktoré sa vyskytujú počas meiózy I a meiózy II

Identifikujte 3 typy nepohlavného rozmnožovania

Rozlišujte medzi 3 hlavnými sexuálnymi životnými štýlmi, ktoré sa nachádzajú v eukaryotoch.

DEŇ 1- ÚVOD/ PREHĽAD K REPRODUKCII BUNIEK

Prezentácia prehľadu tém kapitoly 6-7, ktorým sa bude venovať, a diskusia o bežných mylných predstavách, ktorým sa treba počas kapitoly vyhnúť

DOMÁCA ÚLOHA: Prečítajte si 6-1 (str. 118-124), robte si poznámky a odpovedzte na všetky otázky týkajúce sa kontroly sekcie

DEŇ 2- Bunková reprodukcia a chromozómy

Študenti budú hodnotiť otázky na preskúmanie sekcie ako trieda.

Prezentácia o chromozómoch – predstavuje koncept, že základným produktom bunkového delenia je rozmnožovanie buniek na účely rastu, vývoja, opravy alebo nepohlavného rozmnožovania. Študenti si potom zopakujú, ako prokaryoty a eukaryoty podstupujú bunkové delenie. Posilnite myšlienku, že reprodukcia je odovzdávanie genetického materiálu. Diskutujte o tom, ako genetický materiál v eukaryotických bunkách tvorí chromozómy a zmeny v chromozómoch môžu viesť k špecifickým genetickým abnormalitám.

DEŇ 3- Aktivita a čítanie chromozómových mutácií

Študenti sa oboznámia s typmi chromozomálnych mutácií a ich účinkami s krátkou aktivitou v oblasti chromozómových mutácií.

DOMÁCA ÚLOHA: Prečítajte si článok vo vedeckom časopise „Chromozomálne syndrómy a genetické choroby“

DEŇ 4- Článok v časopise o chromozómovej mutácii

Študenti si zopakujú typy chromozomálnych mutácií a ich účinky zodpovedaním otázok z prečítaného vedeckého článku.

DEŇ 5- Článok v časopise Chromozómová mutácia, pokračovanie

Študenti si zopakujú otázky z papiera o chromozomálnych mutáciách. Po ohodnotení otázok v pracovnom liste budú trieda diskutovať o konkrétnych chorobách, o ktorých sa dozvedeli.

PRÁCA V TRIEDE/DOMÁCA ÚLOHA: Prečítajte si 6-2 a 6-3 (str. 125-132), robte si poznámky a odpovedzte na obe sady otázok na kontrolu sekcie

DEŇ 6- Cyklus somatických buniek


Pozri si video: HKDSE Biology: Cell cycle and cell division I (November 2022).