Temat: Mejoza – podział prowadzący do powstania gamet

Autor: Joanna Borgensztajn

Adresat

Uczeń klasy VIII szkoły podstawowej.

Podstawa programowa

Wymagania ogólne

I. Znajomość różnorodności biologicznej oraz podstawowych zjawisk i procesów biologicznych. Uczeń:

2. wyjaśnia zjawiska i procesy biologiczne zachodzące w wybranych organizmach i w środowisku.

Wymagania szczegółowe

V. Genetyka. Uczeń:

4. przedstawia znaczenie biologiczne mitozy i mejozy, rozróżnia komórki haploidalne i diploidalne.

Cel lekcji

Uczniowie omawiają proces prowadzący do powstania gamet.

Kryteria sukcesu

• omówisz przebieg podziału mejotycznego komórki;

• wyjaśnisz, dlaczego na skutek mejozy powstają gamety różniące się pod względem genetycznym;

• wytłumaczysz, dlaczego komórki haploidalne nie podlegają podziałom mejotycznym.

Kompetencje kluczowe

• porozumiewanie się w języku ojczystym;

• porozumiewanie się w językach obcych;

• kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo‑techniczne;

• kompetencje informatyczne;

• umiejętność uczenia się;

• kompetencje społeczne i obywatelskie.

Metody/formy pracy

Miniwykład, dyskusja dydaktyczna, ćwiczenia przedmiotowe.

Praca indywidualna oraz praca zbiorowa.

Środki dydaktyczne

• abstrakt;

• tablety/komputery;

• tablica interaktywna lub tradycyjna.

Fazy lekcji

Wstępna

1. Nauczyciel określa cel lekcji i informuje uczniów o jej planowanym przebiegu. Przedstawia kryteria sukcesu.

2. Nauczyciel podaje temat lekcji, uczniowie zapisują go w zeszytach.

3. Nauczyciel prosi jednego z uczniów o przypomnienie informacji o komórkach haploidalnych i diploidalnych, autosomach i chromosomach płci.

Realizacyjna

4. Prowadzący lekcję wyjaśnia, że mejoza jest podziałem prowadzącym do powstania komórek rozrodczych: gamet u człowieka i zwierząt oraz zarodników u roślin.

5. Nauczyciel prezentuje ilustrację pt. „Meiosis stage?” i omawia przebieg procesu mejozy.

6. Nauczyciel pyta podopiecznych, dlaczego proces mejozy nie zachodzi w przypadku osobników haploidalnych oraz osobników o nieparzystej liczbie chromosomów w komórce. Uczniowie zgłaszają swoje pomysły i zapisują je na tablicy. Prowadzący lekcję prezentuje film, wyjaśniający dlaczego roślina, w której komórkach somatycznych znajduje się 3n chromosomów, nie wytwarza nasion. Następnie informuje, że mechanizmy regulujące przebieg mejozy przerywają ją w przypadku, w którym nie jest możliwe dopasowanie par chromosomów homologicznych. W takim przypadku organizm jest bezpłodny. Organizmy haploidalne, takie jak na przykład trutnie pszczół, wytwarzają gamety w procesie mitozy.

7. Uczniowie samodzielnie wykonują „Polecenie 1” oraz rozwiązują ćwiczenia interaktywne sprawdzające stopień opanowania wiadomości poznanych podczas lekcji.

Podsumowująca

Uczniowie zadają pytania, proszą o dodatkowe wyjaśnienia i uzupełniają notatki.

Praca domowa

Wyjaśnij, skąd pochodzą chromosomy homologiczne, i podaj, ile par tych chromosomów występuje u człowieka.

Dowiedz się więcej o mejozie korzystając ze strony www.yourgenome.org, wpisując frazę „facts/what‑is‑meiosis”

Słownictwo

W tej lekcji zostaną użyte m.in. następujące pojęcia oraz nagrania

Pojęcia

Teksty i nagrania

Meiosis - the division leading to the formation of gametes

Meiosis is the division, which leads to the creation of four daughter cells from one original cell. Each of them contains only half of the genetic material (1n) original cell (2n). As a result of meiosis, reproductive cells (gametes) arise in humans and other animals.

During meiosis, homologous chromosomes are coming together, forming a group of 4 chromatids. Two of them in their composition have genetic material from the father, two from the mother. Chromatids twist around each other. This process can cause cracking chromatids. Such cracks are repaired immediately, but sometimes chromatid fragments are exchanged between homologous chromosomes. Next, the homologous chromosome pairs are placed in the middle of the cell, and the protein fibers pull off the individual chromosomes (made of two chromatids) in opposite directions. This division follows another, similar to mitosis.

Meiosis occurs less frequently than mitosis and is characteristic only for eukaryotic organisms. Diploid cells go through it. It is not possible in haploid cells.

The gametes produced by one and the same individual differ in their genetic material because:

• the chromosomes from the father and mother divide into gametes at random;

• during meiosis between homologous chromosomes of the same pair there is a process of random exchange of chromatid fragments, i.e. genetic recombination.

During fertilization, as a result of combining the sperm and the egg cell, a unique set of genes is created. Therefore, the children of the same parents differ in many features.

• Chromosomes consist of DNA strands and enable precise division of genetic material between daughter cells.

• Diploid cells contain a double set of chromosomes, and haploid cells - a single one.

• Prior to cell division, there is always a doubling of the amount of DNA in the cell nucleus.

• Meiosis is the division of the nucleus, thanks to which four haploid daughter cells are formed from one diploid original cell.

• Meiosis leads to the generation of reproductive cells (gametes).

• During meiosis there is a genetic recombination process, thanks to which the daughter cells are not identical