КЛІТИНА ЯК ЦІЛІСНА СИСТЕМА
УРОК 27. ХРОМОСОМИ. КАРІОТИП
Цілі уроку: розглянути особливості будови та функції хромосом; проаналізувати зв’язок особливостей будови хромосом із функціями, які вони виконують.
Обладнання й матеріали: таблиці “Будова рослинної клітини”, “Будова тваринної клітини”, “Будова хромосоми”, “Каріотип людини”, “Каріотипи рослин і тварин”, постійний препарат політенних хромосом мотиля або предметні й накривні скельця, препарувальні голки, пінцети, склянка з водою, мікроскоп,
Базові поняття й терміни: хромосома, каріотип, ядерце, ядро, каріоплазма, політенні хромосоми, гомологічні хромосоми, гаплоїдний, диплоїдний та поліплоїдний набори хромосом, плечі хромосом, первинна перетяжка, вторинна перетяжка, хроматиди.
ХІД УРОКУ
I. Організаційний етап
II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів
Питання для бесіди
1. Які особливості будови мають мітохондрії?
2. Які особливості будови мітохондрії дозволяють їй ефективно виконувати свої функції?
3. Які функції виконують пластиди?
4. Які особливості будови хлоропласта
5. Чим відрізняються між собою клітини прокаріотів та еукаріотів?
6. Навіщо прокаріотам потрібен нуклеоїд?
III. Вивчення нового матеріалу
Розповідь учителя з елементами бесіди
Хромосоми є носіями спадкової інформації. Але більшу частину свого існування вони знаходяться в неконденсованому стані й мають вигляд тонких ниток, які дуже важко вивчати. Ці нитки конденсуються й утворюють чітко окреслені хромосоми лише під час клітинного поділу. Найбільш зручним етапом для дослідження хромосом є метафаза мітозу. Для того щоб затримати клітини на цій стадії, дослідники хромосом додають до культури клітин колхіцин – речовину, яка руйнує мікротрубочки веретена поділу й зупиняє поділ саме на стадії метафазної пластинки.
На стадії метафази майже всі хромосоми мають Х-подібну форму. Це пов’язано з тим, що в цей момент кожна з хромосом складається із двох хроматид, з’єднаних у місці первинної перетяжки. У хромосомі можна виділити плечі. Ці плечі можуть бути приблизно однаковими або мати різну довжину. У такому випадку виділяють довге й коротке плече хромосоми. У місці з’єднання двох хроматид на хромосомі розташована первинна перетяжка. У деяких хромосом на плечах можна знайти і вторинні перетяжки.
Кожна з хромосом метафазної пластинки має парну їй гомологічну хромосому. Гомологічні хромосоми дублюють одна одну. У кожній із хромосом такої пари знаходяться ділянки, які кодують однакові гени. Але в різних гомологічних хромосомах можуть знаходитися різні варіанти (алелі) одного гена.
Для кожного з видів еукаріотичних організмів є характерним певний набір хромосом, який можна побачити на метафазних пластинках клітин представників цього виду. Цей набір хромосом називається каріотипом, і він є важливою систематичною ознакою. Важливими характеристиками каріотипу є число, розмір і форма хромосом, які його складають.
Слід відмітити, що кількість хромосом у певних тканинах і органах однієї особини може відрізнятися від характерної для певного виду. Наприклад, у більшості клітин організму хребетних тварин або квіткових рослин усі хромосоми представлені у вигляді гомологічних пар. А от у статевих клітинах цих організмів усі хромосоми представлені лише в одному екземплярі без своєї гомологічної пари. Такий набір хромосом називається гаплоїдним, а хромосомний набір звичайних клітин – диплоїдним. Це пов’язано з особливостями статевого розмноження. У ході цього процесу новий організм утворюється в результаті злиття двох статевих клітин своїх батьків. Якби в статевих клітинах не відбувалося зменшення числа хромосом, то кожне наступне покоління мало б удвічі більше хромосом, ніж їхні батьки.
У природі трапляються випадки, коли кількість хромосом у деяких окремих клітин або цілих організмів змінюється у кратну кількість разів. Це явище називається поліплоїдією. Ученим досить часто траплялися триплоїдні, тетраплоїдні, гексаплоїдні організми. Відмічалися й організми з іще більшою плоїдністю. Інколи зміна плоїдності торкалася не всіх хромосом, а лише окремих пар. Наприклад, додавалася або зникала лише одна хромосома. Це явище називається анеуплоїдією. Відсутність у каріотипі однієї з гомологічних хромосом називають моносомією, а двох – нулісомією. Наявність зайвої хромосоми дістала назву трисомії.
Зміна числа хромосом частіше за все призводить до негативних наслідків. Наприклад, поява зайвої хромосоми у 21-й парі хромосом людини призводить до розвитку важкого спадкового захворювання – синдрому Дауна, втрата однієї зі статевих Х-хромосом – до розвитку синдрому Шерешевського – Тернера. А триплоїдні квіткові рослини не можуть утворювати насіння. Проте в деяких випадках поліплоїдізація може приносити й користь. Так, з використанням гібридизації поліплоїдних особин було отримано цілий ряд видів культурних рослин, наприклад сливу, тверду і м’яку пшениці.
IV. Лабораторна робота
Будова хромосом
Мета: навчитися розрізняти структурні компоненти хромосом. Обладнання й матеріали: постійний препарат політенних хромосом мотиля або предметні й накривні скельця, препарувальні голки, пінцети, склянка з водою, мікроскоп, мотиль.
Хід роботи
1. Візьміть постійний або тимчасовий препарат слинних залоз мотиля. Для виготовлення тимчасового препарату покладіть личинку комара на предметне скло. Утримуючи личинку одним пінцетом, другим відділіть від неї два перші сегменти головного кінця. При цьому дві слинні залози вилучаються з тіла личинки у вигляді дрібних прозорих білуватих тілець. Заберіть зі скла залишки личинки, нанесіть на залози краплину води й накрийте її накривним скельцем.
2. Розгляньте за малого збільшення препарат слинних залоз мотиля і знайдіть на них ядра клітин.
3. Розгляньте ядра за великого збільшення мікроскопа. Знайдіть у них хромосоми та прозору каріоплазму.
4. Знайдіть на найкоротшій хромосомі ядерце.
5. Замалюйте знайдені хромосоми й позначте їхні частини.
6. Зробіть відповідні висновки й запишіть їх.
V. Домашнє завдання
(2 votes, average: 4,50 out of 5)