Урок биологии в 9 классе «Ядро. Организация наследственного материала клетки. Хромосомы»

Биология, класс___________ дата______

Урок №____

 Тема урока: Ядро. Организация наследственного материала клетки. Хромосомы.

Цель урока: сформировать знания о строении и функция ядра, о его химическом составе, роли хромосом в жизнедеятельности клеток. 

Задачи:

Образовательная: сформировать у учащихся понятие о том, что клеточное ядро управляет процессами обмена веществ и размножения.

Развивающая: способствовать развитию ценностно-смысловых, общекультурных, учебно-познавательных, информационных компетенции. Компетенций личностного самосовершенствования.

Воспитывающая: прививать интерес к науке.

Тип урока: изучение нового материала

Оборудование урока: мультимедийная презентация «Ядро. Организация наследственного материала клетки. Хромосомы»; карточки: «Тест. Клеточный уровень организации живой природы. Клеточная теория»; учебник А. А. Каменский, Е. А. Криксунов, В. В. Пасечник «Введение в общую биологию. 9 класс».

Ход урока:

Организационный момент:

Организационный момент: проверка наличия необходимого оборудования на столах учащихся.

Актуализация опорных знаний

Фронтальная проверка домашнего задание.

– Мы изучили органоиды клетки. Вспомним.

1.Какое строение имеет мембрана клетки? Какие функции она выполняет?

2.Какова функция ядра?

3.Что такое цитоплазма и каковы её функции?

4. Каковы функции рибосом?

5. Докажите, что особенности строения ЭПС связаны с её функциями.

6. Какие функции выполняет комплекс Гольджи?

Тест «Клеточный уровень организации живой природы. Клеточная теория». Приложение.1.

Изучение нового материала.

Строение ядра.

Клеточное ядро имеет важнейшее значение в жизнедеятельности клетки, поскольку служит хранилищем наследственной информации, содержащейся в хромосомах. Ядро есть в любой эукариотической клетке. От цитоплазмы ядро отделено оболочкой, состоящей из двух мембран. В оболочке ядра имеются многочисленные поры для того, чтобы различные вещества могли попадать из цитоплазмы в ядро, и наоборот. Внутреннее содержимое ядра получило название кариоплазмы или ядерного сока.

Кариоплазма — полужидкое гелеобразное вещество ядра, которое ограничено двойной ядерной мембраной и содержит в себе все остальные компоненты ядра. В состав кариоплазмы входят различные вещества — белки, нуклеотиды, нуклеиновые кислоты, вода, различные ионы.

В ядерном соке или кариоплазме расположены хроматин и ядрышко.

Хроматин представляет собой нити ДНК. Если клетка начинает делиться, то нити хроматина плотно накручиваются спиралью на особые белки, как нитки на катушку. Такие плотные образования хорошо видны в микроскоп и называются хромосомами.

Ядрышко представляет собой плотное округлое тело внутри ядра. Обычно в ядре клетки бывает от одного до семи ядрышек. Они хорошо видны между делениями клетки, а во время деления — разрушаются.
 

Функция ядрышек — синтез РНК и белков, из которых формируются особые органоиды — рибосомы.
Организация наследственного материала клетки.

Структуры, содержащие наследственную информацию в ядре до начала его деления не видны. С началом деления ядра эти структуры начинают отчетливо вырисовываться. Они имеют различную форму: вид коротких и более длинных стерженьков, которые принимают форму буквы V, другие J-образны.

Каждая хромосома состоит из центральной нити, именуемой хромонемой, вдоль которой расположены четкообразные структуры — хромомеры. У каждой хромосомы в определенном месте находится так называемая центромера — небольшой ясно выраженный округлый участок, регулирующий движение хромосом при клеточном делении. Такую структуру хромосом можно наблюдать только во время деления клетки, в другое же время они имеют вид тонких, темноокрашивающихся нитей, называемых хроматином.

Хромосома – важная часть ядра, состоит из нитей ДНК и белка. Окрасив хромосому соответствующей краской, в период деления клетки можно отчетливо увидеть ее строение и состав.

Отличаются хромосомы друг от друга по форме и количеству. Например, человек имеет 46, лошадь – 66, лягушка – 26, дрозофила – 8, кукуруза – 20, горох – 14 хромосом.

Ученые доказали, что хромосомы имеют постоянные форму и размер. Формы хромосом изменяются в зависимости от расположения центромер. Несмотря на это, место расположения центромер в хромосомах постоянное. Центромеры делят хромосомы на две части, поэтому бывают нескольких типов.

Если центромера расположена в центре хромосомы и делит ее на две равные части, такой тип хромосомы называется метацентрической.

Если центромера сдвинута влево или вправо от центра, то хромосома делится на две неравные части. Этот тип хромосомы называют субметацентрической.

Расположение центромеры ближе к одному концу хромосомы делит ее на две неравные части. Хромосомы этого типа называются акроцентрическими .

Центромера, располагаясь на конце хромосомы, образует тип телоцентрической хромосомы.

В некоторых хромосомах центромера от основной длинной части отделяет маленькую часть. Это тип спутниковых хромосом.

В каждой хромосоме содержатся многочисленные наследственные факторы - гены, каждый из которых так или иначе отличается от всех остальных; каждый ген контролирует наследование одного или нескольких признаков. Гены в хромосоме расположены в линейной последовательности и в определенном порядке. Гены определенных признаков лежат в определенных местах хромосом, именуемых локусами. Полный набор генов, необходимый для развития всех наследственных свойств, содержится только в полном комплекте хромосом.

В настоящее время известно, что гены состоят из химического вещества - нуклеиновой кислоты. Существует несколько типов нуклеиновых кислот. Наследственная информация кодируется дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК), что делает ее ведущим функциональным компонентом хромосом. Кроме ДНК хромосомы содержат гистоновые и негистоновые белки, рибонуклеиновую кислоту (РНК), липиды, полисахариды, ионы металлов.

Открытие закономерностей, подтверждающих роль генов как элементарных наследственных единиц, локализованных в хромосомах, привело к созданию хромосомной теории наследственности.

Хромосомная теория наследственности была разработана Т. Морганом с сотрудниками в начале 20 века и нашла подтверждение при изучении генетических механизмов определения пола у животных. Генетические закономерности, описываемые хромосомной теорией наследственности, соответствовали правилам сцепленного наследования признаков и вытекали из факта внутриядерной, хромосомной локализации генов.

Таким образом, организацию наследственного материала стало возможным распределить на соответствующие уровни.

Уровни организации наследственного материала

генный уровень организации наследственного материала

Элементарной структурой генного уровня служит ген. Передача генов от родителей потомку необходима для развития у него определенных признаков.

хромосомный уровень организации наследственного материала

Гены клеток эукариот распределены группами по хромосомам. Это структуры клеточного ядра, которым свойственна индивидуальность и способность к самовоспроизведению с сохранением в ряду поколений индивидуальных черт строения. Наличие хромосом обусловливает выделение хромосомного уровня организации наследственного материала. Размещение генов в хромосомах влияет на соотносительное наследование признаков, делает возможным воздействия на функцию гена со стороны его ближайшего генетического окружения — соседних генов.

геномный уровень организации наследственного материала (уровень генотипа)

Несмотря на распределение по разным хромосомам, вся совокупность генов в функциональном отношении ведет себя как целое, образуя единую систему, представляющую геномный (генотипический) уровень организации наследственного материала. На этом уровне происходит широкое взаимодействие и взаимовлияние наследственных задатков, локализующихся как в одной, так и в разных хромосомах.

внеядерный уровень организации наследственного материала

Благодаря работам А. Вейсмана и Т. Моргана теорию наследственности эукариотических организмов называют хромосомной. Этим подчеркивается факт размещения наследственного материала в хромосомах клеточного ядра. По мере развития генетики накапливались данные, необъяснимые с точки зрения исключительно ядерной локализации генов и свидетельствовавшие о возможности прямого участия в явлениях наследственности цитоплазмы. Цитоплазматическая наследственность обеспечивается некоторыми структурными элементами цитоплазмы, которые могут хранить и передавать по наследству определенную долю генетической информации, не связанной с ядром. Такой способ передачи генетической информации называли цитоплазматической, или нехромосомной, наследственностью. Ей соответствует особый тип одностороннего наследования по материнской линии, при котором признак передается через цитоплазму яйцеклетки.

Закрепление изученного материала. 

1. Какова структура ядра?

2. Каково значение ядрышек?

3. Каковы функции хромосом?

4. Определите тип хромосомы?

Проведение рефлексии урока 

Объявляется итог урока: На уроке мы познакомились со строением ядра ,изучили компоненты ядра и их функции.

Домашнее задание 

– Изучить параграф
– Записи в тетради,
Подготовка к проверочной работе