Полная версия

Главная arrow Прочие arrow Биология: генетика. Практический курс

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Генетическое значение мейоза

Цель:

  • 1) выяснить механизм мейоза, лежащий в основе редукции числа хромосом при образовании гаплоидной клетки и накопления рекомби- нативной изменчивости;
  • 2) разработать методические рекомендации по организации учебного процесса на средней ступени образования при изучении этой темы.

Контрольные вопросы:

  • 1. Жизненный цикл клетки, включающий мейотическое деление.
  • 2. Структура мейотических хромосом. Природа и структура синап- темального комплекса.
  • 3. Значение конъюгации и кроссинговера, основных событий мейоза. Процесс терминализации хиазм.
  • 4. Характеристика фаз мейоза.
  • 5. Генетическое и биологическое значение мейоза.

Лабораторная работа Изучение и описание фаз мейоза

Объект исследования: пыльники цветков мягкой пшеницы или кукурузы.

Пояснение к заданию

Мейоз — процесс, происходящий на клеточном уровне, лежит в основе процессов тканевого, органного уровня, в результате которых образуются половые клетки (гаметы) у животных и споры у растений. У животных это процессы гаметогенеза, у растений — спорогенеза.

Изучение мейоза технически более просто проводить при рассмотрении процессов микроспорогенеза, продуктом которого является пыльца — микроспора с гаплоидным составом хромосом. Происходит этот процесс в тэках пыльцевых мешков пыльников тычинок.

Уже как следствие опыления — переноса пыльцы на рыльце плодолистика (пестика), начинается процесс микрогаметогенеза, в основе которого лежат два митотических деления с образованием вегетативной клетки и двух спермиев из одной клетки микроспоры. Спермин участвуют в оплодотворении. Так, у высших растений отдела покрытосеменные один спермий сливается с яйцеклеткой, другой — с диплоидным центральным ядром зародышевого мешка (женского гаметофита, результата мегаспорогенеза и мегагаметогенеза). Обеспечивают процесс двойного оплодотворения такие части зародышевого мешка, как синер- гиды, выделяющие вещество, которое растворяет мембрану микропиле (пыльцевхода), антиподы, выполняющие трофическую функцию.

Подготовка объекта исследования

1. Фиксация материала.

В утренние часы (7—10 часов) срезают колосья в фазу выхода в трубку и сразу помещают в раствор Карнуа. Время фиксации — 24 часа. Материал можно хранить длительное время в фиксаторе.

2. Промывка материала.

Перед началом изучения мейоза фиксирующую жидкость сливают и материал тщательно промывают 70%-ным этаноловым спиртом дважды для удаления фиксирующего вещества при экспозиции в каждом растворе по одному часу.

3. Окрашивание материала.

Перед окрашиванием извлекают пыльники из цветков. Для этого пре- парировальными иглами отсекают колосок с уступа сложного колоса, снимают колосковые чешуйки, затем цветочные (операции выполняют в капле 70%-ного спирта на стекле размером 20 х 20 см). Извлеченные пыльники пинцетом помещают в пенициллиновый пузырек с 70%-ным раствором этанолового спирта. Окрашивание проводится ацетокармином или ацетоорсеином в течение 24-х и более часов в термостате при температуре 50—60 °С. Перед окрашиванием спирт сливают и заливают материал приготовленным красителем. После окрашивания материал промывают 70%-ным этаноловым спиртом, в котором возможно хранение в течение нескольких суток.

Техника приготовления временного препарата

  • 1. Положите перед собой на столе белый лист бумаги, на нем будет готовиться препарат для лучшей оценки его качества.
  • 2. Приготовьте предметное и покровное стекла, тщательно протрите их салфеткой, придерживая за боковые ребра. Положите стекла на белый лист бумаги перед собой.
  • 3. Пинцетом поместите пыльники в центр предметного стекла.
  • 4. Уберите фильтровальной бумагой спирт с предметного стекла и нанесите 2—3 капли 45%-ной уксусной кислоты.
  • 5. Рассеките лезвием пыльник вдоль, нарушая покровную ткань и разделяя теки.
  • 6. Препарировальной иглой плавным движением рассекайте теки вдоль до тех пор, пока капля уксусной кислоты не окрасится в розовый цвет. Чем интенсивнее окрашена капля, тем качественнее выполнен препарат.
  • 7. Выведите осколки ткани препарировальной иглой через «мостики» уксусной кислоты и уберите их фильтровальной бумагой.
  • 8. Накройте препарат. Для этого одно ребро покровного стекла опустите в каплю уксусной кислоты и, постепенно покачивая на препарировальной игле, опустите стекло.
  • 9. Оценку препарата произведите на увеличении 15 х 8. Изучение и зарисовку проведите с помощью фотографий приложения 2 на микроскопе при увеличении 15 х 40.

Методическая часть

Для разработки рекомендаций по организации учебного процесса, целью которого будет являться формирование понятия «мейоз» и блока специальных умений по приготовления микропрепарата и его изучению, также необходимо провести анализ программных документов и содержательного компонента темы по школьным учебникам. Удобной формой анализа содержания с выделением всего понятийного блока является графологическая структура темы, построение которой облегчит не только анализ содержания, но и планирование учебного процесса.

Изучение этой темы предусмотрено в курсе общей биологии на ступени предпрофильного обучения, в разделе «Клетка — единица строения и жизнедеятельности организма», и углубленное изучение на ступени профильной подготовки, в разделе «Размножение и развитие организма», где формируется полностью это понятие с выделением таких частных понятий, как «конъюгация», «бивалент», «кроссинго- вер», «рекомбинативная и комбинативная изменчивость». Анализ этих понятий, в свою очередь, позволяет выявить особенности поведения хромосом во время мейоза, их роль в распределении генетической информации при половом размножении.

Программные документы предполагают изучение этой темы в ходе лабораторной работы, так как указывают на необходимость формирования специального умения приготовления микропрепаратов и их изучение. Следует учитывать, что в предыдущей теме, при изучении понятия «митоз» умение приготовления препаратов было уже сформировано, в данной теме необходима только коррекция некоторых операций. Также следует отметить, что подготовка материала для исследования достаточно сложна, и на одном препарате, как при изучении митоза, невозможно зарегистрировать все стадии и фазы.

Сложность приготовления объекта исследования и сложность самого понятия «мейоз» диктуют необходимость использовать такие сопутствующие методы обучения, как демонстрацию или иллюстрацию основных событий мейоза, отражающих его биологическую и генетическую значимость. Формирование же умения приготовления препарата для изучения мейоза и описание процессов, зафиксированных на препарате, возможно на занятиях элективного курса или при организации индивидуальной исследовательской работы.

Задание

  • 1. Приготовить препарат, зарисовать стадии и фазы мейоза в последовательности их протекания.
  • 2. Дать краткую характеристику наблюдаемых процессов.
  • 3. Провести анализ содержания школьного учебника по данной теме с построением графологической структуры понятия «мейоз».
  • 4. Предложить и методически обосновать наиболее оптимальные методы обучения и приемы организации учебной деятельности при изучении рассматриваемой темы.

Оборудование: предметные и покровные стекла; 45%-ная уксусная кислота; фильтрованная бумага, полоски 2x5 см; препарировальная игла; лезвие безопасной бритвы; пинцет; микроскоп.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>