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Travail de conception

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Sections: Biologie

En biologie générale, le sujet de la division cellulaire est l’un des plus difficiles pour les étudiants. Il introduit de nombreux nouveaux concepts et décrit le comportement des chromosomes à différents stades de la division cellulaire. Beaucoup d'étudiants ne peuvent pas imaginer tout ce mécanisme complexe, ce qui rend difficile l'étude de ce sujet. Pour faciliter la perception du matériau, j'ai développé un modèle dynamique de division cellulaire, montrant le comportement des chromosomes lors de la mitose et de la méiose. Le modèle est facile à fabriquer et donne un bon effet lors de l'assimilation de matériaux complexes.
Le modèle peut être en carton épais. La mobilité des pièces est assurée en les faisant glisser sur une ligne en nylon à l'aide de filets assurant la fonction des filets de la broche de fission. Les détails décrivant les chromosomes homologues sont mieux fabriqués à partir de carton de couleur. La couleur démontre clairement le fait que le jeu diploïde de chromosomes de la cellule est formé à partir d’ensembles haploïdes de gamètes mâles et femelles. Chaque détail symbolise un brin d'ADN (chromatide). Les détails sont attachés à une ligne de pêche en nylon et montés sur une base en carton représentant une cage. Au niveau des pôles de la "cage", vous devez percer des trous pour étirer les fils (fils de la broche). Les brins sont attachés aux chromosomes dans la région du centromère. Pour éviter de déchirer le carton lors de la traction des ficelles, vous devez insérer de petits morceaux de la tige du stylo à bille dans les trous illustrant le centre de la cellule. Le modèle est prêt et peut être utilisé en cours.
Je donnerai des exemples d'utilisation d'un modèle dynamique du processus de division cellulaire dans l'étude de la «division cellulaire. Mitose »,« méiose »et« génétique. Croix mono et dihybrides. La loi de la pureté des gamètes "," Héritage lié "," Variabilité héréditaire ".
Thème «Division cellulaire. Mitose »est précédé du thème du cycle cellulaire et de l’interphase. Un processus d'interphase important est la réplication - le doublement de l'ADN. En utilisant le modèle, il peut être représenté comme suit (Fig. 1 et 2):

Dans la première position, les chromatides sont situées les unes sur les autres, les chromosomes ont donc une apparence monochromatique. Lorsque des pièces sont déplacées le long de la ligne de pêche les unes par rapport aux autres, des chromosomes à deux chromatides sont obtenus. Dans ce cas, il est nécessaire de préciser que le nombre d’ADN est en augmentation et non de chromosomes, c’est-à-dire 2n2c> 2n4c. C'est une cellule qui commence la division.
La première phase de la mitose - prophase - est caractérisée par la spiralisation des chromosomes, la divergence du centre cellulaire vers les pôles de la cellule et la destruction de la membrane nucléaire. Il n’est pas difficile de caractériser ce processus à l’aide de dessins d’un manuel ou d’autres supports visuels. Il est plus difficile pour les enfants d'imaginer ce qu'est une plaque de métaphase, un fuseau de division, comment le nombre de chromosomes est préservé lorsqu'ils divergent vers les pôles de la cellule. Ceci est clairement démontré par le modèle de division cellulaire. Le modèle de mitose comprend trois parties (Fig. 3, 5, 6). La figure 3 montre la deuxième phase de la mitose - métaphase. Il montre la disposition des chromosomes dans le plan équatorial de la cellule en une couche (plaque métaphasique) et la fixation des brins de fusée de fission aux centromères des chromosomes (deux brins à chaque chromosome). Les chromosomes sont suspendus à deux brins de pôles opposés de la cellule. Cette structure s'appelle le fuseau de division. Raccourcir les fils (les faire glisser à travers des trous) entraîne la séparation des chromosomes et la divergence des chromatides. Donc, l'anaphase est effectuée.

La caryocinèse se termine par la formation de la membrane nucléaire et la déspiralisation des chromosomes, c.-à-d. la télophase précoce se produit. Après la formation de la plaque cellulaire et la séparation du cytoplasme (cytokinèse), la division se termine par la formation de cellules filles. C'est la dernière phase de la mitose - la télophase (Fig. 6).

En comparant les premier et troisième détails du modèle (figures 1 et 5), les enfants eux-mêmes peuvent tirer une conclusion sur le rôle biologique de la mitose en tant que processus de division cellulaire, grâce auquel le matériel héréditaire est préservé.
Lorsqu'ils étudient le sujet «Méiose», il faut rappeler aux élèves comment se produit le doublement de l'ADN en interphase (Fig. 1 et 2), au moment où la cellule 2n4c entre dans la méiose. Le modèle de la méiose comprend 10 parties (Fig. 7, 8, 10, 12, 13, 15). Dans la première division de la méiose, une attention particulière est accordée à la prophase. La conjugaison et le croisement qui se produisent dans cette phase (Fig. 8 et 9) conduisent à la formation de chromosomes combinés, et donc à la manifestation d'une variabilité combinatoire chez les organismes. Le processus de croisement sera à nouveau abordé dans les thèmes «héritage lié» (génétique) et «variabilité héréditaire».

Dans la métaphase de la première division (I) de la méiose, des chromosomes homologues s'alignent dans le plan équatorial de la cellule mais, contrairement à la mitose, en deux rangées.

Les fils de l'axe de fission sont attachés un à chaque pôle aux chromosomes, c'est pourquoi, dans l'anaphase de la première division (I), les chromosomes à deux chromides divergent des pôles et le nombre de chromosomes est divisé par deux. En conséquence, deux cellules n2c se forment dans la télophase de la première division (I).
La deuxième division de la méiose est très similaire à la division mitotique. La prophase II se produit rapidement, les métaphases II (Fig. 13) et l’anaphase II (Fig. 14) se produisent. Et comme deux cellules n2c commencent la deuxième division, 4 cellules nc haploïdes sont formées dans la télophase II (figure 15).

Toutes les pièces du kit sont montrées en séquence pendant que vous étudiez le matériel et sont suspendues au tableau. Lors de l'étude de la méiose, il est nécessaire de démontrer un modèle de mitose afin que les étudiants puissent comparer les deux processus.
Le modèle de division cellulaire aide les étudiants à mieux comprendre la loi de la pureté des gamètes et la base cytologique des croisements monohybrides et dihybrides dans le sujet «Génétique». Pour cela, les symboles alphabétiques des gènes sont attachés aux chromosomes du schéma métaphasique de la deuxième division: l'allèle dominant Un et allèle récessif mais - en cas de croisement ou Aa et BB - avec dihybride. De plus, la disposition des chromosomes dans la métaphase II peut être différente (figures 16 et 18). Si les chromosomes sont situés comme sur la figure 16, les gènes tomberont dans une cellule. Un et Danset dans le second - mais et dans .

Si les chromosomes de la métaphase II sont situés comme sur la figure 18, les gènes tomberont dans une cellule. Un et danset dans le second - mais et Dans .

Cette disposition des chromosomes dans la meoyza est également probable. Par conséquent, quatre types de gamètes peuvent être formés avec la même probabilité chez les digeterozygotes: AB, Av, aB et av.
De la même manière, la loi de la transmission liée peut être démontrée, seuls les gènes Un et B (A et dans) sont situés dans l'un des chromosomes homologues, et mais et dans (a et C) - dans un autre. Les élèves voient comment les gènes qui forment le groupe de liaison se retrouvent dans un gamète (figures 20 et 21).

Peut-être que quelqu'un dira qu'à notre époque informatique, le processus de division cellulaire peut être simulé à l'aide d'un ordinateur et du multimédia. Mais dans des conditions d’approvisionnement insuffisant en ordinateurs à l’école rurale, un modèle dynamique du processus de division cellulaire m’aide à expliquer plus facilement des sujets complexes et à mieux les comprendre.

Regarde la vidéo: Conception de situations de travail Film complet (Novembre 2021).

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