- •Методическое пособие
- •Содержание
- •Введение
- •Рекомендуемая литература
- •Занятие 1
- •Работа 1
- •Работа 2
- •Занятие 2
- •Занятие 3
- •Занятие 4
- •Занятие 5
- •Занятие 6
- •I деление (редукционное)
- •Занятие 7
- •Занятие 8
- •Занятие 9
- •Задание для самоподготовки
- •Занятие 10
- •Взаимодействие генов из одной аллельной пары
- •Взаимодействие генов разных аллельных пар
- •Плейотропные взаимодействия
- •Занятие 11
- •Задание для самоподготовки
- •Работы Моргана по открытию явления сцепления генов
- •Составление генетических карт хромосом
- •Хромосомный механизм определения пола
- •Наследование, сцеплеНноЕ с полом
- •Занятие 12
- •ИзученИе наследственности человека
- •Занятие 13
- •Построение вариационного ряда
- •Работа 3
- •Занятие 14
- •Занятие 15
- •Значение эволюционной теории Ламарка:
- •Переходные формы от высших обезьян к человеку
- •Занятие 16
- •Задание для самоподготовки
- •Тип Простейшие – Protozoa
- •1 Класс Саркодовые – Sarcodina
- •2 Класс Жгутиковые – Flagellata
- •3 Класс Инфузории – Infusoria
- •4 Класс Споровики – Sporozoa
- •Занятие 17
- •Задания для самоподготовки
- •1 Класс Сосальщики – Trematodes
- •2 Класс ленточные черви – Cestodea
- •Занятие 18
- •Занятие 19
- •Приложения
- •Образование гамет при моно-, ди- и полигибридном скрещивании
- •Определение генотипа и фенотипа потомков по генотипу родителей
- •Определение генотипа родителей по фенотипу детей
- •Дигибридное скрещивание
- •Взаимодействие аллельных генов
- •Примеры решения задач о наследовании групп крови
- •Примеры решения задач о наследовании резус-фактора
- •Взаимодействие неаллельных генов
- •Сцепленное наследование генов
- •Составление генетических карт хромосом
- •Наследование, сцепленное с полом
- •Правила составления родословных
- •Правила заполнения таблиц
Занятие 5
Тема: Клеточный цикл. Хромосомы. Митоз.
Цель: Иметь представление о жизненном цикле, хромосомах и кариотипе, изучить митотический цикл диплоидных клеток, его периоды и фазы.
Задание на самоподготовку
Геном, ген, генетический код.
Компактизация ДНК.
Строение и морфологические типы хромосом.
Кариотип и построение идиограмм.
Жизненный и митотический циклы клетки. Биологическое значение.
Периоды интерфазы. Какие процессы происходят в клетках в эти периоды?
Митоз и амитоз. Фазы митоза и цитокинез. Особенности цитокинеза в животных и растительных клетках.
Заполнить таблицы 12, 13 (см. Приложение 2).
Ген– минимальный отрезок ДНК, который определяет (детерминирует) один признак (функцию) и который кодирует одну полипептидную цепь (один белок).Геном– совокупность генов организма.Генетический код– система последовательного расположения и сочетания нуклеотидов в ДНК, определяющая последовательность аминокислот в белке.
Хроматин– особое состояние хромосом (комплекс ДНК с белками), это деспирализованые и гидратированые хромосомы. Хроматин интерфазных ядер представляет собой хромосомы, которые находятся в состоянии деконденсации, и теряют в это время свою компактную форму. Степень такого разрыхления может быть различной. Зоны полной деконденсации, содержащие активные гены, называютсяэухроматиновыми. При неполном же разрыхлении хромосом в интерфазном ядре видны участки конденсированного хроматина, называемогогетерохроматином.
Во время деления клетки хроматин конденсируется, образуя хромосомы. Выделяют несколько уровней упаковки ДНК: нуклеосомный, нуклеомерный, хромомерный, хромонемный, хроматидный.
В хромосомах различают первичную перетяжку(центромеру), делящую ее на два плеча. На ней располагаетсякинетохор, к которому при делении клетки прикрепляются нити веретена деления. В зависимости от места первичной перетяжки различаютметацентрические, субметацентрические, акроцентрические, спутниковые и телоцентрические хромосомы. Концевые участки хромосом называютсятеломерамии имеют специфический набор нуклеотидов, препятствующий склеиванию хромосом между собой.
Количество хромосом в клетках постоянно, причем в ядрах соматических клеток они находятся в парах. Диплоидный набор хромосом, характеризующийся числом, величиной и формой, называют кариотипом. Все хромосомы делятся на 2 группы:аутосомы(одинаковые хромосомы у мужчин и у женщин) игетерохромосомыили половые хромосомы. Половые хромосомы (Х и У) негомологичны друг другу.
При исследовании хромосом после окрашивания их располагают попарно в порядке убывания величины в виде идиограммы.
В результате процессов обмена веществ и энергии клетка все время изменяется, происходит ее онтогенез, т.е. жизненный цикл клетки.Жизненный цикл клетки– совокупность процессов, протекающих в клетке от момента ее появления до гибели или деления на две дочерние, включая само деление. Совокупность процессов, происходящих в клетке от одного деления до следующего, включая само деление, и заканчивающихся образованием двух новых клеток, называетсямитотическим циклом.
Митоз или кариокинез– одна из форм размножения клеток путем деления. В результате митоза из одной материнской клетки образуются две дочерние клетки. При этом происходит передача информации по наследству от материнской клетки к дочерним. Наследственный материал (ДНК) неизменно и в таком же количестве, в каком он был представлен в материнской клетке, распределяется во время митоза между дочерними клетками. В этом заключается биологический смысл митоза.
Для осуществления митоза необходимо, чтобы в материнской клетке перед ее делением произошло удвоение наследственного материала. Только в этом случае дочерние клетки смогут получить его в равном с материнской клеткой количестве. Удвоение количества ДНК происходит во время интерфазы – периода жизни клетки между двумя делениями.
В интерфазевыделяют три периода: пресинтетический (постмитотический), синтетический и постсинтетический (премитотический).
Пресинтетическийпериод является начальным периодом интерфазы. В этот период ДНК еще не синтезируется, но накапливается РНК и белок, необходимые для образования клеточных структур. Это наиболее длительный период, продолжающийся от нескольких часов до нескольких суток.
Синтетическийпериод характеризуется синтезом ДНК и редупликацией хромосомных структур. Продолжается синтез РНК и белков.
Постсинтетическийпериод отличается накоплением в клетке энергетического резерва и продолжается синтез РНК и белка.
Вслед за интерфазой наступает митоз.Митоз– непрямое деление клетки, которому предшествует удвоение хромосом.Амитоз– прямое деление клетки путем образования перетяжки ядра: ядерный материал делится произвольно и неравномерно. Амитоз характерен для прокариот. Митоз подразделяется на четыре основные фазы:профаза, метафаза, анафаза, телофаза.
Профаза происходит реорганизация ядра:
хромосомы спирализуются, состоят из двух хроматид, соединенных в области центромеры;
ядрышки и ядерная оболочка растворяются;
центриоли расходятся к полюсам, образуя нити веретена деления.
Метафазаобразуется метафазная пластинка:
двухроматидные хромосомы выстраиваются на экваторе клетки;
нити веретена деления прикрепляются к кинетохору на центромере;
удваивается центромерный участок хромосом.
Анафазахроматиды растягиваются нитями веретена деления к полюсам клетки (нити веретена деления разбираются у центриолей – происходит разрушение веретена деления). Хроматиды становятся однонитчатыми хромосомами.
Телофаза восстановление ядра:
хромосомы деспирализуются;
формируются ядрышки и ядерные оболочки.
Далее происходит разделение цитоплазмы, т.е. цитокинез. В растительных и животных клетках он проходит по-разному: в животных клетках образуется борозда деления от периферии клетки к центру до полного смыкания цитоплазматической мембраны, в растительных клетках из элементов аппарата Гольджи и эндоплазматической сети на экваторе клетки образуется клеточная перегородка от центра клетки к периферии.
РАБОТА 1
Митотический цикл клетки
По таблице изучить митотический цикл клетки.
Зарисовать в тетрадьсхему, отметить периоды и фазы.Записатьпроцессы, которые происходят в клетках в пресинтетический, синтетический и постсинтетический периоды и фазы митоза.
РАБОТА 2
Кариокинез в клетках корешка лука
На микропрепарате клеток корешка лука при малом увеличении микроскопа найти в поле зрения хорошо видимые клетки. Этот участок изучить при большом увеличении. Найти в клетках стадию интерфазы и различные фазы митотического деления. Нарисовать клетки с разными фазами.
Зарисоватьклетки на различных стадиях митоза и в интерфазе. На рисунках должны быть обозначены:интерфаза (ядро, цитоплазма, хроматин), профаза (хромосомы), метафаза (материнская звезда или метафазная пластинка), анафаза (две дочерние звезды), телофаза (ядра дочерних клеток), цитокинез.