Тема 3 размножение организмов. Деление клеток. Митоз. Мейоз

Цели занятия:

• Изучить основные формы бесполого и полового размножения.

• Изучить митотический цикл клетки, научиться различать фазы митоза на временных препаратах клеток корешков растений.

• Изучить структурные особенности метафазных хромосом.

• Изучить основные стадии мейоза.

Вопросы и задания для самоподготовки

1. Формы бесполого размножения, их особенности и значение.

2. Формы полового размножения, их особенности и значение.

3. Виды деления клеток (бинарное, митоз, амитоз, мейоз).

4. Клеточный, или митотический цикл, его фазы и периоды.

5. Митоз, фазы митоза, его биологическое значение.

6. Строение метафазных хромосом, их классификация.

7. Мейоз, основные фазы I деления.

8. Мейоз, основные фазы II деления.

9. Отличия митоза от мейоза.

10. Биологическое значение мейоза.

11. Образование мужских и женских половых клеток, характеристика основных стадий, сходство и различие.

12. Место мейоза в жизненном цикле организмов.

Оборудование и материалы:

1. Микроскопы, предметные и покровные стекла, препаровальные иглы, пинцеты, стаканчики с дистиллированной водой, деревянные палочки (спички).

2. Свежевыращенные или фиксированные корешки лука, чеснока.

3. Стаканы с суспензией пекарских дрожжей.

4. Чашки Петри с культурой плесневого гриба мукор.

РАБОТА 3.1. Изучение митотического цикла клетки

Митоз (от греч. myton – нить) – это основной способ деления соматических клеток эукариот. Впервые описан профессором Московского университета И.Д.Чистяковым в 1874 году. Митоз в совокупности с интерфазой составляет митотический, или клеточный цикл.

Рисунок 3 - Митотический цикл диплоидной клетки (схема):

G1 - пресинтетический (постмитотический) период; S - синтетический период; G2 - постсинтетический (премитотический) период; митоз (П – профаза, М – метафаза, А – анафаза, Т – телофаза); n - гаплоидный набор хромосом; 2n - диплоидный набор хромосом; 4n - тетраплоидный набор хромосом; с – количество ДНК, соответствующее гаплоидному набору хромосом (вне круга показаны изменения хромосом в различные периоды жизненного цикла клетки).

ЗАДАНИЕ. По рис.3 изучите митотический цикл диплоидной клетки, перерисуйте схему в альбом.

Работа 3.2. Приготовление давленых препаратов корешков растений

ПОДГОТОВКА К ЗАНЯТИЮ (ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ЛАБОРАНТОМ)

За 5-7 дней до начала занятий прорастите в стаканчике с водой несколько (2-3) головок репчатого лука и чеснока. Когда длина корешков достигнет 7-10 мм, отрежьте ножницами кончики корешков длиной около 5 мм. Поместите корешки в модифицированный фиксатор Карнуа (ледяная уксусная кислота и этанол в соотношении 1:3) на 3-4 часа. По истечении этого времени перенесите корешки в стакан с водой, перемешайте его содержимое стеклянной палочкой в течение нескольких минут, выньте корешки из воды и поместите во флакончик, содержащий 70%-ный раствор этанола, для хранения. Флакончик закройте корковой пробкой и поставьте в холодильник. В таких условиях корешки могут храниться до года и более.

За сутки до занятий поместите корешки на 10-15 минут в смесь концентрированной соляной кислоты и метанола (в соотношении 1:1) для размягчения (мацерации). Смесь осторожно слейте, а корешки промойте водой в течение 5 минут. Промытые корешки поместите в пенициллиновый флакончик с красителем (ацетоорсеин или ацетокармин) на 18-20 часов.

Предметные и покровные стекла должны быть заранее тщательно обезжирены хромовой смесью, промыты дистиллированной водой и высушены. Заблаговременно приготовьте красители по следующей прописи:

АЦЕТООРСЕИН. В стеклянную колбу объемом 150-200 мл наливают 45 мл ледяной уксусной кислоты, вставляют стеклянную воронку и помещают колбу в водяную баню на электроплитке с асбестовой пластинкой. В горячую уксусную кислоту осторожно через воронку вносят 1 г орсеина, растворяют его, покачивая колбу, охлаждают раствор и добавляют 55 мл дистиллированной воды. Раствор хорошо перемешивают, фильтруют. Готовый краситель хранят в холодильнике в склянке с притертой пробкой.

АЦЕТОКАРМИН. В стеклянную колбу объемом 150-200 мл наливают 55 мл дистиллированной воды, добавляют 45 мл ледяной уксусной кислоты и 2-5 г кармина. В колбу вставляют стеклянную воронку. Затем колбу ставят на водяную баню или электроплитку, спираль которой закрыта асбестовой пластинкой. Раствор кипятят в течение 30-60 минут, охлаждают и фильтруют. Готовый краситель переливают в склянку с притертой пробкой и хранят в холодильнике неограниченное время.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

Препаровальной иглой извлеките из красителя корешок лука или чеснока, поместите его на предметное стекло в каплю красителя и накройте покровным стеклом, слегка надавив. Кончиком спички или деревянной палочки круговыми движениями (по спирали от центра к периферии) осторожно (!) раздавите корешок, стараясь распределить клетки равномерно в один слой, не смещая покровное стекло. Препарат поместите на предметный столик микроскопа и рассмотрите сначала при малом (с объективом х9), а затем при большом (с объективом х40) увеличении. Отыщите фазы митотического цикла.

ЗАДАНИЕ. Самостоятельно приготовьте несколько давленых препаратов из корешков лука и чеснока, подготовленных и окрашенных накануне.