1 курс / Биология / [Методические указания] по биологии №1

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

Обязательные источники информации

1.Медична біологія / За ред. В.П. Пішака, Ю.І. Бажори. Підручник.- Вінниця:

НОВА КНИГА, 2004.- С. 128 -132, 136-140; 2009.- С.117-127,137-141.

2.Конспект лекций.

Дополнительная литература

1.Медична біологія: Посібник з практичних занять / О.В. Романенко, М.Г.

Кравчук, В.М. Грінкевич та ін. – К.: Здоров’я, 2005. – С. 49 – 59.

ОРИЕНТИРОВОЧНАЯ ОСНОВА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Инструкции по проведению практических работ

Работа 1. Схема жизненного цикла клеток.

Используя граф логической структуры темы, учебные таблицы и рис. 1.

зарисуйте в протоколы занятий схему жизненного цикла клеток. Для каждого из периодов жизненного цикла укажите в квадратах с вопросами число хромосом и количество ДНК, основные процессы жизнедеятельности клетки,

происходящие в данном периоде их жизненного цикла. У постоянно делящихся клеток (например, стволовых) жизненный цикл совпадает с

митотическим циклом (рис. 1).

Рис. 1. Схема клеточного цикла

Фазы деления к-ки

?

М

G

КЛЕТОЧНЫЙ ЦИКЛ G

S

?

?

51

Работа 2. Виды деления клеток:

а) митоз в бластомерах аскариды

Митоз, или непрямое деление — это часть жизненного цикла клетки,

которая включает четыре фазы: профазу, метафазу, анафазу, телофазу.

Митоз происходит по следующей схеме:

Схематически митоз в бластомерах аскариды изображен на рис. 2.

Рассмотрите под микроскопом микропрепарат митоза в бластомерах аскариды. Передвигая препарат, найдите клетки с фазами митоза (про-, мета-,

ана- и телофазы). Обратите внимание на морфологические особенности клеток на различных этапах митотического цикла. Зарисуйте клетки, находящиеся на стадии интерфазы и в различные периоды митоза (одну или две стадии).

Сделайте обозначения к рисункам: 1 – фаза жизненного цикла; 2 – количество хромосом и ДНК.

В выводе укажите, какое биологическое значение имеет митоз.

52

Рис. 2. Схема митоза в бластомерах аскариды

	ИНТЕРФАЗА (G2)	ПРОФАЗА		МЕТАФАЗА
		Расхожден		МЕТАФАЗА
	Центриол			Кинетохо
		ие

Хроматид

АНАФАЗА

ТЕЛОФАЗА

ИНТЕРФАЗА(G1)

Цитокине

б) амитоз в животных клетках.

Амитоз (или прямое деление клетки). В большинстве случаев амитоз наблюдается в клетках со сниженной митотической активностью: это стареющие или патологически измененные клетки, часто обреченные на гибель

(клетки зародышевых оболочек млекопитающих, опухолевые клетки и др.).

Рассмотрите под микроскопом микропрепараты амитоза в

животных клетках. Используя граф логической структуры темы и учебные таблицы, сравните прямое и непрямое деление клеток, учитывая, что при прямом делении клеток ядро находится в интерфазном состоянии. Компак-

тизация хромосом не происходит, в ядрах клеток видны хроматиновые нити.

В выводе укажите отличия амитоза и митоза, а также биологическое значение амитоза.

53

в) мейоз.

Мейоз (или редукционное деление клетки) – форма деления ядра,

сопровождающаяся уменьшением числа хромосом в два раза (с диплоидного

2n до гаплоидного n). Мейоз состоит из двух последовательных клеточных делений. В первом делении происходит уменьшение числа хромосом в два раза, поэтому его называют редукционным (уменьшительным). Во втором делении число хромосом не изменяется, его называют эквационным

(уравнивающим). Как и перед митозом, в родительской клетке происходит однократная репликация ДНК, за которой следует два цикла клеточных делений: первое деление мейоза (мейоз I) и второе деление мейоза (мейоз II).

Зарисуйте в протоколах схему, приведенную ниже, и заполните ее.

Укажите количество ДНК и количество хромосом в клетках в конце интерфазы, а также по завершению первого и второго делений мейоза.

?

?

?

?

?

?

?

После первого деления мейоза наступает интеркинез – короткий промежуток между двумя мейотическими делениями. Интеркинез отличается от интерфазы тем, что не происходит репликации ДНК. В результате мейоза из одной материнской клетки с диплоидным набором хромосом (2n4c)

образуется 4 клетки с гаплоидным набором каждая (1n1с).

Используя граф логической структуры темы, учебные таблицы и рис. 3., заполните табл.1. В выводе укажите биологическое значение

мейоза.

54

Рис. 3. Схема мейоза
				М Е Й О З	I
ИНТЕРФАЗА	ПРОФАЗА I			МЕТАФАЗА I		АНАФАЗА I	ТЕЛОФАЗА I
Клеточный центр				Центромера		Сестринские
						хроматиды сцеплены
Сестринские		Хиазмы
					Метафазная
хроматиды		Микротру-
		бочки			пластинка

	Хроматин	Ядерная	Тетрады	Микротрубочки	Гомологичные
		оболочка		прикреплены к	хромосомы	Цитокинез
				кинетохору	разошлись

Лептонема

Ядерная мембрана

Происходит

конденсация

хромосом

Телофаза М I

Гаплоидные клетки; хромосомы двухроматидные

ПРОФАЗА МЕЙОЗА I

Диктиотена

Зигонема Пахинема ДиплонемаДиакинез

Хиазма	Фрагментация ядерной
	мембраны

Формирование

бивалентов

Формирование синаптического комплекса

Начинается		Синаптонемальный		Синаптонемальный
конъюгация		комплекс;		комплекс исчезает;		Бивалент готов к
(	)	происходит кроссинговер		образуются хиазмы		метафазе
			М Е Й О З	II
ПРОФАЗА II		МЕТАФАЗА II		АНАФАЗА II		ТЕЛОФАЗА II

	Борозда деления	Гаплоидные
		клетки
	Расхождение сестринских
	хроматид

Второе деление мейоза проходит по типу митоза	55

Таблица 1. Характерные особенности профазы мейоза 1

Признаки

Стадии профазы мейоза 1

?

?

?

?

?

Конденсация хромосом

Конъюгация хромосом

Образование бивалентов

Начало кроссинговера

Образование хиазм

Фрагментация ядерной оболочки

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ДОСТИЖЕНИЯ КОНКРЕТНЫХ ЦЕЛЕЙ

ОБУЧЕНИЯ

1. Эритроцит является высокоспе-

2.

С

помощью

биохимического

циализированной клеткой. Жиз-

анализа установлено, что в клетке

ненный цикл такой клетки

идет интенсивный синтез белков.

может завершиться:

Это характерно для:

A. Делением на 2 дочерние;

A.

Анафазы мейоза 2;

B. Гибелью;

B.

S-периода интерфазы;

C. Слиянием с другой клеткой;

C.

G1-периода интерфазы;

D. Не заканчивается никогда;

D.

Метафазы митоза;

E. Делением на 4 дочерние.

E.

Профазы мейоза 1.

3. В одну из стадий профазы 1

4.

Гомологичные двухроматидные

происходит кроссинговер. Эта

хромосомы расходятся к противо-

стадия:

положным полюсам клетки во

A. Лептотема;

время:

B. Зиготема;

A.

Профазы мейоза 1;

C. Пахитема;

B.

Анафазы мейоза 1;

D. Диплотема;

C.

Анафазы мейоза 2;

E. Диакинез.

D.

Профазы мейоза 2;

E. Анафазы мейоза 1 и мейоза 2.

56

5.	Изучается делящаяся клетка, в		6.	У нормальной женщины теоре-
	которой хромосомы хромосомы			тически возможное количество
	находятся на экваторе. Это			генетических типов гамет по приз-
	характерно для:			наку перекомбинации отцовских и
	A. Синтетического периода			материнских хромосом может
		интерфазы;		быть:
	B.	Цитокинеза;		A.	223;
	C.	Телофазы митоза;		B.	246;
	D.	Метафазы митоза;		C.	222;
	E.	Профазы митоза.		D.	224;
				E.	248.
7.	Клетки соединительной ткани		8.	Генетическая		формула	для
	человека относятся к обновля-			анафазы митоза – 4n4с. Это
	ющемуся клеточному комплексу			происходит в результате:
	и образуются в результате:			A. Слияния сестринских
	A.	Эндомитоза;			хроматид;
	B.	Шизогонии;		B. Образования тетрад;
	C.	Митоза;		C. Репликации ДНК;
	D.	Мейоза;		D. Расхождения однохроматидных
	E.	Амитоза.			хромосом;
				E. Кроссинговера.
9. Клетка находится на стадии ме-			10. Митоз имеет			важное биологи-
	тафазы мейоза 2. Она содержит:			ческое значение, которое заклюю-
	A. Гаплоидный набор двухрома-			чается в:
	тидных хромосом;			A. Равномерном распределении
	B. Диплоидный набор двухрома-				хромосом между дочерними
	тидных хромосом;				клетками;
	C. Гаплоидный набор однохрома-			B. Редукции количества хромосом;
	тидных хромосом;			C. Увеличении количества
	D. Диплоидный набор однохрома-				хромосом;
	тидных хромосом;			D. Образовании гаплоидныхклеток;
	E. Тетраплоидный набор однохро-			E. Рекомбинации генетического
	матидных хромосом.				материала.

57

Варианты тестовых заданий для итогового контроля Вы получите у

преподавателя.

КРАТКИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАБОТЕ

на практическом занятии по теме «ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ КЛЕТОК.

ДЕЛЕНИЕ КЛЕТОК. МИТОЗ. МЕЙОЗ» Для эффективной работы на практическом занятии ознакомьтесь с его

основными этапами и методикой проведения занятия, изложенными ниже.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЯ

1.Актуализация (мотивация) темы занятия.

2.Изучение графа логической структуры темы и инструкции по выполнению практических работ.

3.Самостоятельное выполнение практических работ и оформление протоколов под контролем и при консультативной помощи преподавателя.

4.Анализ выполненной работы и коррекция самостоятельной работы студента.

5.Коррекция протоколов занятий преподавателем и работа по устранению замечаний.

6.Итоговый тестовый контроль для проверки усвоения конечных целей обучения.

58

ЗАНЯТИЕ № 6

ТЕМА: ХРОМОСОМНЫЕ МУТАЦИИ В ХОДЕ КЛЕТОЧНОГО ЦИКЛА

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Мутации у человека возникают постоянно, как в процессе обычных физиологических функций, так и вследствие отрицательного воздействия разнообразных факторов среды, что неизбежно приводит к генным или

хромосомным мутациям: изменениям структуры хромосом (хромосомным аберрациям) или изменениям числа хромосом (геномным мутациям).

Мутации, возникающие в соматических клетках (патология митоза),

снижают жизнеспособность клеток и сокращают продолжительность жизни.

Мутации, возникающие в гаметах (нарушение мейоза), приводят к гибели зигот или проявляются в будущих поколениях в виде хромосомных болезней.

Материал, изучаемый в этой теме, необходим для усвоения курса медицинской генетики, педиатрии, акушерства, гинекологии, психиатрии,

невропатологии с последующим использованием его в практике врачей любой специальности, где будут встречаться больные с наследственной патологией.

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

ОБЩАЯ ЦЕЛЬ. Уметь:

распознавать и характеризовать хромосомные мутации с учетом способа деления клеток.

КОНКРЕТНЫЕ ЦЕЛИ:

1.Распознавать мутации по способу деления и видам клеток.

2.Анализировать механизмы различных мутационных изменений.

3.Классифицировать мутации по уровню организации наследственного материала.

59

4.Интерпретировать характер изменения наследственного материала

(аберрации, гетероплоидии).

5.Оценивать генетические последствия мутаций на клеточном уровне.

СОДЕРЖАНИЕ ОБУЧЕНИЯ

Теоретические вопросы, на основании которых возможно выполнение

целевых видов профессиональной деятельности

1.В каких клетках и при каких видах деления возникают хромосомные мутации?

2.Как классифицируют хромосомные мутации?

3.В какие периоды клеточного цикла происходит фрагментация хромосом?

4.Как возникает хромосомный дисбаланс?

5.Дать характеристику хромосомных аберраций.

6.Что такое геномные мутации, к каким изменениям наследственного материала они приводят?

7.В результате чего возникают полиплоидии и гетероплоидии?

8.К чему приводят внутрихромосомные и межхромосомные перестройки?

9.Какие генетические последствия вызывают хромосомные аберрации?

10.Как влияют хромосомные мутации на жизнедеятельность клеток и организма?

Для усвоения теоретических вопросов Вам не обходимо ознакомиться с графом логической структуры темы и информацией, заключѐнной в литературных источниках и конспекте лекций.

60