Вопросики. организация самоподготовки тема 3. Способы размножения клеток. Митоз. Размножение живых организмов
 Скачать 254.72 Kb.
|
|
ТЕМА 4. СПОСОБЫ РАЗМНОЖЕНИЯ КЛЕТОК. МИТОЗ. РАЗМНОЖЕНИЕ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ. МЕЙОЗ Организация самоподготовки: 1. Повторите по учебникам и лекциям следующую информацию: общий план строения клетки, строение и функции клеточного центра, микротрубочек, эндоплазматической сети, ядра, органелл ядра; уровни организации наследственного материала эукариот, митоз, фазы митоза, биологическое значение митоза. 2. Изучите по учебникам разделы : размножение клеток, размножение живых организмов, его формы у одноклеточных и многоклеточных организмов; эволюция половых клеток; строение сперматозоидов и яйцеклеток; спермато- и овогенез, мейоз; опыление; осеменение, оплодотворение, партеногенез, гиногенез, андрогенез; половой диморфизм; гермафродитизм. Способы деления клеток: Митоз Амитоз Мейоз Жизненный цикл клеток – период с момента образования клетки до гибели. Митотический цикл – совокупность процессов происходящих от одного деления клетки до начала следующего его деления. Митотический цикл клетки состоит из интерфазы и митоза. Интерфаза – период подготовки клетки к делению (9/10 митотического цикла). Периоды митотического цикла: Пресинтетический(G1)Рост вновь образованной клетки. Происходит синтез РНК и белков. Длительность его 12-24 часа. В клетке набор хромосом и количество ДНК соответственно 2n2С. Синтетический (S) ДНК редуплицируется, поэтому хромосомы уже состоят из двух хроматид. По завершению S- периода в клетке 2n- хромосом и 4С – ДНК. Синтез РНК и белков продолжается. Продолжительность периода 6-10 часов. Постсинтетический период. Синтез АТФ, РНК, белка. Ядро увеличивается в объеме. Длительность периода 3-4 часа. Митоз – непрямое, сложное полноценное деление клетки. Открыт в растительной клетке в 1874 г. И.Д. Чистяковым, в животной- П.И. Перемежке. Митоз состоит из процессов: кариокинез – деление ядра; цитокинез – деление цитоплазмы Фазы митоза Профаза. Увеличивается вязкость, тургор цитоплазмы, поверхностное натяжение клеточной мембраны. Клетка приобретает сферическую форму. Хромосомы спирализуются и приобретают вид нитей. Ядрышко разрушается. Распадается ядерная оболочка. Центриоли клеточного центра расходятся к полюсам клетки, между ними микротрубочки образуют веретено деления. Метафаза. Хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости клетки (метафазная пластинка).Каждая хромосома продольно расщепляется на две хроматиды (дочерние хромосомы), соединенные в области первичной перетяжки. Нити веретена деления одним концом крепятся к центромере хромосомы, другим к центриоли. Анафаза. Длинные нити веретена деления сокращаются, связь между хроматидами в области центромеры рвется и они перемещаются к полюсам клеток. По завершении движения на полюсах собирается два равноценных полных набора дочерних хромосом (хроматид). Телофаза. Реконструируются интерфазные ядра дочерних клеток. Хромосомы деспирализуются. Образуются ядрышки. Разрушается веретено деления. Ядерные оболочки восстанавливаются. Материнская клетка делится на две дочерние. Происходит цитокинез. В растительной клетке клеточная стенка образуется изнутри путем слияния пузырьков комплекса Гольджи, расширений ЭПС и микротрубочек, а в животной клетке перетяжка образуется снаружи. Биологическое значение митоза В результате митоза из одной материнской клетки образуются две дочерние, имеющие одинаковую наследственную информацию как между собой, так и с материнской клеткой. Факторы, влияющие на митотическую активность клетки. Внутренние: состояние нервной системы, биологически активные вещества, циркулирующие по внутренней среде организма (гормоны, витамины, и др.), суточный ритм, продукты распада тканей (стимулируют митоз).. Внешние: температура, свет , различные излучения и др. Тип ткани. Амитоз - прямое простое, неполноценное деление клетки. Ядро случайно делится путем перетяжки без сложной перестройки наследственного материала. Вслед за ядром делится цитоплазма. Амитоз – неполноценное деление, происходящие вследствие отсутствия механизма закономерного и точного распределения ДНК (прокариоты, злокачественные клетки, некоторые эпителии).
Способы деления клеточных структур (способы эндорепродукции) Политения – образование многонитчатых (политенных) хромосом за счет многократной репликации хромонем (иногда свыше 1000). Политенные хромосомы превышают по размерам в сотни раз обычные. Эндомитоз – увеличение числа хромосом кратное гаплоидному набору. Эндомитоз происходит под ядерной оболочкой и без образования веретена деления. По завершению эндомитоза образуются клетки с полиплоидным набором хромосом 3n, 4n, 5n и др. РАЗМНОЖЕНИЕ Размножение присущие всем живым организмам свойство воспроизведения себе подобных, обеспечивающие непрерывность и преемственность жизни. Различают два способа размножения: бесполый и половой. Бесполое размножение – различные формы размножения организмов, при которых новый организм возникает из соматических клеток одного родителя, как результат генотипы дочерних особей идентичны материнской, способствует быстрому увеличению числа особей и обеспечивает существование вида в неизменяющихся условиях среды. Половое размножение – различные формы размножения организмов, при которых новый организм возникает из специализированных половых клеток или особей, выполняющих эти функции. При половом размножении необходимо, как правило, наличие двух особей. Генотипы дочерних форм отличаются от родительских вследствие комбинативной изменчивости, способствует приспособлению организмов в изменяющихся условиях среды. Гаметогенез – образование половых клеток (гамет). Виды гаметогенеза – сперматогенез и овогенез. Мейоз – особый способ редукционного деления клеток, в результате которого созревают половые клетки (гаметы). Мейоз – стадия созревания гаметогенеза. Мейоз состоит из2-х быстро следующих друг за другом делений: первого мейотического деления (редукционного, уменьшительного) и второго мейотического деления (эквационного, уравнительного). Перед первым мейотическим делением происходит интерфаза, происходит синтез ДНК. Первое мейотическое деление(редукционное) состоит из профазы I, метафазы I, анафазы I, телофазы I. Профаза I – сложная и продолжительная фаза, в которой происходит конъюгация – временное сближение гомологичных хромосом и выстраивание друг относительно друга по всей длине – образование бивалентов (состоит из 2-х хромосом (дочерние хромосомы) или тетрад (четырех хроматид); а также кроссинговер – обмен одинаковыми участками гомологичных хромосом. Метафаза I Биваленты выстраиваются по экватору клетки. Анафаза I Движение гомологичных хромосом к полюсам клетки. Телофаза I Формируются ядра дочерних клеток и происходит цитокинез. По завершению клетки имеют гаплоидный набор хромосом (n), а количествоДНК 2С. Интерфаза II Короткая фаза, во время которой синтеза ДНК не происходит. Второе мейотическое деление (эквационное) состоит из фаз: профазы II, метафазы II, анафазы II,телофазы II. Профаза II Растворяются ядерные оболочки, ядрышки, хромосомы спирализуются, погружаются в цитоплазму, формируется веретено деления. Метафаза II Хромосомы выстраиваются по экватору клетки. Анафаза II Хроматиды направляются к противоположным полюсам клетки. Телофаза II Хроматиды деспирализуются, достраиваются до полной хромосомы. Появляются ядрышки и ядерные оболочки, происходит цитокинез. По завершению мейоза из одной клетки с диплоидным (2n) набором хромосом образуются четыре клетки с гаплоидным (n) набором хромосом и С – ДНК. Биологическое значение мейоза. Благодаря мейозу сохраняется постоянное число хромосом (плоидность) у организмов одного вида. В результате мейоз увеличивается полиморфизм организмов за счет: -случайной комбинации негомологичных хромосом в гаметах; - случайной встречи гамет при оплодотворении; - кроссинговера – обмена гомологичными участками гомологичных хромосом в профазу I мейоза, когда происходит рекомбинация наследственного материала. 3. В результате полиморфизм организмов увеличивается материал для действия естественного отбора и увеличиваются адаптационные возможности организмов в середе обитания.  Рис. 5 Сравнение митоза и мейоза Самоконтроль Подготовка к занятию достаточна, если вы: 1.Можете дать определение понятий: митотический цикл клетки, жизненный цикл клетки, кариокинез, цитокинез, эндомитоз, политения, гетерохроматин, эухроматин. размножение, гонады, гаметы, гаметогенез, сперматогенез, овогенез, опыление, осеменение, оплодотворение, моноспермия, полиспермия, партеногенез, половой диморфизм, гермафродитизм истинный и ложный. 2.Можете дать характеристику: общего плана строения клетки; строения и функций клеточного центра, микротрубочек, эндоплазматической сети, ядра, органеллы ядра (ядрышки, хромосомы); ультраструктуры хромосом; митотического цикла, его периодов (пресинтетический, синтетический, постсинтетический); митоза, фаз митоза (профаза, прометафаза, метафаза, анафаза, телофаза); амитоза. бесполого размножения, его форм (митоз, шизогония, почкование, спорообразование, вегетативное размножение, полиэмбриония); полового размножения, его форм (копуляция, конъюгация, с оплодотворением, без оплодотворения); эволюции половых клеток; сперматогенеза, овогенеза; мейоза (I и II мейотические деления), оплодотворения; искусственного и естественного партеногенеза; андрогенеза, гиногенеза. 3.Можете ответить на вопросы: Какие уровни организации наследственного материала у эукариот? Какие изменения в ядре и цитоплазме происходят в профазу? Что собой представляет митотический аппарат клетки? Сколько хроматид входит в состав хромосомы на стадии метафазы митоза? Каков механизм расхождения дочерних хромосом в анафазе митоза? Какова роль клеточного центра при делении клетки? К какому участку хромосомы прикрепляются нити веретена деления? В какую фазу митоза можно изучить форму хромосом, подсчитать их число? В какую фазу митоза происходит деспирализация хромосом? Как происходит цитокинез в растительной и животной клетке? Чем отличается деление растительной и животной клетки? Какие органеллы клетки принимают участие в формировании веретена деления клетки? Какие факторы влияют на митотическую активность? Каково биологическое значение митоза? Какие периоды митотического цикла вы знаете? В какой период митотического цикла происходит синтез ДНК? Сколько ДНК (С) содержится в соматической клетке в конце синтетического периода интерфазы? Как происходит распределение наследственного материала между дочерними клетками при амитозе? Можно ли считать амитоз полноценным способом размножения клеток эукариот? Ответ объясните. Изменяется ли число хромосом при эндомитозе, политении? Сколько ДНК (С) входит в состав метафазной хромосомы? Сколько хроматид входит в состав хромосомы на стадии метафазы митоза? Что характерно для хромосом на стадии метафазы митоза? Сколько хроматид входит в состав хромосомы на стадии анафазы митоза? В каких тканях митотический цикл клетки совпадает со всем периодом её существования, т.е. с жизненным циклом клетки? В какой период жизненного цикла клетки происходит накопление энергии? Какие процессы характерны для телофазы митоза? В чем отличие телофазы в клетках растений и животных? Какая из фаз митоза является самой непродолжительной? Какой процесс обязателен между двумя митотическими делениями? В каких тканях организма человека может происходить амитотическое деление клеток? Каковы особенности политенных хромосом? В клетках каких органов человека может встречаться эндомитоз? В какой период жизненного цикла клетки происходит накопление РНК и белков? Какой способ деления клеток типичен в случае, когда из оплодотворенной яйцеклетки развивается целостный организм? Какой способ деления клеток типичен в случае, когда формируются высокоспециализированные ткани, такие как поперечно-полосатая мускулатура, хрящевая ткань, костная ткань и т.д.? Сколько репликаций ДНК приходится на один цикл митоза? Какие особенности отличают строение яйцеклетки и сперматозоида? Каковы типы яйцеклеток по количеству и распределению лецитина (алецительный, изолецитальные, телолецитальные, центролецитальные)? Каково биологическое значение мейоза? Какие периоды гаметогенеза выделяют? Как называются клетки в периодах размножения, роста, созревания, формирования при спермато- и овогенезе? Какие биологические процессы происходят в каждый период гаметогенеза? Какие основные характеристики гаметогенеза можно выделить? В течение какого времени происходит развитие сперматогониев до стадии сперматозоидов у мужчин? Суть стадии формирования в гаметогенезе? Как называется обмен гомологичными участками хромосом при мейозе? В какую фазу мейоза происходит кроссинговер? Что такое синаптонемный комплекс? Что такое хиазма? Сколько хиазм в норме образуется у человека в метафазе I мейотического деления? Сколько репликаций ДНК приходится на 2 цикла деления мейоза? Происходит ли репликация ДНК в интерфазу II мейоза? Какова сущность овогенеза? Какой набор хромосом (n) и ДНК (С) имеют клетки, образующиеся в результате двух делений мейоза? Как называется клетка, образующаяся при слиянии гамет? В какую фазу мейоза к полюсам клетки расходятся хроматиды? Какие стадии выделяют в профазе I мейоза? Чем они характеризуются? Какой набор хромосом (n) и сколько ДНК(С) содержится в клетках в анафазе I и анафазе II мейоза? Сколько сперматозоидов образуется из одного сперматоцита первого порядка в процессе сперматогенеза? Сколько яйцеклеток и полярных телец образуется из одной оогонии в процессе овогенеза? В какую фазу мейоза происходит конъюгация гомологичных хромосом? Какое деление мейоза (I или II) называется редукционным, эквационным? Какие клетки (диплоидные или гаплоидные) образуются в результате мейоза? Какое это имеет значение? Какие процессы лежат в основе генетического разнообразия организмов? Каково биологическое значение полового размножения? В чем отличие метафазы редукционного и эквационного деления? В чем отличие анафазы первого и второго делений мейоза? В какое деление мейоза происходит уменьшение числа хромосом? В чем отличие истинного гермафродитизма от ложного? Назовите отличия сперматогенеза и овогенеза. К какому типу яйцеклеток по количеству и распределению лецитина относится яйцеклетка лягушки? Перечислите оболочки яйцеклетки лягушки. Какие вещества находятся в акросомах сперматозоидов? Их назначение? Какие виды оболочек яйцеклеток вы знаете? Особенности их строения. В какой стадии и фазе мейоза находятся ооциты Iпорядка у девочек в момент рождения? Какими особенностями овогенеза может быть обусловлен высокий риск рождения ребенка с синдромом Дауна у немолодой матери? |
