Интерфаза
ИНТЕРФАЗА-период подготовки
клетки к делению, она включает следующие периоды:
Пресинтетический период (G1) - синтез РНК, формирование рибосом, синтез АТФ, белков, формирование одномембранных органоидов.
Синтетический период (S) - удвоение ДНК (хромосомы состоят из 2-х хроматид), синтез белков.
Постсинтетический период (G2) - синтез АТФ, удвоение массы цитоплазмы, увеличение объёма ядра.
Слайд 4
Мейоз - редукционное деление клеток
Мейоз состоит из двух
последовательных делений – мейоза 1 и мейоза 2. Удвоение
ДНК происходит только перед мейозом 1, а между делениями отсутствует интерфаза.
При первом делении расходятся гомологичные хромосомы и их число уменьшается вдвое, а во втором – хроматиды и образуются зрелые гаметы.
Слайд 5
Демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам
клетки, формирование нитей веретена деления, “исчезновение” ядрышек, конденсация двухроматидных
хромосом, конъюгация гомологичных хромосом и кроссинговер.
Слайд 6
Выстраивание бивалентов в экваториальной плоскости клетки, прикрепление нитей
веретена деления одним концом к центриолям, другим – к
центромерам хромосом.
Слайд 7
Случайное независимое расхождение двухроматидных хромосом к противоположным полюсам
клетки (из каждой пары гомологичных хромосом одна хромосома отходит
к одному полюсу, другая – к другому), перекомбинация хромосом.
Слайд 8
Образование ядерных мембран вокруг групп двухроматидных хромосом, деление
цитоплазмы.
Слайд 9
Второе мейотическое деление идет по типу митоза. В
анафазе 2 к полюсам расходятся хроматиды, которые и становятся
дочерними хромосомами. Из каждой исходной клетки в результате мейоза образуется четыре клетки с гаплоидным набором хромосом.
Слайд 10
Мейоз 2
Профаза 2
1n2c
Демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к
разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления.
Метафаза 2
1n2c
Выстраивание двухроматидных
хромосом в экваториальной плоскости клетки (метафазная пластинка), прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим – к центромерам хромосом.
Анафаза 2
2n2c
Деление двухроматидных хромосом на хроматиды и расхождение этих сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки (при этом хроматиды становятся самостоятельными однохроматидными хромосомами), перекомбинация хромосом.
Телофаза 2
в обеих клетках по 1n1c
Всего
4 по 1n1c
Деконденсация хромосом, образование вокруг каждой группы хромосом ядерных мембран, распад нитей веретена деления, появление ядрышка, деление цитоплазмы (цитотомия) с образованием двух, а в итоге обоих мейотических делений – четырех гаплоидных клеток.
Слайд 11
Значение мейоза
Происходит поддержание числа хромосом из поколения в
поколение. Зрелые гаметы получают гаплоидное число (n) хромосом, а
при оплодотворении восстанавливается характерное для данного вида диплоидное число хромосом.
Образуется большое количество новых комбинаций генов при кроссинговере и слиянии гамет (комбинативная изменчивость), что дает новый материал для эволюции (потомки отличаются от родителей).
Слайд 12
Перед мейозом в интерфазе происходит удвоение ДНК, поэтому
число хромосом 2n, число ДНК – 4с
В
профазе, метафазеI, анафазеI – 2n4с, так как никаких изменений с хромосомами не происходит
В телофазеI – 1n2с, так как после расхождения гомологичных хромосом в клетках остается гаплоидный набор, но хромосомы двухроматидные
Особое внимание обратить на анафазу II, так как после расхождения хроматид число хромосом увеличивается в 2 раза (хроматиды становятся самостоятельными хромосомами) 2n 2с
в телофазеII – 1n1с (в клетках остаются однохроматидные хромосомы)
Слайд 14
Биологическое значение мейоза:
благодаря мейозу происходит редукция числа
хромосом. Из одной диплоидной клетки образуется 4 гаплоидных.
образуются генетически
различные клетки (в том числе гаметы), т. к. в процессе мейоза трижды происходит перекомбинация генетического материала:
1) за счёт кроссинговера;
2) за счёт случайного и независимого расхождения гомологичных хромосом;
3) за счёт случайного и независимого расхождения кроссоверных хроматид.
Первое и второе деление мейоза складываются из тех же фаз, что и митоз, но сущность изменений в наследственном аппарате другая.
Слайд 15
Хромосомный набор соматических клеток цветкового растения равен 28.
Определите хромосомный набор и
число молекул ДНК в клетках
семязачатка перед началом мейоза,
в метафазе мейоза I и метафазе мейоза II.
Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменения числа ДНК и хромосом.
Слайд 16
Ответ1
Перед началом мейоза количество ДНК – 56,
так как оно удвоилось, а число хромосом не изменилось
– их 28.
В метафазе мейоза I количество ДНК – 56, число хромосом – 28, гомологичные хромосомы попарно располагаются над и под плоскостью экватора, веретено деления сформировано.
В метафазе мейоза II количество ДНК – 28, хромосом – 14, так как после редукционного деления мейоза I число хромосом и ДНК уменьшилось в 2 раза, хромосомы располагаются в плоскости экватора, веретено деления сформировано.
Слайд 17
Задача 2
Соматические клетки дрозофилы содержат 8 хромосом. Как
изменится число хромосом и молекул ДНК в ядре при
гаметогенезе перед началом деления и в конце телофазы мейоза I? Объясните результаты в каждом случае.
Слайд 18
Ответ 2
Перед делением в период интерфазы происходит репликация
ДНК, следовательно число хромосом остается прежним и равно 8,
молекул ДНК – 16
В конце телофазы мейоза I образуются гаплоидные клетки , в которых хромосомы содержат 2 хроматиды, следовательно число хромосом уменьшается вдвое и составит 4, молекул ДНК – 8
Слайд 19
Задача 3
У крупного рогатого скота в соматических клетках
60 хромосом. Каково будет число хромосом и молекул ДНК
в клетках семенников в интерфазе перед началом деления и после деления мейоза I?
Слайд 20
Ответ 3
В интерфазе перед началом деления: хромосом –
60, молекул ДНК – 120; после мейоза I: хромосом
– 30, ДНК – 60.
Перед началом деления молекулы ДНК удваиваются, их число увеличивается, а число хромосом не изменяется – 60, каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид.
Мейоз I – редукционное деление, поэтому число хромосом и молекул ДНК уменьшается в 2 раза.
Слайд 21
Задача 4
Хромосомный набор соматических клеток картофеля равен
48. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в
клетках при мейозе в профазе мейоза I и метафазе мейоза II. Объясните все полученные результаты.
Слайд 22
Ответ 4
В профазе мейоза I в клетке двойной
набор двойных хромосом, 2n4c – 48 хромосом, 96 молекул
ДНК. В первом делении мейоза расходятся двойные хромосомы, поэтому по окончании первого деления мейоза в каждой из двух клеток получается по одинарному набору двойных хромосом (n2c). В метафазе мейоза II они выстроятся на метафазной пластинке, но еще не разделятся, будет 24 хромосомы, 48 молекул ДНК
Слайд 23
Задача 5
Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28.
Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в одной
из клеток семязачатка перед началом мейоза, в анафазе мейоза I и анафазе мейоза II. Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом.
Слайд 24
Ответ 5
перед началом мейоза число молекул ДНК
– 56, так как они удваиваются, а число хромосом
не изменяется – их 28;
в анафазе мейоза I число молекул ДНК 56, число хромосом – 28, к полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы;
в анафазе мейоза II число хромосом – 28, к полюсам клетки расходятся сестринские хроматиды и становятся самостоятельными хромосомами (но все они в одной клетке), число молекул ДНК – 28, после первого деления удвоения ДНК не происходит, поэтому число ДНК уменьшилось в 2 раза.
Слайд 25
Задача 6
Какой хромосомный набор характерен для клеток зародыша
и эндосперма семени, листьев цветкового растения. Объясните результат в
каждом случае.
Слайд 26
Ответ 6
в клетках зародыша семени диплоидный набор хромосом
– 2n, так как зародыш развивается из зиготы –
оплодотворённой яйцеклетки;
в клетках эндосперма семени триплоидный набор хромосом – 3n, так как образуется при слиянии двух ядер центральной клетки семязачатка (2n) и одного спермия (n);
клетки листьев цветкового растения имеют диплоидный набор хромосом – 2n, так как взрослое растение развивается из зародыша.
Слайд 27
Задача 7 с ответом
Какой хромосомный набор характерен для
клеток пыльцевого зерна и спермиев сосны? Объясните, из каких
исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.
Клетки пыльцевого зерна сосны и спермии имеют гаплоидный набор хромосом – n.
Клетки пыльцевого зерна сосны развиваются из гаплоидных спор МИТОЗОМ.
Спермии сосны развиваются из пыльцевого зерна (генеративной клетки) МИТОЗОМ.
Слайд 28
Задача 8
Общая масса всех молекул ДНК в 46
хромосомах одной соматической клетки человека составляет около 6 •10-9мг.
Определите, чему равна масса всех молекул ДНК в сперматозоиде и соматической клетке перед началом митотического деления и после его окончания. Ответ поясните.
Слайд 29
Ответ 8
Перед началом деления в исходной клетке количество
ДНК удваивается и масса равна 12 •10-9мг
После окончания
деления в соматической клетке количество ДНК остается таким же, как и в исходной клетке и составляет 6 •10-9мг
В половых клетках 23 хромосомы, в два раза меньше, чем в соматических клетках. Следовательно масса ДНК в сперматозоиде составляет 3 •10-9мг
Слайд 30
Задача 9
Какой хромосомный набор характерен для клеток
пыльцевого зерна и спермиев сосны? Объясните, из каких исходных
клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.
Слайд 31
Ответ 9
В мужских шишках сосны развиваются пыльцевые мешки,
внутри которых путем мейоза образуются микроспоры (пыльцевые зерна), имеющие
гаплоидный набор хромосом
Микроспора прорастает в мужской гаметофит, состоящий из двух клеток – вегетативной и генеративной. Генеративная клетка делится с образованием двух спермиев, имеющих гаплоидный набор хромосом