Работа № 3. Митоз в клетках корешка лука.

Задание № 3:

· изучите препарат, демонстрирующий митоз в клетках корешка лука;

· крупно (!) нарисуйте контуры клеток и затем расположите в них наблюдаемые структуры.

Препарат представляет собой продольный срез корешка лука и имеет коническую форму. В корешке лука активно происходит размножение клеток, поэтому данный объект избран в качестве демонстрации митоза.

Получите изображение на малом увеличении. На микропрепарате при малом увеличении найдите зону деления и этот участок изучите при увеличении х40. Используя рисунок и микрофотографии найдите в клетках стадию интерфазы и различные фазы митотического деления.

ПРЕПАРАТ. Кариокинез в клетках корешка лука.

 

А Б   В Г

А. Профаза, стадия рыхлого клубка. Б. Метафаза, экваториальная пластинка. В. Анафаза. Г. Телофаза.

Интерфаза

Ядро в клетке округлое с четкими границами. В нем видны 1 или 2 ядрышка. Гетерохроматин в виде глыбок заполняет кариоплазму.

Обозначить: 1) ядро; 2) цитоплазма; 3) хроматин.

Профаза

Ядро заметно увеличивается, в нем исчезают ядрышки. В кариоплазме наблюдается образование, напоминающее клубок, составленный из тонких нитей. Эти тонкие нитевидные структуры – хромосомы. В конце профазы оболочка ядра разрушается и хромосомы выходят в цитоплазму.

Обозначить: 1) хромосомы.

Метафаза

Хромосомы приобретают вид сильно изогнутых палочковидных структур. Найдите клетку, где хромосомы лежат в экваториальной плоскости, образуя звезду.

Обозначить: 1) материнская звезда.

Анафаза

В клетке видны две звезды, так как сестринские хромосомы (хроматиды) перемещаются к полюсам клетки.

Хромосомы имеют вид «шпильки»: центромеры направлены к полюсам, а плечи расходятся под углом друг к другу.

Обозначить: 1) дочерние звезды.

Телофаза

У противоположных полюсов клетки видны рыхлые клубки из частично деспирализованных хромосом. В центре клеток начинает формироваться перегородка, которая постепенно делит материнскую клетку на две дочерние.

Обозначить: 1) ядра дочерних клеток.

 

РАБОТА № 4. МЕЙОЗ.

Задание № 4:

· изучите и зарисуйте схемы фаз мейоза;

· запишите основные события, происходящие в каждой фазе мейоза.

ИНТЕРФАЗА I
	В этот период клетка синтезирует органеллы и увеличивается в размерах. Ядрышки хорошо видны. Непосредственно перед клеточным делением ДНК каждой хромосомы реплицируются. Каждая хромосома теперь состоит из двух хроматид, соединенных между собой центромерой. Эти структуры на данной стадии увидеть невозможно.
МЕЙОЗ I
ПРОФАЗА I: Лептонема	Хромосомы спирализуются и становятся видимыми обособленными структурами.
Зигонема	Гомологичные хромосомы приближаются друг к другу и конъюгируют. Эти хромосомы одинаковой длины, их центромеры имеют одинаковое положение, и они содержат одинаковое количество генов, расположенных в одной и той же линейной последовательности. Процесс конъюгации так же называют синапсисом; он может начинаться в нескольких точках хромосом, которые затем соединяются по всей длине (как бы застегиваясь на «молнию»). Пары конъюгировавших гомологичных хромосом называют бивалентами.
Пахинема	Биваленты максимально укорачиваются и утолщаются. Теперь каждая хромосома с центромерой ясно видна. На этой стадии возможен обмен идентичными участками между конъюгировавшими гомологичными хромосомами. Этот процесс называют кроссинговером.
Диплонема	Гомологичные хромосомы, составляющие бивалент, частично отталкиваются друг от друга. Теперь видно, что каждая хромосома состоит из двух хроматид. Гомологичные хромосомы все еще соединены друг с другом в точках, где произошел кроссинговер. Эти точки называют хиазмами (от греч. сhiasma - перекрест).
Диакинез	Гомологичные хромосомы после кроссинговера не расходятся, так как сестринские хроматиды (обеих хромосом) остаются прочно связанными вплоть до анафазы. Хроматиды гомологичных хромосом продолжают отталкиваться и биваленты приобретают определенную конфигурацию в зависимости от числа хиазм. В клетке происходят и другие изменения: миграция центриолей (если они имеются) к полюсам, разрушение ядрышек, образование нитей веретена деления.
МЕТАФАЗА I	Биваленты выстраиваются в экваториальной плоскости, образуя метафазную пластинку. Их центромеры ведут себя как единые структуры, хотя часто выглядят двойными, и организуют прикрепленные к ним нити веретена, каждая из которых направлена только к одному из полюсов. В результате тянущего усилия этих нитей каждый бивалент располагается в области экватора, причем обе его центромеры оказываются на одинаковом расстоянии от него – одна снизу, а другая сверху.
АНАФАЗА I	Имеющиеся у каждого бивалента две центромеры еще не делятся, но сестринские хроматиды уже не примыкают одна к другой. Нити веретена тянут центромеры, каждая из которых связана с двумя хроматидами, к противоположным полюсам веретена. В результате хромосомы разделяются на два гаплоидных набора, попадающих в дочерние клетки.
ТЕЛОФАЗА I	Расхождение гомологичных центромер и связанных с ними хроматид к противоположным полюсам означает завершение первого деления мейоза. Число хромосом в одном наборе стало вдвое меньше, но находящиеся на каждом полюсе хромосомы состоят из двух хроматид. Вследствие кроссинговера при образовании хиазм эти хроматиды генетически неидентичны, при втором делении мейоза им предстоит разойтись. Нити веретена деления обычно исчезают. У животных и у некоторых растений хроматиды деспирализуются, вокруг них на каждом полюсе формируется ядерная мембрана и образовавшееся ядро вступает в интерфазу. Затем начинается деление.
ИНТЕРФАЗА II Эта стадия обычно наблюдается только в животных клетках, продолжительность её варьирует. S-период отсутствует и дальнейшей репликации ДНК не происходит. Процессы, происходящие во втором делении мейоза, по своему механизму сходны с происходящими в митозе. Они включают разделение хроматид в обеих дочерних клетках, получившихся в результате первого деления мейоза.
МЕЙОЗ II ПРОФАЗА II В клетках, у которых выпадает интерфаза II, эта стадия тоже отсутствует. Продолжительность профазы II обратно пропорциональна продолжительности телофазы I. Ядрышки и ядерные мембраны разрушаются, а хроматиды укорачиваются и утолщаются. Центриоли, если они есть, перемещаются к противоположным полюсам клеток; появляются нити веретена. Хроматиды располагаются таким образом, что их длинные оси перпендикулярны оси веретена первого деления мейоза.
МЕТАФАЗА II	При втором делении центромеры ведут себя как двойные структуры. Они организуют нити веретена, направленные к обоим полюсам, и таким образом выстраиваются по экватору веретена.
АНАФАЗА II	Центромеры делятся, и нити веретена растаскивают их к противоположным полюсам. Центромеры тянут за собой отделившиеся друг от друга хроматиды, которые теперь называются хромосомами.
ТЕЛОФАЗА II   а) кариокинез   б) цитокинез	Эта стадия очень сходна с телофазой митоза. Хромосомы деспирализуются, растягиваются и после этого плохо различимы. Нити веретена исчезают, а центриоли реплицируются. Вокруг каждого ядра, которое содержит теперь половинное (гаплоидное) число хромосом исходной родительской клетки, вновь образуется ядерная мембрана. В результате последующего деления цитоплазмы из одной диплоидной родительской клетки получается четыре гаплоидных дочерних.