Лекция по теме « Цитология. Деление клетки»
Слайд 1. - Добрый день дорогие ребята, уважаемые коллеги! Сегодняшнее наше занятие я бы хотела посвятить теме, которая, для подавляющего большинства выпускников, сдающих ЕГЭ, является сложной и не всегда понятной, теме деления клетки, митозу и мейозу.
Слайд 2. При изучении деления клетки, важно четко представлять последовательность фазмитоза и мейоза, события, происходящие во время каждого типа деления, число хромосом и количество ДНК во время каждой фазы, а так же сходства и различия этих процессов.
Темы, которые невозможно качественно знать и понимать, если не до конца усвоены типы деления клетки(клик мышкой)
Циклы развития растений: водорослей, мхов, папоротников, голосеменных, покрытосеменных.
Микроспорогенез
у голосеменных и покрытосеменных растений.
Макроспорогенез
у голосеменных и покрытосеменных растений.
Гаметогенез (
ов
о
-
и сперматогенез) у животных.
3 слайд. Прежде чем мы перейдем к разбору заданий второй части, в которой есть митоз или мейоз, давайте немного повторим теоретическую часть.
Для решения заданий на хромосомный набор необходимо знать наборы хромосом некоторых клеток. Клетки бывают соматические и половые. Соматические клетки образуют ткани и органы растений и животных. Они всегда диплоидны, образуются из зиготы в результате митотического деления.
Половые клетки: яйцеклетки и сперматозоиды, имеют гаплоидный набор, но у растений и животных имеют разный путь образования: у животных - путем мейоза, а у растений – митозом. Т.е. из гаплоидных клеток гаметофита образуются гаметы растений.
4 слайд.
Полностью процесс митоза и мейозы мы с вами сегодня разбирать не будем, очень надеюсь, что большей частью этого материала вы владеете. Поэтому вспомним только основные события, а так же количество хромосом и ДНК.
Сначала разберемся с хромосомным набором в клетках во время митоза.
Митоз начинается в диплоидной клетке, в интерфазе идет предварительное удвоение молекул ДНК, количество хромосом остается таким же. Формула в конце интерфазы - 2п4с.
Такой же набор сохраняется в профазе и метафазе – 2п4с.
В анафазе сначала делятся центромеры и расходятся дочерние(сестринские ) хроматиды, становясь самостоятельными хромосомами. Таким образом, число хромосом и количество ДНК к концу анафазы – 4п4с.
В конце телофазы в результате митоза образуются две дочерние клетки идентичные исходной материнской.
По митозу необходимо запомнить 3 формулы.(щелчок )
Теперь разберем мейоз.(щелчок)
Мейоз начинается в клетках с таким же диплоидным набором хромосом. Интерфаза мейоза аналогична интерфазе митоза – происходит удвоение молекул ДНК. Формула перед мейозом – 2п4с.
В профазе1, метафазе1, анафазе 1 – все хромосомы в одной клетке, поэтому остается 2п4с.
В телофазе 1 клетка делится, отцовские и материнские хромосомы оказываются в разных клетках. Так как хромосомы состоят из двух хроматид, то формула следующая – п2с. Такой же набор сохраняется до анафазы 2.
В профазе 2, метафазе 2 – так же п2с.
В анафазе 2 происходит разделение сестринских хроматид и поэтому набор хромосом увеличивается в два раза. Хромосома, которая лежала на экваторе в метафазе 2 считается одной хромосомой, но как только разделилась центромера и сестринские хроматиды направились к полюсам, они становятся самостоятельными хромосомами. Поэтому особо запоминаем анафазу 2., потому, что набор хромосом увеличивается в два раза и становится, таким образом 2п2с. В конце телофазы образуются гаплоидные клетки с набором хромосом и ДНК –пс.
В мейозе необходимо запомнить 4 формулы.(щелчок)
Анафаза митоза и анафаза 2 мейоза похожи, так как расходятся сестринские хроматиды и набор становится 2п2с.
Вы должны помнить, где идет мейоз (щелчок)
У животных мейоз идет в половых железах: яичниках и семенниках.
У растений мейоз идет там, где образуются споры.
У мхов – в коробочке
У папоротников – в спорангия
х(
сорусах)
У семенных растений – в пыльнике и семязачатке
5 слайд.
Еще необходимо уметь объяснять эти все процессы, потому, что во всех, практически, заданиях, если вы записываете набор хромосом и количество ДНК, от вас требуется объяснение, обоснование.
Необходимо запомнить!
В интерфазе клетка диплоидна, происходит удвоение
ДНК,
поэтому 2п4с.
В
П
1,
М
1, а1 –все хромосомы в одной клетке – поэтому остается 2п4с.
В
Т
1
клетка делится, отцовские и материнские хромосомы в разных клетках, но хромосомы состоят из двух хроматид, поэтому в клетке п2с.
Первое деление мейоза - редукционное
В
П
2
, М
2 – так же п2с.
В
А
2
хроматиды отделяются, становятся
самостоятельными хромосомами
, поэтому число хромосом и
ДНК
равно 2п2с.
В Т
2
– в клетках
пс
.
Теперь перейдем к практической части нашего занятия. Задания на деление клетки: митоз и мейоз может встречаться в первой и во второй части КИМа.
Мы же с вами рассмотрим только вторую часть, а именно: задание 23 АНАЛИЗ ТЕКСТОВОЙ И ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ и задание 27ЗАДАЧА ПО ЦИТОЛОГИИ. ДЕЛЕНИЕ КЛЕТОК
6 слайд. Задания на деление клетки предсказуемы, так как имеют определенный алгоритм. И если этот алгоритм запомнить, то проблем при решении никаких не возникнет.
Задание 1. Какое деление и какая его фаза изображена на рисунке? Укажите набор хромосом(п), число молекул ДНК(с) в тот период.
Ответ обоснуйте.
(щелчок)пояснение.
1) митоз (обоснование – присутствуют гомологичные хромосомы)
2) метафаза — заканчивается формирование веретена деления: хромосомы выстраиваются по экватору клетки, образуется метафазная пластинка
3) набор хромосом и число молекул днк: 2п 4с – в интерфазе в синтетический период: происходит удвоение (репликация, редупликация) днк.
7 слайд.Назовите тип и фазу деления клеток, изображённых на рисунках. Какие процессы они иллюстрируют? К чему приводят эти процессы?
( щелчок)элементы ответа
1) тип и фаза деления: мейоз — профаза1(обоснование – разрушение ядерной оболочки, конъюгация и кроссинговер)
2) процессы: конъюгация, кроссинговер, обмен гомологичными участками хромосом. Взаимный обмен участками между гомологичными (попарными) хромосомами.
3) результат: новая комбинация аллелей генов, следовательно, комбинативная изменчивость
8 слайд .Определите тип и фазу деления исходной диплоидной клетки, изображённой на схеме.
дайте обоснованный ответ.
( щелчок.) Элементы ответа:
1) мейоз (обоснование: на рисунке гаплоидная клетка с набором п 2 с)
2) метафаза мейоза ii
3) на схеме изображен мейоз - метафаза ii мейоза, так хромосомы имеют по две хроматиды, но представлены одной парой (нет гомологичной пары)
На схеме изображена метафаза, так хромосомы выстроены на экваторе клетки в одну линию.
9 слайд .Задание 27. Задача по цитологии. Деление клеток
Яйцеклетки коровы содержат 16 хромосом. Определите число хромосом и молекул днк в мышечных клетках и клетках яичника в интерфазе и в конце телофазы мейоза 2. Из каких исходных клеток и в результате какого деления они возникают? Объясните полученные результаты.
(щелчок)
10 слайд .Укажите число хромосом и количество молекул ДНК в профазе первого и второго мейотического деления клетки. Какое событие происходит с хромосомами в профазе первого деления?
(щелчок) 1. В ПРОФАЗЕ ПЕРВОГО ДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВО ХРОМОСОМ И ДНК ОТВЕЧАЕТ ФОРМУЛЕ 2П4С.(ОБОСНОВАНИЕ: В ИНТЕРФАЗЕ ПЕРЕД ДЕЛЕНИЕМ ПРОИЗОШЛО УДВОЕНИЕ МОЛЕКУЛ ДНК, КОЛИЧЕСТВО ХРОМОСОМ ОСТАЛОСЬ ПРЕЖНИМ)
2. В ПРОФАЗЕ ВТОРОГО ДЕЛЕНИЯ ФОРМУЛА — П2С, ТАК КАК КЛЕТКА ГАПЛОИДНА.(ОБОСНОВАНИЕ: ПЕРВОЕ ДЕЛЕНИЕ МЕЙОЗА – РЕДУКЦИОННОЕ)
3. В ПРОФАЗЕ ПЕРВОГО ДЕЛЕНИЯ ПРОИСХОДЯТ
КОНЪЮГАЦИЯ И КРОССИНГОВЕР ГОМОЛОГИЧНЫХ ХРОМОСОМ.
11 слайд. Для соматической клетки животного характерен диплоидный набор хромосом.
Определите хромосомный набор (n) и число молекул ДНК (с) в ядре клетки при гаметогенезе в метафазе I мейоза и анафазе II мейоза.
Объясните результаты в каждом случае.
(щелчок) СХЕМА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ВКЛЮЧАЕТ:
1) В МЕТАФАЗЕ I МЕЙОЗА НАБОР ХРОМОСОМ – 2п, ЧИСЛО ДНК – 4с
2) В АНАФАЗЕ II МЕЙОЗА НАБОР ХРОМОСОМ – 2п, ЧИСЛО ДНК – 2с
3) ПЕРЕД МЕЙОЗОМ (В КОНЦЕ ИНТЕРФАЗЫ) ПРОИЗОШЛА РЕПЛИКАЦИЯ ДНК, СЛЕДОВАТЕЛЬНО, ВМЕТАФАЗА I МЕЙОЗА ЧИСЛО ДНК УВЕЛИЧЕНО В ДВА РАЗА.
4) ПОСЛЕ ПЕРВОГО РЕДУКЦИОННОГО ДЕЛЕНИЯ МЕЙОЗА В АНАФАЗЕ II МЕЙОЗА К ПОЛЮСАМ РАСХОДЯТСЯ СЕСТРИНСКИЕ ХРОМАТИДЫ (ХРОМОСОМЫ), ПОЭТОМУ ЧИСЛО ХРОМОСОМ РАВНО ЧИСЛУ ДНК.
12 слайд. Данное задание я взяла из сборника 2020 г. Валериана Рохлова, который является руководителем комиссии по разработке КИМ.
Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах одной соматической клетки человека в пресинтетический(G 1) периодаинтерфазы клеточного цикла составляет около 6·10¯9 мг .
Определите, объяснив полученные результаты, чему равна масса всех молекул ДНК в клетке при овогенезе в анафазе I и в анафазе II мейоза.
1) в анафазе мейозаIмасса днк в клетке равна 12· 10¯9 мг ;
2) перед началом мейоза i молекулы днк в процессе репликации удваиваются, и их общая масса становится равной 2· (6·10¯9 )= 12· 10¯9 мг, а в анафазе мейозаIмасса ДНК не изменяется( также равна 12· 10¯9 мг), так как все хромосомы находятся в одной клетке;
3) в анафазе мейоза IIмасса днк в одной клетке равна 6·10¯9 мг;
4) перед началом мейоза II клетка содержит уже гаплоидный набор хромосом(первое деление мейоза – редукционное), но каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид (содержащих каждая по молекуле ДНК), поэтому в анафазе мейоза ii масса ДНК равна (12· 10¯9 ) :2= 6·10¯9 мг
