Дашков Максим Леонідович, репетитор з біології у Мінську
Якісна підготовка до централізованого тестування, до вступу до ліцею
Поділитися з друзями
Головне меню
Для учнів та вчителів
Консультація репетитора
Пошук по сайту
1. Які способи поділу характерні для клітин еукаріотів? Для прокаріотичних клітин?
Мітоз, амітоз, простий бінарний поділ, мейоз.
Для клітин еукаріотів характерні такі способи розподілу: мітоз, амітоз, мейоз.
Для прокаріотів характерний простий бінарний поділ.
2. Що є простим бінарним поділом?
Просте бінарне поділ характерне лише для клітин прокаріотів. Бактеріальні клітини містять одну хромосому – кільцеву молекулу ДНК. Перед поділом клітини відбувається реплікація та утворюються дві однакові молекули ДНК, кожна з них прикріплена до цитоплазматичної мембрани. Під час поділу плазмалема вростає між двома молекулами ДНК в такий спосіб, що у результаті поділяє клітину надвоє. У кожній клітині, що утворилася, виявляється по одній ідентичній молекулі ДНК.
3. Що таке мітоз? Охарактеризуйте фази мітозу.
Мітоз - основний спосіб поділу еукаріотичних клітин, в результаті якого з однієї материнської клітини утворюються дві дочірні з таким же набором хромосом. Для зручності мітоз поділяють на чотири фази:
● Профаза. У клітині збільшується обсяг ядра, починає спіралізуватися хроматин, у результаті формуються хромосоми. Кожна хромосома складається з двох сестринських хроматид, з'єднаних в області центроміру (диплоїдної клітини – набір 2n4c). Розчиняються ядерця, розпадається ядерна оболонка. Хромосоми виявляються вгіалоплазмі і розташовуються в ній безладно (хаотично). Центріолі попарно розходяться до полюсів клітини, де ініціюють утворення мікротрубочок веретена поділу. Частина ниток веретена поділу йде від полюса до полюса, інші нитки прикріплюються до центромірів хромосом і сприяють їхньому переміщенню в екваторіальну площину клітини. У клітинах більшості рослин центріолі відсутні. І тут центрами освіти микротрубочек веретена поділу є спеціальні структури, які з дрібних вакуолей.
● Метафаза. Завершується формування веретена поділу. Хромосоми досягають максимальної спіралізації та розташовуються впорядковано в екваторіальній площині клітини. Утворюється так звана метафазна пластинка, що складається з двороматидних хромосом.
● Анафаза. Нитки веретена поділу коротшають, у результаті сестринські хроматиди кожної хромосоми відокремлюються друг від друга і розтягуються до протилежних полюсів клітини. З цього моменту хроматиди, що розійшлися, називаються дочірніми хромосомами. У полюсів клітини виявляється однаковий генетичний матеріал (у кожного полюса – 2n2c).
● Телофаза. Дочірні хромосоми деспіралізуються (розкручуються) біля полюсів клітини з утворенням хроматину. Навколо ядерного матеріалу кожного полюса формуються ядерні оболонки. У двох ядрах, що утворилися, виникають ядерця. Нитки веретена поділу руйнуються. У цьому розподіл ядра закінчується, і починається поділ клітини надвоє. У клітин тварин в екваторіальній площині виникає кільцева перетяжка, яка поглиблюється доти, доки не відбудеться поділ двох дочірніх клітин. Клітини рослин що неспроможні ділитися перетяжкою, т.к. мають тверду клітинну стінку. В екваторіальній площині рослинної клітини з вмісту бульбашок комплексу Гольджіутворюється так звана серединна платівка, яка розділяє дві дочірні клітини.
4. Завдяки чому дочірні клітини внаслідок мітозу отримують ідентичну спадкову інформацію? У чому полягає біологічне значення мітозу?
У метафазі в екваторіальній площині клітини є двороматидні хромосоми. Молекули ДНК у складі сестринських хроматид ідентичні одне одному, т.к. утворилися в результаті реплікації вихідної материнської молекули ДНК (це сталося в S-періоді інтерфази, що передує мітозу).
В анафазі за допомогою ниток веретена поділу сестринські хроматиди кожної хромосоми відокремлюються один від одного і розтягуються до протилежних полюсів клітини. Таким чином, два полюси клітини мають однаковий генетичний матеріал (2n2c у кожного полюса), який після завершення мітозу стає генетичним матеріалом двох дочірніх клітин.
Біологічне значення мітозу полягає в тому, що він забезпечує передачу спадкових ознак та властивостей у ряді поколінь клітин. Це необхідне нормального розвитку багатоклітинного організму. Завдяки точному та рівномірному розподілу хромосом при мітозі всі клітини організму генетично ідентичні. Мітоз обумовлює зростання та розвиток організмів, відновлення пошкоджених тканин та органів (регенерацію). Мітотичний поділ клітин лежить в основі безстатевого розмноження багатьох організмів.
5. Кількість хромосом - n, хроматид - с. Яким буде співвідношення n і для соматичних клітин людини в наступних періодах інтерфази і мітозу. Встановіть відповідність:
1) G1-період
2) G2-період
3) Профаза
4) Метафаза
5) У кожного полюса клітини в кінці анафази
6) Вкожній дочірній клітині наприкінці телофази
А) n = 23, c = 23
Б) n = 23, c = 46
В) n = 46, c = 46
Г) n = 46, c = 92
1) У G1-періоді кожна хромосома складається з однієї хроматиди, тобто. соматичні клітини містять набір 2n2с, що для людини становить 46 хромосом, 46 хроматид.
2) У G2-періоді кожна хромосома і двох хроматид, тобто. соматичні клітини містять набір 2n4с (46 хромосом, 92 хроматиди).
3) У профазі мітозу набір хромосом та хроматид – 2n4c, (46 хромосом, 92 хроматиди).
4) У метафазі мітозу набір хромосом та хроматид – 2n4c (46 хромосом, 92 хроматиди).
5) Наприкінці анафази мітозу внаслідок відділення сестринських хроматид один від одного та їх розбіжності до протилежних полюсів клітини, у кожного полюса виявляється набір 2n2с (46 хромосом, 46 хроматид).
6) Наприкінці телофази мітозу формуються дві дочірні клітини, кожна містить набір 2n2c (46 хромосом, 46 хроматид).
Відповідь: 1 - В, 2 - Р, 3 - Р, 4 - Р, 5 - В, 6 - Ст.
6. Чим амітоз відрізняється від мітозу? Як ви вважаєте, чому амітоз називають прямим розподілом клітини, а мітоз — непрямим?
На відміну від мітозу при амітозі:
● Відбувається поділ ядра перетяжкою без спіралізації хроматину та утворення веретена поділу, відсутні всі чотири фази, характерні для мітозу.
● Спадковий матеріал розподіляється між дочірніми ядрами нерівномірно, випадково.
● Часто спостерігається лише розподіл ядра без подальшого поділу клітини на дві дочірні. У цьому випадку виникають двоядерні та навіть багатоядерні клітини.
● Дочірні клітини виявляються нездатними пройти нормальний клітинний цикл і в результаті поділитися шляхом мітозу.
●Витрачається менше енергії.
Мітоз називають непрямим розподілом, т.к. в порівнянні з амітозом він є досить складним і точним процесом, що складається з чотирьох фаз і вимагає попередньої підготовки (реплікації, подвоєння центріолей, запасання енергії, синтезу спеціальних білків і т.д.). При прямому (тобто простому, примітивному) розподілі – амітозі ядро клітини без будь-якої спеціальної підготовки швидко ділиться перетяжкою, і спадковий матеріал випадково розподіляється між дочірніми ядрами.
7. У ядрі клітини, що не ділиться, спадковий матеріал (ДНК) знаходиться у вигляді аморфної розосередженої речовини - хроматину. Перед розподілом хроматин спіралізується і утворює компактні структури - хромосоми, а після поділу повертається у вихідний стан. Навіщо клітини здійснюють такі складні видозміни свого спадкового матеріалу?
ДНК у складі аморфного та розосередженого хроматину при розподілі було б неможливо точно та рівномірно розподілити між дочірніми клітинами (саме така картина і спостерігається при амітозі – спадковий матеріал розподіляється нерівномірно, випадковим чином).
З іншого боку, якби клітинна ДНК завжди знаходилася в компактизованому стані (тобто у складі спіралізованих хромосом), з неї було б неможливо зчитувати всю необхідну інформацію.
Тому клітина на початку розподілу переводить ДНК у максимально компактний стан, а після завершення розподілу повертає у вихідне, зручне для зчитування.
8*. Встановлено, що у денних тварин максимальна мітотична активність клітин спостерігається увечері, а мінімальна – вдень. У тварин, які ведуть нічний спосіб життя, клітини найінтенсивніше діляться вранці, уночі ж мітотична активність ослаблена.Як ви вважаєте, з чим це пов'язано?
Денні тварини активні у світлий час доби. Вдень вони витрачають багато енергії на пересування та пошук їжі, при цьому їхні клітини швидше зношуються і частіше гинуть. Увечері, коли організм переварив їжу, засвоїв поживні речовини та накопичив достатню кількість енергії, активізуються процеси регенерації та, насамперед, мітоз. Відповідно, у нічних тварин максимальна мітотична активність клітин спостерігається вранці, коли їхній організм відпочиває після активного нічного періоду.
* Завдання, відзначені зірочкою, припускають висування учнями різних гіпотез. Тому при виставленні позначки вчителю слід орієнтуватися не тільки на відповідь, наведену тут, а брати до уваги кожну гіпотезу, оцінюючи біологічне мислення учнів, логіку їх міркувань, оригінальність ідей і т. д. Після цього доцільно ознайомити учнів із відповіддю.