Изменение хромосом в процессе митоза

Установите соответствие между процессами и способом деления клетки 1 митоз, 2 мейоз А происходит деление соматических клеток Б хромосомный набор уменьшается вдвое В образуется новое сочетание генов Г происходят конъюгация и кроссинговер Д по экватору клетки располагаются биваленты. Установите соответствие между процессами, происходящими во время деления клетки, и способами деления 1 митоз, 2 мейоз А обеспечивает рост и развитие организма Б результате деления образуются соматические клетки В поддерживает постоянство числа хромосом клетках особей одного вида при половом размножении Г лежит основе комбинативной изменчивости Д лежит основе вегетативного размножения Е процессе деления образуются биваленты. При половом размножении каждый организм развивается из одной клетки, образующейся от слияния двух половых клеток мужской и женской. В основе размножения и индивидуального развития организма лежит процесс деления клеток. Затем наступает следующая стадия митоза анафаза, во время которой дочерние хромосомы хроматиды одной хромосомы расходятся к разным полюсам клетки. Таким образом, результате митоза из одной клетки получаются две, каждая из которых имеет характерное для данного вида организма число и форму хромосом, а следовательно, постоянное количество. О Вспомните из курса ботаники, зоологии, анатомии, физиологии и гигиены человека, как происходит размножение органическом мире. S и G2 непосредственно связаны с митозом, поэтому их иногда выделяют отдельный период препрофазу.

изменение хромосом в процессе митоза

После этого наступает собственно митоз, который состоит из четырех фаз Процесс деления включает себя несколько последовательных фаз и представляет собой цикл Его продолжительность различна и составляет у большинства клеток от 10 до 50 При этом у клеток тела человека продолжительность самого митоза составляет 1 1, 5, G2периода интерфазы 2 3, Sпериода интерфазы. В профазе увеличивается объем ядра, и вследствие спирализации хроматина формируются хромосомы К концу профазы видно, что каждая хромосома состоит из двух хроматид Постепенно растворяются ядрышки и ядерная оболочка, и хромосомы оказываются беспорядочно расположенными цитоплазме клетки Центриоли расходятся к полюсам клетки Формируется ахроматиновое веретено деления, часть нитей которого идет от полюса к полюсу, а часть прикрепляется к центромерам хромосом Содержание генетического материала клетке остается неизменным. При делении ядро клетки проходит пять последовательных стадий интерфазу, профазу, метафазу, анафазу и телофазу некоторые цитологи выделяют еще шестую стадию прометафазу. Причины, определяющие готовность клетки к делению, до сих пор остаются невыясненными Есть основания предполагать несколько таких причин. Механизм расхождения хромосом к полюсам анафазе митоза также остается невыясненным Активную роль этом процессе, видимо, играют нити веретена, представляющие организованные и ориентированные центриолями и центромерами белковые нити.

изменение хромосом в процессе митоза

Амитозом называют прямое деление ядра без образования фигур деления При этом деление ядра происходит путем перешнуровывания его на две части иногда из одного ядра образуется сразу несколько ядер фрагментация Амитоз постоянно встречается клетках ряда специализированных и патологических тканей, например раковых опухолях Его можно наблюдать при воздействиях различных повреждающих агентов ионизирующие излучения и высокая температура. Хромосомы человека, как и многих животных, можно распределить по парам Сорок шесть человеческих хромосом образуют 23 пары рис 5 36 Расположив их на фотографии по порядку, получаем кариотип, то есть набор хромосом, с помощью которого можно диагностировать некоторые генетические заболевания. У женщин ровно 23 пары хромосом, но у мужчин две последние хромосомы остаются непарными, причем одна из них чрезвычайно короткая. Понятно, что хромосомы X и Y определяют пол человека половые Остальные 22 пары гомологичных хромосом называются аутосомами. Развитие человеческого организма начинается с оплодотворения сперматозоидом яйцеклетки каждой гамете содержится по 23 хромосомы, по одной каждого типа, а образующейся зиготе содержится уже по две хромосомы каждого типа. Анализ кариотипа позволяет выявить нарушения, которые могут приводить к аномалиям развития, наследственным болезням или гибели плода и эмбриона на ранних стадиях развития Т для нормального развития необходим набор генов полного хромосомного набора.

Поведение хромосом процессе митоза обеспечивает строго равное распределение наследственного материала между дочерними и материнскими клетками. Метафаза хромосомы мах спирализованы и расположены плоскости экватора клетки удобно рассматривать световой микроскоп Нити веретена деления от разных полюсов прикрепляются к центромерам всех хромосом. Митоз заканчивается образованием 2х клеток количественно и качественно идентичных материнской клетке. Повреждение веретена деления нарушается фция распределения хромосом между дочерними клетками возможно появление клеток, содержащих значительный избыток хромосом например 92 Подобное действие характерно для противоопухолевых препаратов так тормозится рост клеток опухолей. Механизм деления образование центриоли, веретена и при мейозе тот же самый, что и при митозе, только хромосомы ведут себя при этом несколько иначе. Метафаза I парные хромосомы выстраиваются напротив друг друга середине клетки. Анафаза II на этот раз хроматиды отделяются друг от друга и расходятся к противоположным полюсам. В стадии метафазы хорошо заметна двойственность хромосом Становится заметно, что каждая хромосома состоит из двух дочерних хромосом, лежащих параллельно друг другу Это явление иногда называют.

Хромосомы живой клетки нельзя представлять как твердые тела, какими они кажутся на фиксированных и окрашенных препаратах Вязкость их изменяется течение митоза иногда, например, метафазе, вязкость хромосом особенно велика С изменениями вязкости, повидимому, связана пластичность хромосом. Видны две хроматиды, одетые матриксом каждой хроматиде по две хромонемы с хромомерами месте перегиба центромера кинетохор. С этой точки зрения понятно не только постоянство числа и формы хромосом у различных особей одного вида, но и то, что у родственных видов имеются сходные хромосомы Как известно, современные систематики нередко с успехом пользуются для характеристики видов и установления родственных отношений между ними наряду с внешними признаками также и их кариограммой, или кариотипом, числом и формой хромосом рис. Выше упоминалось, что передача наследственных свойств связана не только с хромосомами В связи с этим носителем наследственности признается вся клетка целом. Рис 24 Схематическое изображение изменения структуры хромосом от поздней анафазы через интеркинез и профазу до следующей анафазы. В некоторых многоядерных быстрорастущих клетках, например зародышевом мешке, при развитии эндосперма проходит сначала целый ряд митозов и только потом образуются перегородки клеток рис 56 У некоторых растений образование дочерних клеток происходит не результате появления перегородок между дочерними ядрами, а результате процесса, называемого почкованием.

Кариотип совокупность внешних количественных и качественных признаков хромосомного набора число, форма, размер хромосом соматической клетки, характерных для данного вида. К концу интерфазы каждая хромосома состоит из двух хроматид, которые процессе митоза станут самостоятельными хромосомами. В результате мейоза из одной диплоидной клетки 2n образуется четыре гаплоидные клетки. Чтобы проверить свой уровень подготовленности к экзамену, отвечайте на тесты самостоятельно, а потом свои ответы вы можете сверить с моими ответами заказав их здесь. Судя по анализу ответов учащихся на экзаменах прошлые годы, сложным оказалось задание, требующее определения уровня организации живого, на котором изучаются белки Вместо молекулярного уровня учащиеся часто выбирали клеточный или даже организменный уровни. Единица роста и развития организма 1 ген 2 хромосома 3 клетка 4 орган. Способность молекул белка обезвреживать вредные вещества, болезнетворные микроорганизмы лежит основе функции 1 каталитической 2 строительной 3 сигнальной 4 защитной. Цитоплазма выполняет клетке ряд функций 1 является внутренней средой клетки 2 осуществляет связь между ядром и органоидами 3 выполняет роль матрицы для синтеза углеводов 4 служит местом расположения ядра и органоидов 5 осуществляет передачу наследственной информации 6 служит местом расположения хромосом клетках эукариот. Единство генетического кода всех живых существ на Земле проявляется его 1 триплетности 2 однозначности 3 специфичности 4 универсальности.

изменение хромосом в процессе митоза

Елена 24Май2017 Ааа, ясно теперь Надо было упор делать на слово биологическое, а не значение. Елена 22Май2017 Борис Фагимович, здравствуйте У меня замечания к самому первому вопросуответу. Благодаря ми тотическому циклу многоклеточных организмов осуществляются процессы роста, обновления тканей, регенерации и вегетативного размножения. Амитозом делятся прокариотические организмы и некоторые клетки эукариот, например, мочевого пузыря, печени человека, а также старые либо поврежденные клетки Сначала них делится ядрышко, затем ядро на две или несколько частей путем перетяжек и конце деления перешнуровывается цитоплазма на две или несколько дочерних клеток Распределение наследственного материала и цитоплазмы не равномерно. Длительность митоза 13 часа и его процессе 4 фазы профаза, метафаза, анафаза и телофаза. Обеспечивает постоянство кариотипа и генетическую преемственность во всех клеточных проявлениях к иначе было бы не возможным постоянство строения и правильность функционирования органов и тканей многоклеточного организма. Е формирование ядер, деление цитоплазмы образование 2х дочерних клеток.

В результате митоза образуются две дочер ние клетки, идентичные исходной материн ской клетке. Какой набор хромосом получают гаметы при созревании половых клеток 1 полиплоидный 2 гаплоидный 3 диплоидный 4 тетраплоидный. Определите тип и фазу деления клетки, изображенной на рисунке Какие процессы происходят этой фазе. Установите последовательность изменений, происходящих с хромосомами процессе митоза 1 деление центромеры и образование из хроматид хромосом 2 расхождение гомологичных хроматид к разным полюсам клетки 3 расположение хромосом плоскости экватора 4 свободное расположение хромосом цитоплазме. Диплоидный набор хромосом дочерних клетках сохраняется результате 1 оплодотворения 2 спорообразования 3 мейоза 4 митоза. Какой хромосомный набор характерен для гамет и спор растения мха кукушкина льна Объясните, из каких клеток и результате какого деления они образуются.

Какие процессы протекают во время мейоза 1 транскрипция 2 редукционное деление 3 денатурация 4 кроссинговер 5 конъюгация 6 трансляция. Число хромосом при половом размножении каждом поколении возрастало бы вдвое, если бы ходе эволюции не сформировался процесс 1 митоза 2 мейоза 3 оплодотворения 4 опыления. Яйцеклетка, отличие от сперматозоида, характеризуется 1 гаплоидным набором хромосом 2 диплоидным набором хромосом 3 бóльшим запасом питательных веществ 4 более крупными размерами 5 неподвижностью 6 активным движением. В метафазе митоза происходит 1 расхождение хроматид 2 удвоение хромосом 3 размещение хромосом плоскости экватора клетки 4 формирование ядерной оболочки и ядрышек. Конъюгация происходит 1 профазу I мейоза 2 метафазу I мейоза 3 анафазу митоза 4 телофазу митоза. Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте Однако редакция сайта готова оказать всяческую поддержку решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи. Таким образом, процессы, происходящие с хромосомами при подготовке клеток к делению и самом делении, обеспечивают самовоспроизведение и постоянство их структуры ряду клеточных поколений см разд.

Разрывы хромосом могут возникать также под влиянием различных мутагенных факторов, главным образом физических ионизирующего и других видов излучения, некоторых химических соединений, вирусов. Нарушение целостности хромосомы может сопровождаться поворотом ее участка, находящегося между двумя разрывами, на 180 инверсия В зависимости от того, включает ли данный участок область центромеры или нет, различают перицентрические и парацентрические инверсии рис. Фрагмент хромосомы, отделившийся от нее при разрыве, может быть утрачен клеткой при очередном митозе, если он не имеет центромеры Чаще такой фрагмент прикрепляется к одной из хромосом транслокация Нередко две поврежденные негомологичные хромосомы взаимно обмениваются оторвавшимися участками реципрокная транслокация рис 3 57 Возможно присоединение фрагмента к своей же хромосоме, но новом месте транспозиция рис 3 57 Таким образом, различные виды инверсий и транслокаций характеризуются изменением локализации генов. Рис 3 63 Образование при конъюгации поливалента шестью парами хромосом, участвующих. Конъюгация и последующее расхождение структур, образованных измененными хромосомами, приводит к появлению новых хромосомных перестроек В результате гаметы, получая неполноценный наследственный материал, не способны обеспечить формирование нормального организма нового поколения Причиной этой является нарушение соотношения генов, входящих состав отдельных хромосом, и их взаимного расположения.

Однако, несмотря на неблагоприятные, как правило, последствия хромосомных мутаций, иногда они оказываются совместимыми с жизнью клетки и организма и обеспечивают возможность эволюции структуры хромосом, лежащей основе биологической эволюции Так, небольшие по размеру делении могут сохраняться гетерозиготном состоянии ряду поколений Менее вредными, чем делении, являются дупликации, хотя большой объем материала увеличенной дозе более 10 генома приводит к гибели организма. Таким образом, изменения хромосомной организации, чаще всего оказывающие неблагоприятное воздействие на жизнеспособность клетки и организма, с определенной вероятностью могут быть перспективными, наследоваться ряду поколений клеток и организмов и создавать предпосылки для эволюции хромосомной организации наследственного материала. При половом размножении процессе оплодотворения объединяются геномы двух родительских половых клеток, образуя генотип нового организма Все соматические клетки такого организма обладают двойным набором генов, полученных от обоих родителей виде определенных аллелей Таким образом, генотип это генетическая конституция организма, представляющая собой совокупность всех наследственных задатков его клеток, заключенных их хромосомном наборе кариотипе. Профаза спирализация хромосом, начало формирования веретена деления мейозе, кроме того, происходит конъюгация гомологичных хромосом с образованием бивалентов.

Продолжительность митоза тканях животного происхождения длится до 60ти минут, растительных тканях до 3х часов Митоз и его фазы, основываясь на морфологических свойствах, условно принято разделять на 5 периодов, позволяющих досконально установить, что такое митоз. Почти центре каждой хромосомы содержится ее центромера, небольшой участок, которая делит хромосому на две части, образуя при этом длинное плечо q и короткое плечо Кроме того, для более детального и точного исследования хромосом используется метод окраски хромосом специальными красителями Использование которых вызывает образование характерной полосатой структуры Каждая хромосома имеет уникальную четкую полосатую структуру, а каждая полоска имеет номер, который помогает определить локализировать конкретную часть хромосомы локус Этот метод, при котором положение данного гена определяется размещением его на конкретной полосе хромосомы называется цитогенетическим картированием Например, ген бетагемоглобина HBB размещен на хромосоме 11p15 4 Это означает, что ген HBB расположен на коротком плече хромосомы 11 и находится на 4 полосе 15 участка этой хромосомы. Это изображение 23 пар человеческих хромосом Они окрашены и размещены по мере уменьшения размера Наличие последней паре Y хромосомы, свидетельствует о том, что этот набор хромосом мужской. А6 Индивидуальное развитие любого организма от момента оплодотворения до завершения жизнедеятель ности.

С4 Какое значение имеют мутации для эволюции органического мира Укажите не менее трёх характе ристик. С6 По родословной установить характер наследования признака маленькие глаза, выделенного черным цветом, сцеплен с полом или. В процессе митоза различают четыре фазы профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Так из одной исходной клетки материнской образуются две новые дочерние, имеющие хромосомный набор, который по количеству и качеству, по содержанию наследственной информации, морфологическим, анатомическим и физиологическим особенностям полностью идентичен родительским. Рост, индивидуальное развитие, постоянное обновление тканей многоклеточных организмов определяется процессами митотического деления клеток. В процессе оплодотворения можно наблюдать различные варианты соединения гамет Например, при слиянии обеих гамет, имеющих одинаковые аллели одного или нескольких генов, образуется гомозигота, потомстве которой сохраняются все признаки чистом виде Если же гаметах гены представлены различными аллелями образуется гетерозигота В ее потомстве обнаруживаются наследственные зачатки, соответствующие различным генам У человека гомозиготность бывает лишь частичной, по отдельным генам.

Какие структуры клетки распределяются строго равномерно между дочерними клетками процессе митоза. Б Образующиеся результате митоза клетки содержат наследственную информацию, идентичную информации материнской клетки. Определите последовательность процессов, происходящих клетке при репликации. Профаза первая фаза митоза Хромосомы спирализуются и становятся видны световой микроскоп виде тонких нитей Центриоли если они имеются расходятся к полюсам клетки В конце профазы ядрышки исчезают, ядерная оболочка разрушается, и хромосомы выходят цитоплазму. Метафаза Начало этой фазы называется прометафаза В прометафазе хромосомы располагаются цитоплазме довольно беспорядочно Формируется митотический аппарат, состав которого входит веретено деления и центриоли или иные центры организации микротрубочек При наличии центриолей митотический аппарат называется астральным у многоклеточных животных, а при их отсутствии анастральным у высших растений Веретено деления ахроматиновое веретено это система тубулиновых микротрубочек делящейся клетке, обеспечивающая расхождение хромосом В состав веретена деления входят два типа нитей полюсные опорные и хромосомальные тянущие.

Под делецией подразумевают утрату части хромосомы Чаще всего происходят интерстициальные делеции, однако иногда встречаются и концевые Два интерстициальных разрыва с последующим соединением проксимального и дистального сегментов могут привести к утрате промежуточного сегмента Можно определить, какая область области была утрачена и каких сегментах произошли разрывы Например, запись 46, XY, del 16 p11 2р13 1 означает, что разрывы произошли коротком плече 16й хромосомы с локализацией 16р11 2 и 16р 13 1 с утратой материала между разрывами При единичном разрыве плеча хромосомы может произойти концевая делеция при этом образуются хромосома с делецией и фрагмент без центромеры, который утрачивается при следующем делении клетки Окончания хромосом защищаются, приобретая теломерные последовательности. Инверсии это процесс, при котором одной хромосоме происходят два разрыва и сегмент, совершая поворот на 180, встает на прежнее место Инверсии на одном плече хромосомы называют парацентрическими Если разрывы происходят по обе стороны от центромеры, такие инверсии называют перицентрическими Инверсии часто совместимы с нормальным развитием.

Интерфаза значительно более длительна, чем митоз обычно занимает не менее 90 всего времени клеточного цикла, и обычно подразделяется на три периода пресинтетический G1, синтетический S и постсинтетический G2 На стадии G2 клетка может перейти к следующему делению или к состоянию покоя G0 Переход к делению возможен только из стадии G2, поэтому, если клетка находится состоянии G0, для продолжения деления ей необходимо вернуться состояние G2 Стадия G1 может продолжаться от 2 до нескольких недель или даже месяцев, продолжительность стадии S 612, а стадии G2 от получаса до нескольких часов. На следующей стадии деления анафазе происходит разделение хромосом на хроматиды С этого момента каждая хроматида становится самостоятельной однохроматидной хромосомой Сначала сестринские хроматиды расходятся к противоположным полюсам веретена деления, а сами полюса остаются неподвижными анафаза А, а затем полюса веретена расходятся к противоположным концам клетки анафаза. Большинству клеток присущ суточный ритм деления В органах ночных животных максимум митотических делений отмечается, как правило, утром, а минимум ночное время У дневных животных и человека отмечается обратная динамика суточного ритма. Нарушения митоза При различных патологических процессах нормальное течение митоза нарушается Выделяют 3 основных вида патологии.

Таким образом, результате митоза из одной клетки получаются две, каждая из которых имеет характерно для данного вида организма число и форму хромосом, а следовательно, постоянное количество. На открывшейся странице нажмите кнопку Создать и заполните необходимые поля. Вы можете создавать DNSзаписи для ваших доменов напрямую из панели управления наших серверов имен DNSmanager За подробным описанием необходимых шагов обратитесь к этой инструкции. Делящиеся клетки могут продолжать делиться или временно прекратить деления, выйти из цикла О таких клетках говорят, что они вступили G0период Кроме того, зависимости от ряда обстоятельств, клетка может вступить процесс дифференцировки включить механизм самоуничтожения апоптоз, либо подвергнуться бласттарсформации, превратиться опухолевую клетку. Аналогичный процесс происходит цитоплазме происходит уменьшение количества гранулярного эндоплазматического ретикулума, он распадается на короткие цистерны и вакуоли, количество рибосом на его мембранах резко падает Значительно редуцируется число полисом как на мембранах, так и гиалоплазме, что определяет общее падение синтеза белка делящихся клетках Аппарат Гольджи также распадается на мелкие пузырьки.

Метафаза часто занимает около трети времени всего митоза Во время метафазы путем полимеризации белка тубулина завершается формирование веретена деления, а максимально спирализованные хромосомы выстраиваются экваториальной плоскости клетки, и образуют так называемую метафазную пластинку материнскую звезду В состав веретена деления входят микротрубочки трех типов кинетохорные связывают каждую хроматиду с одной из центриолей Кинетохор специальный белковый комплекс области центромеры, полярные идут от одной из диплосом к центру веретена, где перекрываются с микротрубочками от другого полюса, астральные направлены от центромеры к поверхности клетки. Постепенно хромосомах разрушаются когезиновые комплексы между сестринскими хроматидами К концу метафазы завершается процесс обособления друг от друга сестринских хроматид Их плечи лежат параллельно друг другу, и соединяются только зоне центромер. С хромосомами ассоциируют пузырьки, образовавшиеся профазе из разрушенных ядерных мембран В их стенки вновь встраиваются комплексы ядерных пор Через поры пузырьки проникают белки, формирующие промежуточные филаменты, которые свою очередь, образуют ядерную ламину Благодаря этому пузырьки сливаются Вначале они образуют двойную оболочку вокруг каждой хромосомы Получаются миниядра кариомеры Позднее сливаются сами кариомеры, связанные с одной диплосомой Хромосомы постепенно деконденсируются, и начинают формироваться ядрышки.

Предположительно гены транскрипционных факторов, стимулирующих конце G1периода экспрессию гена циклина. В про и метафазе митоза ключевую роль играет высокая концентрация MPF Напротив анафазе и телофазе решающее значение имеет низкое содержание клетке. Деконднсации хромосом Дефосфорилирование гистонов и др белков способствует деконденсации хромосом. Несмотря на большое количество защитных механизмов ферменты репарации, контроль за процессами митоза, апоптоз и др, они не являются стопроцентными При определенных условиях возможно образование клеток с дефектным генотипом В клетке может оказаться несбалансированный набор хромосом случае нерасхождения хромосом за счет нарушения веретина деления могут образовываться полиплоидные клетки результате неразделения цитоплазмы кроме того, клетке могут присутствовать различные мутации В случае модифицирования генов, ответственных за процессы клеточного деления, клетка может потерять контроль над делением и превратиться опухолевую К онкогенезу могут иметь отношение 120150 генов человека и некоторое количество вирусных генов. Зиготена стадия прохождения конъюгации гомологичных хромосом Гомологичными называют хромосомы Имеющие одинаковую форму и размер, но одна из них получена от матери, а другая от отца содержат одинаковый набор генов Гомологичные хромосомы сближаются и образуют бивалент Биваленты парные соединения удвоенных гомологичных хромосом, каждый бивалент состоит из четырех хроматид Число бивалентов равно гаплоидному набору хромосом.

Телофаза I завершает первое деление образованием двух дочерних клеток. Установите правильную последовательность процессов, происходящих во время митоза. Один балл этом за да нии можно по лу чить толь ко если за бу де те по след нюю цифру на пи сать. Профаза I 3 и 4 конъюгация, крос син го вер го мо ло гич ных хромосом. Термин хромосома был предложен 1888 немецким морфологом В Вальдейером, который применил его для обозначения внутриядерных структур эукариотической клетки, хорошо окрашивающихся основными красителями от греч хрома цвет, краска, и сома тело К началу XX углубленное изучение поведения этих структур ходе самовоспроизведения клеток, при созревании половых клеток, при оплодотворении и раннем развитии зародыша обнаружило строго закономерные динамические изменения их организации Это привело немецкого цитолога и эмбриолога Т Бовери 1902 1907 и американского цитолога У Сеттона 1902 1903 к утверждению тесной связи наследственного материала с хромосомами, что легло основу хромосомной теории наследственности Детальная разработка этой теории была осуществлена начале XX школой американских генетиков, возглавляемой Т Морганом.

Представление о линейности расположения генов каждой хромосоме возникло на основе наблюдения нередко возникающей рекомбинации взаимообмена между материнским и отцовским комплексами генов, заключенными гомологичных хромосомах Было установлено, что частота рекомбинации характеризуется определенным постоянством для каждой пары генов данной группе сцепления и различна для разных пар Это наблюдение дало возможность высказать предположение о связи частоты рекомбинации с последовательностью расположения генов хромосоме и процессом кроссинговера, происходящим между гомологами профазе I мейоза см разд 3 6 2 3 Представление о линейном распределении генов хорошо объясняло зависимость частоты рекомбинации от расстояния между ними хромосоме. В объединение петель, имеющих сходную структуру, блоки с образованием окончательной формы интерфазной хромосомы Рис 3 50 Конститутивный гетерохроматин метафазных хромосомах человека. Рис 3 55 Возникновение двунитчатой хромосомы из однонитчатой I интерфазная хромосома до репликации.

В связи с дифференцировкой, разделением на разные типы, клетки многоклеточного организма имеют неодинаковую продолжительность жизни Например, нервные клетки перестают делиться еще во время внутриутробного развития, и течение жизни организма их количество может только уменьшаться Однажды возникнув, больше не делятся и живут столько, сколько ткань или орган, состав которых они входят, клетки, образующие поперечнополосатые мышечные ткани у животных и запасающие ткани у растений Постоянно делятся клетки красного костного мозга, образуя клетки крови, продолжительность жизни которых ограничена В процессе выполнения своих функций быстро гибнут клетки кожного эпителия, поэтому ростковой зоне эпидермиса клетки делятся очень интенсивно Активно делятся камбиальные клетки и клетки конусов нарастания у растений Чем выше специализация клеток, тем ниже их способность к размножению В организме человека около 1014 клеток Ежедневно погибает около 70 млрд клеток кишечного эпителия и 2 млрд эритроцитов Самые короткоживущие это клетки кишечного эпителия, чья продолжительность жизни составляет всего 1 2.

На суше нельзя просто выбрасывать гаметы окружающую среду, к они неминуемо погибнут Поэтому для обитающих наземновоздушной среде позвоночных рептилий, птиц, млекопитающих характерно внутреннее оплодотворение При таком оплодотворении, благодаря согласованному поведению самца и самки, мужские половые клетки вводятся непосредственно женский организм В этом случае вероятность оплодотворения очень высока, поэтому количество половых клеток резко уменьшается. Ленточные черви часто ведут одиночное существование внутри организма хозяина В этих условиях самооплодотворение обеспечивает размножение особей. Кролик представитель класса млекопитающих, для которых характерно внутриутробное развитие Во время внутриутробного развития зародыш питается за счет питательных веществ материн ского организма. В анафазе каждая хромосома расщепляется на две хроматиды, которые с этого момента называются дочерними хромосомами Нити веретена, прикрепленные к центромерам, сокращаются и тянут хроматиды дочерние хромосомы к противоположным полюсам клетки Содержание генетического материала клетке у каждого полюса представлено диплоидным набором хромосом, но каждая хромосома содержит одну хроматиду.

В телофазе расположившиеся у полюсов хромосомы деспирализуются и становятся плохо видимыми Вокруг хромосом у каждого полюса из мембранных структур цитоплазмы формируется ядерная оболочка, ядрах образуются ядрышки Разрушается веретено деления Одновременно идет деление цитоплазмы Дочерние клетки имеют диплоидный набор хромосом, каждая из которых состоит из одной хроматиды.

Г к составляют для каждой пары гомологичных хромосом Группы сцепления нумеруют последовательно, по мере их обнаружения Кроме номера группы сцепления, указывают полные или сокращённые названия мутантных генов, их расстояния морганидах от одного из концов хромосомы, принятого за нулевую точку, а также место центромеры Составить Г к можно только для объектов, у которых изучено большое число мутантных генов Например, у дрозофилы идентифицировано свыше 500 генов, локализованных её 4 группах сцепления, у кукурузы около 400 генов, распределенных 10 группах сцепления рис 1 У менее изученных объектов число обнаруженных групп сцепления меньше гаплоидного числа хромосом Так, у домовой мыши выявлено около 200 генов, образующих 15 групп сцепления на самом деле их 20 у кур изучено пока всего 8 из 39 У человека из ожидаемых 23 групп сцепления 23 пары хромосом идентифицировано только 10, причём каждой группе известно небольшое число генов наиболее подробные карты составлены для половых хромосом У бактерий, которые являются гаплоидными организмами, имеется одна, чаще всего непрерывная, кольцевая хромосома и все гены образуют одну группу сцепления рис 2 При переносе генетического материала из клеткидонора клеткуреципиент, например при конъюгации, кольцевая хромосома разрывается и образующаяся линейная структура переносится из одной бактериальной клетки другую у кишечной палочки течение 110 120 мин Искусственно прерывая процесс конъюгации, можно по возникшим типам рекомбинантов установить, какие гены успели перейти клеткуреципиент В этом состоит один из методов построения Г к бактерий, детально разработанных у ряда видов Ещё более детализированы Г к некоторых бактериофагов См также Генетика, Мутация.

Вид является генетически закрытой системой, так как особи разных видов норме не скрещиваются, следовательно, не проис ходит обмен генетической информацией. Наиболее часто истинный гермафродитизм встречается у цвет ковых растений все однодомные виды растений гермафроди ты, реже у животных гидра, дождевой червь. Модификационная изменчивость демонстрирует разнообразие проявлении одинаковых генотипов различных условиях среды М И генотипически обусловлена, границы размаха изменчи вости признака генотипически ограничены см норма реакции. Массовый отбор применяют, как правило, для восстановления хозяйственноценных признаков сорта, то есть для обеспечения устойчивости сортовых характеристик растений. Так, например, для моногибридного скрещивания характерно расщепление отношении 3 1, три части особей с доминант ным признаком и 1 часть с рецессивным Для дигибридного фор мула расщепления 9 3 3 1, для тригибридного 27 9 9 9 3 3 3 1 и. Второй и третий законы Менделя таким образом демонстри руют дискретность наследственных единиц одно из важнейших свойств наследственности. В каждой гамете из пары аллелей содержится лишь одна ал лель чистом виде. Различают кумулятивную суммирующую и некумулятивную полимерию При кумулятивной полимерии наблюдается эффект дозы генов, чем больше доминантных аллелей, полимерно взаимо действующих генов генотипе, тем интенсивнее выражен признак и наоборот.

Существуют разные способы полового размножения копуля ция, конъюгация, партеногенез апомиксис, гиногенез, андрогенез. Для цитоплазматического наследования характерно наследо вание по материнской линии, так как женские гаметы содержат большее количество цитоплазмы, а мужские, как правило, лише ны. В клетках некоторых тканей при их развитии происходит незавершенный митоз материал хромосом ядрах удваивается, хромосомы делятся пополам, но, вместо того чтобы образовать два ядра, остаются исходном ядре С этого момента оно заключает себе не диплоидный, а тетраплоидный четверной набор хромосом Процесс, ведущий к подобному удвоепию хромосом внутри одного ядра, называется эндомитозом внутренним митозом Если он происходит с одним ядром дважды, то оно становится октоплоидпьтм восьмикратным набором и Клетки, ядра которых несут себе больше двух наборов хромосом, называются полиплоидными, многоплоидными Полиплоидия клеток ряде случаев повышает их жизнеспособность, поскольку каждый ген дублируется несколькими другими такими же генами Однокачественные гены действуют унисон, и повреждение какогонибудь из них пе ведет к выпадению определяемого им признака, так как компенсируется работой остальных однородных генов Во многих случаях полиплоидные клетки крупнее и богаче содержимым, чем диплоидные Выведены сорта полиплоидных культурных растений, которые обладают повышенными хозяйственными качествами.

Центриоли цитоплазматические органеллы, пока обнаруженные лишь клетках животных и некоторых низших растений Они представляют собой центры, от которых во время митоза звездообразно расходятся нити веретена Установлено, что каждом центре имеются две центриоли, образующие диплонему, обычно видимую еще интерфазе Клеточный центр, входящий состав митотического аппарата, наиболее развит период мнтоза. Первоначальная активация именно этой зоны является необходимым условием для зацветания розеточиых растений. Другой причиной наследственной изменчивости являются му1ации у 1 1 цин ли случайно возникшие сюикис изменения генотипа Как правило, мутации связаны с ошибками процессах деления клеток нарушениями митоза или мейоза результате ошибок процессе прочтения и копирования информации. У камбалы P platessa критическим периодом сперматогенеза, для преодоления которого необходимо присутствие гонадотропных гормонов, является мейотическое деление сперматочштов I порядка Barr, 1963 Гипофизэктомия приводит к Подавлению размножения сперматогониев, хотя отдельные митозы удается обнаружить течение года после операции. Хромосомы дифференцируются на специфические участки структурные элементы хромонем наиболее уплотненные участки хромонем хромомеры, которые световом микроскопе имеют вид темноокрашенных гранул, располагающихся по длине хромосомы определенном порядке.

Одним из механизмов, приводящих к развитию злокачественных заболеваний, являются мутации онкогенов Онкогены это гены, участвующие процессе опухолевого перерождения клеток В норме они определяют различные стороны жизнедеятельности клетки Так, некоторые из них контролируют факторы и рецепторы роста, активное деление клеток на ранних стадиях внутриутробного развития организма Мутации таких генов приводят к перерождению клеток опухолевые, которые способны к неограниченному делению Соматические мутации онкогенов обнаружены при карциноме мочевого пузыря. Считают, что соматические мутации участвуют и процессе нормального старения Известно несколько моногенных наследственных заболеваний, характеризующихся преждевременным старением человека например, синдром Вернера. Отдельные участки интерфазной хромонемы подвергаются дальнейшей компактизации, образуя структурные блоки, объединяющие соседние петли с одинаковой организацией рис 3 49 Они выявляются интерфазном ядре виде глыбок хроматина Возможно, существование таких структурных блоков обусловливает картину неравномерного распределения некоторых красителей метафазных хромосомах, что используют цитогенетических исследованиях см разд 3 5 2 3 и.

Неодинаковая степень компактизации разных участков интерфазных хромосом имеет большое функциональное значение В зависимости от состояния хроматина выделяют эухроматиновые участки хромосом, отличающиеся меньшей плотностью упаковки неделящихся клетках и потенциально транскрибируемые, и гетерохроматиновые участки, характеризующиеся компактной организацией и генетической инертностью В их пределах транскрипции биологической информации не происходит. Закон ХардиВайнберга описывает изменение частот генов популяциях, то есть рассматривает микроэволюционные процессы, действующие на уровне ниже видового, отличие от макроэволюции, которая оперирует понятиями на видовом и надвидовых уровнях. Рост, заживление, рождение потомства основе этих всех биологических процессов лежит способность делению к клеток Существует два вида клеточного митоз деления и мейоз. Веретено Далее деления две пары центриолей, образовавшихся во интерфазы время, движутся по направлению к противоположным концам Между. При производстве яйцеклеток и сперматозоидов происходит клеточное деление другого Биологи типа называют его мейозом Процесс приводит мейоза к образованию гаплоидных клеток Например, сперматозоид человеческий и яйцеклетка содержат 23 хромосомы, а не 46, как других ядра клеток организма.

Голландские сорта картофеля Импала, Фреска, Романо, Ред Скарлетт, Кондор, Латона и иные дают просто огромные урожаи на беднейших землях Владимирской области при выращивании на столовый картофель они дают 400500 га, на землях Чернозёмья и юга России 600800 га на орошаемых полях Т больше. Содержание Введение 31 Возможности генной инженерии 42 История генной инженерии 63 Генная инженерия как наука Методы генной инженерии 104 Области применения генной инженерии 125 Научные факты опасности генной инженерии 18Заключение 22Список литературы 23ВведениеГенная инженерия это больше. Хромосомы клетке под микроскопом можно увидеть только во время деления митоза, во время стадии метафазы Такие хромосомы называются метафазными Когда клетка не делится хромосомы имеют вид тонких, темноокрашенных нитей, называемых хроматином. Хроматин представляет собой дезоксирибонуклеопротеид, выявляемый под световым микроскопом виде тонких нитей и гранул В процессе митоза деления клетки хроматин путем спирализации образует хорошо видимые особенно метафазе интенсивно окрашивающиеся структуры хромосомы. Что мы можем наблюдать процессе митоза Вопервых, удвое ние вещества хромосом, второе изменение физического состояния и химической организации хромосом, третье расхождение дочерних, точнее сестринских, хромосом к полюсам клетки, и, наконец, последу ющее деление цитоплазмы и полное восстановление двух новых ядер.

Существенным признаком окончания профазы является растворе ние оболочки ядра, результате чего хромосомы оказываются об щей массе цитоплазмы и кариоплазмы Этим заканчивается профаза, и клетка вступает метафазу. Митоз один из фундаментальных процессов онтогенеза Митотическое деление обеспечивает рост многоклеточных эукариот за счёт увеличения популяции тканевых клеток В результате митотического деления клеток меристем увеличиваются тканевые популяции растительных клеток Дробление оплодотворённого яйца и рост большинства тканей у животных также происходит путём митотических делений. На основании морфологических особенностей митоз условно подразделяется на стадии профазу, прометафазу, метафазу, анафазу, телофазу Первые описания митотических фаз и установление их последовательности были предприняты 70 80х годах XIX века В конце 1870х начале 1880х годов немецкий гистолог Вальтер Флемминг для обозначения процесса непрямого деления клетки ввёл термин митоз.

К концу 1878 началу 1879 года появились подробные работы В Шлейхера о делении хрящевых клеток амфибий, В Флемминга о размножении клеток разных тканях саламандры и её личинок, П И Перемежко о делении клеток эпидермисе личинок тритона В своей работе 1979 году Шлейхер предложил термин кариокинез для обозначения сложных процессов клеточного деления, подразумевая перемещения составных частей ядра 10 Вальтер Флемминг впервые для обозначения непрямого деления клетки ввёл термин митоз, который впоследствии стал общепринятым 3 Также Флеммингу принадлежит окончательная формулировка определения митоза как циклического процесса, завершающегося разделением хромосом между дочерними клетками. Митоз непрямое деление клетки, результате которого образуются две дочерние клетки с таким же набором хромосом, как материнской Митоз состоит из четырех фаз профазы, метафазы, анафазы и телофазы. Спирализация хромосом достигает максимума они укорочены и утолщены В микроскоп становится видно, что каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных области центромеры Хромосомы выстраиваются по экватору клетки В плоскости экватора лежат центромеры хромосом, к ним прикрепляются нити веретена деления, которые, будучи связанными с хромосомами, называются хромосомными, а не связанные С хромосомами непрерывными. Вопрос 5 Дайте определение митоза и сформулируйте его биологическое значение.

Биологический смысл митоза заключается точном и равномерном распределении хромосомного материала между двумя дочерними клетками, при котором каждая из них получает наследственную информацию, идентичную материнской. Вопрос 1 Как осуществляется движение хромосом анафазе и что общего во всех двигательных реакциях живого организма. Вопрос 2 В чём заключается биологический смысл различий течении митотического цикла клеток разных тканей многоклеточного организма. Клеточный цикл это период существования клетки от момента её образования путем деления материнской клетки до собственного деления. Размеры ядер и ядерных структур независимо от плоидии определяются значительной мере функциональным состоянием клетки В связи с этим следует помнить, что процессы, постоянно совершающиеся интерфазном ядре, разнонаправленны вопервых. Функциональное состояние ядра находит отражение характере и распределении его хроматина В наружных отделах диплоидных ядер нормальных тканей находят конденсированный компактный хроматин гетерохроматин, остальных ее отделах неконденсированный рыхлый хроматин эухроматин Гетеро и эухроматин отражают различные состояния активности ядра первый из них считается малоактивным.

Изменения количества ядер клетке могут быть представлены многоядерностью, появлением спутника ядра и безъядерностью Многоядерность возможна при слияний клеток Таковы, например, гигантские многоядерные клетки инородных тел и Пирогова Лангханса, образующиеся при слиянии эпителиоидных клеток см рис 72 Но возможно образование многоядерных клеток и при нарушениях митоза деление ядра без последующего деления цитоплазмы, что наблюдается после облучения или введения цитостатиков, а также при злокачественном росте. Безъядерность отношении функциональной оценки клетки неоднозначна Известны безъядерные клеточные структуры, которые являются вполне жизнеспособными эритроциты, тромбоциты При патологических состояниях можно наблюдать жизнеспособность частей цитоплазмы, отделенных от клетки Но безъядерность может свидетельствовать и о гибели ядра, которая проявляется кариопикнозом, кариорексисом рис. Истинными ядерными включениями считают те, которые расположены внутри ядра кариоплазмы и соответствуют веществам, встречающимся. О роли ядерной оболочки поддержании формы и размера ядра свидетельствует образование внутриядерных трубчатых систем, отходящих от внутренней ядерной мембраны, включений перинуклеарной зоне гипертрофия миокарда, легочный фиброз, системный васкулит, саркоидоз, опухоли печени, дерматомиозит рис.

При патологии митоза может страдать любая из этих фаз Руководствуясь этим, создана классификация патологии митоза Алов И А 1972, согласно которой выделяются следующие типы патологии митоза. I Повреждение хромосом 1 задержка клеток профазе 2 нарушение спирализации и деспирализации хромосом 3 фрагментация хромосом 4 образование мостов между хромосомами анафазе 5 раннее разъединение сестринских хроматид 6 повреждение кинетохора. Для обнаружения ферментов надо на кусочки сырого и вареного картофеля нанести по капле пероксида водорода H 2 O 2, наблюдать, где произойдет его вскипание Под влиянием фермента пероксидазы клетках сырого картофеля происходит реакция разложения пероксида водорода с выделением кислорода, вызывающего вскипание При варке картофеля фермент разрушается, поэтому на срезе вареного картофеля вскипания не происходит. Цитологические и молекулярные основы изменчивости организмов Генетика изучает не только явление наследственности, но и явление изменчивости Изменчивость это свойство живых организмов изменяться под действием факторов внешней и внут. Мутация на уровне организма По характеру изменения фенотипа все мутации можно разделить на следующие группы 1 Морфологические, нарушающие признаки физического строения безглазие, короткопал. Затем наступает следующая стадия митоза анафаза во время которой дочерние хромосомы хроматиды одной хромосомы расходятся к разным полюсам клетки. Профаза I профаза первого деления очень сложная и состоит из 5 стадий.

Пахитена или пахинема самая длительная стадия некоторых местах гомологичные хромосомы плотно соединяются, образуя хиазмы В них происходит кроссинговер обмен участками между гомологичными хромосомами. Второе деление мейоза следует непосредственно за первым, без выраженной интерфазы Sпериод отсутствует, поскольку перед вторым делением не происходит репликации. По завершении этапа гаструляции появляются три клеточных пласта экто, эндо и мезодерма, или три зародышевых листка. Восстановление осуществляется путем эпиморфоза, морфаллаксиса и эндоморфоза. В 1906 году У Бэтсон и Р Пеннет, проводя скрещивание растений душистого горошка и анализируя наследование формы пыльцы и окраски цветков, обнаружили, что эти признаки не дают независимого распределения потомстве, гибриды всегда повторяли признаки родительских форм Стало ясно, что не для всех признаков характерно независимое распределение потомстве и свободное комбинирование. В парном сегменте гомологичном для Х и Ухромосом локализованы гены, детерминирующие пигментную ксеродерму, болезнь Огучи, спастическую параплегию, эпидермолиз буллезный, общую цветовую слепоту и другие Их называют неполно или частично сцепленными с полом Они могут передаваться как с Х, так и с Ухромосомой. Дата добавления 20150119 просмотров 134 Нарушение авторских прав.

К основным событиям профазы относят конденсацию хромосом внутри ядра и образование веретена деления цитоплазме клетки Распад ядрышка профазе является характерной, но не обязательной для всех клеток особенностью. Окончание профазы и наступление прометафазы, как правило, знаменуется распадом ядерной мембраны Целый ряд белков ламины фосфорилируется, вследствие чего ядерная оболочка фрагментируется на мелкие вакуоли, а поровые комплексы исчезают После разрушения ядерной мембраны хромосомы без особого порядка располагаются области ядра Однако вскоре все они приходят движение. В метафазе, также как и течение других фаз митоза, продолжается активное обновление микротрубочек веретена путём интенсивной сборки и деполимеризации молекул тубулина Несмотря на некоторую стабилизацию пучков кинетохорных микротрубочек, происходит постоянная переборка межполюсных микротрубочек, численность которых метафазе достигает максимума.

Во время анафазы В расходятся сами полюса деления клетки, и, отличии от анафазы А, данный процесс происходит за счёт сборки полюсных микротрубочек со стороны плюсконцов Полимеризующиеся антипараллельные нити веретена при взаимодействии отчасти и создают расталкивающее полюса усилие Величина относительного перемещения полюсов при этом, также как и степень перекрывания полюсных микротрубочек экваториальной зоне клетки сильно варьирует у особей разных видов Помимо расталкивающих сил, на полюса деления воздействуют тянущие силы со стороны астральных микротрубочек, которые создаются результате взаимодействия с динеиноподобными белками на плазматической мембране клетки. Из хромосом, имеющих две хроматиды, образуются хромосомы, состоящие из одной хроматиды Профаза II В профазе второго мейотического деления хромосомы утолщаются и укорачиваются Ядрышко и ядерная оболочка разрушаются Образуется веретено деления.

Митотическая катастрофа Понятие митотической катастрофа было введено для обозначения гибели клеток, которых проявлялись признаки патологии митоза Согласно одним представлениям, митотическая катастрофа это реализация апоптотической программы собственно процессе митоза Castedo et al 2004 При этом сегрегация хромосом отсутствует, и клетка блокируется одной из фаз митоза Как правило, блок происходит так называемом Кмитозе колхициноподобном митозе, когда митотической клетке нарушены организация веретена и выстраивание хромосом виде метафазной пластинки Далее происходит активация каспаз и последующие деструктивные события по типу апоптотических Митохондриальный путь активации программы апоптоза считают преобладающим при гибели клеток собственно митозе Завершается апоптоз образованием апоптотических телец и их фагоцитозом Вторым подтипом митотической катастрофы является гибель клеток, перешедших после аномального митоза следующую G1фазу без нормальной сегрегации хромосом и образования дочерних клеток Roninson et al 2001, постмитотическая гибель полиплоидных клеток При общей эуплоидности полиплоидной клетки ее отдельные ядра являются основном анеуплоидными Данный подтип митотической катастрофы может быть назван апоптозом клетки, прошедшей полиплоидизирующий митоз. Основой непрерывности материальных основ наследственности и преемственности организмов от поколения к поколению является процесс деления клеток.

В целом митотическое деление клетки характеризует три основные черты Первая профазе и метафазе ядро содержит удвоенное число хромосом, так как каждая хромосома уже представлена двумя хроматидами На этих стадиях фактически два уже воспроизведенных ядра подготовляются к распределению по дочерним клеткам, которое осуществляется анафазе и телофазе Авторепродукция хромосом, которая ведет к удвоению исходного генетического материала, происходит, как правило, интерфазе задолго до начала митоза. Чем эта сила больше, тем меньше сила сцепления Опытным путем было установлено, что перекрест между хромосомами может быть одиночный одной точке, двойной и множественный нескольких точках одновременно Иногда перекрест, происшедший одном участке хромосомы, способствует или препятствует наступлению другого перекреста ближайших участках хромосомы, что называется интерференцией вмешательством.

Метафазная хромосома Вступление клетки из интерфазы митоз сопровождается суперкомпактизацией хроматина Отдельные хромосомы становятся хорошо различимы Этот процесс начинается профазе, достигая своего максимального выражения метафазе митоза и анафазе см разд 2 4 2 В телофазе митоза происходит декомпактизация вещества хромосом, которое приобретает структуру интерфазного хроматина Описанная митотическая суперкомпактизация облегчает распределение хромосом к полюсам митотического веретена анафазе митоза Степень компактизации хроматина разные периоды митотического цикла клетки можно оценить по данным, приведенным табл. Программа дисциплины Молекулярная биология для преподавателя Редакция Программа дисциплины для преподавателя, входящая состав учебнометодического комплекса, по дисциплине Молекулярная биология предназначена. Программа дисциплины Биология зверей Программа дисциплины для преподавателя, входящая состав учебнометодического комплекса по дисциплине Биология зверей предназначена. Митоз один из фундаментальных процессов онтогенеза Митотическое деление обеспечивает рост многоклеточных эукариот за счёт увеличения популяций клеток тканей В результате митотического деления клеток меристем увеличивается количество клеток тканей растений Дробление оплодотворённого яйца и рост большинства тканей у животных также происходит путём митотических делений.

Деление растительной клетки с крупной центральной вакуолью 1 Клетка с крупной центральной вакуолью и ядром, оттеснённым на периферию клетки 2 Полоски цитоплазмы рассекают вакуоль, обеспечивая перемещение ядра к центру клетки 3 и 4 Полоски цитоплазмы объединяются плоскости деления клетки с образованием фрагмосомы 5 На этапе цитокинеза области фрагмосомы образуется фрагмопласт и новая клеточная стенка. С началом формирования митотического веретена профазе сопряжены разительные изменения динамических свойств микротрубочек Время полужизни средней микротрубочки уменьшается примерно 20 раз от 5 минут интерфазе до 15 секунд 22 42 Однако скорость их роста увеличивается примерно 2 раза по сравнению с теми же интерфазными микротрубочками 42 Полимеризующиеся плюсконцы концы являются динамически нестабильными и резко переходят от равномерного роста к быстрому укорочению, при котором часто деполимеризуется вся микротрубочка 22 Примечательно, что для правильного функционирования митотического веретена необходим определенный баланс между процессами сборки и деполимеризации микротрубочек, так как ни стабилизированные, ни деполимеризованные микротрубочки веретена не состоянии перемещать хромосомы.

Во время анафазы В расходятся сами полюса деления клетки, 40 и, отличие от анафазы А, данный процесс происходит за счёт сборки полюсных микротрубочек со стороны плюсконцов Полимеризующиеся антипараллельные нити веретена при взаимодействии отчасти и создают расталкивающее полюса усилие Величина относительного перемещения полюсов при этом, также как и степень перекрывания полюсных микротрубочек экваториальной зоне клетки, сильно варьирует у особей разных видов 59 Помимо расталкивающих сил, на полюса деления воздействуют тянущие силы со стороны астральных микротрубочек, которые создаются результате взаимодействия с динеиноподобными белками на плазматической мембране клетки. Параллельно с процессами образования ядер дочерних клеток телофазе начинается и заканчивается разборка микротрубочек веретена деления Деполимеризация протекает направлении от полюсов деления к экваториальной плоскости клетки, от минусконцов к плюсконцам При этом дольше всего сохраняются микротрубочки средней части веретена деления, которые образуют остаточное тельце Флемминга. Активность основных регуляторов митоза на стадии профазы на примере позвоночных Синим цветом обозначен график активности ингибиторов семейства Wee1 Wee1, Myt1 Зелёным цветом обозначен график активности фосфатаз семейства Cdc25 Cdc25A, Cdc25C График активности комплекса циклин BCdk1 обозначен красным цветом Отдельно фиолетовым цветом обозначен график активности фосфатазы Cdc25B.

Секьюрин одна из главных мишеней APC Cdc20 представляет собой ингибирующий белок, сдерживающий неактивном состоянии фермент сепаразу Вследствие реакции убиквитинирования секьюрин разрушается, а высвободившаяся при этом сепараза разрушает когезин После деградации когезина, обеспечивающего сцепление сестринских хроматид, происходит разделение и расхождение хромосом к полюсам деления клетки. Митотический кроссинговер процесс обмена участками гомологичных хромосом процессе митотического деления Относительно редкий тип генетической рекомбинации соматических клетках, по причине отсутствия нормального механизма конъюгации хромосом 86 87 Частота митотического кроссинговера составляет не более одного раза на миллион клеточных делений 88 1, 3 0, 1 на 10 6 клеточных делений 89 У некоторых диплоидных грибов частота митотической рекомбинации может достигать 1 10 от частоты мейотического кроссинговера 90 Воздействие радиации или химических реагентов может повысить частоту митотической рекомбинации Некоторые исследователи предполагают сходство механизмов мейотического и митотического кроссинговера. В нормальных тканях патология встречается незначительных количествах Например, эпидермисе мышей встречается около 0, 3 патологических митозов эпителии гортани и матки человека около 2 Патологические митозы часто наблюдаются при канцерогенезе при различных экстремальных воздействиях, при лучевой болезни или вирусной инфекции.

В центре клеточного поля видна делящаяся клетка стадии анафазы Отчётливо заметен хроматидный мост и одиночный фрагмент хромосомы Микрофотография сделана во время проведения эксперимента Allium test по изучению влияния активного излучения сотового телефона на клетки. Бесполое размножение Некоторые организмы образуют генетически идентичное потомство путём бесполого размножения Например, гидры размножаются бесполым способом при помощи почкования Поверхностные клетки гидры подвергаются митозу и образуют скопления клеток, называемые почками Митоз продолжается и клетках почки, и она вырастает во взрослую особь Сходное клеточное деление происходит при вегетативном размножении растений. Если митотические клетки поместить тяжелую воду D 2 O или обработать таксолом эти воздействия подавляют разборку микротрубочек, то нити веретена будут удлиняться Такое стабилизированное веретено не может тянуть хромосомы, и митоз останавливается Но митоз блокируется и при прямо противоположном воздействии, если нити веретена обратимо разрушить с помощью одного из трех агентов, подавляющих сборку тубулина микротрубочки, колхицина, низкой температуры или высокого гидростатического давления. После инфицирования культур диплоидных клеток лёгкого человека вирусом Herpes simplex число патологических митозов кмитозы, хромосомные аберрации увеличивалось с 3 контроле до 40 60 инфицированной культуре. Alberts B at al Molecular biology of the cell 5 edition Garland science, 2008 1601 p ISBN 978081534105.

Hartwell L et al Geics from genes to genomes 4 edition McGrawHill Science, 2010 816 p ISBN 978 0 07 352526. Evert R F Eichhorn S E Raven biology of plants 8 edition W H Freeman and pany, 2013 880 p ISBN 9781429219617. Постмитотический период G 1 Фаза G1 это основное рабочее состояние клетки В этом состоянии идет транскрипция и трансляция, восстановление объема и внутреннего содержания клетки, идет размножение пластид и митохондрий. Предмитотический период G 2 подготовка к делению На данной стадии нарабатываются определенные белки В это время завершается формирование двух центросом, а система интерфазных микротрубочек начинает разрушаться, высвобождая тубулин, из которого микротрубочки состоят Хромосомы это время уже начинают дополнительно конденсироваться Клетка готова к делению. В прометафазе хромосомы, ведомые микротрубочками, осуществляют сложный танец, но к наступлению следующей стадии метафазы все хромосомы располагаются экваториальной плоскости плоскость, находящаяся строго между центросомами и перпендикулярная веретену Это достигается вследствие того, что, как показали опыты, на этой стадии микротрубочки, несмотря на активный обмен тубулина на присоединенных к кинетохору концах, тянут хромосомы на себя Причем сила тяготения пропорциональна длине микротрубочки, они функционируют как пружины Эти силы уравниваются, когда микротрубочки, идущие от разных полюсов, оказываются одинаковой длины.

В метафазе все процессы клетке как бы замирают, выстроившиеся метафазных пластинках хромосомы совершают только колебательные движения Повидимому, это делается для того, чтобы дождаться хромосом, которые могли бы отстать по разным причинам и обеспечить одновременный старт. Закономерные изменения структурнофункциональных характеристик клетки во времени составляют содержание ее жизненного цикла клеточного цикла Клеточный цикл это период существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки до собственного деления или смерти. Обязательным компонентом клеточного цикла является митотический циклкомплекс взаимосвязанных и детерминированных хронологически событий, происходящих процессе подготовки клетки к делению и на протяжении самого деления Митотический цикл включает себя митоз, а также период покоя G0, постмитотический G1, синтетический S и предмитотический G2 периоды интерфазы. Вегетативное размножение отличие от бесполого, это размножение отделенными от материнского организма многоклеточными частями, например, вегетативными органами. Половое размножение способствует генетическому разнообразию особей вида, обеспечивает быстрое приспособление вида к меняющимся условиям существования и освоения новых экологических.

Копуляция от лат Сopulatio соединение это слияние двух половых клеток гамет Когда сливаются две одинаковые по строению половые клетки, этот процесс называется изогамия некоторые водоросли, простейшие и др Чаще случается слияния мужской и женской гамет, которые отличаются по форме размерам и особенностям строения анизогамия Если женская половая клетка яйцеклетка большая, неподвижная, а мужская сперматозоид, спермий значительно мельче, то такая форма анизогамии называется оогамия многоклеточные животные, высшие растения, некоторые грибы. Передача признаков и свойств через наследственность неразрывно связано с размножением организмов, а последнее с делением клеток Основные типы деления клеток митоз, амитоз и мейоз Митотическое деление клеток всегда происходит при росте организмов и бесполом размножении Мейоз, или редукционное деление, разных группах организмов проходит на разных, но всегда точно определенных, стадиях развития при образовании гамет у животных, спор у споровых растений Основой как митоза, так и мейоза является редукция всех элементов клетки, главным образом хромосом, и их распределение при делении ядра. В жизни клетки различают жизненный цикл и клеточный цикл Жизненный цикл значительно длиннее Это продолжительность от образования клетки результате разделения материнской клетки и до следующего деления или смерти клетки На протяжении жизни клетки растут, дифференцируются, выполняющие специфические функции.

Три первых периода относятся к так называемой интерфазе подготовка клетки к делению или периоду относительного покоя Интерфаза от лат Inter между и грец появление, интермитоз, межмитотический период, стадия покоя, метаболическая стадия промежуток между двумя очередными митотическими делениями клеток Это период наиболее активных метаболических обменных процессов Ядро имеет гомогенный вид, вся его полость заполнена тонкой сеткой, состоящей из переплетенных между собой довольно длинных и тонких нитей хромонем Ядро специфической формы, окружено двухслойной ядерной мембраной с порами диаметром около 40. Клетки с аномальным числом хромосом преобладают у людей пожилого и старческого возраста Так, клетках костного мозга у людей старшего возраста чаще теряется Y хромосома. Лептонема или стадия длинных тонких слабоспирализированных нитей Появляются заметные тонкие нити Это хромосомы, количество их диплоидное. После окончания роста сперматоциты и ооциты первого порядка переходят зону созревания, где результате мейотического деления превращаются яйцеклетки и сперматозоиды с гаплоидным набором хромосом. Такие различия между сперматогенезом и оогенезом способствуют образованию огромного количества сперматозоидов, что необходимо для обеспечения оплодотворения наибольшего количества яйцеклеток, а следовательно, для сохранения вида.

Сперматозоид активно проникает через защитные оболочки яйцоклетки Оболочка яйцеклетки приобретает свойства, предотвращающие доступ других сперматозоидов Это обеспечивает слияние ядра яйцеклетки с ядром одного из сперматозоидов У животных, которых яйцеклетку проникает несколько сперматозоидов, оплодотворении участвует лишь один, остальные растворяются Образуется оплодотворенная яйцеклетка с диплоидным набором хромосом. У растений оплодотворению предшествует опыление перенос пыльцевого зерна с пыльника тычинки на рыльце пестика цветочных или непосредственно на семенной зачаток голосеменных У голосеменных опыление происходит только с помощью ветра У покрытосеменных растений благодаря появлению цветка способы опыления разнообразны с помощью ветра, воды, животныхопылителей, оно может быть перекрестным если пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика другого цветка или наблюдается самоопыление если пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика того же цветки Процесс оплодотворения у цветковых растений достаточно сложный, впервые его исследовал профессор Киевского университета С Г Навашин 1898 и назвал двойным оплодотворением. Искусственное оплодотворение медицине при бесплодии у женщин применяется техника оплодотворения вне организма Эмбрион на ранних стадиях дробления 8 бластомеров трансплантируются матку, где и завершается его развитие. Классификация и общая характеристика различных форм патологий митоза Править.

Вместе с тем хорошо известно, что количество хромосом является строгой видовой характеристикой, а изменение их числа приводит либо к гибели организма на ранних этапах эмбрионального развития, либо обусловливает тяжелые заболевания Таким образом, при образовании половых клеток должен существовать меха низм, приводящий к уменьшению числа хромосом точно два раза Этим процессом является мейоз от греч meiosis уменьшение. В каждом делении мейоза по аналогии с митозом различают ррофазу, метафазу, анафазу и телофазу. Рис II 3 Схема мейотического деления клетки В результате мейоза образуются четыре гаплоидные клетки гаметы На рисунке представлены три пары хромосом. Дальнейшая спирализапия приводит к утолще нию хромосом Двойственное строение хромосом становится четко различимым каждая хромосома состоит из двух хроматид, объединенных одной центромерой Четыре хроматиды, объединенные попарно двумя центромерами, образуют тетраду На стадии пахи тены можно видеть ядрышки, прикрепленные к определенным участкам хромосом области вторичных перетяжек.

Вопрос 9 Мейоз как цитологическая основа образования и развития гамет В процессе развития половые клетки претерпевают мейоз, который состоит из двух последовательных делений первое обычно редукционное, уменьшающее число хромосом вдвое клетки из диплоидных становятся гаплоидными второе эквационное уравнительное, когда клетки сохраняют гаплоидный набор хромосом К редукционному делению относят цикл изменений ядра от профазы I до телофазы I, а к эквационному от профазы II до телофазы II Профаза I состоит из ряда последовательных стадий Стадия лептонемы сетчатая структура интерфазного ядра переходит состояние отдельных тонких нитей хромосом Хромосомные нити двойные, а это означает, что их удвоение произошло еще интерфазе Стадия зигонемы гомологичные хромосомы начинают притягиваться друг к другу сходными участками процесс конъюгации Соединение пары чаще начинается с концов иногда с центромер Сближение, начавшееся одной точке, распространяется по всей длине хромосомы Стадия пахинемы стадия завершенной полной, конъюгации хромосом, во время которой продолжается спирализация хромосом, приводящая их к укорочению и утолщению Каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид, удерживаемых вместе одной центромерой Две проконъюгировавшие гомологичные хромосомы составляют бивалент, представленный четырьмя хроматидами Четыре хроматиды образуют фигуру тетраду Стадия диплонемы происходит перекручивание хромосом В идентичных участках гомологичных хромосом начинает развиваться процесс взаимного отталкивания При расхождении хромосом происходит их раскручивание Образуются хобразные фигуры, называемые хиазмами Число хиазм постепенно уменьшается вследствие перемещения их к концам хромосом терминализация хиазм Стадия диакинеза Характеризуется сильным укорочением и утолщением хромосом за счет их максимальной спирализации Исчезают ядрышки и ядерная оболочка Затем центромеры гомологичных хромосом ориентируются плоскости экватора веретена деления, что соответствует метафазе I В анафазе I гомологичные хромосомы бивалентов расходятся к противоположным полюсам число хромосом дочерних ядрах уменьшается ровно вдвое Гомологичные хромосомы каждой пары ведут себя по отношению к хромосомам других пар независимо, вследствие чего возможны различные комбинации хромосом Следующей фазой первого мейотического деления является очень короткая по продолжительности телофаза I Фазу между двумя делениями мейоза называют интеркинезом Профаза II не отличается от профазы митоза В метафазе II хромосомы выстраиваются центромерами экваториальной плоскости В анафазе II осуществляется разделение центромер и каждая хроматида становится самостоятельной хромосомой В телофазе II завершается расхождение хромосом к полюсам и наступает цитокинез Итак, результате первого мейотического деления образуются два ядра с половинным гаплоидным, числом хромосом поэтому первое деление мейоза называют редукционным Во втором делении каждое дочернее ядро вновь делится, но данном случае расходятся хромосомы, которые образовались из сестринских хроматид Поэтому второе деление, совершающееся по типу митоза, называют уравнительным или эквационным Следовательно, из каждой клетки, вступившей мейоз, после двух последовательных делений образуются четыре клетки с половинным числом хромосом В силу особого поведения хромосом профазе мейоза и редукции их возможны различные сочетания отцовских и материнских хромосом гаплоидных ядрах половых клеток.

Микротрубочки динамичные структуры, принимающие активное участие построении веретена деления во время митоза Химически они представляют собой биополимеры, состоящие из субъединиц белка тубулина Количество микротрубочек клетках различных организмов может значительно отличаться В метафазе веретено деления клетках высших животных и растений может содержать до нескольких тысяч микротрубочек, тогда как у некоторых грибов их всего около. К основным функциям кинетохора относят закрепление микротрубочек веретена деления, обеспечение движения хромосом во время митоза при участии микротрубочек, связывание между собой сестринских хроматид и регуляцию их последующего разделения анафазе митоза 26 Минимально достаточно одной микротрубочки например, для дрожжей ассоциированной с кинетохором, чтобы обеспечить движение хромосомы Однако с одним кинетохором могут быть связаны целые пучки, состоящие из 20 40 микротрубочек например, у высших растений или человека, чтобы обеспечить расхождение хромосом к полюсам клетки. Длительность митоза находится зависимости от целого ряда факторов размеров делящейся клетки, её плоидности, числа ядер Частота клеточных делений также зависит от степени дифференцировки клеток и специфики выполняемых функций Так, нейроны или клетки скелетной мышцы человека не делятся совсем клетки печени обычно делятся раз один или два года, а некоторые эпителиальные клетки кишечника делятся чаще, чем 2 раза сутки.

Деление растительной клетки с крупной центральной вакуолью 1 Клетка с крупной центральной вакуолью и ядром, оттеснённым на периферию клетки 2 Полоски цитоплазмы рассекают вакуоль, обеспечивая перемещение ядра к центру клетки 3 и 4 Полоски цитоплазмы объединяются плоскости деления клетки с образованием фрагмосомы 5 На этапе цитокинеза области фрагмосомы образуется фрагмопласт и новая клеточная стенка Основная статья Препрофаза Начальные стадии митоза растительной клетки 1 и 2 Оформление препрофазного кольца 3 Нуклеация микротрубочек вокруг ядра 4 Препрофазное кольцо начинает исчезать 5 Микротрубочки вокруг ядра образуют профазное веретено 6 Ядерная мембрана распадается и микротрубочки веретена направляются к хромосомам Условные обозначения N ядро V вакуоль PPB препрофазное кольцо MTN начало скопления микротрубочек NEB распад ядерной оболочки микротрубочки окрашены зелёным цветом.

Во время анафазы В расходятся сами полюса деления клетки, 39 и, отличие от анафазы А, данный процесс происходит за счёт сборки полюсных микротрубочек со стороны плюсконцов Полимеризующиеся антипараллельные нити веретена при взаимодействии отчасти и создают расталкивающее полюса усилие Величина относительного перемещения полюсов при этом, также как и степень перекрывания полюсных микротрубочек экваториальной зоне клетки сильно варьирует у особей разных видов 58 Помимо расталкивающих сил, на полюса деления воздействуют тянущие силы со стороны астральных микротрубочек, которые создаются результате взаимодействия с динеиноподобными белками на плазматической мембране клетки. Параллельно с процессами образования ядер дочерних клеток телофазе начинается и заканчивается разборка микротрубочек веретена деления Деполимеризация протекает направлении от полюсов деления к экваториальной плоскости клетки, от минусконцов к плюсконцам При этом дольше всего сохраняются микротрубочки средней части веретена деления, которые образуют остаточное тельце Флемминга. Различают два основных типа цитокинеза деление поперечной перетяжкой клетки наиболее характерно для клеток животных и деление путём образования клеточной пластинки свойственно растениям связи с наличием жёсткой клеточной стенки Плоскость деления клетки детерминируется положением митотического веретена и проходит под прямым углом к длинной оси веретена.

Комплекс, стимулирующий анафазу англ anaphasepromoting plex, APC, также называемый циклосома, представляет собой крупное белковое соединение, которому отводится решающая роль активации анафазы Функционально комплекс стимуляции анафазы представляет собой убиквитинлигазу и катализирует реакции присоединения молекул убиквитина к различным целевым белкам, которые итоге подвергаются протеолизу. В структуре комплекса стимуляции анафазы выделяется порядка 11 13 субъединиц Ядро комплекса составляют субъединица куллина Apc2 и RINGдомен Apc11, к которому присоединяется убиквитинконъюгирующий фермент E2 Функционирование комплекса регулируется за счёт присоединения активирующей субъединицы нужный момент клеточного цикла. Белок Cdc20 англ cell division cycle protein 20 белок клеточного цикла 20 активирует комплекс APC при переходе делящейся клетки из метафазы анафазу Происходит это следующим образом На стадии метафазы циклинкиназный комплекс MCdk путём фосфорилирования трансформирует ядро комплекса APC В результате указанного конформационного изменения повышается вероятность присоединения активатора Cdc20 В итоге, активированный комплекс APCCdc20 обретает убиквитинлигазную активность и убиквитинирует свои главные цели секьюрин и митотические циклины.

Убиквитинирование и, как следствие, разрушение митотических циклинов ещё одной важной мишени APCCdc20 запускает цепочку отрицательной обратной связи Выглядит это следующим образом Циклинкиназный комплекс MCdk активирует убиквитинлигазный комплекс APCCdc20, который целенаправленно разрушает митотические циклины, что ведёт к деградации циклинкиназного комплекса MCdk, то есть цепочка реакций приводит к разрушению изначального активатора этой цепочки Но поскольку активность APCCdc20 зависит от комплекса MCdk, инактивация циклинкиназы MCdk приводит к инактивации APCCdc20 В итоге APCCdc20 деактивируется к концу митоза. Первые данные о существовании митотической рекомбинации были получены генетиком Куртом Штерном 1936 году Учёный проводил исследования на плодовых мушках и обратил внимание на локальное проявление рецессивных признаков у гетерозиготных особей То есть у мух с нормальным внешним покровом появлялись участки ткани с жёлтым окрасом или с опалёнными щетинками Однако оба признака кодировались генами, локализованными пределах одной хромосомы, и у гетерозиготных особей не должны были проявляться Особо любопытны оказались случаи двойных пятен, при которых проявлялись сразу оба рецессивных признака, причём у особей как женского, так и мужского пола В итоге, на основе полученных данных был сделан вывод о существовании митотической рекомбинации соматических клетках.

В центральной делящейся клетке, находящейся стадии телофазы, наблюдается парный фрагмент Микрофотография сделана во время проведения эксперимента Allium test В центре клеточного поля видна делящаяся клетка стадии анафазы Отчётливо заметен хроматидный мост и одиночный фрагмент хромосомы Микрофотография сделана во время проведения эксперимента Allium test по изучению влияния активного излучения сотового телефона на клетки. Исход кмитоза зависит от дозы и временref name morgan89 и, отличие от анафазы А, данный процесс происходит за счёт сборки полюсных микротрубочек со стороны плюсконцов Полимеризующиеся антипараллельные нити веретена при взаимодействии отчасти и создают расталкивающее полюса усилие Величина относительного перемещения полюсов при этом, также как и степень перекрывания полюсных микротрубочек экваториальной зоне клетки сильно варьирует у особей разных видов. Ещё одним характерным признаком является тип симметрии митотического веретена При плевромитозе веретено деления билатерально симметрично либо асимметрично и состоит, как правило, из двух полуверетён, располагающихся метафазеанафазе под углом друг к другу Для категории ортомитозов характерна биполярная симметрия веретена деления, а метафазе зачастую наблюдается различимая экваториальная пластинка.

Возможные промежуточные стадии между бинарным делением и митозом можно проследить у одноклеточных эукариот, у которых ходе деления не разрушается ядерная оболочка У большинства же других эукариот, том числе растений и животных, веретено деления формируется вне ядра, а ядерная оболочка разрушается течение митоза Хотя митоз у одноклеточных эукариот ещё недостаточно изучен, можно предположить, что он произошёл от бинарного деления и конечном счёте достиг того уровня сложности, который имеется у многоклеточных организмов. Регенерация Некоторые организмы способны восстанавливать утраченные части тела В этих случаях образование новых клеток часто идёт путём митоза Например, благодаря митозу морская звезда восстанавливает утраченные лучи. Первоначально, исходя из морфологических особенностей митоза, этот процесс был разделен лишь на четыре основные стадии профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Если митотические клетки поместить тяжелую воду D2O или обработать таксолом эти воздействия подавляют разборку микротрубочек, то нити веретена будут удлиняться Такое стабилизированное веретено не может тянуть хромосомы, и митоз останавливается Но митоз блокируется и при прямо противоположном воздействии, если нити веретена обратимо разрушить с помощью одного из трех агентов, подавляющих сборку тубулина микротрубочки, колхицина, низкой температуры или высокого гидростатического давления.

На примере эпителия гортани человека были получены данные об увеличении числа патологических митозов при раке Если при хроническом воспалении и папилломах юношеского типа количество патологических митозов всего 2 2, 5 раза превышало их число нормальном эпителии, то при предраке количество патологических митозов составляло около 25, а при раке и атипическом папилломатозе с переходом рак оно достигало 36. К таким признакам, например, относятся поведение ядерной оболочки со всеми переходами от интактной, разной степени фрагментированной до полностью распадающейся неоднозначное поведение ядрышка от сохраняющегося до частично или полностью исчезающего разная степень спирализации или полное отсутствие таковой у динофлагеллат и морфологической дифференциации хромосом особенности расположения хромосом метафазной пластинке наличие кинетохоров и различия их организации различия морфологии, характере заложения и организации веретена, продолжительность сохранения его межзональной зоны появление наряду с центриолями особых полярных образований различной организации и места своей локализации разная степень развития перинуклеарной оболочки и. Italiano JE, Shivdasani RA 2003 Megakaryocytes and beyond the birth of platelets Journal of Thrombosis and Haemostasis 1 6 1174 82 DOI 10 1046 j 15387836 2003 00290 x PMID 12871316.

Морфологически она проявляется изменении структуры, размеров, формы и количества ядер и ядрышек, появлении разнообразных ядерных включений и изменений ядерной оболочки Особую форму ядерной патологии представляет патология митоза с патологией хромосом ядра связано развитие хромосомных синдромов и хромосомных болезней. Хромосомные бо лез ни Их делят на связанные с аномалиями соматических хромосом аутосом и с аномалиями половых хромосом телец Барра При этом учитывают характер хромосомной аномалии нарушение числа отдель ных хромосом, числа хромосомного набора или структуры хромосом Эти кри терии позволяют выделять полные или мозаичные клинические формы хромо сомных болезней. Хромосомные болезни, обусловленные нарушениями числа отдельных хро мосом трисомиями и моносомиями, могут касаться как аутосом, так и половых хромосом. В основе всех форм размножения лежит деление клетки, протекающее довольно сходно у растений и животных Поскольку сложные процессы, связанные с половым размножением, возникли на основе деления клетки, мы прежде всего рассмотрим процесс, приводящий к образованию из одной клетки двух. Во время анафазы тянущие нити веретена начинают сокращаться, растягивая хромосомы к разным полюсам При этом хромосомы ведут себя пассивно, они, изгибаясь наподобие шпильки, двигаются вперед центромерами, за которые их тянет нить веретена В начале анафазы снижается вязкость цитоплазмы, что способствует быстрому движению хромосом.

Митоз относительно короткий период жизни клетки, гораздо дольше длится интерфаза, что видно из таблицы. Сперматозоид всегда во много раз меньше яйцеклетки Типичную для многих животных форму имеют сперматозоиды млекопитающих, которые состоят из трех отделов головки, шейки и хвостика В головке располагается ядро, кроме него, на переднем конце содержится небольшой участок уплотненной цитоплазмы, при помощи которого сперматозоид проникает яйцеклетку Шейка суженная часть позади головки содержит центриоль и переходит тонкую удлиненную цитоплазматическую нить хвостик Хвостик сходен со жгутиком жгутиконосца или ресничкой инфузории Благодаря его движению сперматозоиды активно передвигаются. Как семенник, котором образуются сперматозоиды, так и яичник, котором формируются яйцеклетки, можно представить виде трубки, внутри которой и протекает весь процесс образования половых клеток В самом начале трубки находятся первичные половые клетки, которые делятся обычным митозом, благодаря чему количество их все время возрастает Этот участок половой железы и называется зоной размножения Переходя следующую зону, клетки начинают расти, образуя зону роста Процесс роста более резко выражен во время образования женских половых клеток овогенеза овум яйцо, генезис развитие, лат Менее выражен период роста при образовании мужских половых клеток сперматогенезе.

Выросшие овоциты приступают к созреванию, которое состоит из двух делений так же как при сперматогенезе, но внешне эти деления протекают иначе При делении овоцит 1го порядка отделяет маленькую клетку направительное тельце, и остается крупная клетка Затем проходит второе деление, при котором выделяется следующее направительное тельце и образуется крупная, уже зрелая яйцеклетка Пока происходит второе деление, первое направительное тельце успевает разделиться, и всего из овоцита образуются четыре клетки три мелкие и одна крупная яйцеклетка, которая сохраняет весь накопленный во время роста желток, необходимый для развития зародыша. Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей день Чистых Денег Узнайте как Cпециально для студентов. Билет 131 Размножение воспроизве дение организмами себе подобных, передача наследственной инфор мации от родителей потомству Значение размножения обеспе чение преемственности между по колениями, продолжение жизни вида, увеличение численности осо бей популяции и их расселение на новые территории. Центры происхождения культур ных растений основном гор ные районы, древние очаги земле делия, характеризующиеся много образием видов, разновидностей, родина сортов растений Основные центры происхождения культур ных растений.

Билет 25 Использование селекции явления гетерозиса гибридной силы, которая проявляется по вышении жизнеспособности и про дуктивности гибридов Способы получения гетерозиса 1 принуди тельное самоопыление перекрестноопыляемых растений или близ кородственное скрещивание животных для перевода большинства генов гомозиготное состояние.

Генетика изучает наследственность и изменчивость качественных и количественных признаков Качественные признаки оцениваются визуально масть, упитанность Количественные призанки это те признаки, которые измеряются и выражаются числовыми значениями удой, масса Генетическое многообразие проявления признаков обуславливают и множество методов, современное изучение наследственности и изменчивости осуществляется путём генетиечского анализа это совокупность методов исследования наследственных свв организма К основным методам генетического анализа относятся Гибридологический метод сущность его том, чтобы получить потомков от родительских особей отличающихся друг от друга по одним или нескольким призанкам Статистический или биометрический Применяется при математической обработке результатов скрещиваний при изучении групповых свв биологических объектов Этот метод порзволяет определить соответствуют ли полученные экспериментальные данные теоритическиожидаемым результам Этот метод применяется при изучении связей между признаками Генеалогический метод Этот метод требует составления родословных, сведений о предков и потомков разных поколений Биохимический метод служит для изучения передачи наследственной информации, как работают гены Цитологический служит для изучения строения, функционирования хромосом, позволяет выявить наследственные болезни Биотехнологический Этот метод использования живых организмов и бологических процессов производстве для получения необходимых человеку веществ Этот метод используется для получения витаминов, ферментов, гормонов, трансплантация эмбрионов, клонирование.

С помощью гибридологического метода на основании экспериментального анализа гибридов Мендель установил закономерности наследования признаков 1865 Закономерности 1 Закон единообразия гибридов 1го поколения или 1ый закон Менделя Он был установлен на основе моногибридного скрещивания При моногибридном скрещивании все потомки 1го поколения единообразны и наследуют доминантный признак одного из родителей независимо у какого родителя отца или матери был этот признак 2 Закон расщепления или 2й закон Менделя При скрещивании гибридов 1го поколения между собой, во 2ом поколении происходит расщепление определённом количественном соотношении Доминантных 3, рецессивных 1 признак Во 2ом поколении образуется 2е фенотипические группы расщепления по Ф 3 1 расщепление по Г 1 2 1 3 Закон независимого наследования или 3й закон Менделя На основе дигибридного скрещивания При дигибридном скрещивании каждая пара признаков наследуется независимо от других Во 2ом поколении образуется 4е фенотипические группы Расщепление по Ф 9 3 3 1 и во 2ом поколении образуется 9ть разных генотипов Г 1 2 1 2 4 1 2 2 1 16 гибридов. Гены разделяются на 2е категории 1 Структурные гены 2 Функциональные гены Структурные гены определяют последовательность аминокислот первичной структуре белка Функциональные гены контролируют работу структуры генов.

При полимерии признак находится под контролем нескольких пар неаллельных генов, которые однозначно влияют на этот признак Признак А1А1А2А2 2е пары неаллельных генов А1а1а2а2 А1А1А2а2 а1а1а2а2 Полимерия 2х видов 1 Аддитивная кумулятивная 2 Неаддитивная некумулятивная При аддитивной полимерии проявление признака зависти от количества доминантных генов генотипе Чем больше доминантных генов генотипе, тем ярче выражение признака При аддитивной полимерии расщепление во 2ом поколении будет 1 4 6 4 1 Ф 5 При неаддитивной полимерии расщепление не будет зависит от количества доминантных генов Расщепление во 2ом поколении будет 15 1 Ф 2 Аддитивная полимерия характерна для наследования количественных призанков Продуктивность животного удой, масса, настриг шерсти и, скорость бега и При аддитивной или дополнительной, полимерии каждый из геновполигенов вносит значительный вклад проявление признака. В зоне размножения находятся диплоидные первичные половые клетки сперматогонии и оогонии содержащие 2 n хромосом 46 хромосом Они делятся путём митоза и число их увеличивается и образуется сперматоциты и ооциты содержат 2 n хромосом.

В зоне созревания женских половых клеток также 2а деления Мейоза Iи II При первом делении образуются 2е неравные по размерам клетки одна крупная это ооцит 2го порядка содержит nудвоенных хромосом, другая маленькая 1ое направительное тельце содержит nудвоенное Второе деление Мейзо IIтакже неравное образуется крупная яйцеклетка и 2ое направительное тельце 1ое направительное тельце делится и образуется 2а вторых редукционных направленных телец Следовательно после оогенеза после 2х делений меоза образуется 4е клетки 3мелкие направительные и 1а крупная гаплоидная клетка с большим запасом питательных. Оплодотворение это слияние и половых клеток приводящая к образованию зиготы, которая даёт начало новому организму Оплодотворение специфический видовом отношении процесс, сперматозоиды 1го вида организма не оплодотворяют яйцеклетку другого вида Яйцеклетка вырабатывает белковые вва опрелённого состава, которые взаимодействуют с веществами находящиеся на поверхности сперматозоида Процесс оплодотворения заключается проникновении одного или нескольких сперматозоидов яйцеклетку Нужна большая концентрация сперматозоидов 1000 и более чтобы разрушить оболочку яйцеклетки.

Биосинтез белка является прямой функцией генов Без синтеза же белков невозможны жизненные процессы, поэтому решающее значение генетики среди других биологических наук очевидно Гены определяют не только особенности признаков, но и возможность их развития, тем самым возможность развития и существования клетки, организма В то же время современная генетика обязана своими достяжениями развитию многих наук физики, химии, кибернетики, математики, цитологии, эмбриологии, молекулярной биологии и др достяжения генетики вносят вклад общую теорию развития, обогащают конкреьным содержанием диалектикоматериалистическое мировоззрение Однако развитие промышленности, использование двигателей внутреннего сгорания, химических веществ для борьбы с сорняками и вредителями сельском хозяйстве порою загрязняют окружающую среду вредными соединениями, нередко и такими, которые могут вызывать нежелатеные мутации Изменение среды обитания сопровождается изменениями ней характера биологических связей, нарушением баланса этих связей, что итоге может привести к гибели системы биологических связей Использование теоретических и практических основ генетики позволяет выводить не только сорта растений, он и породы животных, устойчивых к возбудителям болезней и неблагоприятным факторам внешней среды, породы, отличающиеся более высокой продуктивностью Задача ветеринарии при решении создании эффективных противомикробных и противовирусных вакцин, а также продуцентов противовирусного препарата интерферона Составление генетических карт являются важной задачей современной генетики Карта хромосом даёт представление о том какие гены наследуются независимо друг от друга, а какие сцеплено Как часто между ними происходит кроссинговер Создание генетических карт позволяет планировать работу по получению организмов с определёнными сочетаниями признаков.

Ещё 1920 году Вавилов сфомулировал закон гомологических рядов наследственной изменчивости у близких видов и родов, который биологи сравнивают с периодической системой Д И Менделева Вавилов обнаружил, что 1 Виды и роды генетически близкие между собой, характеризуются тождественными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что зная ряд форм для одного вида, можно предвидеть нахождение тождественных форм у других видов и родов Чем ближе генетически расположены общей сисмете роды и линнеоны, тем полнее тождество рядах их изменчивости 2 Целые семейства растений общем характеризуются определённым циклом изменчивости, проходящей через все роды, составляющие семейство Так, у мягкой пшеницы есть растения с остистыми, безоститыми, полуостистыми колосьями белоколосые, красноколосые, черноколосые, сероколосые формы и Родственные мягкой пшенице виды имеют те же формы Вавилов объяснил это тем, что у родственных организмов изменчивость признаков идёт одном направлении параллельно Такую параллельную изменчивость имеют виды не только одного рода, но и близких по своему происхождению рода, но и близких по своему происхождению родов, например, пшеницы, ячменя, ржи и других злаков Этот закон помогает учёным ориентироваться среди огромного разнообразия живых существ Он облегчает поиск нужных для селекции хозяйственных признаков растений и животных.

Генотипическая изменчивость она связана с изменением генотипа а Коррелятивная соотносительная изменчивость При этой изменчивости изменение одних признаков приводит к изменению других Например с увеличением живой массы коров первотёлок, возрастает удой это положительная корреляция, а с увеличением продуктивности уменьшается содержание жира молоке отрицательная корреляция Факторы, которые определяют коррелятивную изменчивость это плейотропное дейтсвие генов и взаимосвязь между признаками Комбинативная связана с получением новых сочетаний комбинаций генов генотипе Сами гены при этом не изменяются, но новые сочетания их между собой приводят к появлению организмов с новыми фенотипами Комбинативная изменчивость наблюдается результате комплементарного взаимодействия неаллельных генов форма гребня Комбинативная изменчивость лежит основе создания новых форм при селекции с животных Например Орловская рысистая порода Лошадей получена комбинацией скрещивании жеребца Арабской верховой породы с кобылами Голландских и Дадских пород Мутационная изменчивость это изменчивость, которая связана с изменением наследственного материала Термин Мутация впервые был предложен голландским ботаником ДеФризом 1901 году Мутации это внезапновозникающие генетические изменения свв и признаков Основы мутационной теории были изложены ДеФризом Основные положения мутационной теории Мутации возникают внезапно и возникают у единичных особей Мутации носят случайный ненаправленный характер Мутации являются изменением наследственных генетических структур соматических и половых клетках Мутации передаются из поколения поколение Мутации происходят разных направлениях Они могут быть вредными, нейтральными и полезными для организма.

Вид состоит из популяций Популяция это совокупность особей одного вида, населяющих определённую территорию и обменивающихся генетическим материалом Существуют природные и искуственные популяции Породы житвотных являются популяциями созданные человеком созданные искусственным путём Стадо какойто породы является популяцией Популяцию составляют генетически не одинаковые особи Совокупность генов свойственная всей популяции называется генофондом данной популяции Чистая линия используется для обозначения группы организмов однородных по генотипу Датский учёный Иогансен проводил исследования по выявлению эффективности отборов популяций и чистых линиях Он проводил опыты на самоопыляющемся растении фасоли В течении 6ти лет от проводил отбор фасоли по массе семян В первом опыте Иогансен собирал семена со многих разных растений Они оказались разными по массе Биометрическая обработка показателя массы дала варицаонную кривую Семена с максимальным.

Популяция характеризуется определённой генетической структурой, определённым соотношением генотипов Если популяции происходят свободные скрещивания и любого генотипа, то такая свободноскрещивающаяся популяция находится рвновесии, ней сохраняется определённое соотношение генотипа В 1908 году английский математик Харди и немецкий врач Вайнберг определили структуру популяции по генотипам Предложили формулу для определения этой структуры И сформулировали закон о структуре свободноразмножающихся особей Аа Аа это частота встречаемости доминантного гена А q это частота встречаемости рецессивного гена а При скрещивании. Генетической динамикой популяции называется изменение соотношения частот генов и частот генотипов поколении Популяция обладает и генетической пластичностью изменяется генетическая структура и обладает генетическим гомеостазом постоянством Эта 2а свва популяции обеспечивают её генетическую динамику Причинами изменения генетической структуры популяции могут быть ряд факторов Мутационный процесс Отбор естественный и искусственный Миграция особей из или популяцию малочисленность особей популяции вызывая дрейф генов.

 

© Copyright 2017-2018 - articles-seminary.ru