МеТОдИЧеСКие уКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ
1. Понятие жизненного цикла клетки, характеристика его периодов.
2. Варианты жизненного цикла клетки.
3. Митотический цикл клетки, понятие контрольных точек.
4. Интерфаза митотического цикла, ее значение в регуляции митоза.
5. Фазы митоза, поведение хромосом.
1. Изучите готовые микропрепараты
а) Кариокинез в клетках корня лука (ок. 7, об. 40).
Рассмотрите под большим увеличением микроскопа микропрепарат корня лука на его кончике. Найдите клетки в состоянии интерфазы и на различных стадиях митоза. В интерфазе клетки имеют ядро, в котором хорошо различимы хроматин и одно-два ядрышка. В профазе в центре клетки в цитоплазме видны хромосомы в виде нитевидных структур, образующих рыхлый клубок. В метафазе центромеры хромосом находятся по экватору клетки, а плечи образуют «материнскую звезду». В анафазе на каждом полюсе образуются «дочерние звезды». В телофазе у противоположных полюсов клетки видны рыхлые клубки хромосом.
б) Митоз животной клетки (ок. 7, об. 40).
Найдите краевую зону клеток печени, рассмотрите отдельные стадии митоза. В метафазе утолщенные и укороченные хромосомы располагаются в виде розетки в центре клетки. В телофазе деление цитоплазмы осуществляется путем возникновения перетяжки.
в) Митоз клеток человека (ок. 7, об. 90).
Рассмотрите под иммерсионным объективом препарат лимфоцитов крови человека, найдите делящуюся клетку. Рассмотрите метафазную пластинку и отдельные хромосомы. Каждая хромосома состоит из хроматид, соединенных между собой в области центромеры. Найдите равноплечие (метацентрические) хромосомы, центромера которых находится посередине, затем – неравноплечие (субметацентрические) и резко неравноплечие (акроцентрические).
2. Определите митотический коэффициент
На микропрепаратах корня лука подсчитайте количество делящихся и неделящихся клеток в нескольких полях зрения (около 1000 клеток). Определите митотический коэффициент (МК) в промилле (‰) по формуле:
3. Решите ситуационные задачи
Пример задачи. Длина молекулы ДНК человека 174 см, но она свободно умещается в ядре клетки. В каких формах существует хроматин (хромосомы) в митотическом цикле? Каковы уровни компактизации хроматина? Что такое эухроматин и гетерохроматин? Каково строение метафазных хромосом? Что такое кариотип?
Эталон ответа.Хромосомы в зависимости от стадии клеточного цикла меняют свое строение. В интерфазе они не видны и представлены глыбками хроматина. На стадии метафазы митоза в результате спирализации приобретают хорошо видимую структуру. Поэтому различают интерфазную и метафазную форму существования хромосом. Выделяют несколько уровней компактизации хроматина: нуклеосомная нить, микрофибрилла, интерфазная хромонема, метафазная хроматида. Разные участки интерфазных хромосом имеют неодинаковую степень компактизации, что имеет очень важное функциональное значение. Различают эухроматин, имеющий меньшую плотность и большую генетическую активность, и гетерохроматин, характеризующийся большей компактизацией и генетической инертностью. Метафазные хромосомы в связи с суперспирализацией имеют разную форму и строение. В хромосомах различают плечи, перетяжки, спутники, теломеры. Кариотип представляет собой диплоидный набор хромосом соматических клеток определенного вида, характеризующийся определенным числом и строением.
Задачи для самостоятельного решения
Задача 1. Основным свойством наследственного материала, обеспечивающего непрерывность поколений, является способность к репликации. При удвоении молекул ДНК действует большой комплекс ферментов – репликативная машина. Назовите основные ферменты, участвующие в репликации ДНК. Каковы функции ферментов, участвующих в репликации? Почему образование дочерних цепей ДНК идет в разных направлениях? Что такое фрагменты оказаки и как они образуются? Каковы способы репликации ДНК? Какой из них является основным?
Задача 2. Размножение клеток (пролиферация) является основой для роста и восстановления органов. У больного после резекции печени, среди гепатоцитов обнаружены делящиеся клетки. Какими способами могут делиться гепатоциты? Назовите периоды митотического цикла и охарактеризуйте их. Какой набор хромосом и ДНК имеет клетка к началу деления и после выхода из него? Каков жизненный цикл гепатоцитов, как клеток медленно обновляющихся тканей? Назовите механизмы, основанные на митотическом цикле, приводящие к увеличению количества наследственного материала в отдельных клетках.
Задача 3.В интерфазных клетках ряда тканей двукрылых насекомых обнаруживают гигантские политенные хромосомы. Политенные хромосомы в клетках разного типа имеют вздутия (пуфы) в разных участках. В процессе развития пуфы исчезают в одних участках хромосом и появляются в других.
Объясните, что такое политенные хромосомы и какое строение они имеют? Чем можно объяснить расположение пуфов в разных участках хромосом у клеток разного типа? Почему на разных этапах онтогенеза пуфы в одних участках хромосом исчезают, а в других возникают вновь? Объясните, как осуществляется генетическая регуляция индивидуального развития? Какие факты свидетельствуют о роли генетического контроля в развитии особи?
УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
Закрепление навыков самостоятельной работы с микроскопом при просмотре временных и постоянных препаратов.
Тема реферата: Значение эндомитоза и политении для нормального функционирования организма.
ЛИТЕРАТУРА
Основная литература:
1. Биология [Текст] / под ред. В.Н. Ярыгина. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. – Т. 1,2.
2. Биология: руководство к практическим занятиям [Текст]: учебное пособие для студентов стоматологического факультета / под ред. В.В. Маркиной. – М.: Гэотар-Медиа, 2010. – 448 с.
Дополнительная литература:
1. Васильев Ю.М. Социальное поведение нормальных клеток и антисоциальное поведение опухолевых клеток. I. Сигнальные молекулы, вызывающие размножение и гибель клеток // Соросовский Образовательный Журнал. 1997. N 4. C. 17-22.
2. Васильев Ю.М. Социальное поведение нормальных клеток и антисоциальное поведение опухолевых клеток. II. Клетки строят ткань. // Соросовский Образовательный Журнал. 1997. N 5. C. 20-25.
3. База знаний по биологии человека [Электронный ресурс] // http://humbio.ru/