Жизненный цикл клетки (клеточный цикл)
С момента появления клетки и до ее смерти в результате апоптоза (программируемой клеточной гибели) непрерывно продолжается
жизненный цикл клетки.
Здесь и в дальнейшем мы будем пользоваться генетической формулой клетки, где «n» — число хромосом, а «c» — число ДНК (хроматид).
Напомню, что в состав каждой хромосомы может входить как одна молекула ДНК (одна хроматида) (nc), либо две (n2c).
Клеточный цикл включает в себя несколько этапов: деление (митоз), постмитотический (пресинтетический), синтетический,
постсинтетический (премитотический) период. Три последних периода составляют интерфазу — подготовку к делению клетки.
Разберем периоды интерфазы более подробно:
- Пресинтетический (постмитотический) период G1 — 2n2c
- Синтетический период S — 2n4c
- Постсинтетический (премитотический) период G2 — 2n4c
Интенсивно образуются органоиды (рибосомы и другие), синтезируется белки, АТФ и все виды РНК, ферменты, клетка растет.
Длится 6-10 часов. Важнейшее событие этого периода — удвоение ДНК, вследствие которого к концу синтетического периода
каждая хромосома состоит из двух хроматид. Происходит удвоение центриолей (репликация центриолей). Активно синтезируются структурные белки ДНК — гистоны.
Короткий, длится 2-6 часов. Это время клетка тратит на подготовку к последующему процессу — делению клетки, синтезируются
белки (тубулин для веретена деления) и АТФ, делятся митохондрии и хлоропласты.
Митоз (греч. μίτος — нить)
Митоз является непрямым способом деления клетки, наиболее распространенным среди эукариотических организмов. По продолжительности
занимает около 1 часа. К митозу клетка готовится в период интерфазы путем синтеза белков, АТФ и удвоения молекулы ДНК в синтетическом
периоде.
Митоз состоит из 4 фаз, которые мы далее детально рассмотрим: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Напомню, что клетка вступает в
митоз с уже удвоенным (в синтетическом периоде) количеством ДНК. Мы рассмотрим митоз на примере клетки с набором хромосом и ДНК 2n4c.
- Профаза — 2n4c
- Бесформенный хроматин в ядре начинает собираться в четкие оформленные структуры — хромосомы — происходит это за счет
спирализации ДНК (вспомните мой пример ассоциации хромосомы с мотком ниток) - Оболочка ядра распадается, хромосомы оказываются в цитоплазме клетки
- Центриоли перемещаются к полюсам клетки, образуются центры веретена деления
- Метафаза — 2n4c
- Анафаза — 4n4c
- Телофаза — 2n2c
- Начинается процесс деспирализации ДНК, хромосомы исчезают и становятся хроматином (вспомните ассоциацию про раскрученный
моток ниток) - Появляется ядерная оболочка, формируется ядро
- Разрушаются нити веретена деления
ДНК максимально спирализована в хромосомы, которые располагаются на экваторе клетки. Каждая хромосома состоит из двух
хроматид, соединенных центромерой (кинетохором). Нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом (если точнее,
прикрепляются к кинетохору центромеры).
Самая короткая фаза митоза. Хромосомы, состоящие из двух хроматид, распадаются на отдельные хроматиды. Нити веретена деления
тянут хроматиды (синоним — дочерние хромосомы) к полюсам клетки.
В этой фазе хроматиды (дочерние хромосомы) достигают полюсов клетки.
В телофазе происходит деление цитоплазмы — цитокинез (цитотомия), в результате которого образуются две дочерние клетки с
набором 2n2c. В клетках животных цитокинез осуществляется стягиванием цитоплазмы, в клетках растений — формированием
плотной клеточной стенки (которая растет изнутри кнаружи).
Образовавшиеся в телофазе дочерние клетки 2n2c вступают в постмитотический период. Затем в синтетический период, где происходит
удвоение ДНК, после чего каждая хромосома состоит из двух хроматид — 2n4c. Клетка с набором 2n4c и попадает в профазу
митоза. Так замыкается клеточный цикл.
Биологическое значение митоза очень существенно:
- В результате митоза образуются дочерние клетки — генетические копии (клоны) материнской.
-
Митоз является универсальным способом бесполого размножения, регенерации и протекает одинаково у всех эукариот (ядерных
организмов). - Универсальность митоза служит очередным доказательством единства всего органического мира.
Попробуйте самостоятельно вспомнить фазы митоза и описать события, которые в них происходят. Особенное внимание уделите состоянию
хромосом, подчеркните сколько в них содержится молекул ДНК (хроматид).
Мейоз
Мейоз (от греч. μείωσις — уменьшение), или редукционное деление клетки — способ деления клетки, при котором наследственный материал
в них (число хромосом) уменьшается вдвое. Мейоз происходит в ходе образования половых клеток (гамет) у животных и спор у растений.
В результате мейоза из диплоидных клеток (2n) получаются гаплоидные (n). Мейоз состоит из двух последовательных делений, между которыми
практически отсутствует пауза. Удвоение ДНК перед мейозом происходит в синтетическом периоде интерфазы (как и при митозе).
Как уже было сказано, мейоз состоит из двух делений: мейоза I (редукционного) и мейоза II (эквационного). Первое деление
называют редукционным (лат. reductio — уменьшение), так как к его окончанию число хромосом уменьшается вдвое. Второе деление — эквационное
(лат. aequatio — уравнивание) очень похоже на митоз.
Приступим к изучению первого деления мейоза. За основу возьмем клетку с двумя хромосомами и удвоенным (в синтетическом периоде
интерфазы) количеством ДНК — 2n4c.
- Профаза мейоза I
- Метафаза мейоза I
- Анафаза мейоза I
- Телофаза мейоза I
Помимо типичных для профазы процессов (спирализация ДНК в хромосомы, разрушение ядерной оболочки, движение центриолей к полюсам клетки) в профазе мейоза I происходят два важнейших процесса: конъюгация и кроссинговер.
Конъюгация (лат. conjugatio — соединение) — сближение гомологичных хромосом друг с другом. Гомологичными хромосомами называются
такие, которые соответствуют друг другу по размерам, форме и строению. В результате конъюгации образуются комплексы,
состоящие из двух хромосом — биваленты (лат. bi — двойной и valens — сильный).
После конъюгации становится возможен следующий процесс —
кроссинговер (от англ. crossing over — пересечение), в ходе которого происходит обмен участками между гомологичными хромосомами.
Кроссинговер является важнейшим процессом, в ходе которого возникают рекомбинации генов, что создает уникальный материал для эволюции,
последующего естественного отбора. Кроссинговер приводит к генетическому разнообразию потомства.
Биваленты (комплексы из двух хромосом) выстраиваются по экватору клетки. Формируется веретено деления, нити которого
крепятся к центромере (кинетохору) каждой хромосомы, составляющей бивалент.
Нити веретена деления сокращаются, вследствие чего биваленты распадаются на отдельные хромосомы, которые и притягиваются
к полюсам клетки. В результате у каждого полюса формируется гаплоидный набор будущей клетки — n2c, за счет чего мейоз I и называется редукционным делением.
Происходит цитокинез — деление цитоплазмы. Формируются две клетки с гаплоидным набором хромосом. Очень короткая интерфаза
после мейоза I сменяется новым делением — мейозом II.
Мейоз II весьма напоминает митоз по всем фазам, поэтому если вы что-то подзабыли: поищите в теме про митоз. Главное отличие мейоза II от мейоза I в том, что в анафазе мейоза II к полюсам клетки расходятся не хромосомы, а хроматиды (дочерние хромосомы).
В результате мейоза I и мейоза II мы получили из диплоидной клетки 2n4c гаплоидную клетку — nc. В этом и состоит сущность
мейоза — образование гаплоидных (половых) клеток. Вспомнить набор хромосом и ДНК в различных фазах мейоза нам еще предстоит,
когда будем изучать гаметогенез, в результате которого образуются сперматозоиды и яйцеклетки — половые клетки (гаметы).
Сейчас мы возьмем клетку, в которой 4 хромосомы. Попытайтесь самостоятельно описать фазы и этапы, через которые она
пройдет в ходе мейоза. Проговорите и осмыслите набор хромосом в каждой фазе.
Помните, что до мейоза происходит удвоение ДНК в синтетическом периоде. Из-за этого уже в начале мейоза вы видите их
увеличенное число — 2n4c (4 хромосомы, 8 молекул ДНК). Я понимаю, что хочется написать 4n8c, однако это неправильная запись!) Ведь наша исходная клетка диплоидна (2n), а не тетраплоидна (4n)
Итак, самое время обсудить биологическое значение мейоза:
- Поддерживает постоянное число хромосом во всех поколениях, предотвращает удвоение числа хромосом
- Благодаря кроссинговеру возникают новые комбинации генов, обеспечивается генетическое разнообразие состава гамет
- Потомство с новыми признаками — материал для эволюции, который проходит естественный отбор
Бинарное деление надвое
Митоз и мейоз возможен только у эукариот, а как же быть прокариотам — бактериям? Они изобрели несколько другой способ и делятся
бинарным делением надвое. Оно встречается не только у бактерий, но и у ряда ядерных организмов: амебы, инфузории, эвглены зеленой.
При благоприятных условиях бактерии делятся каждые 20 минут. В случае, если условия не столь благоприятны, то больше времени
уходит на рост и развитие, накопление питательных веществ. Интервалы между делениями становятся длиннее.
Амитоз (от греч. ἀ — частица отрицания и μίτος — нить)
Способ прямого деления клетки, при котором не происходит образования веретена деления и равномерного распределения
хромосом. Клетки делятся напрямую путем перетяжки, наследственный материал распределяется «как кому повезет» — случайным
образом.
Амитоз встречается в раковых (опухолевых) клетках, воспалительно измененных, в старых клетках.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий
Версия для печати и копирования в MS Word
1
Для каждой особенности деления животной клетки установите, характерна она для митоза (1) или мейоза (2):
ОСОБЕННОСТИ
А) в результате образуются 2 клетки
Б) в результате образуются 4 клетки
В) дочерние клетки гаплоидны
Г) дочерние клетки диплоидны
Д) происходят конъюгация и перекрест хромосом
Е) не происходит кроссинговер
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
A | Б | В | Г | Д | Е |
2
Установите соответствие между особенностями клеточного деления и его видом.
ОСОБЕННОСТИ КЛЕТОЧНОГО ДЕЛЕНИЯ
A) в результате деления появляются 4 гаплоидные клетки
Б) обеспечивает рост органов
B) происходит при образовании спор растений и гамет животных
Г) происходит в соматических клетках
Д) обеспечивает бесполое размножение и регенерацию органов
Е) поддерживает постоянство числа хромосом в поколениях
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
A | Б | В | Г | Д | Е |
3
Установите соответствие между особенностями клеточного деления и его видом.
ОСОБЕННОСТИ ДЕЛЕНИЯ
А) происходит в два этапа
Б) после деления образуются диплоидные клетки
В) образовавшиеся клетки имеют набор хромосом и ДНК 2n2с
Г) сопровождается конъюгацией хромосом
Д) образовавшиеся клетки имеют набор хромосом и ДНК nс
Е) происходит кроссинговер
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
A | Б | В | Г | Д | Е |
4
Установите соответствие между видом клетки и способом её образования.
ВИД КЛЕТКИ
А) спора мха
Б) сперматозоид мха
В) сперматозоид обезьяны
Г) яйцеклетка подсолнечника
Д) микроспоры мака
Е) клетка архегония папоротника
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А | Б | В | Г | Д | Е |
5
Установите соответствие между событиями, происходящими с ядрами клеток в митозе и мейозе.
СОБЫТИЯ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ ДЕЛЕНИИ
А) образование бивалентов
Б) образование диплоидных клеток
В) в анафазе у полюсов клетки образуются однохроматидные дочерние хромосомы
Г) происходит кроссинговер
Д) содержание генетического материала не изменяется
Е) в анафазе происходит расхождение двухроматидных хромосом к полюсам клетки
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А | Б | В | Г | Д | E |
Пройти тестирование по этим заданиям
Клетка — генетическая единица живого. Хромосомы, их строение (форма и размеры) и функции. Число хромосом и их видовое постоянство. Соматические и половые клетки. Жизненный цикл клетки: интерфаза и митоз. Митоз — деление соматических клеток. Мейоз. Фазы митоза и мейоза. Развитие половых клеток у растений и животных. Деление клетки — основа роста, развития и размножения организмов. Роль мейоза и митоза
Клетка — генетическая единица живого
Несмотря на то, что нуклеиновые кислоты являются носителем генетической информации, реализация этой информации невозможна вне клетки, что легко доказывается на примере вирусов. Данные организмы, содержащие зачастую только ДНК или РНК, не могут самостоятельно воспроизводиться, для этого они должны использовать наследственный аппарат клетки. Даже проникнуть в клетку без помощи самой клетки они не могут, кроме как с использованием механизмов мембранного транспорта или благодаря повреждению клеток. Большинство вирусов нестабильно, они гибнут уже после нескольких часов пребывания на открытом воздухе. Следовательно, клетка является генетической единицей живого, обладающей минимальным набором компонентов для сохранения, изменения и реализации наследственной информации, а также ее передачи потомкам.
Бульшая часть генетической информации эукариотической клетки сосредоточена в ядре. Особенностью ее организации является то, что, в отличие от ДНК прокариотической клетки, молекулы ДНК эукариот не замкнуты и образуют сложные комплексы с белками — хромосомы.
Хромосомы, их строение (форма и размеры) и функции
Хромосома (от греч. хрома — цвет, окраска и сома — тело) — это структура клеточного ядра, которая содержит гены и несет определенную наследственную информацию о признаках и свойствах организма.
Иногда хромосомами называют и кольцевые молекулы ДНК прокариот. Хромосомы способны к самоудвоению, они обладают структурной и функциональной индивидуальностью и сохраняют ее в ряду поколений. Каждая клетка несет всю наследственную информацию организма, но в ней работает только небольшая часть.
Основой хромосомы является двухцепочечная молекула ДНК, упакованная с белками. У эукариот с ДНК взаимодействуют гистоновые и негистоновые белки, тогда как у прокариот гистоновые белки отсутствуют.
Лучше всего хромосомы видны под световым микроскопом в процессе деления клетки, когда они в результате уплотнения приобретают вид палочковидных телец, разделенных первичной перетяжкой — центромерой — на плечи. На хромосоме может быть также и вторичная перетяжка, которая в некоторых случаях отделяет от основной части хромосомы так называемый спутник. Концевые участки хромосом называются теломерами. Теломеры препятствуют слипанию концов хромосом и обеспечивают их прикрепление к оболочке ядра в неделящейся клетке. В начале деления хромосомы удвоены и состоят из двух дочерних хромосом — хроматид, скрепленных в центромере.
По форме различают равноплечие, неравноплечие и палочковидные хромосомы. Размеры хромосом существенно варьируют, однако средняя хромосома имеет размеры 5 $×$ 1,4 мкм.
В некоторых случаях хромосомы в результате многочисленных удвоений ДНК содержат сотни и тысячи хроматид: такие гигантские хромосомы называются политенными. Они встречаются в слюнных железах личинок дрозофилы, а также в пищеварительных железах аскариды.
Число хромосом и их видовое постоянство. Соматические и половые клетки
Согласно клеточной теории клетка является единицей строения, жизнедеятельности и развития организма. Таким образом, такие важнейшие функции живого, как рост, размножение и развитие организма обеспечиваются на клеточном уровне. Клетки многоклеточных организмов можно разделить на соматические и половые.
Соматические клетки — это все клетки тела, образующиеся в результате митотического деления.
Изучение хромосом позволило установить, что для соматических клеток организма каждого биологического вида характерно постоянное число хромосом. Например, у человека их 46. Набор хромосом соматических клеток называют диплоидным (2n), или двойным.
Половые клетки, или гаметы, — это специализированные клетки, служащие для полового размножения.
В гаметах содержится всегда вдвое меньше хромосом, чем в соматических клетках (у человека — 23), поэтому набор хромосом половых клеток называется гаплоидным (n), или одинарным. Его образование связано с мейотическим делением клетки.
Количество ДНК соматических клеток обозначается как 2c, а половых — 1с. Генетическая формула соматических клеток записывается как 2n2c, а половых — 1n1с.
В ядрах некоторых соматических клеток количество хромосом может отличаться от их количества в соматических клетках. Если это различие больше на один, два, три и т. д. гаплоидных набора, то такие клетки называют полиплоидными (три-, тетра-, пентаплоидными соответственно). В таких клетках процессы метаболизма протекают, как правило, очень интенсивно.
Количество хромосом само по себе не является видоспецифическим признаком, поскольку различные организмы могут иметь равное количество хромосом, а родственные — разное. Например, у малярийного плазмодия и лошадиной аскариды по две хромосомы, а у человека и шимпанзе — 46 и 48 соответственно.
Хромосомы человека делятся на две группы: аутосомы и половые хромосомы (гетерохромосомы). Аутосом в соматических клетках человека насчитывается 22 пары, они одинаковы для мужчин и женщин, а половых хромосом только одна пара, но именно она определяет пол особи. Существует два вида половых хромосом — X и Y. Клетки тела женщины несут по две X-хромосомы, а мужчин — X и Y.
Кариотип — это совокупность признаков хромосомного набора организма (число хромосом, их форма и величина).
Условная запись кариотипа включает общее количество хромосом, половые хромосомы и возможные отклонения в наборе хромосом. Например, кариотип нормального мужчины записывается как 46, XY, а кариотип нормальной женщины — 46, XX.
Жизненный цикл клетки: интерфаза и митоз
Клетки не возникают каждый раз заново, они образуются только в результате деления материнских клеток. После разделения дочерним клеткам требуется некоторое время для формирования органоидов и приобретения соответствующей структуры, которая обеспечила бы выполнение определенной функции. Этот отрезок времени называется созреванием.
Промежуток времени от появления клетки в результате деления до ее разделения или гибели называется жизненным циклом клетки.
У эукариотических клеток жизненный цикл делится на две основные стадии: интерфазу и митоз.
Интерфаза — это промежуток времени в жизненном цикле, в который клетка не делится и нормально функционирует. Интерфаза делится на три периода: G1-, S- и G2-периоды.
G1-период (пресинтетический, постмитотический) — это период роста и развития клетки, в который происходит активный синтез РНК, белков и других веществ, необходимых для полного жизнеобеспечения вновь образовавшейся клетки. К концу этого периода клетка может начать готовиться к удвоению ДНК.
В S-периоде (синтетическом) происходит сам процесс репликации ДНК. Единственным участком хромосомы, который не подвергается репликации, является центромера, поэтому образовавшиеся молекулы ДНК не расходятся полностью, а остаются скрепленными в ней, и в начале деления хромосома имеет X-образный вид. Генетическая формула клетки после удвоения ДНК — 2n4c. Также в S-периоде происходит удвоение центриолей клеточного центра.
G2-период (постсинтетический, премитотический) характеризуется интенсивным синтезом РНК, белков и АТФ, необходимых для процесса деления клетки, а также разделением центриолей, митохондрий и пластид. До конца интерфазы хроматин и ядрышко остаются хорошо различимыми, целостность ядерной оболочки не нарушается, а органоиды не изменяются.
Часть клеток организма способна выполнять свои функции в течение всей жизни организма (нейроны нашего головного мозга, мышечные клетки сердца), а другие существуют непродолжительное время, после чего погибают (клетки кишечного эпителия, клетки эпидермиса кожи). Следовательно, в организме должны постоянно происходить процессы деления клеток и образования новых, которые замещали бы отмершие. Клетки, способные к делению, называют стволовыми. В организме человека они находятся в красном костном мозге, в глубоких слоях эпидермиса кожи и других местах. Используя эти клетки, можно вырастить новый орган, добиться омоложения, а также клонировать организм. Перспективы использования стволовых клеток совершенно ясны, однако морально-этические аспекты этой проблемы все еще обсуждаются, поскольку в большинстве случаев используются эмбриональные стволовые клетки, полученные из убитых при аборте зародышей человека.
Продолжительность интерфазы в клетках растений и животных составляет в среднем 10– 20 часов, тогда как митоз занимает около 1–2 часов.
В ходе последовательных делений в многоклеточных организмах дочерние клетки становятся все более разнообразными, поскольку в них происходит считывание информации со все большего числа генов.
Некоторые клетки со временем перестают делиться и погибают, что может быть связано с завершением выполнения определенных функций, как в случае клеток эпидермиса кожи и клеток крови или с повреждением этих клеток факторами окружающей среды, в частности возбудителями болезней. Генетически запрограммированная смерть клетки называется апоптозом, тогда как случайная гибель — некрозом.
Митоз — деление соматических клеток. Фазы митоза
Митоз — способ непрямого деления соматических клеток.
Во время митоза клетка проходит ряд последовательных фаз, в результате которых каждая дочерняя клетка получает такой же набор хромосом, как и в материнской клетке.
Митоз делится на четыре основные фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Профаза — наиболее длительная стадия митоза, в процессе которой происходит конденсация хроматина, в результате чего становятся видны X-образные хромосомы, состоящие из двух хроматид (дочерних хромосом). При этом исчезает ядрышко, центриоли расходятся к полюсам клетки, и начинает формироваться ахроматиновое веретено (веретено деления) из микротрубочек. В конце профазы ядерная оболочка распадается на отдельные пузырьки.
В метафазе хромосомы выстраиваются по экватору клетки своими центромерами, к которым прикрепляются микротрубочки полностью сформированного веретена деления. На этой стадии деления хромосомы наиболее уплотнены и имеют характерную форму, что позволяет изучить кариотип.
В анафазе происходит быстрая репликация ДНК в центромерах, вследствие которой хромосомы расщепляются и хроматиды расходятся к полюсам клетки, растягиваемые микротрубочками. Распределение хроматид должно быть абсолютно равным, поскольку именно этот процесс обеспечивает поддержание постоянства числа хромосом в клетках организма.
На стадии телофазы дочерние хромосомы собираются на полюсах, деспирализуются, вокруг них из пузырьков формируются ядерные оболочки, а во вновь образовавшихся ядрах возникают ядрышки.
После деления ядра происходит деление цитоплазмы — цитокинез, в ходе которого и происходит более или менее равномерное распределение всех органоидов материнской клетки.
Таким образом, в результате митоза из одной материнской клетки образуется две дочерних, каждая из которых является генетической копией материнской (2n2c).
В больных, поврежденных, стареющих клетках и специализированных тканях организма может происходить несколько иной процесс деления — амитоз. Амитозом называют прямое деление эукариотических клеток, при котором не происходит образования генетически равноценных клеток, так как клеточные компоненты распределяются неравномерно. Он встречается у растений в эндосперме, а у животных — в печени, хрящах и роговице глаза.
Деление клетки — основа роста, развития и размножения организмов. Роль митоза и мейоза
Если у одноклеточных организмов деление клетки приводит к увеличению количества особей, т. е. размножению, то у многоклеточных этот процесс может иметь различное значение. Так, деление клеток зародыша, начиная с зиготы, является биологической основой взаимосвязанных процессов роста и развития. Подобные же изменения наблюдаются у человека в подростковом возрасте, когда число клеток не только увеличивается, но и происходит качественное изменение организма. В основе размножения многоклеточных организмов также лежит деление клетки, например при бесполом размножении благодаря этому процессу из части организма происходит восстановление целостного, а при половом — в процессе гаметогенеза образуются половые клетки, дающие впоследствии новый организм. Следует отметить, что основные способы деления эукариотической клетки — митоз и мейоз — имеют различное значение в жизненных циклах организмов.
В результате митоза происходит равномерное распределение наследственного материала между дочерними клетками — точными копиями материнской. Без митоза было бы невозможным существование и рост многоклеточных организмов, развивающихся из единственной клетки — зиготы, поскольку все клетки таких организмов должны содержать одинаковую генетическую информацию.
В процессе деления дочерние клетки становятся все более разнообразными по строению и выполняемым функциям, что связано с активацией у них все новых групп генов вследствие межклеточного взаимодействия. Таким образом, митоз необходим для развития организма.
Этот способ деления клеток необходим для процессов бесполого размножения и регенерации (восстановления) поврежденных тканей, а также органов.
Деление клетки — одна из важнейших тем ЕГЭ по биологии, ведь она может принести целых пять первичных баллов! Выделяют два основных типа деления клеток: митоз (образование соматических клеток) и мейоз (образование половых клеток). В этой статьи обсудим митоз в ЕГЭ по биологии: разберем теорию и порешаем задания.
Соматические и половые клетки
Для начала разберемся, чем различаются половые клетки. Напомню, что количество хромосом в клетке принято обозначать «n», а количество молекул ДНК — «с». Причем n и с — это не просто количество в единицах, а количество наборов. Например, если в клетке печени человека 23 пары хромосом (2*23 = 46), то набор в ней 2n. В каждой хромосоме находится по одной молекуле ДНК (тоже 23 пары), значит в буквенном обозначении — с.
Соматические или неполовые клетки — это клетки тела. Например, клетка глаза, клетка печени, нейрон или эритроцит. Набор хромосом в таких клетках двойной или диплоидный (2n). Для человека набор в соматических клетках – 46, но эти хромосомы не одинаковые. Среди них есть неполовые хромосомы (аутосомы) и половые. Из 46 хромосом у человека 44 аутосомы и 2 половые, для женщин – ХХ, а для мужчин ХУ. Из 8 хромосом у дрозофил 6 аутосом и тоже 2 половые.
Половые клетки или гаметы — это яйцеклетки и сперматозоиды. Набор в таких клетках одинарный или гаплоидный (n). Для человека это 23 хромосомы, а для дрозофил, например, 4 хромосомы. Но и среди этих хромосом выделяют половые и аутосомы. Гаметы несут по одной половой хромосоме. Допустим, в яйцеклетке это Х хромосома, а вот в сперматозоиде может быть Х или У (поэтому пол потомства зависит от сперматозоида). Из 23 хромосом в гаплоидном наборе у человека 22 аутосомы и только одна половая.
Если хотите лучше понять клеточную теорию, необходимую для ЕГЭ, приходите учиться в MAXIMUM! Записывайтесь на консультацию — вы сможете пройти диагностику по выбранным предметам ЕГЭ, поставить цели и составить стратегию подготовки, чтобы получить на экзамене высокие баллы. Все это абсолютно бесплатно!
Процесс митоза
Деление клетки — это важный, сложный и энергозатратный процесс. Представьте себе, что вы планируете пойти в поход — что вам нужно сделать перед этим? Для начала нужно подготовиться — скорее всего, сборы займут у вас даже больше сил, чем путешествие. Вот и клетке необходимо подготовиться! Для этого перед делением проходит интерфаза.
Интерфаза деления
Обращаю ваше внимание на то, что интерфаза не является фазой деления. Ее правильнее будет назвать подготовительной стадией. Если бы вы были клеткой, что бы вам хотелось сделать, чтобы деление прошло без осложнений, а чтобы новые клетки ни в чем не нуждались первое время? В этой ситуации пригодилась бы энергия, строительные и наследственные материалы. Для получения всех этих веществ и проходит интерфаза.
Процессы, проходящие в интерфазу:
- Синтез АТФ. В молекулах АТФ в нашем организме запасается энергия, а без энергии такую сложную процедуру было бы невозможно провести.
- Синтез и накопление органических веществ. Нужно же из чего-то строить новые клетки?
- Репликация ДНК. Удвоение молекулы ДНК — центральный процесс интерфазы. Из одной молекулы ДНК образуется две, молекула раскручивается и к каждой из цепочек, по принципу комплементарности, достраивается еще одна цепь. В итоге вместо одной ДНК в хромосоме образуется две, такая хромосома называется двухроматидной, а набор ДНК становится 4с.
- Удвоение некоторых органоидов. Это нужно, чтобы после деления каждой клетке достался примерно одинаковый стартовый набор для начала самостоятельной жизни.
После такой серьезной подготовки можно перейти к делению. Благодаря репликации ДНК в интерфазе, клетка вступает в митоз с набором 2n4c. Например, для человека это 46 хромосом и 92 молекулы ДНК (по две молекулы в каждой хромосоме).
Для ЕГЭ важно помнить, что митоз проходит в 4 фазы. Чтобы закрепить правильную последовательность стадий, предлагаю маленький лайфхак — просто запомните слово ПРИМАТ. Мы с вами относимся к приматам, а буквы в этом слове расположены так же, как фазы митоза, начинающиеся с этих букв. Профаза, метафаза, анафаза и телофаза.
Профаза
В профазе хромосомы спирализуются, из-за этого ядро и ядерная оболочка распадаются.
- Хромосомы хаотично располагаются в цитоплазме.
- Центриоли клеточного центра расходятся к полюсам и начинают формировать веретено деления.
- Несмотря на то, что процессы идут достаточно активно, на набор ни один из них не влияет, и он остается прежним-—2n4c.
Метафаза
Пожалуй, самая красивая фаза митоза — метафаза. Ее частенько упоминают в фильмах и сериалах про школу, например в «Сумерках», потому что она лучше остальных фаз просматривается в микроскоп.
- Хромосомы выстраиваются в линию друг за другом по экватору и формируют метафазную или экваториальную пластинку.
- Нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом. Получается, что каждая из них удерживается с двух полюсов.
- Хромосомы поменяли только положение, набор в клетке не изменился – 2n4c
Анафаза
Активная и интересная фаза.
- Нити веретена деления сокращаются и разрывают двухроматидные хромосомы, растаскивая сестринские хроматиды к противоположным полюсам клетки
- Каждая из хроматид становится однохроматидной хромосомой с одной молекулой ДНК внутри
- Количество хромосом увеличивается вдвое, а количество молекул ДНК не меняется. Набор 4n4c.
Телофаза
После того, как клетка разделила генетический материал по полюсам, она может приступить непосредственно к делению.
- Происходит деспирализация хромосом
- В будущих клетках формируются ядра и ядерные оболочки
- Цитоплазма и органоиды распределяются поровну
- Клетка делится надвое, в результате образуются две диплоидные клетки с набором 2n2c
- Эти клетки не только идентичны друг другу, но и материнской клетке, которая вступила в деление изначально.
Зачем нужен митоз?
Как видите, фазы митоза для ЕГЭ достаточно просто запомнить, если понять, какие процессы происходят в каждой из них. Теперь давайте обсудим, зачем вообще нужен митоз.
У вас прямо сейчас растут волосы и ногти? Обновляется кожный покров или клетки крови? Если вы живы, смело отвечайте «да». Значит прямо сейчас клетки каждого из нас делятся митозом — он необходим для процессов роста, развития и регенерации.
Представьте себе: вы приходите в гости и видите потрясающей красоты фиалку, вам очень хочется иметь такую же у себя дома. Как вы поступите? Можно оторвать листик, принести его домой и поставить в воду. Через некоторое время клетки начинают делиться митозом, у листа появляются придаточные корни, а еще через пару месяцев у вас будет своя красивая фиалка. Фактически вы клонировали растение! Половые клетки в этом не играли никакой роли, а вот соматические активно делились. Одно из значений митоза — бесполое размножение.
Так как в результате митоза образуются одинаковые диплоидные клетки, благодаря такому делению поддерживается единый набор хромосом в организме. Все соматические клетки одного организма содержат одинаковое количество хромосом. Например, и в клетке волоса, и в клетке глаза человека 46 хромосом.
Задания на митоз в ЕГЭ по биологии
Задания на митоз в ЕГЭ по биологии встречаются и в первой, и во второй части. Каждое из таких заданий может принести вам от одного до трех баллов. Кстати, обязательно почитайте наш гайд для ЕГЭ по биологии 2021! Там мы рассказываем, какие задания и по каким темам вам могут встретиться.
Пример 1. В ядрах клеток слизистой оболочки кишечника позвоночного животного 36 хромосом. Какое число хромосом будет иметь ядро зиготы этого животного? В ответ запишите только соответствующее число.
Решение. Клетки слизистой оболочки кишечника — соматические, набор в них 2n. А что такое зигота? Это оплодотворенная яйцеклетка. В ней сливается гаплоидный набор сперматозоида и гаплоидный набор яйцеклетки, в результате набор становится диплоидным (2n). Соответственно, число хромосом в зиготе будет совпадать с набором в любой из соматических клеток. Ответ: 36.
Пример 2. Установите соответствие между процессами, происходящими на разных стадиях жизненного цикла клетки: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРОЦЕССЫ | СТАДИИ | |
А) ускоренный метаболизм Б) спирализация хромосом В) удвоение количества органоидов Г) образование веретена деления Д) формирование экваториальной пластинки Е) репликация ДНК |
1) интерфаза 2) митоз |
Решение. Вспомним, что интерфаза — это подготовительная стадия, которая проходит перед делением клетки, а митоз – непосредственно деление. В интерфазу происходит ускорение обмена веществ, удвоение ДНК и органоидов. Хромосомы спирализуются в профазу, тогда же образуется веретено деления. Хромосомы выстраиваются по экватору и формируют метафазную пластинку в метафазе.
Ответ: 121221
Пример 3. У крупного рогатого скота в соматических клетках 60 хромосом. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетках печени перед началом деления и а анафазе митоза. Объясните полученные результаты на каждом этапе.
Решение. Набор хромосом и ДНК в соматической клетке 2n2c – 60 хромосом, 60 молекул ДНК.
Перед началом деления (в интерфазе) происходит репликация ДНК, набор 2n4c — 60 хромосом, 120 молекул ДНК. В анафазе набор 4n4с – 120 хромосом и 120 молекул ДНК, так как однохроматидные хромосомы расходятся к полюсам.
Как видите, задания на митоз в ЕГЭ по биологии вполне реально решить! Немного практики — и заветные баллы у вас в кармане. Если хотите разобраться в остальных темах, обязательно обратите внимание на курсы MAXIMUM. Приходите к нам на бесплатную консультацию по подготовке к ЕГЭ — чем раньше приступите к подготовке, тем больше будет времени, чтобы найти все слабые места и проработать их. Записывайтесь и начните путь к высоким баллам ЕГЭ уже сейчас!
-
Почему важно, чтобы в процессе митоза произошло равномерное распределение хромосом между дочерними клетками?
1) в них сосредоточена наследственная информация о признаках организма
2) хромосомы в клетках тела парные
3) в состав хромосом входят нуклеиновые кислоты и белки
4) хромосомы в процессе митоза спирализуются
-
При митотическом делении в конце анафазы в клетке человека число молекул ДНК равно
1) 23 2) 46 3) 92 4) 69
-
В метафазе митоза происходит
1) расхождение хроматид 2) удвоение хромосом
3) размещение хромосом в плоскости экватора клетки 4) формирование ядерной оболочки и ядрышек
-
Установите последовательность процессов, происходящих в интерфазной клетке.
1) на одной из цепей ДНК синтезируется иРНК
2) участок молекулы ДНК под воздействием ферментов расщепляется на две цепи
3) иРНК перемещается в цитоплазму
4) на иРНК, служащей матрицей, происходит синтез белка
-
Наибольшее количество АТФ синтезируется в период
1) метафазы 2) интерфазы 3) профазы 4) телофазы
-
По каким признакам можно узнать анафазу митоза?
1) беспорядочному расположению спирализованных хромосом в цитоплазме
2) выстраиванию хромосом в экваториальной плоскости клетки
3) расхождению дочерних хроматид к противоположным полюсам клетки
4) деспирализации хромосом и образованию ядерных оболочек вокруг двух ядер
-
Установите, в какой последовательности происходят фазы митоза.
1) расхождение сестринских хроматид 2) удвоение молекулы ДНК
3) образование метафазной пластинки 4) деление цитоплазмы
-
В профазе митоза не происходит
1) растворения ядерной оболочки 2) формирования веретена деления
3) удвоения хромосом 4) растворения ядрышек
-
Какие структуры клетки распределяются строго равномерно между дочерними клетками в процессе митоза?
1) рибосомы 2) митохондрии 3) хлоропласты 4) хромосомы
-
Биосинтез белка и удвоение ДНК в клетке происходят в
1) интерфазе 2) анафазе 3) профазе 4) телофазе
-
Верны ли следующие суждения о митозе?
А. Митоз – способ деления клеток, в результате которого образуются клетки с редуцированным набором хромосом.
Б. Образующиеся в результате митоза клетки содержат наследственную информацию, идентичную информации материнской клетки.
1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
-
Удвоение ДНК и образование двух хроматид происходит в
1) профазе первого деления мейоза 2) профазе второго деления мейоза
3) интерфазе перед первым делением 4) интерфазе перед вторым делением
-
Какие процессы характерны для интерфазы клетки?
1) восстановление ядрышек 2) расхождение центриолей к полюсам клетки
3) разрушение ядерной оболочки 4) увеличение числа митохондрий и пластид
5) репликация ДНК 6) синтез белков рибосом
-
Какие структуры клетки претерпевают наибольшие изменения в процессе митоза?
1) ядро 2) цитоплазма 3) рибосомы 4) лизосомы
5) клеточный центр 6) хромосомы
-
На каком этапе жизни клетки хроматиды становятся хромосомами?
1) интерфазы 2) профазы 3) метафазы 4) анафазы
-
Что характерно для соматических клеток позвоночных животных?
1) имеют диплоидный набор хромосом 2) при слиянии образуют зиготу
3) участвуют в половом размножении 4) имеют одинаковую форму
-
Раскройте механизмы, обеспечивающие постоянство числа хромосом в клетках организмов из поколения в поколение?
-
Установите последовательность изменений, происходящих с хромосомами в процессе митоза.
1) деление центромеры и образование из хроматид хромосом
2) расхождение гомологичных хроматид к разным полюсам клетки
3) расположение хромосом в плоскости экватора
4) свободное расположение хромосом в цитоплазме
-
Набор хромосом в соматических клетках человека равен
1) 48 2) 46 3) 44 4) 23
-
Митоз и рост клеток в многоклеточном организме составляют основу
1) гаметогенеза 2) роста и развития
3) обмена веществ 4) процессов саморегуляции
-
Как называют период в жизненном цикле соматической клетки, предшествующий делению?
1) анафазой 2) профазой 3) метафазой 4) интерфазой
-
Чем сопровождается спирализация хромосом в начале митоза?
1) приобретением двухроматидной структуры 2) активным участием хромосом в биосинтезе белка
3) удвоением молекул ДНК 4) усилением транскрипции
-
В профазе митоза длина хромосомы уменьшается за счет
1) редупликации 2) спирализации 3) денатурации 4) транскрипции
-
Определите последовательность процессов, происходящих в клетке при репликации ДНК.
1)разрыв водородных связей между нитями молекулы ДНК
2)присоединение к каждой нити ДНК комплементарных нуклеотидов
3)раскручивание части спирали ДНК с участием ферментов
4)образование двух молекул ДНК из одной
-
При митозе хромосомы расходятся к полюсам клетки в
1) профазе 2) метафазе 3) анафазе 4) телофазе
-
Деспирализация хромосом при делении клетки происходит в
1) профазе 2) метафазе 3) анафазе 4) телофазе
-
Яйцеклетка, в отличие от зиготы,
1) имеет диплоидный набор хромосом 2) содержит гаплоидный набор хромосом
3) содержит много митохондрий 4) способна к движению
-
Какие признаки характерны для телофазы митоза?
1) спирализация хромосом
2) выстраивание хромосом в экваториальной плоскости клетки
3) деление центромеры и расхождение хромосом к полюсам клетки
4) деспирализация хромосом, образование двух ядер
-
Определите тип и фазу деления клетки, изображенной на рисунке. Какие процессы происходят в этой фазе?
-
Ребенок, как и его родители, имеет 46 хромосом, из которых
1) 44 отцовских и 2 материнских 2) 45 материнских и одна Y-хромосома отцовская
3) 23 материнских и 23 отцовских 4) 44 материнских и 2 отцовских
-
Какие процессы происходят в интерфазе?
1) спирализация хромосом 2) синтез молекул ДНК и белка
3) растворение ядерной оболочки 4) образование веретена деления
-
В процессе митоза наибольшие преобразования претерпевают
1) митохондрии 2) хлоропласты 3) рибосомы 4) хромосомы
-
В конце интерфазы каждая хромосома состоит из молекул ДНК
1) одной 2) двух 3) трёх 4) четырёх
-
Значение митоза состоит в увеличении числа
1) хромосом в половых клетках
2) клеток с набором хромосом, равным материнской клетке
3) молекул ДНК по сравнению с материнской клеткой
4) хромосом в соматических клетках
-
В жизненном цикле клетки интерфаза сопровождается
1) расхождением хроматид к полюсам клетки 2) репликацией молекул ДНК
3) укорачиванием и утолщением хромосом 4) растворением белков ядерной мембраны
-
В процессе митоза каждая дочерняя клетка получает такой же набор хромосом, что и материнская, благодаря тому, что
1) в профазе происходит спирализация хромосом
2) происходит деспирализация хромосом
3) в интерфазе ДНК самоудваивается, в каждой хромосоме образуется по две хроматиды
4) каждая клетка содержит по две гомологичные хромосомы
-
В ядре соматической клетки тела человека в норме содержится 46 хромосом. Сколько хромосом содержится в оплодотворённой яйцеклетке?
1) 46 2) 23 3) 98 4) 69
-
При бесполом размножении число хромосом в клетках материнского и дочернего организмов сохраняется благодаря
1) митозу 2) мейозу 3) оплодотворению 4) редукционному делению
-
Расхождение хромосом при делении клетки происходит в
1) профазу 2) метафазу 3) анафазу 4) телофазу
-
К митотическому делению приступают клетки, в которых произошла репликация молекул
1) иРНК 2) АТФ 3) белка 4) ДНК
-
Клеточный центр в процессе митоза отвечает за
1) биосинтез белков 2) спирализацию хромосом
3) перемещение цитоплазмы 4) образование веретена деления
-
В результате митоза из одной материнской диплоидной клетки образуются
1) 4 гаплоидные клетки
2) 4 диплоидные клетки
3) 2 дочерние клетки с уменьшенным вдвое набором хромосом
4) 2 клетки с равным материнской клетке набором хромосом
-
Постоянство числа хромосом в клетках одного организма обеспечивается в процессе
1) гаметогенеза 2) оплодотворения 3) митоза 4) мейоза
-
Какая фаза деления клетки изображена на рисунке?
1) профаза 2) метафаза 3) анафаза 4) телофаза
-
Установите, в какой последовательности происходят в митозе указанные процессы.
1) хромосомы располагаются по экватору клетки
2) хроматиды расходятся к полюсам клетки
3) образуются две дочерние клетки
4) хромосомы спирализуются, каждая состоит из двух хроматид
-
Центромера – это участок
1) бактериальной молекулы ДНК 2) хромосомы эукариот
3) молекулы ДНК эукариот 4) хромосомы прокариот
-
Какие процессы происходят в ядре клетки в интерфазе?
-
Какой процесс лежит в основе образования двух хроматид перед делением клетки?
1) сборка белка 2) синтез РНК 3) транскрипция 4) репликация ДНК
О наборах хромосом для решения задач
1. Хромосомы могут быть парными — такой набор называется двойным, диплоидным — 2n.
2. В задачах вам могут предложить и тройные хромосомы, например, в клетках эндосперма лука — такой набор называется триплоидным — 3n.
3. Хромосомы могут быть и одинарными — набор n.
Как собраны повторяющиеся группы хромосом у конкретного вида организмов?
1. Ученик должен понимать, что 2n, n — это только теория, которая характеризует так называемую плоидность — как собраны повторяющиеся группы хромосом.
2. Что при этом раскрывается? Стоят ли хромосомы у этого организма в ядре одинарно, либо по парам, тройкам и т. д.
3. В задачах об этом (о наборе хромосом) вы должны знать из теории, причём на каждой из фаз митоза и мейоза.
Общее количество хромосом в ядре конкретного организма
1. У конкретного организма надо сложить все эти группы хромосом, и мы получим определенное общее количество хромосом в ядре отдельной клетки.
2. В задачах вас будут часто просить именно определить общее количество хромосом и молекул ДНК у конкретного организма!
Как определить общее количество хромосом у конкретного организма на разных стадиях мейоза, митоза?
1. Надо знать количество хромосом в гаплоидном наборе — n, которое всегда равно какой-то цифре у определённого организма.
2. Именно n является нашей отправной точкой.
3. В задачах обычно указывается, например, 2n, и пишут, чему оно равно, например, в семязачатке пшеницы оно равно 28. Имеют в виду, что хромосомы парные (2n), и их всего 28, то есть 14 пар. Легко понять, что n=14, то есть в спермии пшеницы мы увидим 14 одинарных хромосом (гаплоидный набор).
4. Зная, чему равно n, мы можем на любом этапе митоза и мейоза определить общее количество хромосом, но для этого нам надо чётко понимать, как изменяется набор хромосом на этом этапе — то ли он n, или 2n, или 6n даже!
5. В этом случаем мы просто в эти формулы подставим цифру, равную количеству хромосом в n (гаплоидном наборе), и тогда получим общее количество хромосом.
Как определить общее количество молекул ДНК у конкретного организма на разных стадиях мейоза, митоза?
1. Надо знать количество молекул ДНК в гаплоидном наборе — с, которое всегда равно какой-то цифре.
2. Именно «с» является нашей отправной точкой.
3. Если в задаче указывается, например, что в семязачатке пшеницы двойной набор хромосом 2n равен 28, значит, 2c также равно 28. Имеют в виду, что хромосомы парные (2n), и их всего 28, то есть 14 пар. Легко понять, что n=14, то есть в спермии пшеницы мы увидим 14 одинарных хромосом (гаплоидный набор). И соответственно в каждой хромосоме по одной молекуле ДНК. Такая ситуация — 2n2c в клетке складывается к концу телофазы и в пресинтетическую стадию интерфазы.
4. Зная, чему равно с, мы можем на любом этапе митоза и мейоза определить общее количество молекул ДНК в клетке, но для этого нам надо чётко понимать, как изменяется количество молекул ДНК на этом этапе — то ли он с, или 2с, или 6с даже!
5. В этом случаем мы просто в эти формулы подставим цифру, равную количеству молекул ДНК в 1с (гаплоидном наборе до удвоения молекул ДНК в хромосоме), и тогда получим общее количество молекул ДНК в клетке.
Приведу примеры задач
Определите число хромосом в профазе и метафазе митоза в клетках эндосперма семени лука (в клетках эндосперма триплоидный набор хромосом), если клетки корешков лука содержат 16 хромосом. Ответ поясните.
Ответ.
1. Так, по условию задачи 2n = 16, значит, n = 8 (клетки лука в гаплоидном наборе имеют всего 8 хромосом).
2. Хромосомный набор в профазе митоза клеток эндосперма 3n. Так как n = 8, значит, 3n = 24, получаем 24 хромосомы в профазе митоза клеток эндосперма.
3. Хромосомный набор в метафазе митоза клеток эндосперма не изменяется и равен 3n. Так как n = 8, значит, 3n = 24, получаем 24 хромосомы в метафазе митоза клеток эндосперма.
Определите число хромосом в начале и в конце телофазы митоза в клетках эндосперма семени лука (в клетках эндосперма триплоидный набор хромосом), если клетки корешков лука содержат 16 хромосом. Ответ поясните.
Ответ.
1. Так, по условию задачи 2n = 16, значит, n = 8, то есть клетки лука в гаплоидном наборе хромосом имеют всего 8 (характерно для половых клеток лука).
2. Хромосомный набор в начале телофазы митоза соответствует анафазе митоза и в клетках эндосперма он равен 6n, так как исходный триплоидный набор хромосом в анафазе увеличивается вдвое при расхождении сестринских хроматид к противоположным полюсам. Так как n = 8, значит, 6n = 48, получаем 48 хромосом в начале анафазы митоза клеток эндосперма.
3. В конце телофазы митоза набор хромосом в клетке равен 3n, так как материнская клетка с 6n поделилась на две дочерние. Так как n = 8, значит, 3n = 48, получаем 24 хромосомы в конце телофазы митоза клеток эндосперма.
Определите количество молекул ДНК в начале и в конце телофазы митоза в клетках эндосперма семени лука (в клетках эндосперма триплоидный набор хромосом), если клетки корешков лука содержат 16 хромосом. Ответ поясните.
Ответ.
1. Так как по условию задачи всего в кариотипе лука всего 16 хромосом, значит, в них и 16 молекул ДНК, 2с = 16, значит, с = 8, то есть клетки лука в гаплоидном наборе имеют всего 8 молекул ДНК (характерно для половых клеток лука).
2. Начало телофазы митоза соответствует анафазе митоза, так как клетка ещё не поделилась на две клетки. В анафазе митоза триплоидных клеток эндосперма количество молекул ДНК равно 6с, так как оно удваивается в интерфазе перед митозом. Так как с = 8, то 6с = 48 молекул ДНК всего имеется в начале телофазы митоза в клетках эндосперма лука.
3. В конце телофазы митоза количество молекул ДНК в клетках эндосперма равно 3с, так как исходная клетка с 6с окончательно поделилась на две дочерние клетки. Так как с = 8, то 3с = 24 молекулы ДНК всего имеется в конце телофазы митоза в клетках эндосперма лука.
Смотреть еще: подготовка к ОГЭ по биологии, биология — курсы подготовки, мастер-класс по биологии.
Деление клетки (митоз, мейоз)
Деление клетки (митоз и мейоз) являются одними из самых трудных вопросов. Это связано со сложностью процессов, некоторой схожестью изображений фаз делений. |
1. Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, используются для описания изображенной на рисунке стадии жизненного цикла клетки. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифра, под которыми они указаны
1) исчезает веретено деления
2) хромосомы образуют экваториальную пластинку
3) вокруг хромосом у каждого полюса образуется ядерная оболочка
4) происходит разделение цитоплазмы
5) хромосомы спирализуются и становятся хорошо видимыми
2. Установите последовательность процессов, происходящих при мейотическом делении клетки
1) образование двух клеток с гаплоидным набором хромосом
2) расхождение гомологичных хромосом
3) конъюгация с возможным кроссинговером гомологичных хромосом
4) расположение в плоскости экватора и расхождение сестринских хромосом
5) расположение пар гомологичных хромосом в плоскости экватора клетки
6) образование четырех гаплоидных ядер
3. Установите последовательность процессов, происходящих с хромосомами в жизненном цикле клетки начиная с интерфазы и при последующем митозе
1) расположение хромосом в экваториальной плоскости
2) деспирализация хромосом
3) спирализация хромосом
4) расхождение сестринских хроматид к полюсам клетки
5) репликация ДНК и образование двухроматидных хромосом
4. Установите соответствие
Процессы |
Стадии жизненного цикла клетки |
|
А) спирализация хромосом Б) интенсивный обмен веществ В) удвоение центриолей Г) расхождение сестринских хроматид к полюсам клетки Д) редупликация ДНК Е) увеличение количества органоидов клетки |
1) интерфаза 2) митоз |
5. Установите соответствие
Биологическое значение |
Типы деления |
|
А) обеспечивает регенерацию тканей Б) образует споры растений В) обеспечивает генетическую стабильность вида Г) лежит в основе роста организма Д) обеспечивает комбинативную изменчивость Е) образует гаметы многоклеточных животных |
1) мейоз 2) митоз |
6. Рассмотрите рисунок. Назовите тип и фазу деления ядра клетки. Укажите количество генетического материала в клетке в эту фазу. Заполните пустые ячейки таблицы, используя термины и процессы, приведенные в списке
Тип деления |
Фаза деления |
Количество генетического материала |
__________(А) |
__________(Б) |
__________(В) |
Список терминов и понятий:
1) мейоз II
2) митоз
3) метафаза
4) анафаза
5) телофаза
6) 2n4c
7) 4n4c
n2c
7. Установите соответствие
Особенности |
Типы деления |
|
А) состоит из одного деления Б) в профазе происходит конъюгация В) происходит редукционное деление Г) формируются ядра, идентичные материнскому Д) обеспечивает сохранение числа хромосом в жизненном цикле организма Е) формируются четыре клетки |
1) митоз 2) мейоз |
8. Рассмотрите рисунок и определите тип и фазу деления клетки, количество генетического материала в клетке. Заполните пустые ячейки таблицы, используя термины и понятия, приведенные в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквами, выберите соответствующий термин или понятие из предложенного списка
Тип деления |
Фаза деления |
Количество генетического материала |
__________(А) |
__________(Б) |
__________(В) |
Список терминов и понятий
1) анафаза II
2) n2c (у каждого полюса клетки)
3) метафаза
4) мейоз
5) 2n2c
6) митоз
7) анафаза I
9. Рассмотрите рисунок и определите тип и фазу деления клетки, количество генетического материала в клетке. Заполните пустые ячейки таблицы, используя термины и понятия, приведенные в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквами, выберите соответствующий термин или понятие из предложенного списка
Тип деления |
Фаза деления |
Количество генетического материала |
___________(А) |
____________(Б) |
_________(В) |
Список терминов и понятий:
1) метафаза II
2) 2n2c
3) метафаза
4) митоз
5) 2n4c
6) мейоз
7) метафаза I
10. Рассмотрите рисунок и определите тип и фазу деления клетки, количество генетического материала в клетке. Заполните пустые ячейки таблицы, используя термины и понятия, приведенные в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквами, выберите соответствующий термин или понятие из предложенного списка
Тип деления |
Фаза деления |
Количество генетического материала |
||
_________(А) |
_________(Б) |
_________(В) |
Список терминов и понятий:
1) анафаза
2) 4n4c (у каждого полюса клетки)
3) метафаза
4) мейоз
5) 2n2c (у каждого полюса клетки)
6) митоз
7) анафаза I
11. Сходство профазы митоза и профазы I мейоза заключается в том, что происходит
1) исчезновение ядерной оболочки
2) конъюгация
3) кроссинговер
4) образование веретена деления
5) спирализация хромосом
6) удвоение хромосом
12. Установите соответствие
Процессы |
Фазы митоза |
|
А) исчезновение ядрышка Б) образование веретена деления В) разрушение ядерной оболочки Г) расхождение дочерних хроматид к противоположным полюсам клетки Д) спирализация хромосом Е) упорядоченное расположение хромосом, состоящих из двух дочерних хроматид, на экваторе клетки |
1) анафаза 2) метафаза 3) профаза |
13. Установите соответствие
Процессы |
Периоды интерфазы |
|
А) рост клетки Б) синтез АТФ для митоза В) синтез АТФ для редупликации ДНК Г) синтез белков микротрубочек Д) редупликация ДНК Е) удвоение центриолей |
1) постсинтетический 2) пресинтетический 3) синтетический |
14. Установите соответствие
Процессы |
Фазы мейоза |
|
А) кроссинговер Б) конъюгация В) образование веретена деления Г) спирализация хромосом Д) упорядоченное расположение бивалентов на экваторе клетки Е) упорядоченное расположение хромосом, состоящих из двух хроматид, на экваторе клетки |
1) метафаза I 2) метафаза II 3) профаза I |
15. Установите последовательность процессов митоза
1) деспирализация хромосом
2) образование веретена деления
3) расхождение дочерних хроматид к противоположным полюсам клетки
4) спирализация хромосом
5) упорядоченное расположение хромосом, состоящих из двух хроматид, на экваторе клетки
6) формирование двух дочерних клеток
Список используемых источников:
- ЕГЭ. Биология: типовые экзаменационные варианты: 30 вариантов / под ред. В.С. Рохлова. – М,: Издательство «Национальное образование»
- Биология. Подготовка к ЕГЭ. 30 тренировочных вариантов по демоверсии 2018 / А.А. Кириленко, С.И. Колесников, Е.В. Даденко. – Ростов-на-Дону: Легион,
Просмотров: 110432