Митоз — непрямое деление соматических клеток эукариотических организмов, при котором происходит образование двух дочерних клеток, хромосомные наборы которых такие же, как в материнской клетке.
Подготовка клетки к митозу происходит в интерфазу: удваивается ДНК, накапливается АТФ, синтезируются белки веретена деления, удваиваются центриоли.
Митоз включает в себя два процесса: кариокинез (деление ядра) и цитокинез (деление цитоплазмы).
Выделяют четыре фазы митоза: профазу, метафазу, анафазу и телофазу.
Обрати внимание!
В схемах деления гаплоидный набор хромосом обозначают буквой n, а молекул ДНК (т. е. хроматид) — буквой с. Перед буквами указывают число гаплоидных наборов:
1n2с — гаплоидный набор удвоенных хромосом,
2n2с — диплоидный набор одиночных хромосом,
2n4с — диплоидный набор удвоенных хромосом.
Пример:
в клетках человека гаплоидный набор составляют (23) хромосомы. Значит, запись 2n2с обозначает (46) хромосом и (46) хроматид, а 2n4с — 46 хромосом и 92 хроматиды и т. д.
Рис. (1). Фазы митоза
Профаза
В ядре молекулы ДНК укорачиваются и скручиваются (спирализуются), образуя компактные хромосомы.
Каждая хромосома состоит из двух молекул ДНК (двух хроматид), соединённых центромерой.
Ядерная оболочка распадается.
Хромосомы неупорядоченно располагаются в цитоплазме.
Растворяются ядрышки.
Начинает формироваться веретено деления, часть нитей которого прикрепляется к центромерам хромосом.
В животной клетке начинают расходиться центриоли.
Рис. (2). Профаза
Метафаза
Хромосомы располагаются на экваторе клетки, образуя метафазную пластинку.
Хроматиды соединены в области первичной перетяжки с нитями веретена деления.
Центриоли располагаются у полюсов клетки.
Рис. (3). Метафаза
Анафаза
Каждая хромосома, состоящая из двух хроматид, разделяется на две идентичные дочерние хромосомы.
Дочерние хромосомы растягиваются нитями веретена деления к полюсам клетки.
У каждого полюса оказывается одинаковый генетический материал.
Рис. (4). Анафаза
Телофаза
Хромосомы раскручиваются.
Вокруг хромосом начинают формироваться ядерные оболочки.
В ядрах появляются ядрышки.
Нити веретена деления разрушаются.
Рис. (5). Телофаза
На этом кариокинез завершается. Происходит цитокинез — разделение цитоплазмы
Рис. (6). Цитокинез животной
клетки
Рис. (7). Митоз у растений
Биологическое значение митоза
В результате митоза образуются генетически одинаковые дочерние клетки с тем же набором хромосом, что был у материнской клетки. Сохраняется преемственность в ряду клеточных поколений.
Источники:
Рис. 1. Фазы митоза. © ЯКласс
Рис. 2. Профаза. © ЯКласс
Рис. 3. Метафаза. © ЯКласс
Рис. 4. Анафаза. © ЯКласс
Рис. 5. Телофаза. © ЯКласс
Рис. 6. Цитокинез животной клетки. https://www.shutterstock.com/ru/image-illustration/human-cell-division-under-microscope-mitosis-1628960449
Рис. 7. Митоз у растений. https://www.shutterstock.com/ru/image-photo/mitosis-cell-root-tip-onion-under-732614173
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.
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!
Здравствуйте, уважаемые читатели блога репетитора биологии по Скайпу biorepet-ufa.ru.
В последние два года в вариантах тестовых заданий ЕГЭ по биологии стало появляться все больше вопросов по способам размножения организмов, чередованию поколений, способам деления клеток, отличиям разных стадий митоза и мейоза, наборам хромосом (n) и содержанию ДНК (с) в различных стадиях жизни клеток.
Я согласен с авторами заданий. Чтобы хорошо вникнуть в суть процессов митоза и мейоза надо не только в целом понимать, чем они отличаются друг от друга, но и знать как меняется набор хромосом (n), а, главное, их качество (с), на различных стадиях этих процессов.
Помним, конечно, что митоз и мейоз — это различные способы деления ядра клеток, а не деление самих клеток (цитокинез).
Помним и то, что благодаря митозу происходит размножение диплоидных (2n) соматических клеток и обеспечивается бесполое размножение, а мейоз обеспечивает образование гаплоидных (n) половых клеток (гамет) у животных или гаплоидных (n) спор у растений.
Для удобства восприятия информации
на рисунке ниже митоз и мейоз изображены вместе. Как мы видим, эта схема не включает жизненный цикл клетки, в ней нет и полного описания того, что происходит в клетках при митозе или мейозе. Цель данной статьи и этого рисунка обратить ваше внимание только на те изменения, которые происходят с самими хромосомами на разных стадиях митоза и мейоза. Именно на это делается упор в новых тестовых заданиях ЕГЭ.
Чтобы не перегружать рисунки, диплоидный кариотип в ядрах клеток представлен всего двумя парами гомологичных хромосом (то есть n = 2). Первая пара — более крупные хромосомы (красная и оранжевая). Вторая пара — более мелкие (синяя и зеленая). Если бы мы изображали конкретно, например, кариотип человека (n = 23), пришлось бы рисовать 46 хромосом.
Так каков был набор хромосом и их качество до начала деления в интерфазной клетке в период G1? Конечно он был 2n2c. Клеток с таким набором хромосом мы на этом рисунке не видим. Так как после S периода интерфазы (после репликации ДНК) количество хромосом, хотя и остается прежним (2n), но, так как каждая из хромосом теперь состоит из двух сестринских хроматид, то формула кариотипа клетки будет записываться уже так: 2n4c. И вот клетки с такими двойными хромосомами, готовые уже приступить к митозу или мейозу, и изображены на рисунке.
Данный рисунок позволяет нам ответить на следующие вопросы тестовых заданий
— Чем отличается профаза митоза от профазы I мейоза? В профазе I мейоза хромосомы не свободно распределены по всему объему бывшего клеточного ядра (ядерная оболочка в профазе растворяется), как в профазе митоза, а гомологи объединяются и коньюгируют (переплетаются) друг с другом. Это может привести к кроссинговеру: обмену некоторыми идентичными участками сестринских хроматид у гомологов.
— Чем отличается метафаза митоза от метафазы I мейоза? В метафазу I мейоза по экватору клетки выстраиваются не отдельные двухроматидные хромосомы как в метафазе митоза, в биваленты (по два гомолога вместе) или тетрады (тетра — четыре, по числу задействованных в коньюгации сестринских хроматид).
— Чем отличается анафаза митоза от анафазы I мейоза? В анафазу митоза нитями веретена деления к полюсам клетки растаскиваются сестринские хроматиды (которые в это время уже следует называть однохроматидными хромосомами). Обратите внимание, что в это время, поскольку из каждой двухроматидной хромосомы образовалось две однохроматидные хромосомы, а два новых ядра еще не образовались, то хромосомная формула таких клеток будет иметь вид 4n4c. В анафазу I мейоза нитями веретена деления к полюсам клетки растаскиваются двухроматидные гомологи. Кстати, на рисунке в анафазу I мы видим, что одна из сестринских хроматид оранжевой хромосомы имеет участки из красной хроматиды (и, соответственно, наоборот), а одна из сестринских хроматид зеленой хромосомы имеет участки из синей хроматиды (и, соответственно, наоборот). Поэтому мы можем утверждать, что в профазу I мейоза между гомологичными хромосомами происходила не только коньюгация, но и кроссинговер.
— Чем отличается телофаза митоза от телофазы I мейоза? В телофазу митоза в двух новых образовавшихся ядрах (двух клеток еще нет, они образуются в результате цитокинеза) будет содержаться диплоидный набор однохроматидных хромосом — 2n2c. В телофазу I мейоза в двух образующихся ядрах будет находиться гаплоидный набор двухроматидных хромосом — 1n2c. Таким образом, мы видим, что мейоз I уже обеспечил редукционное деление (количество хромосом снизилось вдвое).
— Что обеспечивает мейоз II ? Мейозом II называется эквационное (уравнительное) деление, в результате которого в четырех образовавшихся клетках будет находиться гаплоидный набор нормальных однохроматидных хромосом — 1n1c.
— Чем отличается профаза I от профазы II ? В профазу II ядра клеток не содержат гомологичных хромосом, как в профазу I, поэтому не происходит объединения гомологов.
— Чем отличается метафаза митоза от метафазы II мейоза? Очень «коварный» вопрос, так как из любого учебника вы запомните, что мейоз II в целом протекает как митоз. 
Но, обратите внимание, в метафазу митоза по экватору клетки выстраиваются двухроматидные хромосомы и у каждой хромосомы есть её гомолог. В метафазе II мейоза по экватору тоже выстраиваются двухроматидные хромосомы, но нет гомологичных. На цветном рисунке, как в этой статье выше, это хорошо видно, но на экзамене рисунки черно-белые. На этом черно-белом рисунке одного из тестовых заданий изображена метафаза митоза, так как здесь есть гомологичные хромосомы (большая черная и большая белая — одна пара; маленькая черная и маленькая белая — другая пара).
— Может быть и аналогичный вопрос по анафазе митоза и анафазе II мейоза.
— Чем отличается телофаза I мейоза от телофазы II ? Хотя набор хромосом в обоих случаях гаплоидный, но во время телофазы I хромосомы двухроматидные, а во время телофазы II они однохроматидные.
Когда писал на этом блоге подобную статью о митозе и мейозе никак не думал, что за три года содержание тестов так сильно изменится. Очевидно, из-за сложностей создавать все новые и новые тесты, опираясь на школьную программу по биологии, авторы-составители уже не имеют возможности «копать вширь» (всё уже давно «вскопано») и они вынуждены «копать вглубь».
*******************************************
У кого будут вопросы по статье к репетитору биологии по Скайпу, прошу обращаться в комментариях.
Репетитор по биологии
Садыков Борис Фагимович, 1956 г. рождения. Кандидат биологических наук, доцент. Живу в замечательном городе Уфе. Преподавательский стаж с 1980 года. Репетитор биологии по Скайпу.
А. Общая биологияИ. Единый Государственный Экзамен (ЕГЭ)
|
гомологичные хромосомыконьюгациякроссинговермейозМитозрепетитор ЕГЭ по биологии по Скайпусестринские хроматидыфазы мейозафазы митоза
|
Была в сети 26.01.2023 21:29
Милёхина Галина Николаевна
Учитель биологии
62 года
2 268
17 015 
Местоположение
Россия, д. Б. Шелепино Алексинского района Тульской области
Митоз и мейоз в таблицах
|
Фаза митоза, набор хромосом (n-хромосомы, с — ДНК) |
Рисунок |
Характеристика фазы, расположение хромосом |
|
Профаза 2n4c |
|
Демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления, “исчезновение” ядрышек, конденсация двухроматидных хромосом. |
|
Метафаза 2n4c |
|
Выстраивание максимально конденсированных двухроматидных хромосом в экваториальной плоскости клетки (метафазная пластинка), прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим – к центромерам хромосом. |
|
Анафаза 4n4c (2n2c + 2n2c) |
|
Деление двухроматидных хромосом на хроматиды и расхождение этих сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки (при этом хроматиды становятся самостоятельными однохроматидными хромосомами). |
|
Телофаза 2n2c |
|
Деконденсация хромосом, образование вокруг каждой группы хромосом ядерных мембран, распад нитей веретена деления, появление ядрышка, деление цитоплазмы (цитотомия). Цитотомия в животных клетках происходит за счёт борозды деления, в растительных клетках – за счёт клеточной пластинки. |
Мейоз.
|
Фаза мейоза, набор хромосом (n — хромосомы, |
Рисунок |
Характеристика фазы, расположение хромосом |
|
Профаза 1 |
|
Демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления, “исчезновение” ядрышек, конденсация двухроматидных хромосом, конъюгация гомологичных хромосом и кроссинговер. |
|
Метафаза 1 |
|
Выстраивание бивалентов в экваториальной плоскости клетки, прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим – к центромерам хромосом. |
|
Анафаза 1 |
|
Случайное независимое расхождение двухроматидных хромосом к противоположным полюсам клетки (из каждой пары гомологичных хромосом одна хромосома отходит к одному полюсу, другая – к другому), перекомбинация хромосом. |
|
Телофаза 1 |
|
Образование ядерных мембран вокруг групп двухроматидных хромосом, деление цитоплазмы. |
|
Профаза 2 |
|
Демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления. |
|
Метафаза 2 |
|
Выстраивание двухроматидных хромосом в экваториальной плоскости клетки (метафазная пластинка), прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим – к центромерам хромосом. |
|
Анафаза 2 (nc+nc) |
|
Деление двухроматидных хромосом на хроматиды и расхождение этих сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки (при этом хроматиды становятся самостоятельными однохроматидными хромосомами), перекомбинация хромосом. |
|
Телофаза 2 Всего |
|
Деконденсация хромосом, образование вокруг каждой группы хромосом ядерных мембран, распад нитей веретена деления, появление ядрышка, деление цитоплазмы (цитотомия) с образованием двух, а в итоге обоих мейотических делений – четырех гаплоидных клеток. |
о результатах мейоза: из одной гаплоидной материнской клетки образуется четыре гаплоидные дочерние клетки
— о значении мейоза: а)поддерживает постоянное число хромосом вида из поколения в поколение (диплоидный набор хромосом каждый раз восстанавливается в ходе оплодотворения в результате слияния двух гаплоидных гамет;
б) мейоз — один из механизмов возникновения наследственной изменчивости (комбинативной изменчивости);
общие различия между митозом и мейозом (с небольшими уточнениями по фазам деления):
|
Сравнение |
Митоз |
Мейоз |
|
Сходства |
1.Имеют одинаковые фазы деления. |
|
|
2.Перед митозом и мейозом происходит самоудвоение молекул ДНК в хромосомах (редупликация) и спирализация хромосом. |
||
|
Различия |
1. Одно деление. |
1. Два последовательных деления. |
|
2. В метафазе все удвоенные хромосомы выстраиваются по экватору раздельно. |
2. Гомологичные удвоенные хромосомы выстраиваются по экватору парами (бивалентами). |
|
|
3. Нет конъюгации |
3. Есть конъюгация |
|
|
4. Удвоение молекул ДНК происходит в интерфазе, разделяющий два деления. |
4. Между первым и вторым делением нет интерфазы и не происходит удвоения молекул ДНК. |
|
|
5. Образуются две диплоидные клетки (соматические клетки). |
5. Образуются четыре гаплоидные клетки (половые клетки). |
|
|
6.Происходит в соматических клетках |
6. происходит в созревающих половых клетках |
|
|
7.Лежит в основе бесполого размножения |
7.Лежит в основе полового размножения |
14.10.2020 20:34
Рекомендуем курсы ПК и ППК для учителей
Похожие записи
Жизненный цикл клетки
Жизненный цикл клетки = клеточный цикл – промежуток времени от деления материнской клетки до непосредственного деления клетки или ее гибели.
За это время клетка успевает пройти стадию дифференцировки. Клетки при «рождении» обладают свойством тотипотентности, то есть у них есть разные пути развития и перспектива выполнять разные функции, иначе это называется дифференцировкой. Клетка растет, выполняет свою работу в зависимости от типа, а затем либо делится, либо погибает.
Клеточная смерть
Существует два пути конца существования клетки:
- Апоптоз – запрограммированная клеточная смерть. Клетка «понимает» благодаря клеточным сигналам, что ее время пришло. Возможно, она была повреждена или на это есть другие причины. Хроматин сильно конденсируются, цитоплазма и мембранные структуры ужимаются, затем все полезное, что есть в клетке распределяется между соседними клетками ткани. Таким образом, клетка не губит никого рядом и даже приносит пользу, отдавая свои ресурсы другим клеткам, которые являются жизнеспособными. Никакого воспаления не возникает. Клетки сближаются, тем самым закрывая пробел.
- Некроз – гибель клеток и тканей. Некроз возникает тогда, когда клетка повреждена очень сильно или условия ее существования крайне поменялись. Тогда у клетки нет другого выхода, кроме как некроз. В отличии от апоптоза, все внутри клетки повреждается, а не ужимается и сохраняется для соседей. Объемы клетки увеличиваются, она разбухает, лизируется («лизис» – расщепление, поэтому лизосомы так называются) изнутри. Происходит разрыв плазматической мембраны и продукты клеточного распада высвобождаются в межклеточное пространство, что пагубно влияет на соседние клетки. В них тоже начинается некроз или апоптоз, что приводит не просто к смерти отдельных клеток, а к смерти части ткани. Происходит воспалительный процесс, в результате чего сосуды расширяются, а лейкоциты мигрируют в место повреждения.
Апоптоз и некроз
Интерфаза
1.G1 – период (постмитотический или пресинтетический период)
Начинается сразу после образования клетки в результате митоза материнской клетки. В клетке увеличивается содержание цитоплазматических белков, следовательно, размеры клетки увеличиваются до размеров материнской клетки.
В эту фазу клетка принимает решение: вступать в митоз или не делиться. Момент принятия решения называется точкой рестрикции.
Фазы интерфазы
2.S – период (синтетический период)
В ядре удваивается ДНК, кроме центромерных участков. Удваиваются хромосомные белки.
В цитоплазме удваиваются центриоли.
К концу S – фазы клетка тетраплоидна (4n) по ДНК.
3.G2 – период (постсинтетический или премитотический период)
Происходит синтез других белков, необходимых для митоза, в том числе, тубулина, из которого формируются трубочки веретена деления.
Все деление клетки, включая митоз, занимает примерно один сутки, притом на пресинтетическую фазу (G1) около 9 часов, а синтетическую (S) – 10 часов, постсинтетическую (G2) – 4,5 часа, а непосредственно на митотическое деление – всего полчаса.
Митоз
Митоз – непрямое деление клетки, в результате которого образуются 2 дочерние клетки, полностью идентичные материнской клетке.
1.Профаза
В ядре конденсируются хромосомы, каждая из них содержит по 2 хроматиды, что является результатом репликации в S – периоде.
Синтез РНК прекращается, исчезают ядрышки, постепенно разрушается ядерная оболочка. Ядерные мембраны распадаются на маленькие пузырьки.
В цитоплазме: ЭПС и аппарат Гольджи тоже распадаются на пузырьки – везикулы.
Пары центриолей постепенно расходятся к полюсам клетки, начинает формироваться веретено деления.
2.Метафаза
Хромосомы достигают максимальной степени конденсации и выстраиваются на экваторе клетки, то есть по центру, образуя метафазную пластинку.
Связь между сестринскими хроматидами начинает разрушаться.
Завершается формирование веретена деления.
3.Анафаза
Хроматиды сохраняют максимальную степень конденсации, но теряют связь друг с другом. Они начинают расходиться к полюсам клетки.
Хроматиды каждой хромосомы расходятся к противоположным полюсам.
4.Телофаза
Дочерние хромосомы деспирализуются (раскручиваются) у полюсов клетки. Начинается синтез белка.
Формируются ядрышки и ядро, этот процесс называется кариокинезом («карио» – ядро, «кинезис» – формирование.)
Веретено деления распадается.
Начинается цитокинез: по центру клетки образуется перетяжка, клетка разделяется на две, так между дочерними клетками распределяется цитоплазма.
После цитокинеза в клетках восстанавливается аппарат Гольджи и ЭПС.
Мейоз
Мейоз
Мейоз – редукционное деление, при котором число хромосом в дочерних становится гаплоидным. Так сохраняется постоянство числа хромосом при половом размножении.
Мейоз напоминает два митоза, но с некоторыми правками:
- Интерфаза у мейоза очень маленькая, а перед вторым делением практически отсутствует.
- В профазе I происходят конъюгация – сближение гомологичных хромосом и кроссинговер – обмен гомологичными участками хромосомы.
- В анафазе I к полюсам расходятся не сестринские хроматиды, а сестринские хромосомы.
- В телофазу I в 2х дочерних клетках не однохроматидные хромосомы, а двухроматидные.
- В интерфазе II ДНК не удваивается.
- Далее – снова деление, которое происходит в двух дочерних клетках, образовавшихся после первого деления. В телофазу II образуются клетки с гаплоидным набором ДНК.
Задание ollbio02101120162017в1
Укажите порядок протекания фаз жизненного цикла у хламидомонады:
а) зигота – мейоз – зооспоры – митоз – зооспоры – митоз – гаметы – половой процесс;
б) зигота – митоз – зооспоры – митоз – зооспоры – мейоз – гаметы – половой процесс;
в) зигота – митоз – зооспоры – мейоз – зооспоры – митоз – гаметы – половой процесс;
г) зигота – мейоз – гаметы – половой процесс – митоз – зооспоры – митоз – зооспоры;
д) зигота – митоз – митоспоры – элиминация 3 спор в тетраде – митоз – зооспоры – мейоз
– гаметы – половой процесс.
а) зигота – мейоз – зооспоры – митоз – зооспоры – митоз – гаметы – половой процесс;
pазбирался: Надежда | обсудить разбор | оценить
Задание EB2721
Для соматической клетки животного характерен диплоидный набор хромосом. Определите хромосомный набор (n) и число молекул ДНК (с) в клетке непосредственно перед мейозом I и в профазе мейоза II. Объясните результаты в каждом случае.
- Хромосомный набор и число молекул ДНК в клетке перед мейозом I – 2n4c.
- Хромосомный набор и число молекул ДНК в профазе мейоза II – n2c.
- Перед мейозом I клетка имеет диплоидный набор хромосом, происходит удвоение ДНК, поэтому однохроматидные хромосомы становятся двухроматидными. В результате первого деления мейоза получаются две клетки, в которые поровну разошлись двухроматидные хромосомы. Значит, их набор можно записать как n2c. Перед вторым делением мейоза репликаци ДНК не происходит, следовательно, набор n2c.
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB0518D
Установите соответствие между процессами и стадиями клеточного деления: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца
 |
 |
| ПРОЦЕССЫ | СТАДИИ ДЕЛЕНИЯ |
|
А) разрушение ядерной оболочки Б) спирализация хромосом В) расхождение хроматид к полюсам клетки Г) образование однохроматидных хромосом Д) расхождение центриолей к полюсам клетки |
1) 1 2) 2 |
Для начала, определим фазы деления. На первом изображении хроматиды расходятся к полюсам деления, это анафаза. Из этих хроматид образуются однохроматидные хромосомы. На второй видно разрушение ядерной оболочки, спирализованные хромосомы, начало образования веретена деления, частью которого являются центриоли, это профаза.
Ответ: 22112
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB2720D
У хламидомонады преобладающим поколением является гаметофит. Определите хромосомный набор взрослого организма и его гамет. Из каких исходных клеток развиваются взрослые особи и гаметы? В результате какого деления формируются гаметы?
- Так как преобладающее поколение – гаметофит, то взрослый организм имеет гаплоидный набор хромосом, его гаметы тоже гаплоидны.
- Взрослые особи развиваются из зиготы. Так как зиготы диплоидна, то для получения гаметофита должно произойти мейотическое деление. Гаметы развиваются из взрослого организма, гаметофита.
- Так как взрослый организм гаплоиден и его гаметы гаплоидны, то из этого следует, что гаметы образуются при делении взрослого организма путем митоза.
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB0519t
Установите соответствие между I и II стадией мейоза и их особенностями.
| ОСОБЕННОСТЬ СТАДИИ | СТАДИЯ ДЕЛЕНИЯ КЛЕТКИ |
|
А) в конце стадии образуются две гаплоидные клетки клетки Б) происходит кроссинговер В) в этой стадии присутствует полноценная интерфаза Г) в конце стадии образуются однохроматидные клетки Д) происходит образование бивалентов Е) в анафазе к полюсам расходятся однохроматидные хромосомы |
1) мейоз I 2) мейоз II |
А) в конце стадии образуются две гаплоидные клетки клетки – мейоз I, в мейоз II образуется 4 гаплоидных клетки.
Б) происходит кроссинговер – мейоз I.
В) в этой стадии присутствует полноценная интерфаза – мейоз I, в мейоз II интерфаза крайне мала, практически отсутствует.
Г) в конце стадии образуются однохроматидные клетки – мейоз II, в мейоз I образуются двухроматидные клетки.
Д) происходит образование бивалентов – мейоз I. Биваленты – гомологичные хромосомы, образующие пары при конъюгации вовремя первого деления.
Е) в анафазе к полюсам расходятся однохроматидные хромосомы – мейоз II.
Ответ: 111212
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB12644
Для соматической клетки животного характерен диплоидный набор хромосом. Определите хромосомный набор (n) и число молекул ДНК (с) в клетке в профазе мейоза I и метафазе мейоза II. Объясните результаты в каждом случае.
Диплоидный набор хромосом 2n2c
- Перед началом мейоза в S-периоде интерфазы — удвоение ДНК: Профаза мейоза I – 2n4с
- Первое деление редукционное. В мейоз 2 вступают 2 дочерние клетки с гаплоидным набором хромосом (n2c)
- Метафаза мейоза II — хромосомы выстраиваются на экваторе n2
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB23290
У зеленой водоросли улотрикса преодладающим поколением является гаметофит. Какой хромосомный набор имеют клетки взрослого организма и спорофита? Объясните, чем представлен спорофит, из каких исходных клеток и в результате какого процесса образуются взрослый организм и спорофит.
- хромосомный набор в клетках взрослого организм — n (гаплоидный), спорофита — 2n (диплоидный);
- взрослый организм образуется из гаплоидной споры путем митоза;
- спорофит — это зигота, образуется при слиянии гамет в процессе оплодотворения
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB21889
Как изменяется число хромосом и ДНК в клетке мужчины в процессе сперматогенеза на стадиях: интерфаза I , телофаза I, анафаза II, телофаза II.
- В интерфазе I – 2n4c или 46 двухроматидных хромосом и 92 молекулы ДНК.
- Телофаза I – n2c или 23 двухроматидные хромосомы и 46 молекул ДНК.
- Анафаза II – 2n2c или 46 однохроматидных хромосом (по 23 у каждого полюса) и 46 молекул ДНК.
- Телофаза II – nc, или 23 однохроматидные хромосомы и 23 молекулы ДНК в каждой гамете
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB12494
Укажите число хромосом и количество молекул ДНК в профазе первого и второго мейотического деления клетки. Какое событие происходит с хромосомами в профазе первого деления?
1. В профазе первого деления количество хромосом и ДНК отвечает формуле 2п4с.
2. В профазе второго деления формула — п2с, так как клетка гаплоидна.
3. В профазе первого деления происходят конъюгация и кроссинговер гомологичных хромосом
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB12018
Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в одной из клеток семязачатка перед началом мейоза, в анафазе мейоза 1 и в анафазе мейоза 2. Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом.
Клетки семязачатка содержат диплоидный набор хромосом – 28 (2n2c).
Перед началом мейоза в S-периоде интерфазы — удвоение ДНК: 28 хромосом, 56 ДНК (2n4c).
В анафазе мейоза 1 – к полюсам клетки расходятся хромосомы, состоящие из двух хроматид. Генетический материал клетки будет (2n4c = n2c+n2c) — 28 хромосом, 56 ДНК .
В мейоз 2 вступают 2 дочерние клетки с гаплоидным набором хромосом (n2c) — 14 хромосом,28ДНК .
В анафазе мейоза 2– к полюсам клетки расходятся хроматиды. После расхождения хроматид число хромосом увеличивается в 2 раза (хроматиды становятся самостоятельными хромосомами, но пока они все в одной клетке) – (2n2с= nc+nc) – 28 хромосом,28 ДНК
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB11377
Какое деление мейоза сходно с митозом? Объясните, в чем оно выражается. К какому набору хромосом в клетке приводит мейоз.
- сходство с митозом наблюдается во втором делении мейоза;
- все фазы сходны, к полюсам клетки расходятся сестринские хромосомы (хроматиды);
- образовавшиеся клетки имеют гаплоидный набор хромосом.
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB11281
Общая масса всех молекул ДНК в 46 соматических хромосомах одной соматической клетки человека составляет 6х10-9 мг. Определите, чему равна масса всех молекул ДНК в сперматозоиде и в соматической клетке перед началом деления и после его окончания. Ответ поясните.
| Содержание верного ответа и указания к оцениванию | Баллы |
|
|
| Ответ включает все названные выше элементы, не содержит биологических ошибок. | 3 |
| Ответ включает 2 из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок, ИЛИ ответ включает 3 названных выше элемента, но содержит не грубые биологические ошибки. | 2 |
| Ответ включает 1 из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок, ИЛИ ответ включает 2 из названных выше элементов, но содержит не грубые биологические ошибки. | 1 |
| Ответ неправильный | 0 |
| Максимальный балл | 3 |
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB11145
В чем проявляется связь между митозом, мейозом и оплодотворением?
- Мейоз — основа образования гамет с гаплоидным набором хромосом.
- Образование зиготы с диплоидным набором хромосом происходит в результате оплодотворения.
- Деление клеток путем митоза — основа роста дочернего организма.
Таким образом митоз, мейоз и оплодотворение — основа сохранения постоянства числа и формы хромосом в клетках.
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB11138
Какие процессы происходят в ядре клетки в интерфазе?
- В G1-период (пресинтетический период) идет синтез РНК: иРНК — транскрипция, рРНК, тРНК — необходимых для биосинтеза белка), идёт подготовка к удвоению молекул ДНК.
- В S-периоде — происходит удвоение ДНК (ИЛИ репликация ДНК)
- В G2-период (постсинтетический период) начинается связывание нитей ДНК с белками гистонами, начинается спирализация ДНК (которая занчивается в профазу)
Ответ: см. решение
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB21539
Проанализируйте таблицу «Деление клетки». Заполните пустые ячейки таблицы, используя термины и формулы, приведённые в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин из предложенного списка
Деление клетки
| Способ деления | Фаза деления | Количество ДНК и хромосом |
| митоз | _________(Б) | 2n4c |
| ____________ (А) | телофаза | n2c |
| мейоз II | анафаза II | ____________ (В) |
Список терминов и формул
- профаза
- nc
- 2n2c
- амитоз
- метафаза II
- мейоз I
- n2c
- 4n4c
В митозе, если формула 2n4c, то это значит, что ДНК уже удвоилась, но еще не разошлась в разные клетки. Это профаза. 1)
Из вариантов способов деления у нас есть только амитоз и мейоз I, это мейоз. 6)
В анафазе мейоза II формула 2n2c, потому что к этому моменту клетка уже один раз пережила одну анафазу и телофазу. Легко запомнить, что в результате мейоза получаются клетки с наборами nc,, значит, в анафазе II, до деления материала пополам, формула 2n2c. 3)
Ответ: 163
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB10202
Установите последовательность процессов, происходящих в ходе мейоза.
- расположение пар гомологичных хромосом в экваториальной плоскости
- конъюгация, кроссинговер
- расхождение сестринских хроматид
- образование гаплоидных ядер с однохроматидными хромосомами
- расхождение гомологичных хромосом
Профаза 1 — конъюгация, кроссинговер.
Метафаза 1 — расположение пар гомологичных хромосом в экваториальной плоскости.
Анафаза 1 — расхождение гомологичных хромосом.
Затем пропущены телофаза 1 и профаза 2.
Анафаза 2 — расхождение сестринских хроматид.
Телофаза 2 — образование гаплоидных ядер с однохроматидными хромосомами.
Ответ: 21534
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB10804
Установите, в какой последовательности происходят процессы митоза.
- Расхождение сестринских хроматид.
- Спирализация хромосом.
- Образование метафазной пластинки.
- Деление цитоплазмы.
Профаза — Спирализация хромосом.
Метафаза — Образование метафазной пластинки.
Анафаза — Расхождение сестринских хроматид.
Телофаза — Деление цитоплазмы.
Ответ: 2314
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB12639
Установите последовательность процессов, происходящих в клетке с хромосомами в интерфазе и последующем митозе.
- расположение хромосом в экваториальной плоскости
- репликация ДНК и образование двухроматидных хромосом
- спирализация хромосом
- расхождение сестринских хромосом к полюсам клетки
Интерфаза — репликация ДНК и образование двухроматидных хромосом.
Профаза — спирализация хромосом.
Метафаза — расположение хромосом в экваториальной плоскости.
Анафаза — расхождение сестринских хромосом к полюсам клетки.
Ответ: 2314
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB11595
Установите правильную последовательность процессов, происходящих во время митоза. Ответ запишите буквами без пробелов.
А) распад ядерной оболочки
Б) утолщение и укорочение хромосом
В) выстраивание хромосом в центральной части клетки
Г) начало движения хромосом к центру
Д) расхождение хроматид к полюсам клетки
Е) формирование новых ядерных оболочек
Процессы, происходящие в митозе и мейозе необходимо знать наизусть, это не так сложно. Если понимать, что происходит, то не придется заучивать количество хромосом и хроматид на каждом этапе.
Пробежимся по всем вариантам.
Зная, что происходит в профазе, сразу запишем, что вначале, хромосомы утолщаются и укорачиваются
| А | Б | В | Г | Д | Е |
| 1 |
Затем происходит разрушение ядерной оболочки
| А | Б | В | Г | Д | Е |
| 2 | 1 |
Новые ядерные оболочки образуются в конце. Это тоже достаточно логично.
| А | Б | В | Г | Д | Е |
| 2 | 1 | 6 |
Допустим, мы пойдем с конца. Перед тем, как образуются две новые ядерные оболочки, в разных полюсах клетки должен находиться генетический материал, который и обособится от цитоплазмы.
| А | Б | В | Г | Д | Е |
| 2 | 1 | 5 | 6 |
К разным полюсам хромосомы должны откуда-то прийти. Естественно, из центра материнской клетки.
| А | Б | В | Г | Д | Е |
| 2 | 1 | 4 | 5 | 6 |
Для того, чтобы оказаться в центе, хромосомы должны начать двигаться к этому самому центру. И останется последний вариант про утолщение и укорочение хромосом.
| А | Б | В | Г | Д | Е |
| 2 | 1 | 4 | 3 | 5 |
6 |
Ответ: БАГВДЕ
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB22419
Установите соответствие между процессами и фазами митоза, изображёнными на рисунках: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
| ПРОЦЕССЫ | ФАЗЫ МИТОЗА |
|
А) расхождение центриолей к полюсам клетки Б) укорачивание нитей веретена деления В) присоединение нитей веретена деления к хромосомам Г) выстраивание хромосом в одной плоскости Д) спирализация хромосом Е) движение хромосом к полюсам клетки |
 |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
| А | Б | В | Г | Д | Е |
Бывает так, что по рисунку сложно понять, какая фаза изображена. Ничего страшного, ведь вариантов у нас ограниченное количество, и можно вначале перечитать процессы, происходящие в фазу, потом понять, к каким фазам они относятся, а уже потом соотносить их с рисунком. Если попался суперудачный рисунок, то можно сразу соотносить.
Пожалуй, пойдем с конца:
- Движение хромосом к полюсам клетки, т.е их расхождение. Это анафаза
- Спирализация хромосом — профаза.
- Выстраивание в одной плоскости — метафаза.
Присоединение нитей веретена деления к хромосомам. Предыдущие три варианта были очевидны. Здесь придется вспомнить схему. Прикрепление нитей – метафаза
Укорачивание нитей веретена деления. Когда они могут укорачиваться? Тогда, когда хромосомы стягиваются к полюсам. Значит, это анафаза.
Расхождение центриолей к полюсам. В метафазе и анафазе, как мы уже заметили, нити веретена деления уже прикреплены. От центриолей достраиваются нити веретена деления. Следовательно, это может быть только профаза.
Теперь, когда мы определили фазы, которые у нас спрашиваются, вернемся к рисункам. Самое очевидное – метафаза. Хромосомы на экваторе клетки.
Расхождение хроматид – анафаза, она изображена на третьем рисунке.
Ну и последнее – профаза. Мы еще видим ядерную оболочку, так что, видимо, это ранняя стадия, это не должно смущать.
Ответ: 132213
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB21683
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) интенсивный обмен веществ Б) спирализация хромосом В) удвоение количества органоидов Г) образование веретена деления Д) расположение хромосом по экватору клетки Е) репликация ДНК |
1) интерфаза 2) митоз |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами
| А | Б | В | Г | Д | Е |
Итак, для начала, даже не вдаваясь в подробности вспомним о том, что из себя представляет интерфаза. Базовым знанием будет являться то, что интерфаза предшествует клеточному делению. Что же касается длительности – времени она занимает больше, чем само клеточное деление. Теперь, опираясь на эти факты будем рассуждать:
Во-первых, в эту фазу ничего не делится, ведь она является фазой-предшественником.
Во-вторых, для деления явно нужна энергия. Вообще, в подготовку входит всякого рода синтезы.
Попробуем начать.
Интенсивный обмен веществ – исходя из наших рассуждений о том, что для деления нужна энергия, а интерфаза – это подготовка, то отнесем этот вариант к интерфазе.
Кроме синтезов, сюда же отнесем все удвоения или же репликации. К интерфазу так же допишем варианты В) и Е).
Остальное относится к митозу, а именно:
Спирализация хромосом – профаза.
Образование веретена деления – конец профазы – начало метафазы.
Хромосомы на экваторе клетки – метафаза.
Для наглядности прикрепляем пару схем клеточного цикла.
Ответ: 121221
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB19831
Установите соответствие между событиями, происходящими с ядрами клеток в митозе и мейозе.
| СОБЫТИЯ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ ДЕЛЕНИИ | СПОСОБЫ ДЕЛЕНИЯ КЛЕТОК |
|
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 |
1) митоз 2) мейоз I |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
| А | Б | В | Г | Д | Е |
Прочитаем все варианты и попробуем начать с очевидного.
Мы знаем, что при митозе появляются 2 идентичные материнской клетки, значит, генетический материал не изменяется, поэтому вариант Д соответствует митозу.
Клетки, получающиеся в результате митоза, так как они идентичны материнской – диплоидны, Б — митоз.
Теперь факт для кого-то старый, для кого-то новый: митоз происходит в 1 этап, а мейоз — в 2, кроме того, митоз — простое деление, при нем не происходит никаких интересных процессов.
Кроссинговер. Слово жуткое, наверняка сложный процесс. Все, что сложно — мейоз. И кроссинговер, и конъюгация.
- Конъюгация — сближение сестринских хромосом.
- Кроссинговер — обмен гомологичными участками сестринских хромосом.
Соответственно, Г — мейоз.
Понятие «бивалент» относится исключительно к мейозу. Бивалент – хромосома, состоящая из двух сестринских хроматид, соединенных центромерой. А — мейоз.
Для того, чтобы быстро разобраться с вариантами В) и Е) лучше посмотреть на схему митоза и мейоза:
В анафазе митоза к полюсам расходятся однохроматидные хромосомы, а при мейозе I – двухроматидные, однохроматидными они станут на втором этапе деления. В) митоз, Е) мейоз.
Ответ: 211212
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB12272
Установите соответствие между особенностями клеточного деления и его видом.
| ОСОБЕННОСТИ КЛЕТОЧНОГО ДЕЛЕНИЯ | ВИД 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 |
1) митоз 2) мейоз |
Это задание можно выполнить, даже не зная толком, ни митоза, ни мейоза. Во-первых, нужно понимать, что в результате мейоза появляются половые клетки, а митоза – соматические. Во-вторых, в результате митоза, как простого деления, появляется 2 генетически идентичные клетки, а в результате мейоза – 4 с различным генетическим материалом, который достается в случайном порядке в наследство от материнской и отцовской особей.
Вернемся от наших рассуждений про митоз и мейоз к самому заданию.
А) 4 гаплоидных клетки. Мы даже в данном случае можем не вспоминать, гаплоидны наши клетки или диплоидны, обратим внимание на самое явное – количество. 4 клетки, это может быть только мейоз.
Б) Рост органов. Его обеспечивают соматические клетки. Значит, за это отвечает деление – митоз.
В) Споры растений или гаметы животных. Нам, как животным, естественно, ближе животные. Гаметы – половые клетки, которые сливаются, из них получается зигота, из нее развивается зародыш. Раз гаметы, значит, мейоз.
Г) Соматические клетки. Митоз.
Д) Бесполое размножение и регенерация органов. На начальном этапе подготовки мы можем ничего не знать о бесполом размножении, но нам наверняка знакомо понятие «регенерация». Очень ярким примером является краб. Он настолько крут, что может регенерировать не на каком-нибудь клеточном уровне, а на уровне ткани, ведь может отрастить в случае потери себе новую клешню! А в клешне у него соматические клетки. Снова приходим к митозу.
Е) Постоянство числа хромосом в поколениях. Как появляются поколения? Естественно, в результате размножения. К размножению причастен однозначно мейоз.
Запишем результат наших умозаключений в таблицу. Внимательно посмотрите, какая цифра обозначает какое деление.
Ответ: 212112
pазбирался: Даниил Романович | обсудить разбор | оценить
Задание EB21551
Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, используют для описания процессов происходящих в интерфазе. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
- репликация ДНК
- синтез АТФ
- формирование ядерной оболочки
- синтез всех видов РНК
- спирализация хромосом
Интерфаза — фаза подготовки к делению. В клетке накапливается энергия, удваивается ДНК.
Синтез и удвоение — то, что характеризует интерфазу. Значит, варианты 1,2,4 подходят под ее описание, а 3 и 5 являются лишними.
Ответ: 35
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB20671
Чем мейоз отличается от митоза?
- Образуются четыре гаплоидные клетки.
- Образуются две диплоидные клетки.
- Происходит конъюгация и кроссинговер хромосом.
- Происходит спирализация хромосом.
- Делению клеток предшествует одна интерфаза.
- Происходит два деления.
Следует понимать, что соматические клетки делятся путем митоза, а половые – мейоза. Опираясь на это, возможно, будет легче запомнить. После митоза получится 2 клетки, идентичные материнской, они будут диплоидны. После мейоза – 4 клетки с гаплоидным набором, отличающимся от материнской.
Для того, чтобы дочерние клетки не были идентичны материнской, должны произойти конъюгация, то есть сближение хромосом, и кроссинговер – обмен гомологичными участками. Такие процессы характерны только для мейоза.
Митоз происходит за одно деление, а мейоз – в два этапа.
Таким образом, ответом на вопрос являются варианты 1,3,6.
Ответ: 136
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB4611
В ядрах клеток слизистой оболочки кишечника позвоночного животного 20 хромосом. Какое число хромосом будет иметь ядро зиготы этого животного? В ответ запишите только соответствующее число.
Клетки слизистой имеют диплоидный набор хромосом: 2n, т.е 20 хромосом.
Зигота – оплодотворенная яйцеклетка, она диплоидна.
Число хромосом одинаково в обоих случаях.
Ответ: 20
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Ксения Алексеевна | Просмотров: 8k
Митоз — это тип деления клетки(непрямое деление), при котором одна гаплоидная клетка(n) или диплоидная клетка(2n) делится на две гаплоидные или диплоидные дочерние клетки, идентичные с родительской.
Митоз происходит в соматических клетках растений и животных. При таком делении клетки две дочерние клетки имеют такое же количество хромосом, как и в родительских клетках.
Процесс митоза состоит из следующих стадий или фаз:
— Интерфаза(интеркинез);
— Кариокинез;
— Цитокинез.
Интерфаза(интеркинез)
Интерфаза — это фаза между двумя последовательными делениями клетки (от конца деления одной клетки до начала деления следующей).
Это самая длинная фаза в клеточном цикле.
Интерфаза выглядит спящей, но это метаболически активная стадия.
Она делится на 3 подстадии: G1-фаза, S-фаза и G2-фаза.
G1-фаза
— Клетка увеличивается в размерах благодаря активному биосинтезу.
— Образуются структурные и функциональные белки.
— Происходит синтез мРНК, тРНК и рРНК.
S-фаза(фаза синтеза)
— Происходит репликация ДНК.
— Происходит синтез белков гистонов, которые покрывают ДНК.
G2-фаза(вторая фаза роста)
— Происходит синтез РНК и белка.
— Происходит репликация центриолей (в случае животной клетки).
— Происходит синтез белков веретена.
Кариокинез
Кариокинез — это деление ядра.
Он состоит из следующих четырех фаз:
Профаза
— Это первая видимая стадия кариокинеза.
— Хромосомы появляются в виде длинных свернутых нитей, называемых хроматидами.
— Хроматин становится короче, толще и видимым из-за конденсации ДНК.
— Хроматины теперь называются хромосомами.
— Окрашиваемость ядра увеличивается.
Каждая хромосома начинает делиться в продольном направлении на две сестринские хроматиды. Эти сестринские хроматиды соединяются друг с другом на центромере.
Ядерная мембрана и ядрышки начинают исчезать, а к концу полностью исчезают.
Метафаза
— Ядерная мембрана и ядрышки полностью исчезают и одновременно появляются волокна веретена
— Волокна веретена прикрепляются к центромере хромосомы.
— Хромосомы располагаются в экваториальной плоскости.
— Процесс сбора хромосом в экваторе называется конгрессией, а образующаяся пластинка — метафазной пластинкой.
Анафаза
— Центромера каждой хромосомы расщепляется на две сестринские хроматиды и образует две дочерние хромосомы.
— Дочерние хромосомы тянутся к полюсам за счет сокращения волокон веретена и растяжения межзональных волокон.
— Во время полярного движения хромосомы имеют различные формы, например, J, U, V, L или I.
— В конце анафазы каждый полюс получает один набор дочерних хромосом.
— Это самая короткая фаза, которая также известна как фаза миграции.
Телофаза
— Дочерние хромосомы достигают соответствующих полюсов, разматываются и становятся тонкими, длинными и видимыми.
— Волокна веретена начинают исчезать и, наконец, исчезают.
— Ядерная мембрана и ядрышки появляются вновь.
— В конце телофазы образуются два ядра. Оба ядра имеют такое же количество хромосом, как и родительская клетка.
— Это последняя видимая стадия кариокинеза, которая также известна как фаза реорганизации.
Цитокинез
— Цитокинез — это деление цитоплазмы.
— В растительных клетках цитокинез происходит путем формирования клеточной пластинки.
— Во время цитокинеза в экваториальной области накапливается множество гранулярных матриц, образованных аппаратом Гольджи и эндоплазматическим ретикулумом. Эти гранулярные матрицы образуют клеточную пластинку. Эта пластинка делит клетку, и к концу телофазы цитокинез завершается.
— В животных клетках цитокинез происходит путем расщепления или образования борозды.
ЗНАЧЕНИЕ МИТОЗА:
- В результате митоза образуются две генетически идентичные клетки, поэтому он поддерживает генетическую стабильность организмов.
- ДНК остается неизменной, поэтому митоз поддерживает постоянное число хромосом у одного вида.
- Митоз помогает в развитии многоклеточных организмов.
- Митоз способствует замене старых, мертвых или поврежденных клеток новыми.
- Он помогает в восстановлении ран и повреждений организма путем образования новых клеток.
- У одноклеточных организмов, таких как дрожжи, парамеции, митоз является средством бесполого размножения.
- Митоз вызывает созревание и размножение половых клеток и делает их готовыми к мейозу.
Рисунок 1: Процесс митоза
Обозначения:
1 — плазматическая мембрана;
2 — цитоплазма;
3 — развитие веретена деления;
4 — конденсирующаяся хромосома с двумя хроматидами, удерживаемые на кинетохоре;
5 — неповрежденная ядерная оболочка;
6 — веретено деления;
7 — полюсные микротрубочки;
8 — фрагмент ядерной оболочки;
9 — кинетохорные микротрубочки;
10 — неподвижные хромосомы, выровненные по экватору веретена;
11 — разделенные хроматиды подтягиваются к полюсам;
12 — укорочение микротрубочек кинетохора;
13 — повторное формирование ядерной оболочки вокруг отдельных хромосом;
14 — распутывание хромосом;
15 — сжатые остатки микротрубочек веретена деления;
16 — сократительное кольцо, создающее борозду расщепления;
17 — пара центриолей;
18 — окончательное формирование ядерной оболочки, окружающей распутывающиеся хромосомы.