Деление клетки, размножение и онтогенез
Митоз и мейоз по фазам, подсчёт хромосом и ДНК, гаметогенез и этапы зародышевого развития.
Тема даёт задание 27 (задача по цитологии) — три балла, которые берутся чистым алгоритмом. Ключ — держать в голове таблицу «сколько хромосом и молекул ДНК на каждой стадии».
Митоз: фазы и наборы
| Фаза | Что происходит | Набор (n — хромосомы, c — ДНК) |
|---|---|---|
| Интерфаза, G1 | рост клетки, синтез белка | 2n2c |
| Интерфаза, S | репликация ДНК | 2n4c к концу |
| Интерфаза, G2 | подготовка к делению | 2n4c |
| Профаза | спирализация хромосом, распад ядерной оболочки, образование веретена | 2n4c |
| Метафаза | хромосомы в экваториальной плоскости | 2n4c |
| Анафаза | хроматиды расходятся к полюсам | 4n4c (в клетке), у каждого полюса 2n2c |
| Телофаза | деспирализация, образование ядер, цитокинез | 2n2c в каждой из двух клеток |
Мейоз: ключевые отличия
| Стадия | Событие | Набор |
|---|---|---|
| Профаза I | конъюгация гомологичных хромосом, кроссинговер | 2n4c |
| Метафаза I | биваленты в экваториальной плоскости | 2n4c |
| Анафаза I | расходятся целые гомологичные хромосомы | к каждому полюсу n2c |
| Телофаза I | образуются две клетки | n2c в каждой |
| Профаза II | без репликации ДНК | n2c |
| Метафаза II | хромосомы в экваториальной плоскости | n2c |
| Анафаза II | расходятся хроматиды | к каждому полюсу nc |
| Телофаза II | четыре гаплоидные клетки | nc в каждой |
Между первым и вторым делениями мейоза репликации ДНК НЕ происходит. Это главный факт для задач: набор n2c переходит в nc без удвоения. Второе деление мейоза по механике повторяет митоз, но идёт с гаплоидным набором.
Гаметогенез
| Стадия | Сперматогенез | Овогенез |
|---|---|---|
| Размножение | митоз сперматогоний | митоз овогоний (до рождения) |
| Рост | сперматоциты I порядка | овоциты I порядка, накопление желтка |
| Созревание | мейоз, 4 равные сперматиды | мейоз, 1 яйцеклетка и 3 направительных тельца |
| Формирование | образование сперматозоидов | отсутствует |
| Итог из одной клетки | 4 гаметы | 1 гамета |
Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетке в анафазе митоза и в анафазе мейоза II. Объясните результаты. Анафаза митоза: перед делением ДНК удвоилась (2n4c = 28 хромосом, 56 молекул ДНК), в анафазе хроматиды разошлись и стали самостоятельными хромосомами, поэтому в клетке 56 хромосом и 56 молекул ДНК. Анафаза мейоза II: после первого деления в клетке гаплоидный набор с двухроматидными хромосомами — 14 хромосом и 28 молекул ДНК; в анафазе II хроматиды расходятся, и в клетке становится 28 хромосом и 28 молекул ДНК. Критерий требует именно объяснения: указать, что происходит с хроматидами и почему меняется число хромосом. Только цифры без объяснения — 1 балл из 3.
1) В анафазе считают набор по одному полюсу, а не по всей клетке — читайте формулировку: «в клетке» или «у каждого полюса». 2) Забывают, что после расхождения хроматиды называются хромосомами, поэтому их число удваивается. 3) Полагают, что перед вторым делением мейоза идёт репликация. 4) Путают конъюгацию (сближение гомологов) с кроссинговером (обменом участками). 5) В овогенезе считают, что образуются четыре яйцеклетки. 6) В задачах на онтогенез путают дробление (без роста клеток) с ростом.
Онтогенез: этапы
- Дробление: митотические деления зиготы без роста клеток, образуется бластула с бластоцелем.
- Гаструляция: образование двух- или трёхслойного зародыша (эктодерма, энтодерма, мезодерма).
- Гисто- и органогенез: из эктодермы — нервная система, эпидермис, органы чувств; из энтодермы — кишечник, печень, лёгкие, поджелудочная железа; из мезодермы — мышцы, скелет, кровеносная система, почки, половые железы.
- Постэмбриональное развитие: прямое (без личинки) или непрямое (с метаморфозом).
- Биогенетический закон Геккеля-Мюллера: онтогенез есть краткое повторение филогенеза.
- ✓Помню таблицу наборов для всех фаз митоза и мейоза
- ✓Знаю, что между делениями мейоза репликации нет
- ✓Различаю набор в клетке и у полюса в анафазе
- ✓Знаю производные всех трёх зародышевых листков
- ✓В задаче 27 всегда пишу объяснение, а не только числа