РАБОТА 3.3. Изучение морфологии делящейся клетки, выявление фаз митоза

На давленом микропрепарате корешка лука или чеснока при малом увеличении микроскопа найдите в поле зрения зону деления. Затем этот участок рассмотрите с объективом х40. Найдите интерфазу и различные фазы митоза.

Интерфаза (период между двумя делениями). Ядро в клетке округлое с четкими границами. В нем видны 1 или 2 ядрышка. В это время в клетке происходят сложные биохимические процессы, репликация ДНК, синтез белков (гистонов и др.).

Профаза. Ядро увеличивается, в нем исчезают ядрышки. В кариоплазме появляется клубок из тонких нитей. Это – хромосомы (окрашенные тельца). В конце профазы ядерная мембрана растворяется и хромосомы оказываются в цитоплазме.

Метафаза. Хромосомы приобретают вид сильно изогнутых палочковидных структур; каждая из них состоит из двух хроматид, соединенных посредством центромеры. К центромере присоединяются нити митотическоговеретена. Найдите клетки, где хромосомы лежат в экваториальной плоскости, образуя «метафазную звезду».

Анафаза. В клетке видны две «звезды», т.к. хроматиды в результате сокращения нитей митотического веретена перемещаются к противоположным полюсам клетки. Хромосомы имеют вид шпильки.

Телофаза. У противоположных полюсов клетки видны рыхлые клубки из частично деспирализованных хромосом, вокруг них формируются ядерные оболочки. Телофаза заканчивается цитокинезом – разделением цитоплазмы. В центре клеток начинает формироваться перегородка, которая постепенно делит материнскую клетку на две дочерние. У растительных клеток перегородка формируется от центра – кнаружи, а у животных клеток происходит перешнуровка материнской клетки надвое (за счет эластичности цитоплазматической мембраны).

Разные виды растений и животных различаются по количеству хромосом и по морфологическим особенностям последних. Строение хромосом лучше всего выявляется в метафазе митоза, когда они укорочены и расположены в экваториальной плоскости клетки (метафазная пластинка). С.Г.Навашиным в 1914 году была разработана классификация хромосом по их морфологии (рис.4).

Согласно этой классификации, хромосомы делятся на типы в зависимости от положения центромеры, т.е. от соотношения длин плеч. Кроме положения центромеры, форму хромосом определяет вторичное расчленение – наличие на концах хромосом своеобразных придатков – спутников, отделенных от хромосомы утонченной частью (ниточкой или стерженьком).

Исследуя метафазные пластинки под микроскопом, определяют кариотип данного организма, т.е. особенности хромосомного аппарата диплоидной клетки, включая количество, размеры, форму хромосом, специфичных для каждого вида или особи. У большинства культурных растений в соматических клетках содержится небольшое число хромосом, например, у ржи и гороха – 7 пар, у кормовых бобов – 6 пар.

Рисунок 4 - Основные типы хромосом:

1,7 – метацентрическая (равноплечая), 2 – субметацентрическая (слабо неравноплечая), 3, 4, 5 – акроцентрическая (резко неравноплечая), 6 – телоцентрическая, 8 – акроцентрическая со вторичной перетяжкой, 9 – спутничная. Центромеры обозначены светлым кружком.

ЗАДАНИЕ. Зарисуйте клетки на различных стадиях митоза и в интерфазе.

Надпись над рисунком: Митоз в клетках корешка лука (Allium cepa L.) или чеснока. Давленый препарат. Окраска ацетоорсеином (или ацетокармином). х400.

На рисунке должны быть указаны интерфаза, профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Попытайтесь определить количество хромосом (2n) в клетках корешка изучаемого растения, запишите это число. Перерисуйте типы хромосом (рис.4) и запомните их названия.