Дата _____________________________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Тема: Хромосомный уровень организации генетического материала.

Митотический цикл, его периодизация.

Цель занятия:

ü Изучить химический состав и формы организации хромосом в митотическом цикле.

ü Рассмотреть митотический цикл и его периоды.

ü Ознакомиться с явлением политении и полиплоидии.

Задачи занятия: студенты должны знать:

ü Химический состав, морфологическую организацию и функции хромосом

ü Определение и характеристику митотического цикла

ü Эндомитоз, его характеристику, механизмы полиплоидии

ü Эндорепликацию, морфологию политенных хромосом.

Тесты контроля исходного уровня знаний (ответить на вопросы, предложенные преподавателем).

Вариант № _______

1. ______________	6. ______________
2. ______________	7. ______________
3. ______________	8. ______________
4. ______________	9. ______________
5. ______________	10. ______________

Количество баллов: _______

Деле­ние клетки составляют основу жизнедеятельности орга­низма. Основные проявления жизни выражаются в обмене веществ, раздражимости, росте, размножении, движении, развитии. Деление клеток, или репродукция, играет важную роль в жизни организма и представляет основу индивидуального развития, роста, регенерации, размножения, ряда патологических процессов, поддерживает преемственность наследственной информации и изменчивость в ряду поколений, обеспечивает обновление и целостность организмов. Нарушение этих процессов приводит к заболева­нию или гибели структур живой системы. Знание особен­ностей деления клеток позволяет по­нять механизмы возникновения и особенности течения многих заболеваний и найти оптимальные способы их лечения.

Вопросы для самоподготовки:

1. Хромосомы и их функции.

2. Химический состав хромосом, соотношения белков и нуклеиновых кислот.

3. Фракции и функции хромосомных белков (гистоновых и негистоновых).

4. Особенности организации наследственного материала эукариот: фракции ДНК, их функции (уникальные повторы, умеренно повторяющиеся последовательности, высокоповторяющиеся последовательности ДНК, мигрирующие «блуждающие» гены).

5. Уровни структурной организации хромосом (хроматина):

6. Морфология метафазных хромосом (метацентрики, субметацентрики,

акроцентрики, телоцентрики).

7. Хроматин – форма существования интерфазных хромосом. Классификация хроматина: 1) строение и функции герохроматина:

а) структурного (конститутивного);

б) факультативного;

2) строение и функции эухроматина.

8. Правила хромосом.

9. Митотический цикл, определение и его периоды.

10. Определение и характеристика фаз митоза.

11. Нарушения фаз митоза. Патологические изменения в клетках.

12. Значение митоза.

13. Определение и характеристика периодов интерфазы.

14. Соотношение ДНК (с) и хромосом (п) в митотическом цикле.

15. Почему жизненный цикл некоторых клеток совпадает с митотическим циклом, а у

других клеток не совпадает?

16. Митотическая активность различных тканей. Факторы, влияющие на митотическую активность клеток.

17. Амитоз, определение, механизм деления, в каких клетках встречается?

Биологическая роль.

18. Эндомитоз, определение, морфофизиологические критерии эндомитоза. В каких

клетках закономерно протекает эндомитоз? Биологическое значение.

19. Политения. Эндорепликация. В каких клетках образуются политенные хромосомы?

20. Строение политенных хромосом, образование пуфов, их функциональное значение.

Основные термины по теме:

1. Акроцентрические хромосомы____________________________________________

2. Амитоз _________________________________________________________________

3. Аутосомы _____________________________________________________________

4. Геном___________________________________________________________________

5. Гетеросомы_____________________________________________________________

6. Гетерохроматин __________________________________________________________

7. Гистоновые белки______________________________________________________

8. Жизненный цикл__________________________________________________________

9. Кариотип________________________________________________________________

10. Линкёры_________________________________________________________________

11. Метацентрические хромосомы______________________________________________

12. Митотический цикл______________________________________________________

13. Негистоновые белки_______________________________________________________

14. Нуклеосомы_____________________________________________________________

15. Полиплоидные клетки____________________________________________________

16. Политенные хромосомы___________________________________________________

17. Пуфы___________________________________________________________________

18. Структурный гетерохроматин______________________________________________

19. Субметацентрические хромосомы___________________________________________

20. Телоцентрические хромосомы______________________________________________

21. Факультативный гетерохроматин___________________________________________

22. Хроматиды______________________________________________________________

23. Хромосомы______________________________________________________________

24. Эндомитоз_______________________________________________________________

25. Эухроматин______________________________________________________________

Литература:

1. Биология, под ред. проф. В.Н. Ярыгина, Москва «Высшая школа», 1997 г. стр. 54 -59,

119 – 129.

2. Биология под ред. проф. В.Н. Ярыгина, М. «Медицина».1984,стр.33-44

3. Биология А.А.Слюсарев, С.В.Жукова, Киев,1987г. стр.27-30,43-48

4. Руководство к лабораторным занятиям по биологии, Ю.К. Богоявленский,1988г. стр. 26-28,53-54.

Материалы и оборудование: 1.Таблицы: «Схема митотического цикла клетки», «Схема митоза клетки (растительной и животной клетки)», «Схема равномерного бинарного дробления прокариотической клетки», «Уровни структурной организации хромосом», «Дифференциальная активность генов в онтогенезе». 2. Постоянный микропрепараты: «Митоз в клетках корешка лука», «Дробящееся яйцо аскариды», «Политенные хромосомы в клетках слюнных желез дрозофилы». 3. Личинки комара рода Chironomus.

4. Препаровальные иглы. Предметные стёкла. Краситель ацетоорсеин. Учебные микроскопы: МБИ-1, Биолам. 5. Цветные карандаши.

Ход работы:

Задание № 1. Обозначьте уровни структурной организации хроматина (хромосом):

1.___________________________

 

2. 2.________________________________

 

 

3.

3.________________________

 

4.

4.________________________

 

5._а_______________________

 

б.________________________

 

6.________________________

Рис. №1. «Уровни структурной организации хроматина (хромосом)».

Задание №2.

По таблицам изучите фазы митоза в растительных клетках. На постоянноммикропрепарате клеток корешка лука при ма­лом увеличении микроскопа найдите в поле зрения зо­ну деления. Затем этот участок изучите при увеличении х 40. Найдите в клетках стадию интерфазы и различные фа­зы митотического деления (профазу, метафазу, анафазу, телофазу, интерфазу).

Интерфаза. Ядро в клетке округлое, с четкими гра­ницами. В нем видны 1 или 2 ядрышка. Хроматин в виде глыбок заполняет кариоплазму.

Профаза. Ядро заметно увеличивается, в нем исче­зают ядрышки. В кариоплазме образование напоминает клубок из тонких нитевидных структур, которые являют­ся хромосомами. В конце профазы оболочка ядра разрушается, и хромосомы выходят в цитоплазму.

Метафаза. Хромосомы приобретают вид сильно изог­нутых палочковидных структур. Найдите клетку, где хро­мосомы лежат в экваториальной плоскости, образуя звезду. В некоторых клетках видно, что хромосомы состоят из двух хроматид

Анафаза. В клетке видны две звезды, так как сест­ринские хромосомы (хроматиды) перемещаются к полю­сам. Хромосомы имеют вид шпильки: центромеры направ­лены к полюсам, а плечи расходятся под углом друг к другу.

Телофаза. У противоположных полюсов клетки вид­ны рыхлые клубки из частично деспирализованных хро­мосом. В центре клеток начинает формироваться перего­родка, которая постепенно делит материнскую клетку на две дочерние клетки.

Зарисуйте интерфазу и фазы митоза. Обозначьте профазу, метафазу, анафазу, телофазу и интерфазу.

 

Рис.1. «Интерфаза и фазы митоза в клетках корешка лука»

Задание №3. На постоянноммикропрепарате «дробящееся яйцо аскариды» при ма­лом увеличении микроскопа найдите в поле зрения зо­ну деления. Затем этот участок изучите при увеличении х40. Найдите в клетках стадию интерфазы и различные фа­зы митотического деления (профазу, метафазу, анафазу, телофазу, интерфазу). Крупно нарисуйте контуры клеток и затем расположите в них наблюдаемые струк­туры.

Зарисуйте интерфазу и фазы митоза.Обозначьте профазу, метафазу, анафазу, телофазу и интерфазу.

 

 

Рис. 1. «Интерфаза и фазы митоза в дробящемся яйце аскариды»

Задание №4. Назовите периоды клеточного цикла и укажите число хромосом (п) и ДНК (с) в фазах митоза, периодах интерфазы и дифференцированных клетках.

а_____________________________

 

б_____________________________

 

в_____________________________

 

г_____________________________

 

1_____________________________

 

2_____________________________

Схема клеточного цикла

3_____________________________

4_____________________________

Задание №5. Определите митотический индекс на постоянном микропрепарате «Зоны роста клеток корешка лука». Определите фазы митоза и интерфазу.

1. ___________ 2. ___________

3.___________ 4._______________

5._________

6. _________________

7.___________

Митотический индекс определяется числом клеток, находящийся в митозе на всех стадиях: анафазе, метафазе, телофазе и профазе, к общему числу учтенных клеток исследуемой ткани и выражается в промилях

(⁰ / ₀₀ )

Заполните таблицу:

Фаза митоза	Количество клеток
Профаза (П)   Метафаза (М)   Анафаза (А)   Телофаза (Т)
Интерфаза
Сумма всех клеток

Задание №6. Изучите на постоянном микропрепарате гигантские политенные хромосомы из слюнных желез насекомого. На микропрепарате видны изолированные хромосомы в виде длинной ленты. По длине хромосомы отчетливо видны поперечные чередующиеся светлые и тёмные диски разной толщины, что создаёт впечатление поперечной исчерченности. Имеются вздутия – пуфы или кольца Бальбиани. Пуфы возникают на местах некоторых дисков за счёт разрыхления и деконденсации. Пуф является местом интенсивной транскрипции и генной активности.

Рассмотрите и зарисуйте политенные хромосомы.

Подпишите «Политенные хромосомы в клетках слюнных желез насекомого»

Обозначьте на рисунке:

а) гетерохроматические участки (темные диски)

б) эухроматические участки (светлые диски)

в) вздутия пуфы.

ВЫВОДЫ:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Домашнее задание:подготовить следующую тему (написать термины, разобрать вопросы для самоподготовки).