Ход работы:
а) Студенты дают определение мейозу, изучают его деление и фазы.
Все организмы размножаются половым путем, образуя половые клетки или гаметы. Образованию гамет предшествует особый вид деления – мейоз половых клеток микро и макроспор. Мейоз (от греческогоmeiosis – уменьшение, редукция) происходит только в клетках спорогенной ткани, в материнских клетках пыльцы или микроспороцитах (в пыльниках) и в материнских клетках макроспор или в макроспороцитах (в семяпочках). От нормального хода этого процесса во многом зависит качество пыльцы и в конечном счете урожай и качество семян.
Мейотическое деление существенно отличается от митоза и амитоза, т.к. при оплодотворении объединяются материнский и отцовский набор хромосом. Уменьшение их числа вдвое при образовании гамет биологически необходимо. Этот процесс и осуществляется во время мейоза.
Мейоз состоит из 2 – х быстро следующих друг за другом делений: первое мейотическое или редукционное (уменьшительное) сопровождается уменьшением набора хромосом в 2 раза; второе мейотическое или эквационное (уравнительное), проходит по типу митоза. Как для первого, так и для второго делений половой клетки характерны те же самые фазы митоза, только они называются профаза I и профаза II и далее аналогично.
|
|
На основании изучения, студенты описывают механизм каждого деления и процессы, присходящие во всех фазах этих делений в соответствии с таблицей 4.
Таблица 4 - Фазы редукционного (уменьшительного) и эквационного (уравнительного) деления клеток.
Фазы | Редукционное деление | Эквационное деление |
1 | 2 | 3 |
Интерфаза (фаза покоящегося ядра) | Деспирализация хромосом. Удвоение ДНК, синтез белка, образование хроматид | Как правило не бывает или очень непродолжительное. Деспирализации нет. Синтез белка и ДНК не идёт, хроматиды не образуются |
Профаза | Коньюгация гомологичных хромосом, состоящих из 2-х хроматид | Хромосомы состоят из 2 – х хроматид, спирализованы. Ядерной оболочки нет. Набор гаплоидный |
Метафаза | Образование экваториальной пластинки | Удвоение центромер, расхождение хроматид – образование дочерних хромсом. |
Анафаза | Расхождение гомологичных хромосом к противоположным полюсам | Расхождение хромосом к противоположным полюсам |
Телофаза | Возникновение 2 – х клеток с одинаковым набором хромосом | Деспирализация хромосом, образование ядерной оболочки, а затем клетки |
Следует запомнить, что удвоение хромосом происходит в интерфазе I.
На освоении изучения студенты зарисовывают схему мейоза в соответствии с рисунком 7.
|
|
Рисунок 7 – Схема мейоза
б) Зная фазы 1-го – мейотического деления студенты изучают стадии деления ядра наиболее длительной и сложной фазы мейоза – профазы I.
Она делится на пять последовательных стадий: лептонему, зигонему, пахинему, диплонему и диакинез (рисунок 8).
В лептонеме размер ядра в спорогенной клетке увеличивается, хромосомы имеют вид длинных, тонких, деспирализованных нитей, каждая из которых состоит из 2 – х хроматид.
В стадии зигонемы (двойная нить) наблюдается коньюгация хромосом, когда парные (гомологичные) хромосомы сближаются, притягиваются и соприкасаются друг с другом. Процесс коньюгации хромосом обеспечивается в этот период в ядре особой структуры – синаптонемного комплекса.
Рисунок 8 -Стадии мейоза
В стадии пахинемы (толстая нить) уже хорошо видно, что коньюгирующие хромосомы раздваиваются на хроматиды. Процесс деления хромосом завершается на стадии диплонемы. Хромосомы в это время несколько отходят друг от друга, но связь между ними сохраняется благодаря так называемым хиазмам, которые представляют собой внешнее прявление кроссинговера – обмена участками хроматид.
Кросинговер – специфическая особенность мейотического деления клетки. При митозе он в норме и образования хиазм не наблюдаются.
Последняя стадия диакинез характеризуется максимальнойсперализацией хромосом. Эта стадия удобна для подсчёта гаплоидного числа хромосом вида, которое определяется по количеству хорошо различимых бивалентов. В конце стадии диакинеза ядрышки исчезают, ядерная оболочка распадается.