Методические указания к выполнению практической работы

1. Изучите готовые микропрепараты

а) Кариокинез в клетках корня лука (ок. 7, об. 40).

Рассмотрите под большим увеличением микроскопа микропрепарат корня лука на его кончике. Найдите клетки в состоянии интерфазы и на различных стадиях митоза. В интерфазе клетки имеют ядро, в котором хорошо различимы хроматин и одно-два ядрышка. В профазе в центре клетки в цитоплазме видны хромосомы в виде нитевидных структур, образующих рыхлый клубок. В метафазе центромеры хромосом находятся по экватору клетки, а плечи образуют «материнскую звезду». В анафазе на каждом полюсе образуются «дочерние звезды». В телофазе у противоположных полюсов клетки видны рыхлые клубки хромосом.

б) Митоз животной клетки (ок. 7, об. 40).

Найдите краевую зону клеток печени, рассмотрите отдельные стадии митоза. В метафазе утолщенные и укороченные хромосомы располагаются в виде розетки в центре клетки. В телофазе деление цитоплазмы осуществляется путем возникновения перетяжки.

в) Митоз клеток человека (ок. 7, об. 90).

Рассмотрите под иммерсионным объективом препарат лимфоцитов крови человека, найдите делящуюся клетку. Рассмотрите метафазную пластинку и отдельные хромосомы. Каждая хромосома состоит из хроматид, соединенных между собой в области центромеры. Найдите равноплечие (метацентрические) хромосомы, центромера которых находится посередине, затем – неравноплечие (субметацентрические) и резко неравноплечие (акроцентрические).

2. Определите митотический коэффициент

На микропрепаратах корня лука подсчитайте количество делящихся и неделящихся клеток в нескольких полях зрения (около 1000 клеток). Определите митотический коэффициент (МК) в промилле (‰) по формуле:

3. Решите ситуационные задачи

Пример задачи. Длина молекулы ДНК человека 174 см, но она свободно умещается в ядре клетки. В каких формах существует хроматин (хромосомы) в митотическом цикле? Каковы уровни компактизации хроматина? Что такое эухроматин и гетерохроматин? Каково строение метафазных хромосом? Что такое кариотип?

Эталон ответа. Хромосомы в зависимости от стадии клеточного цикла меняют свое строение. В интерфазе они не видны и представлены глыбками хроматина. На стадии метафазы митоза в результате спирализации приобретают хорошо видимую структуру. Поэтому различают интерфазную и метафазную форму существования хромосом. Выделяют несколько уровней компактизации хроматина: нуклеосомная нить, микрофибрилла, интерфазная хромонема, метафазная хроматида. Разные участки интерфазных хромосом имеют неодинаковую степень компактизации, что имеет очень важное функциональное значение. Различают эухроматин, имеющий меньшую плотность и большую генетическую активность, и гетерохроматин, характеризующийся большей компактизацией и генетической инертностью. Метафазные хромосомы в связи с суперспирализацией имеют разную форму и строение. В хромосомах различают плечи, перетяжки, спутники, теломеры. Кариотип представляет собой диплоидный набор хромосом соматических клеток определенного вида, характеризующийся определенным числом и строением.

Задачи для самостоятельного решения

Задача 1. Основным свойством наследственного материала, обеспечивающего непрерывность поколений, является способность к репликации. При удвоении молекул ДНК действует большой комплекс ферментов – репликативная машина. Назовите основные ферменты, участвующие в репликации ДНК. Каковы функции ферментов, участвующих в репликации? Почему образование дочерних цепей ДНК идет в разных направлениях? Что такое фрагменты оказаки и как они образуются? Каковы способы репликации ДНК? Какой из них является основным?

Задача 2. Размножение клеток (пролиферация) является основой для роста и восстановления органов. У больного после резекции печени, среди гепатоцитов обнаружены делящиеся клетки. Какими способами могут делиться гепатоциты? Назовите периоды митотического цикла и охарактеризуйте их. Какой набор хромосом и ДНК имеет клетка к началу деления и после выхода из него? Каков жизненный цикл гепатоцитов, как клеток медленно обновляющихся тканей? Назовите механизмы, основанные на митотическом цикле, приводящие к увеличению количества наследственного материала в отдельных клетках.

Задача 3. В интерфазных клетках ряда тканей двукрылых насекомых обнаруживают гигантские политенные хромосомы. Политенные хромосомы в клетках разного типа имеют вздутия (пуфы) в разных участках. В процессе развития пуфы исчезают в одних участках хромосом и появляются в других.

Объясните, что такое политенные хромосомы и какое строение они имеют? Чем можно объяснить расположение пуфов в разных участках хромосом у клеток разного типа? Почему на разных этапах онтогенеза пуфы в одних участках хромосом исчезают, а в других возникают вновь? Объясните, как осуществляется генетическая регуляция индивидуального развития? Какие факты свидетельствуют о роли генетического контроля в развитии особи?

УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

Закрепление навыков самостоятельной работы с микроскопом при просмотре временных и постоянных препаратов.

Тема реферата: Значение эндомитоза и политении для нормального функционирования организма.

ЛИТЕРАТУРА

Основная литература:

1. Биология [Текст] / под ред. В.Н. Ярыгина. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. – Т. 1,2.

2. Биология: руководство к практическим занятиям [Текст]: учебное пособие для студентов стоматологического факультета / под ред. В.В. Маркиной. – М.: Гэотар-Медиа, 2010. – 448 с.

Дополнительная литература:

1. Васильев Ю.М. Социальное поведение нормальных клеток и антисоциальное поведение опухолевых клеток. I. Сигнальные молекулы, вызывающие размножение и гибель клеток // Соросовский Образовательный Журнал. 1997. N 4. C. 17-22.

2. Васильев Ю.М. Социальное поведение нормальных клеток и антисоциальное поведение опухолевых клеток. II. Клетки строят ткань. // Соросовский Образовательный Журнал. 1997. N 5. C. 20-25.

3. База знаний по биологии человека [Электронный ресурс] // http://humbio.ru/