Лекция № 5 (презентация) (1)

1.

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Уфимский университет науки и технологий»
Институт среднего профессионального образования
Техническое отделение
Общеобразовательный цикл
Биология
Преподаватель: Кадаев Артур Эльвирович
Уфа – 2024
1

2.

Лекция № 5
Раздел 1. Клетка – структурно-функциональная единица живого
Тема 1.5. Жизненный цикл клетки. Митоз. Мейоз
1. Клеточный цикл, его периоды.
2. Митоз, его стадии и происходящие процессы.
3. Биологическое значение митоза.
4. Мейоз и его стадии. Поведение хромосом в мейозе.
5. Кроссинговер.
6. Биологический смысл мейоза.
2

3.

1) Клеточный цикл, его периоды
Клеточный цикл – цикл жизни эукариотической клетки от момента её зарождения и до
окончания её жизни, либо до следующего деления.
3

4.

1) Клеточный цикл, его периоды
Клеточный цикл эукариот состоит из двух периодов:
I. Период клеточного роста (интерфаза), во время которого идёт синтез ДНК и белков и
осуществляется подготовка к делению клетки. Состоит из нескольких стадий:
1. G1-фаза: неё идёт синтез мРНК, белков и других клеточных компонентов.
2. S-фаза: идёт репликация ДНК клеточного ядра; также происходит удвоение
центриолей (если они есть).
3. G2-фаза: продолжают синтезироваться мРНК, белки и другие клеточные
компоненты; идёт подготовка клетки к митозу.
Дифференцировавшиеся клетки, которые более не делятся, находятся в фазе покоя G0
(имея столько же ДНК, как в G1).
4

5.

1) Клеточный цикл, его периоды
II. Период клеточного деления (фаза М). Включает две стадии:
1. Кариокинез – деление клеточного ядра.
2. Цитокинез – деление цитоплазмы клетки.
5

6.

2) Митоз, его стадии и происходящие процессы
Митоз – непрямое деление соматических клеток эукариот, при котором происходит
образование двух дочерних клеток, с сохранением хромосомных наборов.
6

7.

2) Митоз, его стадии и происходящие процессы
Профаза:
1. В ядре молекулы ДНК укорачиваются и спирализуются, образуя хромосомы.
2. Каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединённых центромерой.
3. Ядерная оболочка распадается.
4. Ядрышки растворяются.
5. Хромосомы неупорядоченно располагаются в цитоплазме.
6. Начинает формироваться веретено деления, часть нитей которого прикрепляется к
центромерам хромосом.
7. В животной клетке начинают расходиться центриоли.
7

8.

2) Митоз, его стадии и происходящие процессы
Метафаза:
1. Хромосомы располагаются на экваторе клетки, образуя метафазную пластинку.
2. Хроматиды соединены в области первичной перетяжки с нитями веретена деления.
3. Центриоли располагаются у полюсов клетки.
Анафаза:
1. Каждая хромосома, состоящая из двух хроматид, разделяется на две идентичные
дочерние хромосомы.
2. Дочерние хромосомы растягиваются нитями веретена деления к полюсам клетки.
3. У каждого полюса оказывается одинаковый генетический материал.
8

9.

2) Митоз, его стадии и происходящие процессы
Телофаза:
1. Хромосомы деспирализуются.
2. Вокруг хромосом начинают формироваться ядерные оболочки.
3. В ядрах появляются ядрышки.
4. Нити веретена деления разрушаются.
5. Завершается кариокинез.
6. Завершается цитокинез.
9

10.

3) Биологическое значение митоза
Особенности митоза:
1. Делятся соматические клетки.
2. Набор хромосом у нового поколения клеток не изменяется.
3. Обновляются старые клетки.
4. Регенерируются ткани и органы.
Генетическая роль митоза:
Копирование генетического кода и передача его следующим поколениям.
Биологическое значение митоза:
Сохраняется преемственность в ряду поколений.
10

11.

4) Мейоз и его стадии. Поведение хромосом в мейозе
Мейоз – способ деления клеток, в результате которого из одной исходной клетки с
диплоидным хромосомным набором образуются четыре клетки с разными гаплоидными наборами
хромосом. Он состоит из двух делений.
11

12.

4) Мейоз и его стадии. Поведение хромосом в мейозе
12

13.

4) Мейоз и его стадии. Поведение хромосом в мейозе
Первое деление мейоза – Мейоз I – также называется редукционным, т.к. оно приводит к
уменьшению хромосомного набора. Оно состоит также из четырёх фаз:
Профаза I:
1. Происходит спирализация молекул ДНК и образование хромосом.
2. Каждая хромосома состоит из двух гомологичных хроматид – 2n4c.
3. Происходит конъюгация гомологичных хромосом.
4. Затем гомологичные хромосомы начинают расходиться.
5. Во время конъюгации может происходить кроссинговер.
6. Ядерная оболочка разрушается.
7. Ядрышки разрушаются.
8. Формируется веретено деления.
13

14.

4) Мейоз и его стадии. Поведение хромосом в мейозе
Метафаза I:
1. Пары гомологичных хромосом (т.е. четыре хроматиды) выстраиваются по экватору
клетки; образуется метафазная пластинка.
2. Каждая хромосома соединена с нитями веретена деления.
3. Хромосомный набор клетки – 2n4c.
14

15.

4) Мейоз и его стадии. Поведение хромосом в мейозе
Анафаза I:
1. Гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид, отходят друг от друга.
2. Нити веретена деления растягивают хромосомы к полюсам клетки.
3. Из каждой пары гомологичных хромосом к полюсам попадает только одна.
4. Происходит редукция.
5. У полюсов клетки оказываются гаплоидные наборы хромосом, состоящих из двух
хроматид.
6. Хромосомный набор к концу анафазы: у полюсов – 1n2c, в клетке – 2n4c.
15

16.

4) Мейоз и его стадии. Поведение хромосом в мейозе
Телофаза I:
1. Происходит формирование ядер.
2. Делится цитоплазма.
3. Образуются две клетки с гаплоидным набором хромосом.
4. Каждая хромосома представлена двумя хроматидами.
5. Хромосомный набор каждой из образовавшихся клеток – 1n2c.
16

17.

4) Мейоз и его стадии. Поведение хромосом в мейозе
Через короткий промежуток времени начинается второе деление мейоза – Мейоз II.
В это время не происходит удвоения ДНК.
Делятся две гаплоидные клетки, которые образовались в результате первого деления.
Это деление называется эквационным.
Оно также состоит из четырёх фаз:
Профаза II:
1. Ядерные оболочки разрушаются.
2. Хромосомы располагаются беспорядочно в цитоплазме.
3. Формируется веретено деления.
4. Хромосомный набор клетки – 1n2c.
17

18.

4) Мейоз и его стадии. Поведение хромосом в мейозе
Метафаза II:
1. Хромосомы располагаются в экваториальной плоскости.
2. Каждая хромосома состоит из двух хроматид.
3. К каждой хроматиде прикреплены нити веретена деления.
4. Хромосомный набор клетки – 1n2c.
Анафаза II:
1. Нити веретена деления оттягивают сестринские хроматиды к полюсам.
2. Хроматиды становятся самостоятельными хромосомами.
3. Дочерние хромосомы направляются к полюсам клетки.
4. Хромосомный набор у каждого полюса – 1n1c, в клетке – 2n2c.
18

19.

4) Мейоз и его стадии. Поведение хромосом в мейозе
Телофаза II:
1. Формируются ядра.
2. Делится цитоплазма.
3. Образуются четыре гаплоидные клетки – 1n1c.
19

20.

5) Кроссинговер
Кроссинговер – обмен участками между некоторыми дочерними хроматидами; может
происходить во время конъюгации гомологичных хромосом.
Конъюгация – сближение (соединение) гомологичных хромосом.
20

21.

6) Биологический смысл мейоза
Особенности мейоза:
1. Делятся половые клетки.
2. Число хромосом уменьшается в два раза.
3. Поддерживание постоянства количества хромосом из поколения в поколение при
размножении.
4. Дочерние клетки не похожи на материнские и сестринские.
21

22.

6) Биологический смысл мейоза
Генетическая роль мейоза:
1. Сохраняются признаки кариотипа.
2. В процессе оплодотворения, когда гаметы сливаются, новый организм получает
диплоидный набор хромосом и тем самым сохраняются признаки кариотипа.
3. Если бы не было мейоза, то в результате размножения число хромосом постоянно бы
росло.
Биологическое значение мейоза:
1. Обеспечивает разнообразие живых организмов.
2. Необходим при половом размножении.
22