В чем заключается биологический смысл удвоения хромосом в интерфазе митоза
Митоз и мейоз
Жизненный цикл клетки (клеточный цикл)
С момента появления клетки и до ее смерти в результате апоптоза (программируемой клеточной гибели) непрерывно продолжается жизненный цикл клетки.
Интенсивно образуются рибосомы, синтезируется АТФ и все виды РНК, ферменты, клетка растет.
Митоз является непрямым способом деления клетки, наиболее распространенным среди эукариотических организмов. По продолжительности занимает около 1 часа. К митозу клетка готовится в период интерфазы путем синтеза белков, АТФ и удвоения молекулы ДНК в синтетическом периоде.
Митоз состоит из 4 фаз, которые мы далее детально рассмотрим: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Напомню, что клетка вступает в митоз с уже удвоенным (в синтетическом периоде) количеством ДНК. Мы рассмотрим митоз на примере клетки с набором хромосом и ДНК 2n4c.
ДНК максимально спирализована в хромосомы, которые располагаются на экваторе клетки. Каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных центромерой (кинетохором). Нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом (если точнее, прикрепляются к кинетохору центромеры).
Попробуйте самостоятельно вспомнить фазы митоза и описать события, которые в них происходят. Особенное внимание уделите состоянию хромосом, подчеркните сколько в них содержится молекул ДНК (хроматид).
Мейоз
В результате мейоза из диплоидных клеток (2n) получаются гаплоидные (n). Мейоз состоит из двух последовательных делений, между которыми практически отсутствует пауза. Удвоение ДНК перед мейозом происходит в синтетическом периоде интерфазы (как и при митозе).
Помимо типичных для профазы процессов (спирализация ДНК в хромосомы, разрушение ядерной оболочки, движение центриолей к полюсам клетки) в профазе мейоза I происходят два важнейших процесса: конъюгация и кроссинговер.
Кроссинговер является важнейшим процессом, в ходе которого возникают рекомбинации генов, что создает уникальный материал для эволюции, последующего естественного отбора. Кроссинговер приводит к генетическому разнообразию потомства.
Биваленты (комплексы из двух хромосом) выстраиваются по экватору клетки. Формируется веретено деления, нити которого крепятся к центромере (кинетохору) каждой хромосомы, составляющей бивалент.
Мейоз II весьма напоминает митоз по всем фазам, поэтому если вы что-то подзабыли: поищите в теме про митоз. Главное отличие мейоза II от мейоза I в том, что в анафазе мейоза II к полюсам клетки расходятся не хромосомы, а хроматиды (дочерние хромосомы).
Сейчас мы возьмем клетку, в которой 4 хромосомы. Попытайтесь самостоятельно описать фазы и этапы, через которые она пройдет в ходе мейоза. Проговорите и осмыслите набор хромосом в каждой фазе.
Бинарное деление надвое
При благоприятных условиях бактерии делятся каждые 20 минут. В случае, если условия не столь благоприятны, то больше времени уходит на рост и развитие, накопление питательных веществ. Интервалы между делениями становятся длиннее.
Амитоз встречается в раковых (опухолевых) клетках, воспалительно измененных, в старых клетках.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Тест по теме «Онтогенез»
Тест по теме «Онтогенез»
1. Хромосомы состоят из
1) ДНК и белка 2) РНК и белка 3) ДНК и РНК 4) ДНК и АТФ
2. Сколько хромосом содержит клетка печени человека?
1) 46 2) 23 3) 92 4) 66
3. Сколько нитей ДНК имеет удвоенная хромосома?
1) одну 2) две 3) четыре 4) восемь
4. Если в зиготе человека содержится 46 хромосом, то сколько хромосом содержится
в яйцеклетке человека?
1) 46 2) 23 3) 92 4) 22
5. В чём заключается биологический смысл удвоения хромосом в интерфазе
1) в процессе удвоения изменяется наследственная информация
2) удвоенные хромосомы лучше видны
3) в результате удвоения хромосом наследственная информация новых половых клеток
4) в результате удвоения хромосом новые клетки содержат вдвое больше информации
6. Клетки гаструлы содержат
1) гаплоидный набор хромосом 2) диплоидный набор хромосом
3) тетраплоидный набор хромосом 4) нет правильного ответа
В 1 Выберите процессы, происходящие в интерфазе митоза (три правильных ответа).
1) синтез белков 2) уменьшение количества ДНК 3) рост клетки
4) удвоение хромосом 5) расхождение хромосом 6) деление ядра
С 1 Что общего между процессами регенерации тканей, ростом организма и дроблением зиготы?
Тест по теме «Онтогенез»
1. В какой из фаз митоза происходит расхождение хроматид к полюсам клетки?
1) профазе 2) метафазе 3) анафазе 4) телофазе
2. Укажите процессы, происходящие в интерфазе
1) расхождение хромосом к полюсам клетки 2) синтез белков, репликация ДНК, рост клетки
3) формирование новых ядер, органоидов клетки 4) деспирализация хромосом, формирование
3. В результате митоза возникает
1) генетическое разнообразие видов 2) образование гамет
3) перекрёст хромосом 4) прорастание спор мха
4. Сколько хроматид имеет каждая хромосома до её удвоения?
5. В результате митоза образуются
1) зигота у сфагнума 2) сперматозоиды у мухи 3) почки у дуба 4) яйцеклетки у подсолнечника
6. У какого из названных животных мезодермы нет?
1) голубь 2) собака 4) черепаха 4) медузы
В 1 Укажите процессы, в основе которых лежит митоз (три правильных ответа).
1) мутации 2) рост 3) дробление зиготы
4) образование спермиев 5) регенерация тканей 6) оплодотворение
С 1 В чём заключается биологический смысл удвоение хромосом и количества ДНК в интерфазе?
Тест по теме «Онтогенез»
1. Мейозом называется процесс
1) изменения числа хромосом в клетке 2) удвоения числа хромосом в клетке
3) образования гамет 4) конъюгации хромосом
2. В основе изменения наследственной информации детей по сравнению с родительской информацией лежат процессы
1) удвоения числа хромосом 2) уменьшения количества хромосом вдвое
3) удвоения количества ДНК в клетках 4) конъюгации и кроссинговера
3. Первое деление мейоза заканчивается образованием
1) гамет 2) клеток с гаплоидным набором хромосом
3) диплоидных клеток 4) клеток разной плоидности
4. В результате мейоза образуются
1) споры папоротника 2) клетки стенок антеридия папоротника
3) клетки стенок архегония папоротника 4) соматические клетки трутней пчёл
5. Метафазу мейоза от метафазы митоза можно отличить по
1) расположению бивалентов в плоскости экватора 2) удвоению хромосом и их скрученности
3) формированию гаплоидных клеток 4) расхождению хроматид к полюсам
6. Из какого слоя клеток образуется головной мозг человека?
1) из эктодермы 2) из мезодермы 3) из энтодермы 4) нет правильного ответа
В 1 Биологическое значение мейоза заключается в (три правильных ответа).
1) поддержании постоянства видового числа хромосом
2) создании условий для комбинативной изменчивости
3) произвольном расхождении родительских хромосом по гаметам
4) сохранении родительской наследственной информации без изменений
5) увеличении числа хромосом в клетке
6) сохранении полезных признаков организма при размножении
С 1 Мейоз лежит в основе комбинативной изменчивости. Чем это объясняется?
Тест по теме «Онтогенез»
1. Принципиальные различия между половым и бесполым размножением состоят в том, что половое размножение
1) происходит только у высших организмов 2) это приспособление к неблагоприятным условиям среды
3) обеспечивает комбинативную изменчивость 4) обеспечивает генетическое постоянство вида
2. Сколько сперматозоидов образуется в результате сперматогенеза из двух первичных половых клеток?
1) восемь 2) две 3) шесть 4) четыре
3. Отличие овогенеза от сперматогенеза заключается в том, что
1) в овогенезе образуются четыре равноценные гаметы, а в сперматогенезе одна
2) яйцеклетки содержат больше хромосом, чем сперматозоиды
3) в овогенезе образуется одна полноценная гамета, а в сперматогенезе – четыре
4) овогенез проходит с одним делением первичной половой клетки, а сперматогенез – с двумя
4. Сколько делений исходной клетки происходит при гаметогенезе?
1) два 2) одно 3) три 4) четыре
5. Из какого слоя клеток формируется пищеварительная система птиц?
1) из мезодермы 2) из эктодермы 3) из энтодермы 4) нет правильного ответа
6. Развитие с полным превращением происходит у
1) Кольчатых червей 2) некоторых Земноводных 3) у Птиц 4) у Рыб
В 1 Выберите правильные утверждения (три правильных ответа).
1) образование гамет у растений и животных происходит по одному механизму
2) у всех типов животных яйцеклетки одинакового размера
3) споры папоротника образуются в результате мейоза
4) из одного овоцита образуются 4 яйцеклетки
5) яйцеклетка Покрытосеменных растений оплодотворяется двумя спермиями
6) эндосперм Покрытосеменных растений триплоиден
С 1 Почему эндосперм Покрытосеменных растений триплоиден, а остальные клетки диплоидны?
Ключ к тестовым заданиям по теме «Онтогенез»
1 – 1, 2 – 2, 3 – 3, 4 – 2, 5 – 3, 6 – 2, В – 1 3 4, С 1 В основе этих процессов лежит митоз.
1 – 3, 2 – 2, 3 – 4, 4 – 3, 5 – 3, 6 – 4, В – 2 3 5, С 1 Биологический смысл в сохранении наследственной информации в потомстве материнской соматической клетки. Поэтому информация сначала удваивается, а затем распределяется между двумя дочерними клетками.
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс профессиональной переподготовки
Методическая работа в онлайн-образовании
Курс повышения квалификации
Современные педтехнологии в деятельности учителя
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Номер материала: ДA-027969
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами
Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно
Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате
Время чтения: 1 минута
Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст
Время чтения: 1 минута
Отказавшихся от вакцинации сотрудников МГУ отстранили от работы со студентами
Время чтения: 1 минута
В России создадут единый центр по работе с трудными подростками
Время чтения: 1 минута
В России отцы охотнее дают деньги детям на карманные расходы, чем матери
Время чтения: 2 минуты
Комиссия РАН призвала отозвать проект новых правил русского языка
Время чтения: 2 минуты
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Тест по биологии по теме «Деление клетки»
Инструкция к тесту по теме «Деление клетки: митоз, мейоз»
Тест рекомендуется проводить при изучении итогового текста для закрепления полученных знаний
Тест имеет следующую структуру;
— Часть А содержит 15 заданий
-Часть В содержит 5 заданий
— Часть С содержит 10 заданий.
Успешность выполнения работы определяется в соответствии с ниже проведённой шкалой:
Хорошо – 32-30 баллов;
Удовлетворительно – 29-27 баллов.
Тест по теме «Деление клетки :митоз и мейоз»
Часть А. Выбрать один правильный вариант.
В какой фазе происходит расхождение хроматид к полюсам клетки?
В профазе 2) в метафазе 3) в анафазе
В процессе удвоения изменяется наследственная информация
Удвоенные хромосомы лучше видны
В результате удвоения хромосом наследственная информация новых половых клеток остаётся неизменной
В результате удвоения хромосом новые клетки содержат вдвое больше информации.
Укажите процессы, происходящие в интерфазе
Расхождение хромосом к полюсам клетки
Синтез белков, репликация ДНК, рост клетки
Формирование новых ядер, органоидов клетки
Митоз от греческого переводится как
верёвка 2)нить 3)появление 4) удвоение
4) Формируется веретено
Мейоз 2 заканчивается
Метафазой 2 3 ) Профазой 2
Телофазой 2 4) Анафазой 2
Мейоз 1 начинается
Мейоз от греческого переводится как
9. В первой интерфазе происходит
1) уменьшение размеров клетки 2) удвоение ДНК
4) образование дочерних клеток
10. Что происходит в телофазе:
1) формирование веретена деления
2) формирование новых ядер и цитокинез
3) разделение хромосом
4) перемещение хромосом в центр клетки.
11. В анафазе митоза происходит:
1) расхождение двухроматидных хромосом к полюсам клетки
2) Спирализация хромосом
3) расхождение хроматид к полюсам клетки 4)деспирализация хромосом
12. Последовательность стадий митоза следующая:
3) профаза,метафаза.анафаза.телофаза 4)профаза,метафаза,телофаза.анафаза
13. При мейозе дочерние клетки имеют набор хромосом:
14. В результате митоза возникает
1)генетическое разнообразие видов
2) образование гамет
4) прорастание спор мха.
15. Что происходит в метафазе:
1) формирование веретена деления
2) формирование новых ядер и цитокинез
3) разделение хромосом
4)перемещение хромосом в центр клетки.
Часть В. Выбрать несколько правильных ответов.
В1 Во время метафазы 1 происходит
Спирализация и обмен участками гомологичных хромосом
Прикрепление к центромерам хромосом нитей веретена деления
Окончание формирования митотического аппарата
Коньюгация гомологичных хромосом
Выстраивание бивалентов хромосом на экваторе клетки с образованием метафазной пластинки
Деление хроматид и их расхождение к полюсам клетки
Расхождение гомологичных хромосом к полюсам клетки.
В 2. Выберите признаки мейоза :
В результате деления количество хромосом в клетке остаётся прежним
Процесс завершается в результате одного деления.
В результате одного деления образуется четыре ядра
Процесс проходит два этапа деления
Процесс обеспечивает рост и развитие организма, его бесполое размножение
Процесс обеспечивает образование гамет и половое размножение животных
В 3 Укажите процессы, в основе которых лежит митоз
4) образование спермиев
В4 Выберите процессы, происходящие в интерфазе митоза
Уменьшение количества ДНК
В 5 Биологическое значение мейоза заключается в (три правильных ответа)
1)поддержание постоянства видового числа хромосом
2) Создание условий для комбинативной изменчивости
3) произвольном расхождении родителских хромосом по гаметам
4)сохранение родительской наследственной информации без изменений
5) увеличении числа хромосом в клетке
6) сохранении полезных признаков организма при размножении
Часть С Верно ли суждение (если верно –отметить это суждение знаком «+»,если нет, то знаком «-»)
Интерфаза –это период клеточного цикла между делениями клетки
Кроссинговер – это перекрёст между гомологичными хромосомами, сопровождающийся обменом, соответствующими участками.
В результате мейоза образуются клетки точные копии материнской клетки.
Разделение цитоплазмы происходит во время анафазы митоза.
Бесполое размножение осуществляется при помощи гамет
Гаметы образуются в результате мейоза
В анафазе митоза хромосомы располагаются в экваториальной плоскости тела
Клетки делятся мейозом
В интерфазе происходит подготовка к делению и удвоение генетического материала.
В профазе происходит увеличение объёма ядра.
Жизненный цикл клетки: интерфаза и митоз
Содержание:
Жизненный цикл клетки: интерфаза и митоз. Митоз – деление соматических клеток. Мейоз. Фазы митоза и мейоза
Жизненный цикл клетки
Жизненный цикл клетки – это время существованя клетки с момента первого деления до следующего деления, или до последнего деления (смерти клетки).
Клетки делятся несколькими способами:
Интерфаза
Митотический цикл состоит из двух последовательных стадий.
Непосредственно перед делением клетка проходит интерфазу, или стадию покоя, функциональное значение которой в том, что во время неё синтезируется ДНК. Длительность стадии покоя составляет 90% и более в течение всего цикла клеточного деления.
Интерфаза представлена тремя периодами:
Период | Характеристика |
Пресинтетический, или постмитотический | Обозначается G1 или q1. Продолжительность этого периода 10 часов и более. Осуществляется сразу после деления клетки. Содержание генетического набора в клетке – 2n2c, диплоидный набор хромосом, каждая из которых имеет одну хроматиду. Здесь происходит восстановление структуры интерфазной клетки: окончательно формируется ядрышко; масса клетки увеличивается за счёт синтеза белка; происходит образование ферментов, участвующих в катализе реакции репликации; синтезируется белок; увеличивается количество различных видов рибонуклеиновой кислоты (РНК). Хромосомы представлены тонкими хроматиновыми нитями, каждая нить состоит из одной хромосомы. |
Синтетический | Обозначается как S. Продолжительность 6 – 10 часов. В данном периоде происходит удвоение (репликация, дупликация) ДНК, хромосомы становятся двухроматидными. Это необходимо для последующего митотического деления клетки. Также, на этом этапе продолжается рост клетки, начавшийся в пресинтетичском периоде, синтезируется РНК, белки – гистоны, в последующем соединяющиеся с ДНК. Генетический материал – 2n4c. |
Постсинтетический или премитотический | Обозначение: G2 (q2).Содержание генетической информации – 2n4c. В этом периоде осуществляется подготовка к митозу, продолжается он 2 – 5 часов. Происходит усиленное образование энергии АТФ; синтезируются белки, которые необходимы для обеспечения процесса деления и образования веретена деления; начинается спирализация хромосом; значительно увеличивается объём ядра, а, следовательно, и масса цитоплазмы. Далее клетка непосредственно переходит к стадии митоза. |
Митоз – деление соматических клеток
Митоз – это непрерывный процесс деления клеток, который подразделяется на 4 последовательных стадий: профаза, метафаза, анафаза и телофаза.
Мейоз
Мейоз – это процесс деления клетки, при котором число хромосом уменьшается вдвое, происходит образование гаплоидных клеток.
Данный процесс проходит в двух последовательных деления, первое из которых принято называть редукционным (мейоз I), а второе эквационным (мейоз II). Эквационное деление также можно назвать уравнительным, оно позволяет сохранить гаплоидный набор хромосом. Второе деление по механизму протекания схоже с митозом, однако здесь к полюсам расходятся сестринские хроматиды.
Так же, как и митоз, мейоз начинается после интерфазы. Количество ДНК перед первым делением составляет 2n4c, где n – хромосомы, с – молекулы ДНК. Это обозначает, что каждая хромосома состоит из двух хроматид и имеет гомологичную пару. После первого деления, перед вторым, количество ДНК в каждой дочерней клетке уменьшается до 1n2c. Результатом мейоза после второго деления является образование четырёх гаплоидных клеток. Мейоз представлен такими же четырьмя фазами, как и митоз, однако протекающие процессы в двух этих делениях существенно отличаются.
Мейоз I
Мейоз II
Перед эквационным делением интерфаза называется интеркинезом, так как удвоения наследственного материала (ДНК) не происходит.
Задания части 2 ЕГЭ по теме «Митоз, клеточный цикл»
1. По какой причине после митоза получаются клетки-копии?
В дочерние клетки при митозе расходятся дочерние хромосомы, которые в начале митоза являлись хроматидами одной хромосомы. Две хроматиды одной хромосомы одинаковы, поскольку получились в процессе удвоения ДНК по принципу комплементарности.
2. Какое деление и какая его фаза изображены на рисунке? Укажите набор хромосом (n), число молекул ДНК (с) в этот период. Ответ обоснуйте.
1) На рисунке изображена метафаза, поскольку хромосомы располагаются на экваторе клетки, на метафазной пластинке. Это не может быть метафаза I мейоза, потому что хромосомы стоят в одну линию и на них не видно кроссинговера, и не может быть метафаза II мейоза, потому что хромосомы представлены двумя парами. Следовательно, способ деления клетки на данном рисунке – митоз.
2) В метафазу митоза заканчивается формирование веретена деления, хромосомы выстраиваются на метафазной пластинке.
3) В метафазе митоза в клетке двойной набор двойных хромосом – 2n4c.
3. Какие процессы происходят в ядре клетки в интерфазе?
1) Транскрипция (синтез РНК).
2) Репликация (удвоение ДНК).
3) Сборка субъединиц рибосом в ядрышке.
4. Пользуясь рисунком, определите способ и фазу деления клетки. Какие процессы происходят в эту стадию? Укажите набор хромосом и количество ДНК в клетке в эту фазу деления. Ответ поясните.
На рисунке изображена анафаза, поскольку происходит расхождение хромосом. Поскольку расходятся одинарные (однохроматидные) хромосомы, то это не может быть анафаза I мейоза. Поскольку в клетке имеются пары хромосом (пара больших и пара маленьких), то это не может быть анафаза II мейоза, в которой хромосомы непарные. Следовательно, на рисунке изображена анафаза митоза. В анафазе митоза в клетке содержится четверной набор одинарных хромосом (4n4c).
5. Рассмотрите предложенную схему жизненного цикла соматической клетки. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.
1) 3 – в анафазе митоза расходятся к разным полюсам клетки сестринские хроматиды (хромосомы) (гомологичные хромосомы расходятся в мейозе);
2) 4 – в анафазе митоза клетка имеет набор хромосом 4n;
3) 7 – споры растений образуются в результате мейоза.
7. Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их. (1) Эукариотические клетки начинают подготовку к митотическому делению в профазе. (2) При этой подготовке происходит процесс биосинтеза белка, удваиваются молекулы ДНК, синтезируется АТФ. (3) В первую фазу митоза удваиваются центриоли клеточного центра, митохондрии и пластиды. (4) Митотическое деление состоит из четырех фаз. (5) В метафазе хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости. (6) Затем в анафазе к полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы. (7) Биологическое значение митоза заключается в том, что он обеспечивает постоянство числа хромосом во всех клетках организма.
1 – подготовка к митотическому делению начинается в интерфазу.
3 – удвоение центриолей клеточного центра, митохондрий и пластид происходит не в первую фазу митоза (профаза), а при подготовке к делению (интерфаза).
6 – к полюсам клетки в митозе расходятся хроматиды хромосом, а не гомологичные хромосомы.
8. Определите тип и фазу деления клетки, изображенной на рисунке. Какие процессы происходят в этой фазе?
1) метафаза митоза;
2) двухроматидные хромосомы выстраиваются по экватору клетки;
3) нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом
9. Рассмотрите предложенную схему жизненного цикла соматической клетки. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.
10. Определите тип и фазу деления исходной диплоидной клетки, изображенной на рисунке. Обоснуйте выбор типа и фазы деления.