Самостоятельная работа по теме Митоз (1 курс колледжа, естественнонаучный профиль)

1. Какие фазы изображены на рисунках. Перечислите фазы митоза. По каким признакам вы это определили? Подпишите рисунки и характерные признаки.

2. Как называется время от одного деления до другого, включая само деление.

3. Что обозначено буквами «П1», «П2», «С» на схеме 1?

4. Что означают «галочки» на схеме 1? Почему они показаны двойными и одинарными?

Схема 1.

5. Укажите, какой набор хромосом содержится в следующих фазах: интерфаза, метафаза, телофаза

6. По схеме составьте описание процесса клонирования

Нарушения митоза: прочитайте научный текст, выпишете факторы, вызывающие нарушения митоза. Охарактеризуйте кратко, как они нарушают митоз.

Правильное течение митоза может быть нарушено различными внешними воздействиями: высокими дозами радиации, некоторыми химическими веществами. Например, под действием рентгеновых лучей ДНК хромосом может разорваться. Хромосомы в таком случае тоже разрываются. При этом могут возникнуть хромосомы без центромерного района. Такие хромосомы лишены способности двигаться в прометафазе и анафазе. В зависимости от того, в каком месте ядра бесцентромерная хромосома находилась накануне деления, будет складываться ее дальнейшая судьба. Если хромосома была смещена к одному из полюсов клетки, то при формировании дочерних клеток она может целиком включиться в одну из них, т. е. обе сестринские хроматиды окажутся в одном ядре. Если хромосома, лишенная центромерного района, окажется вблизи центральной части клетки, то велика вероятность того, что она не попадет ни в одно из формирующихся ядер, так как в анафазе не сможет последовать к полюсу. В обоих случаях вновь возникшие клетки будут иметь хромосомный набор, отличающийся от набора хромосом в исходной клетке. Некоторые химические соединения, не свойственные живым организмам (спирты, эфиры), нарушают согласованность митотических процессов. Одни хромосомы начинают двигаться быстрее, другие отстают. Отставшие хромосомы могут не включиться в формирующиеся дочерние ядра. Иногда в делящейся клетке образуется не два, а три или четыре полюса, что ведет к возникновению соответственно трех или четырех дочерних клеток. При таком делении нарушается весь слаженный механизм распределения хромосом. Метафазная хромосома, состоящая из двух сестринских хроматид, может взаимодействовать одновременно только с двумя полюсами. Если полюсов больше, то каждая хромосома вынуждена "выбирать", с какими двумя полюсами из трех или четырех ей взаимодействовать. Этот выбор совершается случайно. В результате каждая дочерняя клетка получает не весь набор хромосом, а только его часть. Клетки, получившие неполный набор хромосом, как правило, оказываются нежизнеспособными и погибают. В нормальных тканях патология встречается в незначительных количествах. Например, в эпидермисе мышей встречается около 0,3 % патологических митозов; в эпителии гортани и матки человека - около 2 %. Патологические митозы часто наблюдаются при канцерогенезе, при различных экстремальных воздействиях, при лучевой болезни или вирусной инфекции,^{[~ 7]} при раке и предраковых гиперплазиях.^{[~ 8]}Частота патологических митозов также увеличивается с возрастом.^[92] Изучение нарушений митоза, вызванных различными факторами, с одной стороны, помогает лучше понять митотические процессы, с другой - позволяет устанавливать механизмы повреждающего действия этих факторов и, следовательно, создает условия для целенаправленного поиска методов устранения таких нарушений.

Некоторые нарушения митоза ученые научились использовать в практических целях. Есть такие химические вещества, которые препятствуют образованию нитей веретена, но не влияют на способность хромосом к разделению центромерных районов и не мешают их переходу в интерфазное состояние. Их называют цитостатиками - останавливающими клеточное деление. К их числу относятся такие вещества, как колхицин и колцемид . Воздействуя ими на делящиеся клетки, можно остановить митоз на стадии прометафазы. Через некоторое время в конденсированных хромосомах произойдет разделение центромерных районов и сестринские хроматиды станут самостоятельными. Однако без веретена деления они не смогут разойтись к полюсам клетки и останутся лежать рядом. Образовавшаяся ядерная оболочка объединит все хромосомы в одно ядро. Таким образом возникнет клетка, которая будет содержать удвоенный по сравнению с исходным набор хромосом. Клетки, у которых количество хромосом увеличено в два и более раз по сравнению с исходным набором хромосом, называются полиплоидными (о полиплоидии еще пойдет речь в разделах генетики и эволюции ). Растения, выращенные из полиплоидных клеток, обладают более крупными размерами. Такие полиплоиды могут быть использованы для получения сортов сельскохозяйственных растений, обладающих высокой продуктивностью.