Тема 3. Мейоз. Семенное (половое) размножение

Задания

1. З аписать не менее 10 представителей сельскохозяйственных культур, размножаемых половым путем.

2. Зарисовать схему типов полового размножения растений (рисунок 7).

3. Проанализировать характер поведения хромосом в процессе мейоза (приложения 2-3, рисунок 8).

4. Проанализировать явление кроссинговера (рисунок 9).

5. Показать поведение пары гомологичных хромосом в процессе редукционного и эквационного этапов мейотического деления, зарисовав в предлагаемой форме (рисунок 10).

6. Дать генетическую характеристику археспориальным клеткам и клеткам, образованным в результате мейоза.

7. Выяснить биологическое значение мейоза.

Литература

1. Гуляев Г.В. Генетика. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Колос, 1984. – С. 38-54.

2. Пухальский В.А. Введение в генетику. – М. : КолосС, 2007. – С. 21-25.

3. Генетика / А.А. Жученко, Ю.Л. Гужов, В.А. Пухальский и др. ; Под ред. А.А. Жученко. – М. : КолосС, 2003. – С. 15-20.

4. Абрамова З.В. Практикум по генетике. – 4-е изд., перераб. и доп. – Л. : Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1992. – С. 41-49.

5. Андреева И.И., Родман Л.С. Ботаника. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Колос, 1999. – 488 с.

6. Паушева З.П. Практикум по цитологии растений. – 4-е изд., перераб. и доп. – М. : Агропромиздат, 1988. – С.189-197.

7. Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика: В 3-х т. / Пер. с англ. – М. : Мир, 1987. – Т. 1. – С. 26-36.

8. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Био­логия: В 3-х т. / Пер. с англ. – М. : Мир, 1990. – Т. 1. – С. 114-119, 195- 203.

Пояснение к заданиям. Мейотический тип деления клетки является составной частью процесса формирования половых клеток (гамет). Мейоз состоит из двух последовательных делений – редукционного и эквационного. Как и при митозе, каждое из делений состоит из четырёх фаз – профазы, метафазы, анафазы, телофазы, которые характеризуются специфическими процессами превращения ядерного вещества клетки.

П ри редукционном делении мейоза, в отличие от митоза, к образующимся дочерним клеткам передается половинный от исходной соматической клетки набор хромосом. При этом от каждого бивалента, состоящего из пары гомологичных хромосом, в две дочерние клетки расходятся по одной хромосоме, состоящей из двух хроматид. В образующуюся в последующем гамету попадут генетически разнокачественные хромосомы, представлявшие ранее половые клетки материнского, либо отцовского организма; сочетание отцовских и материнских хромосом в гаметах может быть самым различным. Хромосомы каждой пары распределяются в дочерние клетки случайно и этим обеспечивается определённая комбинация негомологичных хромосом в гаметах.

Кроме того, в профазе редукционного деления за счёт кроссинговера (перекрёста с образованием хиазм и обмена участками между гомологичными хромосомами) происходит образование хромосом нового генетического состава. Это также увеличивает разнообразие генетического материала образуемых в последующем гамет. Редукционное деление, уменьшающее набор хромосом в два раза и сопровождаемое кроссинговером, обеспечивает как генетическое разнообразие гамет, так и видовое постоянство числа хромосом при половом размножении, поскольку при оплодотворении сливаются гаплоидные материнская и отцовская гаметы и в зиготе восстанавливается диплоидный набор хромосом.

Контрольные задания

Задание 1

1. Чем отличается половое размножение от бесполого?

2. В какой фазе мейоза происходит конъюгация хромосом?

3. Сколько хромосом содержат соматические клетки и микроспора ячменя?

4. Сколько хромосом содержат яйцеклетка и зародыш земляники садовой?

5. Какое значение имеет кроссинговер в селекции и эволюции растений?

Задание 2

1. В чем генетическое отличие мейоза от митоза?

2. В какой фазе мейоза происходит кроссинговер?

3. Сколько хромосом содержат соматические клетки и микроспора пшеницы?

4. Сколько хромосом содержат яйцеклетка и зародыш овса?

5. Каковы характерные особенности редукционного и эквационного деления мейоза?

Задание 3

1. В чем состоит генетический смысл мейоза?

2. Какова плоидность клеток эндосперма и зародыша?

3. Сколько хромосом содержат соматические клетки и микроспора ржи?

4. Сколько хромосом содержат яйцеклетка и зародыш картофеля?

5. Что такое бивалент?

Задание 4

1. Какое биологическое значение имеет двойное оплодотворение у покрытосеменных растений?

2. В какой фазе мейоза возможен обмен участками гомологичных хромосом?

3. Сколько хромосом содержат соматические клетки и микроспора льна?

4. Сколько хромосом содержат яйцеклетка и зародыш яблони?

5. Каково соотношение материнских и отцовских хромосом в соматической клетке?