Задание а4

Клетка – генетическая единица живого. Деление клеток.

Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ:

2.7. Клетка – генетическая единица живого. Хромосомы, их строение (форма и размеры) и функции. Число хромосом и их видовое постоянство. Соматические и половые клетки. Жизненный цикл клетки: интерфаза и митоз. Митоз – деление соматических клеток. Мейоз. Фазы митоза и мейоза. Развитие половых клеток у растений и животных. Деление клетки – основа роста, развития и размножения организмов. Роль мейоза и митоза.

Хромосомы

Хромосома представляет собой молекулу ДНК связанную с особыми белками. Для каждого вида организмов характерно определенное число хромосом, их форма и строение, т.е. определенный хромосомный набор – кариотип. Кариотип одинаков и постоянен у особей одного вида. Наличие разных кариотипов – причина генетической изоляции разных видов (т.е. невозможности их скрещивания с получением плодовитого потомства).

У большинства организмов соматические, т.е. все кроме половых, клетки содержат двойной, или диплоидный, набор хромосом. При диплоидном наборе каждая хромосома имеет пару, т.е. такую же по форме, размеру и строению хромосому. Такие парные хромосомы называются гомологичными. Половые клетки, т.е. гаметы, содержат гаплоидный набор хромосом. Из каждой пары гомологичных хромосом в гамете представлена только одна. Например, у человека гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки) имеют по 23 хромосомы, а все остальные клетки организма – по 46.

Митоз

Митоз – способ деления соматических клеток, при котором дочерние клетки получают такой же хромосомный набор, как у материнской клетки. Таким образом, сохраняется постоянство числа хромосом в клетках при их многократном делении. Поэтому митоз - основа роста, развития и бесполого размножения организмов. Источником изменчивости при митозе могут быть только случайные мутации.

Промежуток между делениями клетки называется интерфазой. В интерфазе клетка начинает готовиться к делению: накапливает энергию, синтезирует определенные белки. Именно в интерфазе происходит важнейшее событие, связанное с делением клетки – удвоение (репликация) ДНК. После удвоения ДНК каждая хромосома содержит по две одинаковых хроматиды, каждая из которых содержит одну нить ДНК. Далее начинается митоз.

Фазы митоза

Фаза митоза	Происходящие события	Рисунок
Профаза	Ядерная оболочка растворяется, ядро и ядрышки исчезают. Хромосомы спирализуются (скручиваются, конденсируются) и становятся видимыми в микроскоп, свободно располагаются в цитоплазме. Центриоли расходятся к полюсам клетки, образуется веретено деления.
Метафаза	Хромосомы прикрепляются к нитям веретена деления своими центромерами (центромера – участок хромосомы, связывающий хроматиды) и выстраиваются в экваториальной плоскости клетки.
Анафаза	Хроматиды разделяются и расходятся к противоположным полюсам клетки.
Телофаза	Хромосомы деспирализуются (раскручиваются, деконденсируются) и становятся невидимыми. Веретено деления разрушается. Вокруг хромосом образуется ядерная оболочка. Цитоплазма клетки разделяется (у животных путем перетяжки, у растений между дочерними клетками образуется новая оболочка). Образуются две дочерние клетки.

Мейоз

Мейоз – способ деления, при котором дочерние клетки получают в два раза меньше хромосом, чем было у материнской клетки. Таким способом образуются гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки) большинства организмов.

Отличия мейоза от митоза:

• При мейозе клетка делится дважды, а ДНК удваивается только перед первым делением, поэтому из одной диплоидной материнской клетки образуется четыре гаплоидных дочерних.

• В профазе первого деления мейоза гомологичные хромосомы конъюгируют (сближаются, слипаются) и обмениваются участками (т.е. происходит кроссинговер).

• В результате кроссинговера, а также в результате случайного расхождения хромосом в анафазе первого и второго деления мейоза, четыре образовавшиеся клетки имеют разный генотип.

В ходе мейоза образуются гаплоидные гаметы. При оплодотворении эти гаплоидные гаметы сливаются и образуют диплоидную зиготу, из которой затем путем митоза развивается новый организм. Таким образом, мейоз (число хромосом уменьшается вдвое) и процесс оплодотворения (восстанавливается диплоидный набор) обеспечивают постоянство числа хромосом при половом размножении.