4.1 Дополнительный материал, знание которого необходимо при изучении данной темы.

В некоторых тканях личинок двукрылых, например, в клетках слюнных желез, кишечника, жирового тела, мальпигиевых сосудов, находятся гигантские хромосомы, резко отличающиеся от соматических хромосом той же особи. Это, так называемые, политенные хромосомы, впервые обнаруженные Бальбиани в 1881 году.

Характерной особенностью политенных хромосом является тесная конъюгация гомологичных пар подобно тому, что наблюдается в профазе мейоза. Этот процесс получил название соматической конъюгации. При политении в S-периоде при репликации ДНК новые дочерние хромосомы, продолжая оставаться в деспирализованном состоянии по всей длине, не расходятся, а остаются прилегающими друг к другу. В таком истинно

25

интерфазном виде они снова вступают в следующий цикл репликации. В результате многократного (9-10 раз) умножения в пределах 1 хромосомы, образуется многонитчатая политенная структура интерфазного ядра. По объёму политенные хромосомы у дрозофил в 1000 раз больше митотических и в 70-250 раз длиннее их. Общая длина набора из 4 пар таких хромосом составляет 2000 мк, в то время как в соматических клетках она равна 7,5 мк.

По своей структуре политенные хромосомы неоднородны и представляют большой интерес с точки зрения цитогенетики. Вдоль хромосомы расположен ряд тёмных полос - дисков, чередующихся со светлыми участками - междисковыми пространствами. Диски представляют собой участки конденсированного хроматина, ширина которых может быть различна, но по диаметру они занимают всю ширину хромосомы. Диски разделены междисковыми пространствами и также состоят из хроматина, только более рыхло упакованного.

Количественное отношение, рисунок расположения дисков строго характерен для каждой хромосомы, поэтому легко построить карту топографического распределения дисков и междисковых пространств и, сопоставляя её с генетической картой, выявить любое изменение или нарушение их линейного расположения. В четырёх парах хромосом дрозофил обнаружено свыше 5000 дисков. Для каждой хромосомы этого насекомого составлены подробные карты, на которых отмечены генетические признаки, соответствующие каждому из дисков.

На политенных хромосомах двукрылых часто видны вздутия – пуфы. Они возникают на дисках за счёт их деконденсации и разрыхления. Образование пуфов на политенных хромосомах – это признак генной активности. Они являются местом транскрипции и-РНК Пуфы являются временными образованиями и существует определённая последовательность в их появлении и исчезновении на генетически различных участках хромосом.

5. Вопросы для определения исходного уровня знаний

1. В каком периоде митотического цикла происходит авторепродукция хромосом (ДНК) ? – а).

2.Какой из периодов интерфазы митотического цикла самый продолжительный (а) и какой самый короткий? - б)

3.Сколько ДНК содержится в диплоидных клетках в конце синтетического периода интерфазы? – а)

4.В какую фазу митоза исчезает ядерная мембрана? – а)

5.Перечислите периоды автосинтетической интерфазы митотического цикла: а), б), в).

6. Какой набор хромосом имеют соматические клетки в постсинтетическом периоде? – а)

26

7.За счёт какого способа деления клеток происходит физиологическая регенерация? а)

8.Какой набор хромосом (n) и ДНК (с) в клетке в анафазе митоза? а), б)

9.В чём сущность гетеросинтетической интерфазы? – а)

10.В какой фазе митоза хромосомы максимально конденсированны и упорядочены? – а)

11.Перечислите основные морфо-физиологические изменения, происходящие в клетке в профазе митоза? – а), б), в)

12.Какая фаза митоза в наибольшей степени интересует цитогенетика? –

I5. В какой период жизненного цикла клетки происходит наиболее интенсивный синтез белка? – а)

16.По какой фазе митоза составляется кариотип каждого биологического вида? – а)

17.Каково биолого-физиологическое значение: а) эндомитоза, б) амитоза, в) политении?

6. План практического занятия. (Этапы занятия).

1.Вступительное слово преподавателя - 10 мин 2.Контроль исходных знаний – 30 мин 3.Самостоятельная практическая работа – 60 мин

6.Основа ориентировочного действия (ООД) для проведения практической работы

Задание 1. Изучить фазы митоза в корешке лука.

Рассмотрите постоянный препарат "Митоз растительной клетки" при малом увеличении (7х8) и найдите зону роста корня. При большом увеличении (7х40) отыщите все фазы митотического цикла (интерфазу, профазу, метафазу, анафазу, телофазу). Найдите отличительные особенности каждой из фаз и зарисуйте их. Отметьте число хромосом (n) и количество ДНК (с) на разных стадиях митотического цикла. Зарисовывая

27

фазы митоза, обратите особое внимание на величину, форму и положение хромосом в клетке .

Рис. 1. И н т е р ф а з а. Для этой фазы характерно компактное ядро с одним или двумя ядрышками, хорошо выраженная ядерная оболочка, гомогенно окрашенная цитоплазма. Хромосом не видно.

Рис. 2. П р о ф а з а. В ранней стадии профазы просматривается клубок хроматиновых нитей в ядре, ещё заметна ядерная оболочка и ядрышки. В поздней профазе хроматиновые нити укорачиваются и утолщаются, ядерная оболочка и ядрышки отсутствуют.

Рис. 3. М е т а ф а з а. На стадии метафазы хромосомы расположены в зоне экватора (фигура экваториальной пластинки), ядерная оболочка отсутствует. Метафазные хромосомы состоят из двух хроматид, соединённых центромерой.

Рис. 4. А н а ф а з а. В анафазе хроматиды расходятся от экватора к полюсам, свободными концами они ориентированы к экватору, центромерами - к полюсам. Теперь это самостоятельные хромосомы.

Рис. 5. Т е л о ф а з а. В ранней телофазе рассмотрите укороченные хромосомы, лежащие у различных полюсов клетки. В поздней телофазе хромосомы деспирализуются, теряют свою индивидуальность, появляется межклеточная перегородка.

Задание 2. Изучите строение политенных хромосом.

При малом увеличении изучите микропрепарат "Политенные хромосомы", найдите раздавленные клетки слюнных желез личинок некровососущих комаров хирономусов. В крупных ядрах видны интенсивно окрашенные длинные и широкие нити - политенные хромосомы. Рассмотрите их на большом увеличении (7х40) и зарисуйте небольшой фрагмент хромосомы. Отметьте на рисунке диски, междисковые участки и, если обнаружите, пуфы.

8. Контроль результатов усвоения.

1.Тестовый контроль. (Раздаётся на листах по вариантам).

2.Решение задач.

1.Сколько хромосом будет в дочерних клетках после митоза, если материнская клетка имела 2n = 40?

2.Генотип соматической клетки АаВвСС. Определите генотип дочерних клеток, полученных в результате митотического деления?

3.Доклады по темам УИРС. Темы: 1. Онкогены.

2.Спид – чума ХХ века.