Тема 13

ВІДХИЛЕННЯ ВІД ЗВИЧАЙНОГО ПРОТІКАННЯ МІТОЗУ: ЕНДОМІТОЗ, ЕНДОРЕДУПЛІКАЦІЯ, БАГАТОЯДЕРНІСТЬ. ВІДКРИТИЙ ТА ЗАКРИТИЙ МІТОЗИ. БАГАТОПОЛЮСНІСТЬ МІТОЗУ ТА ПОРУШЕННЯ ОКРЕМИХ НИТОК ВЕРЕТЕНА

МЕТА ЗАНЯТТЯ: Ознайомитись із відхиленням від звичайного протікання мітозу, формами мітозу.

Питання для самопідготовкИ:

1. Вихід клітин із мітотичного циклу. Поняття про стовбурові та диференційовані клітини.

2. Зупинка каріокінезу: ендомітоз, ендоредуплікація.

3. Зупинка цитокінезу: багатоядерність.

4. Значення поліплоїдії у рослин і тварин.

5. Поліплоїдія та багатоядерність у людини.

6. Шизогонія у споровиків.

7. Співвідношення поліплоїдії та диплоїдії у інфузорій.

8. Політенія у двокрилих.

9. Багатополюсний мітоз.

10. Анеуплоїдія. Механізм утворення.

Навчальні завдання

Завдання 1. Утворення поліплоїдії при ендомітозі та ендоредуплікації на прикладі одного мітотичного циклу клітин 2n=4.

Утворення поліплоїдії під час одного мітотичного циклу схематично представте в наступній послідовності: вихідна клітина в G1 стадії, S-період, поліплоїдна клітина в G0 стадії. В ядрі кожної з вказаних трьох клітин, ігноруючи деконденсований стан інтерфазних хромосом, умовно зобразити хромосоми у вигляді нитки з крапкою, що означає центромеру. Не гомологічні хромосоми замалюйте різного розміру і форми. При змалюванні клітин звернути увагу на розмір ядра та цитоплазми в усіх трьох клітинах, виходячи із постійності ядерно-цитоплазматичного співвідношення.

Завдання 2. Механізм політенії у двокрилих.

У D. melanogaster(каріотип 2n=8) у клітинах слинних залоз розташовуються гігантські політенні хромосоми, утворені завдяки ендоредуплікації. Кінцева їх плоїдність – 1024n. Схематично представити початковий етап політенії протягом 2-х мітотичних циклів. У кожному циклі простежити динаміку змін однієї хромосоми в трьох клітинах: вихідна клітина в G1 стадії, S-період, клітина в G1 стадії з політенною хромосомою. При змалюванні клітини дотримуйтесь співвідношення об’єму ядра та цитоплазми в кожній клітині та їх плоїдності. Зробіть висновок про кількість пройдених мітотичних циклів при досягненні клітиною кінцевої плоїдності – 1024n.

Завдання 3. Механізм шизогонії у споровиків

У процесі еритроцитарної шизогонії P. vivaxутворюється 32 мерозоїда. Схематично представити початкові етапи шизогонії на протязі двох мітотичних циклів по етапах: як і в попередніх роботах у кожному мітотичному циклі зобразити 3 клітини: вихідну, після S-періоду та результат даного циклу. При малюванні брати до уваги тільки плоїдність ядер та їх кількість у клітині. В якості висновку вказати кількість мітотичних циклів, необхідних для досягнення кінцевої багатоядерності, яке відхилення мітозу при цьому спостерігається та клітинні структури і механізми утворення мерозоїдів.

Завдання 4. Механізм утворення анеуплоїдії (схема).

Анеуплоїдія – некратна гаплоїдна зміна кількості хромосом у бік зменшення або збільшення. У зміну можуть втягуватись 1, 2, 3 і більше хромосом. При цьому виникають відхилення від диплоїдного стану за однією парою гомологічних хромосом по типу моносомія, трисомія. Подібні порушення можуть бути більше, ніж за однією парою хромосом. Механізмами анеуплоїдії є багатополюсність мітозу та порушення окремих ниток веретена. В останньому випадку після анафазного роз’єднання хроматид сестринська хроматида, що залишилась без протидіючої сили кінетохорних ниток веретена, відходить до протилежного полюсу разом із хроматидою, яка нормально відійшла завдяки ізосестринському притяжінню з нею. В результаті утворюються 2 клітини, з яких в одній буде трисомія, а в іншій – моносомія за однією з пар гомологічних хромосом.

Складіть схему розходження однієї пари гомологічних хромосом при порушенні однієї нитки веретена, приєднаної до хромосоми з одного із полюсів, у трьох клітинах:

- вихідна клітина в стадії метафази, але нитка веретена з одного із полюсів ушкоджена;

- клітина в анафазі;

- дві клітини після телофази.

Підписати тип аномалії хромосом.

Питання для самоКОНТРОЛЮ:

1. Назвіть стадії мітотичного циклу, в яких виникає відхилення від звичайного ходу мітозу, які призводять до політенії, поліплоїдії, багатоядерності.

2. На клітини, що знаходяться в стані мітозу, подіяли препаратом, який руйнує веретено поділу. До чого це призведе? Який набір хромосом будуть мати клітини?

3. Яке ядерно-цитоплазматичне співвідношення мають поліплоїдні клітини?

4. Яке біологічне значення поліплоїдії?