Тема 12
ВІДХИЛЕННЯ ВІД ЗВИЧАЙНОГО ПРОТІКАННЯ МІТОЗУ: ЕНДОМІТОЗ, ЕНДОРЕДУПЛІКАЦІЯ, БАГАТОЯДЕРНІСТЬ. ВІДКРИТИЙ ТА ЗАКРИТИЙ МІТОЗИ. БАГАТОПОЛЮСНІСТЬ МІТОЗУ ТА ПОРУШЕННЯ ОКРЕМИХ НИТОК ВЕРЕТЕНА
МЕТА ЗАНЯТТЯ: Ознайомитись з відхиленням від звичайного протікання мітозу, формами мітозу.
Питання для самостійної роботи
1. Вихід клітин з 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. Негомологічні хромосоми малюйте різного розміру і форми. При замалюванні 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) в клітинах слинних залоз розташовуються гігантські політенні хромосоми, утворені завдяки ендоредуплікації. Кінцева їх проїдність - 1024n. Схематично представити початковий етап політенії на протязі 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 замалюванні клітини дотримуйтесь співвідношення об’єму ядра то цитоплазми в кожній клітині та їх плоїдності. Зробить висновок про кількість пройдених мітотичних циклів при досягненні клітиною кінцевої плоїдності - 1024n.
Завдання 3. Механізм шизогонії у споровиків
У процесі еритроцитарної шизогонії P. vivax утворюється 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 результуючу даного циклу. При замалюванні 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. Механизм утворення анеуплоїдії (схема).
Анеуплоїдія – некратна гаплоїдна зміна кількості хромосом в бік зменшення або збільшення. У зміну можуть втягуватись 1, 2, 3 і більше хромосом. При цьому виникають відхилення від диплоїдного стану по одній парі гомологічних хромосом по типу моносомія, трисомія. Подібні порушення можуть бути більше, ніж по одній парі 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 з нормально відходячою хроматидою завдяки ізосестриньскому притяжінню з нею. В результаті утворюються 2 клітині, з яких в одній буде трисомія, а в іншій - моносомія по одній з пар гомологічних хромосом.
Складіть схему розходження однієї пари гомологічних хромосом при порушенні однієї нитки веретена, приєднаної до хромосоми з одного з полюсів, в трьох клітинах: вихідна клітина в стадії метафази, але нитка веретена з одного з полюсів ушкоджена; клітина в анафазі; дві клітини після телофази. Підписати тип аномалії хромосом.
ЗАВДАННЯ ДЛЯ ІНДИВІДУАЛЬНОЇ РОБОТИ ТА КОНТРОЛЮ ЗА УСПІШНІСТЮ ЗАСВОЄННЯ ЗНАНЬ НА ЗАНЯТТЯХ
1. Назвіть стадії мітотичного циклу, в яких виникає відхилення від звичайного ходу мітозу, які приводять до політенії, поліплоїдії, багатоядерності.
2. На клітини, що знаходяться в стані мітозу, подіяли препаратом, який руйнує веретено ділення. До чого це призведе? Який набір хромосом будуть мати клітини?
3. Яке ядерно-цитоплазматичне відношення мають поліплоїдні клітини?
4. Біологічне значення поліплоїдії?