Вопросы

1. Что такое репликация ДНК? Как она происходит?
Ответ:
Репликация ДНК — это процесс удвоения молекул ДНК, который происходит перед делением клетки. Он начинается с разделения двойной спирали ДНК на две отдельные цепи. Каждая из этих цепей служит шаблоном для синтеза новой цепи нуклеотидов. Нуклеотиды присоединяются к шаблону по принципу комплементарности: аденин (А) соединяется с тимином (Т), а гуанин (Г) — с цитозином (Ц). В результате образуются две новые молекулы ДНК, каждая из которых состоит из одной старой цепи и одной новой. Этот процесс обеспечивает сохранение генетической информации в дочерних клетках.

 

2. Какие периоды выделяют в клеточном цикле?
Ответ:
В клеточном цикле выделяют два основных периода:

1. Интерфаза: Это период, когда клетка готовится к делению. Интерфаза делится на три стадии:
   - G1-фаза (пресинтетическая): клетка растет и выполняет свои функции.
   - S-фаза (синтетическая): происходит репликация ДНК, в результате чего каждая хромосома удваивается.
   - G2-фаза (постсинтетическая): клетка продолжает расти и готовится к делению.

2. Митоз: Это период, когда происходит деление клетки. Митоз включает несколько стадий (профаза, метафаза, анафаза и телофаза), в ходе которых хромосомы распределяются между дочерними клетками.

 

3. Какие типы деления клеток известны?
Ответ:
Известны два основных типа деления клеток:

1. Митоз: Это процесс, при котором одна клетка делится на две генетически идентичные дочерние клетки. Митоз происходит в соматических (неклеточных) клетках и обеспечивает рост, восстановление и замену клеток.

2. Мейоз: Это специальный тип деления, при котором одна клетка делится дважды, образуя четыре дочерние клетки с половинным набором хромосом (гаплоидные клетки). Мейоз происходит в половых клетках (гаметах) и обеспечивает генетическое разнообразие при оплодотворении.

 

4. Как распределяются хромосомы между делящимися клетками в митозе?
Ответ:
В митозе хромосомы распределяются между делящимися клетками следующим образом:

1. Подготовка: Перед началом митоза хроматин в ядре конденсируется, формируя видимые хромосомы, каждая из которых состоит из двух идентичных хроматид, соединённых центромерой.

2. Метафаза: Хромосомы выстраиваются по экватору клетки, образуя метафазную пластинку. В этот момент к центромерам хромосом прикрепляются микротрубочки веретена деления.

3. Анафаза: Центромеры разделяются, и хроматиды каждой хромосомы начинают двигаться к противоположным полюсам клетки. Каждая хроматида становится самостоятельной хромосомой.

4. Телофаза: На каждом полюсе клетки образуются новые ядра, и хромосомы начинают раскручиваться в хроматин.

В результате каждая дочерняя клетка получает полный набор хромосом, идентичный материнской клетке.

 

5. В чём заключается общий смысл митоза?
Ответ:
Общий смысл митоза заключается в делении клетки на две идентичные дочерние клетки. Этот процесс обеспечивает:

1. Сохранение генетической информации: Каждая дочерняя клетка получает полный набор хромосом, идентичный материнской клетке, что гарантирует стабильность генетической информации.

2. Рост и развитие: Митоз позволяет организму расти, увеличиваясь в числе клеток.

3. Восстановление тканей: Митоз помогает восстанавливать поврежденные или стареющие клетки, поддерживая здоровье тканей.

 

6. В чём заключается биологическое значение мейоза?
Ответ:
Биологическое значение мейоза заключается в следующем:

1. Генетическое разнообразие: Мейоз создает генетически разнообразные половые клетки (гаметы), что увеличивает вариативность потомства. Это важно для адаптации и выживания видов в изменяющихся условиях.

2. Снижение хромосомного набора: При мейозе количество хромосом уменьшается с диплоидного (двойного) до гаплоидного (одинарного). Это необходимо для поддержания постоянного числа хромосом в потомстве при оплодотворении.

3. Образование половых клеток: Мейоз является основным процессом образования половых клеток, что делает возможным половое размножение и обмен генетической информации между особями. 

 

Задания

7. Составьте схему строения клеточного ядра.
Ответ:

 

8. Сравните хроматин и хромосомы. Выделите принципиальное отличие.
Ответ:
Хроматин и хромосомы представляют собой две формы упаковки ДНК в клетке.

Хроматин - это рыхлая и раскрученная форма ДНК, которая присутствует в клетках во время интерфазы, когда клетка не делится. В этом состоянии ДНК доступна для процессов транскрипции и репликации, что позволяет клетке выполнять свои функции и готовиться к делению. Хроматин состоит из ДНК, связанной с белками, которые помогают в организации и регуляции генетической информации.

Хромосомы - это компактная и свернутая форма ДНК, которая образуется перед делением клетки (митозом или мейозом). В этом состоянии хромосомы хорошо видны под микроскопом и позволяют равномерное распределение генетического материала между дочерними клетками. Каждая хромосома состоит из двух идентичных хроматид, соединенных центромерой.

Принципиальное отличие между хроматином и хромосомами заключается в их степени упаковки: хроматин менее упакован и активен в метаболических процессах, тогда как хромосомы более компактны и предназначены для обеспечения точного распределения генетической информации во время клеточного деления.

 

9. Расскажите о строении хромосомы.
Ответ:
Хромосома представляет собой компактную структуру, в которой молекула ДНК плотно упакована вокруг белков-гистонов. В середине каждой хромосомы находится центромера — область, разделяющая её на два плеча: короткое и длинное. Каждая хромосома содержит две идентичные хроматиды (до деления клетки), соединенные центромерой. В интерфазе хромосомы не видны, так как они находятся в виде тонких нитей хроматина, но перед делением уплотняются и становятся заметными под микроскопом.

 

10. Сравните митоз и мейоз, выявите черты сходства и различия.
Ответ:

 

Объясните

11. Почему в промежутке между делениями хромосомы незаметны?
Ответ:
В промежутке между делениями, в интерфазе, хромосомы незаметны, потому что они находятся в виде длинных тонких нитей - хроматина. В таком состоянии ДНК развернута и распределена по всему ядру, поэтому ее трудно различить под микроскопом.

 

12. Изучив схему митоза, предположите, какие нарушения в ходе этого процесса могут привести к образованию клеток, неидентичных родительской.
Ответ:

 

13. Поясните значение кариотипирования.
Ответ:
Кариотипирование - это метод анализа хромосомного набора клетки, позволяющий оценить количество, форму и структуру хромосом. Этот метод помогает выявлять генетические отклонения и хромосомные нарушения, такие как лишние или отсутствующие хромосомы, что важно для диагностики наследственных заболеваний и прогнозирования риска генетических патологий.

 

Темы для дискуссии

14. Почему клетке необходимо активно синтезировать белок и АТФ перед началом деления?
Ответ:
Клетке необходимо активно синтезировать белки и АТФ перед делением, чтобы обеспечить себя ресурсами для успешного процесса деления. Белки требуются для формирования веретена деления и других структур, участвующих в разделении хромосом и построении новых клеток. АТФ необходим как источник энергии для всех процессов, происходящих во время деления, таких как перемещение хромосом и образование новых клеточных мембран.

 

15. Для чего осуществляется репликация ДНК в интерфазе?
Ответ:
Репликация ДНК в интерфазе необходима, чтобы удвоить генетический материал перед делением клетки. Это гарантирует, что каждая из двух дочерних клеток получит полный набор хромосом, идентичный материнской клетке.