Тема: Мейоз. Гаметогенез у тварин. Мікро- та макрогаметогенез у рослин. Процес запліднення

Мета: Ознайомлення з особливостями редукційного та екваційного поділу мейозу; з окремими етапами сперматогенезу, оогенезу у тварин, мікро- та макрогаметогенезу у рослин; особливостями процесу запліднення.

Матеріали та обладнання: Мікроскопи “Біолам”, цитологічні мікропрепарати “Яйцеклітина ссавця”, “Сперматозоїди в ссавців”, “Сім’яник пацюка”, “Яєчник ссавця”, “Мітоз в яйці аскариди”. Дробленя в яйці аскариди. Демонстраційні таблиці. Порівняльна схема сперматогенезу і оогенезу у тварин. Мікрофотографії: “Сперматозоїди людини”, “Яйцеклітина і оотида людини”. Демонстраційні таблиці: порівняльна схема розвитку чоловічих (мікроспорогенез і мікрогаметогенез) та жіночих (мегаспорогенез і мегагаметогенез) статевих клітин у квіткових рослин.

Завдання 1. Розглянути на схемі стадії і фази мейозу. Намалювати схеми мітозу і мейозу, підкреслити відмінності між ними. Намалювати схему поведінки у мейозі двох пар гомологічних хромосом, які мають різну форму.

Пояснення до завдання 1.

Мейоз (гр. meiosis – зменшення) – особливий вид поділу, в результаті якого у рослин утворюються спори. Тому він є складовою частиною спорогенезу. Найзручніше мейоз вивчати у пиляках тичинок.

Послідовність фаз мейозу схематично можна представити таким чином:

Головні події, що відбуваються у клітинах під час мейозу, представлені в таблиці 1 та на рис.1.

Таблиця 1. – Події, що відбуваються у клітинах під час мейозу

Поділ мейозу	Фаза	Основні події, що відбуваються у клітинах
Перший, редукційний	Профаза І	Профаза І супроводжується структурними складними перетвореннями хромосом, у цій фазі триває синтез ДНК. Складається із послідовних стадій: лептотена– хромосоми, хроматиди, мають вигляд довгих тонких ниток, зібраних в ядрі у вигляді клубка. На хромосомах помітні хромомери, кількість і розміщення яких є специфічними для кожної хромосоми; зиготена – відбувається кон’югація (синапсис, попарне з’єднання) гомологічних хромосом. Починається з кінців і поширюється вздовж гомологічних хромосом, які з’єднуються строго ідентичними ділянками. Процес нормальної кон’югації контролює специфічний ген (наприклад, у пшениці ген Ph, локалізований у хромосомі 5В); пахітена – попарно з’єднані хромосоми утворюють біваленти, які потовщуються і вкорочуються внаслідок спіралізації. Кожен бівалент складається з чотирьох хроматид. У результаті перекручування хромосом у біваленті може відбуватися кросинговер – обмін ідентичними ділянками несестринських хроматид (рис.2); диплотена – хромосоми, з’єднані у біваленти, починають відокремлюватися одна від одної. Процес розходження починається з відштовхування центромірних ділянок хромосом, при цьому хромосоми утворюють Х-подібні фігури – хіазми. За місцем з’єднання гомологічних хромосом у диплотені можна встановити місце, де відбувся кросинговер; диакинез – потовщення та вкорочення хромосом у біваленті, триває їх роз’єднання. Гомологічні хромосоми залишаються з’єднаними лише в одній або декількох точках.
	Метафаза І	Завершується формування мітотичного апарату, зникає ядерна оболонка та ядерце, біваленти розміщуються у цитоплазмі по екватору клітини. Центроміри прикріплюються до ниток веретена поділу. На відміну від мітозу центроміри не діляться. Кожна з хромосом складається з двох хроматид.
	Анафаза І	Гомологічні хромосоми розходяться до протилежних полюсів клітини, вони не завжди є ідентичними вихідним хромосомам внаслідок кросинговеру.
	Телофаза І	Хромосоми концентруються на полюсах клітини і деспіралізуються. На полюсах формуються ядра, нитки веретена зникають. На екваторі клітини формується оболонка (відбувається цитокинез), утворюється діада клітин. Такий тип мікроспорогенезу називається сукцесивним (послідовним). У багатьох видів рослин у телофазі І хромосоми не деспіралізуються, не відбувається утворення клітинної оболонки. У цьому випадку телофаза є перехідною фазою до другого поділу мейозу. Такий тип мікроспорогенезу називається симультанним (одночасним).
Інтеркинез		Це фаза між І та ІІ поділами мейозу при сукцесивному типі мікроспорогенезу, для якої характерне утворення діади гаплоїдних клітин (може бути досить тривалою). При симультанному типі у решти видів рослин зразу ж після телофази І настає другий поділ мейозу, який відбувається за типом мітозу.
Другий, екваційний	Профаза ІІ	В ядрах клітин діади чітко проявляються хромосоми, кожна з яких складається з двох хроматид, з’єднаних ценромірою і розміщених по периферії ядра.
	Метафаза ІІ	У кожній клітині діади закінчується формування веретена. хромосоми розміщуються по екватору, до їхніх центромір приєднуються нитки веретена поділу.
	Анафаза ІІ	Цетроміри діляться і хроматиди розходяться до протилежних полюсів клітини.
	Телофаза ІІ	Хроматиди концентруються на полюсах клітин і деспіралізуються. У кожній клітині формується ядро, ядерце, клітинна мембрана. Усі фази другого поділу тривають одночасно в обох клітинах діади.

Рис. 1.- Загальна схема мейозу

Рис. 2. - Кросинговер у кінці пахитени – на початку диплотени профази І мейозу в парі гомологічних хромосом

Завдання 2. Ознайомитися із фазами та окремими стадіями мікро- та макроспорогенезу рослин. На рис. 3 розглянути позначені цифрами об’єкти та визначити їх назву.

Дата добавления: 2015-11-06; просмотров: 3160;