Соматические клетки — клетки тела животного или растения (т.е. неполовые клетки). В соматических клетках (клетках тела) число хромосом обычно в два раза больше, чем в зрелых половых клетках. Это объясняется тем, что при оплодотворении половина хромосом приходит от материнского организма (в яйцеклетке) и половина от отцовского (в сперматозоиде), т.е. в ядре соматической клетки все хромосомы парные. Причём хромосомы каждой пары отличаются от других хромосом. Такие, одинаковые по форме и размеру хромосомы, несущие одинаковые гены, называют гомологичными. Одна из гомологичных хромосом является копией материнской хромосомы, а другая — копией отцовской. Хромосомный набор, представленный парными хромосомами, называют двойным или диплоидным, и обозначают 2n.
Клетки человека отличаются от клеток шимпанзе количеством хромосом: у человека 23 пары хромосомы, у высших обезьян − 24. Шимпанзе — самый близкий наш сородич с почти таким же, как у нас, кариотипом (особенно близок к нам по хромосомам карликовый шимпанзе).
Хромосомный набор соматической клетки, в котором каждая хромосома имеет пару — двойной или диплоидный (2n). Количество ДНК, соответствующее диплоидному набору хромосом, − 2с. В половые клетки из каждой пары гомологичных хромосом попадает только одна, поэтому хромосомный набор гамет одинарный или гаплоидный (1n).
Сфагнум может размножаться как спорами, так и вегетативно.
Размножение спорами является основным при расселении сфагнума на большие расстояния — новые или пострадавшие от пожара или хозяйственной деятельности участки. В верхней части растения созревают коробочки на ножках, в которых и формируются споры.
Для образования растения из споры необходимо, чтобы она попала на подходящую почву — влажный торф. Крупные споры имеют больший запас питательных веществ и, следовательно, лучшие шансы дождаться подходящих условий.
Процесс развития женских половых клеток — яйцеклеток из зачатков эпителия (оогенной ткани). Онтогенез происходит в яичниках в три фазы: размножение, рост и созревание. Первая фаза — размножение — клетки диплоидной ткани зачаткового эпителия многократно делятся путём митоза, образуя диплоидные же клетки ооциты (овоциты) первого порядка.
Хромосомы — главнейшие структуры ядра. В период между делением клеток (в интерфазе) хромосомы не видны. Они могут быть в двух состояниях: спирализованные — короткие и плотные, хорошо видные в световой микроскоп; деспирализованные (раскрученные) — длинные и тонкие, именуемые хроматином (окрашенным веществом). В химическом составе хромосом и хроматина нет никаких различий; это молекулы ДНК и протеиды (белки), образующие вместе нуклеотид. В метафазе делящейся клетки хорошо видно, что каждая хромосома состоит из двух продольно симметричных половин — хроматид. В специализированных клетках хромосомы обычно однохроматидные. Хромосома имеет первичную перетяжку, на которой расположена центромера; перетяжка делит хромосому на два плеча одинаковой или разной длины. Центромера соединяет между собой обе хроматиды и служит местом прикрепления нитей веретена деления клеток. Главная функция хромосом — хранение и передача наследственной информации, носителем которой является молекула ДНК — гены — ответственны за каждый конкретный признак или свойство организма. Наследственная информация из клетки в клетку передаётся путём удвоения молекулы ДНК (репликации), транскрипции и трансляции.
Хромосома состоит из ДНК и белка. Комплекс белков, связанных с ДНК, образует хроматин. Белки играют важную роль в упаковке молекул ДНК в ядре. Перед делением клетки ДНК плотно скручивается, образуя хромосомы, а ядерные белки — гистоны — необходимы для правильной укладки ДНК, в результате которой её объём во много раз уменьшается. Каждая хромосома образована одной молекулой ДНК.
Мейоз — особый вид деления клетки, в результате которого дочерние клетки становятся гаплоидными. Мейоз представляет собой два деления, идущих одно за другим; редупликация ДНК проходит только один раз. Все необходимые вещества и энергия (АТФ) накапливаются в интерфазе I, интерфаза II практически отсутствует.
Первое деление мейоза.
1. Профаза I — спирализация хромосом с образованием бивалентов (структура состоящая из двух хромосом и четырёх хроматид), конъюгации хромосом — сближение двух гомологичных хромосом по всей длине и кроссинговер — обмен участками гомологичных хромосом, исчезновение ядрышка, образование веретена деления, разрушение ядерной оболочки. (2n 2chr 4c) — 1n бивалент
2. Метафаза I — расположение пар (бивалентов) гомологичных хромосом на экваторе клетки. (2n 2chr 4c) — 1n бивалент
3. Анафаза I — расхождение гомологичных хромосом, состоящих из двух хроматид, к противоположным полюсам клетки, (происходит редукция числа хромосом). (1n 2chr 2c) — у каждого полюса клетки.
4. Телофаза I — формирование ядер, деление цитоплазмы — образование двух дочерних клеток. (1n 2chr 2c) — в каждом образовавшемся ядре.
Второе деление мейоза.
5. Профаза II — незначительная спирализация хромосом, образование веретена деления, разрушение ядерной оболочки. (1n 2chr 2c)
6. Метафаза II — упорядоченное расположение хромосом, состоящих из двух хроматид, на экваторе клетки. (1n 2chr 2c)
7. Анафаза II — расхождение дочерних хроматид к противоположным полюсам клетки. (1n 1chr 1c) — у каждого полюса.
8. Телофаза II — исчезновение веретена деления, деспирализация хромосом, образование ядерных мембран, деление цитоплазмы, образование новых клеточных мембран, формирование четырёх дочерних клеток. (1n 1chr 1c) — в каждом образовавшемся ядре.
Мейоз служит основой полового размножения и комбинативной изменчивости.
Какой хромосомный набор характерен для гаметофита и гамет мха сфагнума? Объясните из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки?
1) Гаметофит и гаметы сфагнума гаплоидны, и набор хромосом, и количество ДНК в клетках отвечают формуле nc.
Гаметы сфагнума образуются на гаплоидном гаметофите путем митоза.
2) Гаметофит образуется из споры, которая образуется в результате мейоза из тканей спорофита.
3) Спора делится митозом, образуя гаметофит.
Споры сфагнума — это специальные клетки, которые осуществляют
- бесполое размножение
- вегетативное размножение
- половое размножение
- фрагментацию
Объект авторского права ООО «Легион»
Вместе с этой задачей также решают:
Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Выберите самый простой и самый сложный уровни организации живой природы из ниже перечисленных.
Рассмотрите таблицу «Учёные и их открытия» и заполните пустую ячейку, вписав в поле ответа, соответствующий термин.
| Учёный | Открытие |
| И. И. Мечников | |
| С. Н. Виноградский | Хемос… |
Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны.
Разделами ботаники являются
- альгология
- бриология
- физиология
- экология
- этология
Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны.
Какие биологические науки работают с объектами, относящимися к клеточному уровню организации жизни?
