Дочерние клетки — это клетки, которые являются результатом деления одной родительской клетки. Они производятся при делении посредством процессов митоза и мейоза. Деление клеток — это репродуктивный механизм, при котором живые организмы растут, развиваются и производят потомство. По завершению митотического клеточного цикла одна клетка делится на две дочерние клетки. Родительская клетка, подвергающаяся мейозу, продуцирует четыре дочерние клетки.

Читайте также: Сходство и различие между митозом и мейозом.

В то время как митоз свойственен как прокариотическим, так и эукариотическим организмам, мейоз возникает в эукариотических клетках животных, растений и грибов.

Дочерние клетки в митозе

Дочерняя клетка после митоза имеет 24 хромосомы» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/митоз.jpg» alt=»» width=»500″ height=»219″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/митоз.jpg 1200w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/митоз-300×131.jpg 300w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/митоз-768×336.jpg 768w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/митоз-500×219.jpg 500w» sizes=»(max-width: 500px) 100vw, 500px» />


Митоз — это этап клеточного цикла, который включает деление клеточного ядра и разделение хромосом. Процесс деления завершается цитокинезом, когда цитоплазма разделяется и образуются две разные дочерние клетки. До митоза клетка готовится к делению, реплицируя ДНК, увеличивает массу и количество органелл. Митоз включает несколько фаз: профазу, метафазу, анафазу и телофазу. На этих фазах хромосомы отделяются, перемещаются в противоположные полюсы клетки и включаются во вновь образованные ядра. В конце процесса деления, дублированные хромосомы разделяются поровну между двумя клетками. Эти дочерние клетки являются генетически идентичными диплоидными клетками, которые имеют одинаковое количество и тип хромосом.

Соматические клетки являются примерами клеток, делящихся посредством митоза. К ним относятся все типы клеток организма, за исключением половых клеток.

Раковые клетки, делящиеся через митоз, способны продуцировать три или более дочерних клетки. Эти клетки имеют либо слишком много, либо недостаточно хромосом из-за нерегулярного деления.

Дочерние клетки в мейозе


Дочерняя клетка после митоза имеет 24 хромосомы» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/-мейоза-дочерние-клетки-e1500029547893.jpg» alt=»» width=»499″ height=»298″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/-мейоза-дочерние-клетки-e1500029547893.jpg 499w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/-мейоза-дочерние-клетки-e1500029547893-300×179.jpg 300w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/-мейоза-дочерние-клетки-e1500029547893-164×99.jpg 164w» sizes=»(max-width: 499px) 100vw, 499px» />

В организмах, способных к половому размножению, дочерние клетки продуцируются мейозом. Мейоз — это процесс, состоящий из двух этапов, которые продуцируют гаметы. Делящаяся клетка дважды проходит через профазу, метафазу, анафазу и телофазу. В конце мейоза и цитокинеза четыре гаплоидные клетки продуцируются из одной диплоидной клетки. Эти гаплоидные дочерние клетки имеют половину числа хромосом от родительской клетки и генетически не идентичны ей. Во время полового размножения гаплоидные гаметы объединяются при оплодотворение и становятся диплоидной зиготой. Зигота продолжает разделяться митозом и развивается в полностью функционирующий организм.

Дочерние клетки и хромосомное движение

Дочерняя клетка после митоза имеет 24 хромосомы» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/схема-метафазы-I-мейоза.jpg» alt=»» width=»300″ height=»300″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/схема-метафазы-I-мейоза.jpg 300w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/схема-метафазы-I-мейоза-150×150.jpg 150w» sizes=»(max-width: 300px) 100vw, 300px» />


Как дочерние клетки заканчивают деление с соответствующим числом хромосом? Ответ на этот вопрос касается устройства веретена деления, состоящего из микротрубочек и белков, которые манипулируют хромосомами во время деления клеток. Волокна веретена прикрепляются к реплицированным хромосомам, перемещая и разделяя их, когда это необходимо.

Митотические и мейотические веретена перемещают хромосомы в противоположные полюса клеток, гарантируя, что каждая дочерняя клетка получит правильное количество хромосом. Веретено деления также определяет расположение метафазной пластины — плоскость, на которой клетка в конечном счете разделается.

Дочерние клетки и цитокинез

Дочерняя клетка после митоза имеет 24 хромосомы» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/-e1549542684271-300×184.png» alt=»» width=»300″ height=»184″ />

Последний этап в деления клеток происходит в цитокинезе. Этот процесс начинается во время анафазы и заканчивается после телофазы.

iv>
время цитокинеза делящаяся клетка разделяется на две дочерние с помощью веретена деления. В клетках животных устройство веретена определяет местоположением важной структуры в процессе деления клеток, называемой сократительным кольцом. Сократительное кольцо образовано из филаментов, белков актина и микротрубочек, включая моторный белок миозин. Миозин сжимает кольцо актиновых нитей, образуя глубокую бороздку, называемую бороздкой расщепления. Поскольку сократительное кольцо продолжает сжиматься, оно делит цитоплазму и разделяет клетку на две вдоль бороздки расщепления.

Процесс цитокинеза отличается в растительных клетках. Растительные клетки не содержат астры, звездообразные микротрубочки, которые помогают определить место бороздки расщепления. На самом деле в цитокинезе растительных клеток не образуется спайная бороздка. Вместо этого дочерние клетки разделяются клеточной пластиной, образованной везикулами, которые высвобождаются из органелл аппарата Гольджи. Клеточная пластина расширяется в поперечном направлении и соединяется с клеточной стенкой растения, образуя перегородку между вновь разделенными дочерними клетками. Когда клеточная пластинка созревает, она в конечном итоге превращается в клеточную стенку.

Дочерние хромосомы

Дочерняя клетка после митоза имеет 24 хромосомы» data-layzr=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/схема-анафазы-I-мейоза.jpg» alt=»» width=»300″ height=»300″ data-layzr-srcset=»https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/схема-анафазы-I-мейоза.jpg 300w, https://natworld.info/wp-content/uploads/2017/07/схема-анафазы-I-мейоза-150×150.jpg 150w» sizes=»(max-width: 300px) 100vw, 300px» />


Хромосомы в дочерних клетках называются дочерними хромосомами. Они являются результатом разделения сестринских хроматид, которое происходит в анафазе митоза и анафазы II мейоза. Дочерние хромосомы развиваются из репликации одноцепочечных хромосом в фазе синтеза (S-фаза) клеточного цикла.

Одноцепочечные хромосомы превращаются в двухцепочечные хромосомы, которые удерживаются вместе в области, называемой центромера. Двухцепочечные хромосомы известны как сестринские хроматиды. Сестринские хроматиды в конечном счете разделяются и делятся между вновь образованными дочерними клетками. Каждая отдельная хроматида известна как дочерняя хромосома.

Понравилась статья? Поделись с друзьями:

Источник: NatWorld.info

Клеточный цикл. Прямое и непрямое деление клетки

Клеточный цикл (жизненный цикл клетки)— существование клетки от момента ее возникновения (в результате деления материнской клетки) до ее собственного деления или смерти. Продолжительность клеточного цикла зависит от типа клетки, ее функционального состояния и условий среды. Клеточный цикл включает митотический цикл и период покоя (см. рисунок 8 в приложении).

>

Митотический цикл– период жизнедеятельности клетки от момента ее образования и до разделения на дочерние клетки, он включает интерфазу и митоз

Интерфаза— подготовка клетки к делению — состоит из трех периодов. В первый период (G1) увеличивается объем цитоплазмы и количество органелл, происходит рост клетки после предыдущего деления. Во второй период (S) происходит удвоение генетического материала (репликация ДНК), синтез белковых молекул, с которыми связывается ДНК, и превращение каждой хромосомы в две хроматиды. В третий период (G2) усиливаются процессы биосинтеза, происходит деление митохондрий и хлоропластов, удваиваются центриоли.

Деление клетки

Основой размножения и индивидуального развития организмов является деление клетки. Описано три способа деления эукариотических клеток:

  1. амитоз (прямое деление),

  2. митоз (непрямое деление)

  3. мейоз (редукционное деление).

Амитоз (прямое деление)— редкий способ деления клетки, характерный для стареющих или опухолевых клеток. При амитозе ядро делится путем перетяжки и равномерное распределение наследственного материала не обеспечивается. После амитоза клетка не способна вступать в митотическое деление.

Митоз

Митоз— тип клеточного деления, в результате которого дочерние клетки получают генетический материал, идентичный тому, который содержался в материнской клетке. Митоз состоит из четырех фаз.

  1. Профаза (первая фаза митоза).


— Хромосомы спирализуются, центриоли (у животных клеток) расходятся к полюсам клетки, распадается ядерная оболочка, исчезают ядрышки и начинает формироваться веретено деления.

  1. Метафаза (вторая фаза митоза).

-Хромосомы, состоящие из двух хроматид, прикрепляются своими центромерами (первичными перетяжками) к нитям веретена деления. При этом все они располагаются в экваториальной плоскости. Эта структура называется метафазной пластинкой.

  1. Анафаза (третья фаза митоза).

— Каждая центромера делится и нити веретена деления растягивают отделившиеся друг от друга хроматиды к противоположным полюсам. Разделенные к полюсам хроматиды называются дочерними хромосомами.

  1. Телофаза (четвертая фаза митоза).

— Дочерние хромосомы достигают полюсов клетки, деспирализуются, нити веретена деления разрушаются, вокруг хромосом образуется ядерная оболочка, ядрышки восстанавливаются. Два образовавшихся ядра генетически идентичны. После этого следует цитокинез (деление цитоплазмы), в результате которого образуются две дочерние клетки. Органоиды распределяются между ними более или менее равномерно (см. рисунки 9а, 96 вприложении).

Биологическое значение митоза —результате митоза: достигается генетическая стабильность, увеличивается число клеток в организме, происходит рост организма, возможны явления регенерации и бесполого размножения у некоторых организмов.


 

Мейоз

Мейоз— тип клеточного деления, сопровождающийся редукцией числа хромосом. В результате из первично диплоидных клеток образуются гаплоидные. В ходе мейоза происходит два клеточных деления, причем удвоение числа хромосом происходит только перед первым делением. Таким образом, из одной диплоидной клетки делящейся мейотически, образуется четыре гаплоидных.

Как и митоз, каждое из мейотических делений состоит из четырех фаз.

  1. Профаза 1(профаза первого мейотического деления)

— Происходят процессы, аналогичные процессам профазы митоза. Кроме того, гомологичные хромосомы, представленные двумя хроматидами, сближаются и «слипаются» друг с другом. Этот процесс называется конъюгацией. При этом происходит обмен участков гомологичных хромосом — кроссинговер (перекрест хромосом), то есть обмен наследственной информацией. После конъюгации гомологичные хромосомы отделяются друг от друга.

  1. Метафаза I

— Происходят процессы, аналогичные процессам метафазы митоза.

  1. Анафаза

— В отличие от анафазы митоза центромеры не делятся и к полюсам клетки отходят не по одной хроматиде от каждой хромосомы, а по одной хромосоме, состоящей из двух хроматид, скрепленной общей центромерой.

  1. Телофаза I


— Образуются две клетки с гаплоидным набором.

После завершения первого мейотического деления следует короткая интерфаза второго мейотического деления. Причем на этой стадии репликации (удвоения) ДНК не происходит и следовательно, диплоидность не восстанавливается. Процессы, протекающие в профазе II, метафазе II, анафазе II и телофазе II аналогичны процессам происходящим во время митоза.

Таким образом, в результате мейоза из одной диплоидной клетки, делящейся мейотически, образуется четыре гаплоидных (см. рисунки 10а, 106 в приложении).

Биологическое значение мейоза — мейоз служит основой полового размножения и комбинативной изменчивости организмов.

Источник: studfiles.net

Тема 2. Клетка — структурная и функциональная единица живых организмов Дубков и К

Примеры решения задач

2.1. Определите, чему равен гаплоидный набор хромосом картофеля, если диплоидный набор соматических клеток этого растения равен 48 хромосом.

Решение

Количественное выражение кариотипа конкретного вида организмов соответствует диплоидному (2п) набору хромосом в соматических клетках особей этого вида. Следовательно, у картофеля число хромосом в кариотипе 48, а гаплоидный (1 п) набор хромосом равен 24, и характерен для половых клеток.


Ответ: 24.

2.2. В диплоидном наборе шимпанзе 48 хромосом. Сколько хромосом будет в клетках: а) после митоза; б) после мейоза; в) в интерфазе?

Решение

В соматических клетках животного по 48 хромосом (2n). Во время мейоза идет уменьшение числа хромосом вдвое. Значит, в гаметах после мейоза 24 хромосомы (1n). При митозе изменений числа хромосом в клетках не происходит, т. е. в ядрах остается по 48 хромосом. Поскольку интерфаза — период между двумя митозами, то в клетках будет по 48 хромосом.

Ответ: а) 48; б) 24; в) 48.

2.3. Как происходит изменение числа хромосом и хроматид в митозе и в мейозе по фазам, если количество видимых в микроскоп хромосом обозначить п, а число хроматид — с?

Решение

Фаза

Митоз

Мейоз I

Мейоз II***

Интерфаза/интеркинез

2n2с → 2n4с

2n2с → 2n4с

1n2с

Профаза

2n4с

2n4с

1n2с

Метафаза

2n4с

2n4с

1n2с

Анафаза

2(2n2с)*

2n4с**

2(1n1с)*

Телофаза

2 • 2n2с

2 • 1n2с

1n1с

*В анафазах митоза и мейоза II количество видимых хромосом обозначено как вдвое большее, чем в предшествующих им метафазах, так как в анафазе этих делений расходятся хроматиды, фактически превращаясь в отдельные (дочерние) хромосомы.

**В анафазе мейоза I расходятся входившие в состав бивалентов (тетрад) гомологичные хромосомы, поэтому их число остается неизменным.

***Проходит в 2-х клетках параллельно (см. Телофаза Мейоза I). Общий итог – 4 • 1n1с

2.4. В соматических клетках мухи домашней 12 хромосом. Сколько хромосом и хроматид будет в каждой ее клетке в G1 и G2 периодах интерфазы, в метафазе I мейоза и телофазе II мейоза?

Решение

Для ответа воспользуемся таблицей задания 2.3.

Ответ: 12 и 12; 12 и 24; 12 и 24; 6 и 6.

2.5. Число хромосом — п, число хроматид — с. После телофазы I и телофазы II мейоза в каждой дочерней клетке набор хромосом составит:

а) 2n2с; б) 1n2с; в) 2n1с; г) 1n1с; д) 2n4с; е) 1n4с; ж) 4n4с.

Решение

Для ответа воспользуемся таблицей задания 2.3.

Ответ: б) и г).

2.6. Кариотип человека содержит 46 хромосом. Сколько хромосом и хроматид находится в клетках человека в метафазе I и метафазе II мейоза?

Решение

Для ответа воспользуемся таблицей задания 2.3.

Ответ: 46 и 92 в метафазе I, 23 и 46 метафазе II.

2.7. Кариотип дрозофилы содержит 8 хромосом. Сколько хромосом и хроматид будет в клетках дрозофилы на начало митоза, в метафазе его и сразу после митоза?

Решение

Для ответа воспользуемся таблицей задания 2.3.

Ответ: 8 — 16→ 8 — 16 → 8 — 8 соответственно.

2.8. В ядрах клеток листьев лука 16 хромосом. Сколько хромосом можно увидеть в клетках кончика корня лука под микроскопом? Объясните почему.

Ответ: 16. В клетках находящейся на кончике корня лука образовательной ткани, как и во всех живых клетках спорофита, диплоидный набор хромосом, равен 16.

2.9. Сколько дочерних клеток получится из одной исходной, если сначала она делится митотически, а затем ее потомки претерпевают мейоз? Поясните ответ.

Ответ: 8, потому что после митоза образуется две дочерние клетки с диплоидным набором хромосом, а после мейоза — каждая из дочерних даст еще по четыре, но с гаплоидным набором хромосом.

2.10. Сколько бластомеров содержит зародыш человека после пятого этапа дробления? Какое количество хромосом содержится в каждом бластомере? Как называется зародыш на этой стадии развития?

Ответ: дробление — это ряд последовательных синхронно происходящих митотических делений сначала зиготы, а затем и всех ее потомков. Зигота возникает как результат слияния двух половых клеток, имеющих гаплоидный набор хромосом, который у человека равен 23, и, следовательно, содержит 46 хромосом. Поскольку деления митотические, все бластомеры сохраняют диплоидный набор из 46 хромосом. Количество клеток после пяти этапов дробления определяется как 25, т. е. 32.

2.11. В клетках завязи цветка пшеницы по 42 хромосомы. Макроспора образуется в семязачатке путем мейоза, а затем ее ядро делится митотически, и далее этот процесс повторяется для дочерних ядер синхронно еще два раза. Сколько хромосом будет в ядре макроспоры до митоза и после него? Сколько ядер образуется после трех митотических делений?

Решение

В соматических клетках завязи по 42 хромосомы (2n). Споры образуются мейозом, во время которого идет уменьшение числа хромосом вдвое. Значит, в ядре макроспоры после мейоза 21 хромосома (1п). При митозе изменений числа хромосом в клетках не происходит, т. е. в ядрах остается по 21 хромосоме. А коль клетка поделилась митозом трижды, то ядер образуется 23 = 8.

Ответ: 21; 21; 8.

Практическая работа 2.

Решение задач на механизмы репликации, деления клетки, определение результатов деления, плоидности клеток

Цель: закрепить полученные теоретические знания о закономерностях репликации ДНК, митоза, мейоза; уметь применять эти закономерности на практике при решении биологических задач на определение хромосомного набора, плоидности клеток, количества ДНК в них.

Вариант 1

I уровень (1—2 балла)

1. Чему равны гаплоидный и диплоидный наборы Homo sapiens, если в кариотипе человека 46 хромосом?

2. В кариотипе дрозофилы 8 хромосом. Сколько хромосом в:

а) сперматозоидах; б) яйцеклетке; в) зиготе организмов этого вида?

II уровень (3—4 балла)

3. Дочерняя клетка после митоза имеет 24 хромосомы. Сколько хромосом было в родительской клетке?

4. ДНК имеет следующий состав нуклеотидов: 1400 адениловых, 600 цитидиловых, 1400 тимидиловых, 600 гуаниловых. Сколько молекул дезоксирибозы потребуется для репликации этой молекулы ДНК?

III уровень (5—6 баллов)

5. Кариотип картофеля имеет 48 хромосом. Сколько хромосом содержится в ядре микроспоры (макроспоры) этого растения?

6. Даны две группы клеток по 100 диплоидных клеток в каждой. Каждая клетка содержит по 8 хромосом (ААВВССЕЕ). Во всех клетках первой группы произошел митоз, во всех клетках второй групп — мейоз. Определите количество дочерних клеток в каждой группе и количество хромосом в каждой клетке после деления.

IV уровень (7—8 баллов)

7. В клетках растения томата по 24 хромосомы. В одной из них происходит мейоз. Из образовавшихся клеток три дегенерируют, оставшаяся клетка делится митотически, и далее митоз повторяется для дочерних ядер синхронно еще два раза. Сколько клеточных ядер при этом получается? Сколько хромосом в каждом из них?

8. Найдите ошибки в последовательности изменения количества хромосом (n) и хроматид (с) в клетке при митозе.

Фаза

Митоз

Интерфаза

А) 2п2с → 2п4с

Профаза

Б) 2п2с

Метафаза

В) 2n4с

Анафаза

Г) 1n2с у каждого полюса

Телофаза

Д) 2 •1п2с

Укажите правильные ответы.

V уровень (9—10 баллов)

9. Установите, в какой последовательности изменяется количество хромосом и хроматид в клетке до и во время мейоза, если ее диплоидный набор составляет 34 хромосомы. Ответ оформите таблицей.

10. Сколько бластомеров и с каким количеством хромосом образуется из зиготы человека после шести этапов дробления? Почему?

Практическая работа 2.

Решение задач на механизмы репликации, деления клетки, определение результатов деления, плоидности клеток

Цель: закрепить полученные теоретические знания о закономерностях репликации ДНК, митоза, мейоза; уметь применять эти закономерности на практике при решении биологических задач на определение хромосомного набора, плоидности клеток, количества ДНК в них.

Вариант 2

I уровень (1—2 балла)

1. Чему равны гаплоидный и диплоидный наборы клеток шимпанзе, если в кариотипе этого вида обезьян 48 хромосом?

2. В кариотипе лошади 64 хромосомы. Сколько хромосом в:

а) сперматозоидах; б) яйцеклетке; в) зиготе организмов этого вида?

II уровень (3—4 балла)

3. Дочерняя клетка после митоза имеет 8 хромосом. Сколько хромосом было в родительской клетке?

4. ДНК имеет следующий состав нуклеотидов: 1200 адениловых, 1300 цитидиловых, 1200 тимидиловых, 1300 гуаниловых. Сколько молекул фосфорной кислоты необходимо для ее репликации?

III уровень (5—6 баллов)

5. Кариотип яблони имеет 34 хромосомы. Сколько хромосом содержится в ядре микроспоры (макроспоры) этого растения?

6. Даны две группы клеток по 50 диплоидных клеток в каждой. Каждая клетка содержит по 10 хромосом (ААВВССЕЕКК). Во всех клетках первой группы произошел митоз, во всех клетках второй групп — мейоз. Определите количество дочерних клеток в каждой группе и количество хромосом в каждой клетке после деления.

IV уровень (7—8 баллов)

7. В клетках растения осины по 38 хромосом. В одной из них происходит мейоз. Из образовавшихся клеток три дегенерируют, оставшаяся клетка делится митотически, и далее митоз повторяется для дочерних ядер синхронно еще два раза. Сколько клеточных ядер при этом получается? Сколько хромосом в каждом из них?

8. Найдите ошибки в последовательности изменения количества хромосом (n) и хроматид (с) в клетке при мейозе.

Фаза

Мейоз

Профаза I

А) 2n4с

Метафаза II

Б) 2п2с

Анафаза I

В) 2п2с у каждого полюса

Анафаза II

Г) 1n1с у каждого полюса

Телофаза II

Д) 2 • 1п1с

Укажите правильные ответы.

V уровень (9—10 баллов)

9. Установите, в какой последовательности изменяется количество хромосом и хроматид в клетке до и во время мейоза, если ее диплоидный набор составляет 28 хромосом. Ответ оформите таблицей.

10. Сколько бластомеров и с каким количеством хромосом образуется из зиготы коровы после пяти этапов дробления? Почему? Кариотип коровы равен 60 хромосом.

Источник: freedocs.xyz