Главная » Детская комната » Постоянный препарат изучен на малом увеличении однако. Практикум по цитологии растений - Паушева З.П. Геном – общие вопросы

Постоянный препарат изучен на малом увеличении однако. Практикум по цитологии растений - Паушева З.П. Геном – общие вопросы

М.: Агропромиздат, 1988. - 271 c.
ISBN 5-10-000614-5
Скачать (прямая ссылка): praktiumpocitologii1988.djvu Предыдущая 1 .. 57 > .. >> Следующая
Постоянный микротомный препарат с продольными срезами корней сначала рассматривают при малом увеличении микроскопа. На кончике корня хорошо заметен чехлик, предохраняющий конус нарастания от повреждений во время роста
в почве. Далее следует конус нарастания корня, или зона деления клеток (около 2 мм). За конусом нарастания расположена зона растяжения, где клетки вытягиваются в длину, а затем зона всасывания с корневыми волосками. Митоз изучают на меристематических клетках конуса нарастания корня, где имеется много делящихся клеток. Меристема состоит из рядов клеток прямоугольной формы. Каждый ряд клеток ведет свое происхождение от одной клетки.
После ознакомления с корнем при малом увеличении препарат нужно рассматривать с объективом 40X.
Интерфаза. На обычных постоянных препаратах интерфазное состояние ядра характеризуется нежной структурой хроматина. Хромосомы в это время сильно деспирализованы и не выявляются. Ядра имеют округлую форму и гомогенную зернистую структуру. Из других компонентов ядра хорошо видны ядрышки. При использовании некоторых ядерных фиксаторов, например Бродского, и окрашивании препаратов гематоксилином можно увидеть с иммерсией под микроскопом (объектив 90Х) в ядре растительной клетки хроматиновую сеть и крупные зерна хроматина, образующие хромоцентры.
После завершения интерфазы клетки вступают в митоз. Деление клетки обычно начинается с преобразований в ядре.
В профазе (рис. 47) ядро увеличивается, и в нем становятся отчетливо видны хромосомные нити, которые в это
Рис. 47. Митоз в клетках корня лука Allium сера (микро-томный препарат):
1 профаза; "2 - метафаза; Я - анафаза;. 4 - тело фаза; 5 - интерфаза.
время уже спирализованы. Каждая хромосома после удвоения в интерфазе состоит из двух сестринских хроматид, соединенных одной центромерой. В конце профазы обычно исчезают ядерная оболочка "и ядрышки. На препаратах всегда можно найти раннюю и позднюю профазы и сравнить их между собой. Хромосомные нити более четко видны в поздней профазе, и нередко можно заметить, что они удвоены.
Метафаза, После того как исчезнет ядерная оболочка, видно, что хромосомы достигли максимальной конденсации, стали короче и перемещаются к экватору клетки, располагаясь в одной плоскости. Этот период в митозе называется метафазой. Клетка уже имеет митотическое (ахроматиновое) веретено, состоящее из опорных и тянущих нитей. Первые из них протянуты от одного полюса к другому, а вторые связывают центромеры хромосом с полюсами.
На препаратах, окрашенных гематоксилином, нити митотического веретена не всегда видны, так как данный краситель ядерный. Однако в учебном фильме и на других препаратах хорошо видно, что каждая хромосома, будучи -прикрепленной к митотическому веретену, состоит из двух параллельно расположенных хроматид.
Удвоенная хромосома в метафазе обычно располагается перпендикулярно нитям митотического веретена и на равном расстоянии от полюсов. Центромеры всех хромосом находятся в одной экваториальной плоскости, что очень удобно для подсчета хромосом и изучения их морфологии. "
Микротомные препараты для подсчета хромосом обычно делают с поперечных срезов корней, чтобы метафаза была видна с полюса. В таком положении хорошо видно, что хромосомы располагаются на некотором расстоянии друг от друга. В это время их можно зарисовать и подсчитать.
Анафаза начинается с момента деления центромер, а затем происходит разъединение хроматид. Сестринские хрома-тиды каждой хромосомы расходятся к разным полюсам. Так происходит точное распределение генетического материала, и на каждом полюсе оказывается такое же число хромосом, какое было у исходной клетки до их удвоения. Например, у ржи в соматических клетках 14 хромосом. В метафазе у нее
14 удвоенных (дихроматидных) " хромосом. В анафазе после расхождения сестринских хроматид на полюсах оказывается снова по 14 хромосом.
После разделения центромеры каждая хроматида приобретает функции самостоятельной хромосомы.
Перемещение хроматид к полюсам происходит вследствие сокращения тянущих нитей и удлинения опорных нитей митотического веретена. При просмотре учебного фильма видно, что этот процесс совершается очень быстро по сравнению" с дру-
гими фазами и его труднее уловить. Поэтому на препаратах анафаза встречается реже, чем профаза.
В телофазе хромосомы на каждом полюсе претерпевают’деконденсацию, т. е. процесс, противоположный происходящему в профазе. Контуры хромосом теряют свою четкость, митотическое веретено разрушается, восстанавливается ядер-ная оболочка и появляются ядрышки. Таким образом, после различных структурных преобразований произошло разделение неходкого ядра на два дочерних. Во время телофазы из фраг-мопласта формируется клеточная стенка, которая делит все содержимое цитоплазмы на две равные части, - происходит цитокинез. Так заканчивается митоз.
О продолжительности отдельных фаз митоза можно судить по прижизненным наблюдениям. Установлено, что в эндосперме гороха профаза длится 40 мин, метафаза - 20, анафаза-12, телофаза-1.10 мин, т. е. наиболее продолжительны оказываются первая и последняя фазы митоза. Весь митоз длится около 3 ч. Продолжительность митотического цикла - в несколько раз больше. Так, у конских бобов (Vicia fab а) весь митотический цикл длится 30 ч, причем митоз составляет 4 ч, а интерфаза - 26 ч, из которых период G\ - 12 ч, S - 6 ч, С2 - 8 ч. У скерды зеленой самый короткий митотический цикл в некоторых клетках длится 8 ч, а большинство клеток проходит его за 10-12 ч. Из трех периодов интерфазы наиболее вариабелен по продолжительности Gi-период. Кинетика митоза зависит от различных внутренних и внешних факторов, уровня илоидности, pH среды, гормональной активности, температуры, режима освещения и др.

Биология
Сборник ситуационных задач с эталонами ответов

Для студентов 1 курса,

обучающихся по специальности

060301–Фармация

Красноярск

Б
Биология: сборник ситуационных задач с эталонами ответов для студентов 1 курса, обучающихся по спец. 060301–Фармация/сост. Т.Я. Орлянская, Т.И. Устинова, Н.Н. Дегерменджи и др. – Красноярск: тип. КрасГМУ, 2012.- с.

Составители: д.б.н., доцент Орлянская Т.Я., ст.преподаватель Устинова Т.И., доцент Дегерменджи Н.Н., ст.преподаватель Гаевская Г.П., ассистент Кротова С.В., ассистент Борисенко Ю.Г., ассистент Афанаскина Л.Н.
Ситуационные задачи с эталонами ответов полностью соответствуют требованиям Государственного образовательного стандарта (2000) высшего профессионального образования по специальностям 060301–Фармация; адаптированы к образовательным технологиям с учетом специфики обучения по данным специальностям.

Рецензенты:

Утверждено к печати ЦКМС КрасГМУ (протокол №__от__.__.__ г.)

ЭТАЛОНЫ ОТВЕТОВ

Занятие №1 Микроскоп, его устройство и правила работы с ним. Уровни организации живого. Про- и эукариотические клетки…………………………6

Занятие №2 Биология эукариотической клетки. Структурные компоненты цитоплазмы………………………………………………………………………18

Занятие №3 Структурно-функциональная организация ядра. Размножение клеток……………………………………………………………………………..25

Занятие №4 Размножение организмов………………………………………....31

Занятие №5 Индивидуальное развитие организмов ………………………….37

Занятие №7 Законы Менделя. Взаимодействия генов………………………...45

Занятие №8 Хромосомная теория наследственности. Сцепленное наследование. Наследование пола ……………………………………………..53

Занятие №10 Филогенез кровеносной и мочеполовой систем позвоночных животных. …………………………………………………………………..........62

Занятие №11 Филогенез нервной системы позвоночных животных...………66

Занятие №12 Основы эволюционной теории. Микроэволюция и макроэволюция. …………………………………………………………………70

Занятие №14 Медицинское значение простейших из классов Споровики и Инфузории ……………………………………………………………….............81

Занятие №16 Тип Круглые черви. Аскарида человеческая, острица детская, власоглав, трихинелла…………………………………………………………..91

Занятие №17 Членистоногие – переносчики и возбудители заболеваний человека …………………………………………………………………………96

Занятие №19 Человек и биосфера …………………………………………….102

Занятие №20 Зачетное занятие по курсу «Биология»………………………..105

Занятие № 1. МИКРОСКОП, ЕГО УСТРОЙСТВО И ПРАВИЛА РАБОТЫ С НИМ. УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИВОГО. ПРО- И ЭУКАРИОТИЧЕСКИЕ КЛЕТКИ
Задача №1

Для изучения предложены два микропрепарата: 1) кожица лука и 2) крыло комара.

При работе с каким из этих препаратов будет использована лупа?
При изучении какого из двух этих объектов будет использоваться микроскоп?

Задача №2

Для выполнения практической работы предложены временный и постоянный препараты.

Как вы отличите временный препарат от постоянного?
Почему для изучения некоторых объектов лучше использовать временный микропрепарат?

Задача №3

В поле зрения при изучении препарата «Перекрест волос» (волосы содержат большое количество пигмента – темно-коричневого цвета) видны при малом увеличении следующие образования: толстые полоски темно-коричневого цвета, расположенные крест-накрест, пузырьки разного диаметра темного цвета, длинные нитевидные образования с четкими краями, но бесцветные.

Где в поле зрения представлены артефакты?
Что на данном препарате является объектом исследования?

Задача №4

Рассматриваются три вида клеток: клетки кожицы лука, клетка бактерии и клетка эпителия кожи лягушки.

Какие из перечисленных клеток можно уже четко рассмотреть при увеличении микроскопа (7х8)?
Какие клетки можно увидеть только при увеличении (7х40) и при иммерсии?

Задача №5

Исходя из предложенного стихотворения:

«С лука сняли кожицу-

Тонкую, бесцветную,

Положили кожицу

На стекло предметное,

Микроскоп поставили,

Препарат – на столик…»

О приготовлении какого препарата идет речь (временного или постоянного)?
Какие важные моменты в приготовлении препарата здесь не отмечены?

Задача №6

Постоянный препарат изучен на малом увеличении, однако при переводе на большое увеличение объект не виден, даже при коррекции макро- и микрометрическим винтами и достаточном освещении.

С чем это может быть связано?
Как исправить данную ошибку?

Задача №7

Препарат помещен на предметный столик микроскопа, имеющего в основании лапки штатива зеркало. В аудитории слабый искусственный свет. Объект хорошо виден на малом увеличении, однако при попытке его рассмотреть при увеличении объектива х40, в поле зрения объект не просматривается, видно темное пятно.

С чем может быть связано появление темного пятна?
Как исправить ошибку?

Задача №8

Исследуемый препарат оказался поврежден: разбито предметное и покровное стекла.

Как это могло произойти?
Какие правила надо соблюдать при микроскопировании?

Задача №9

Общее увеличение микроскопа составляет при работе в одном случае - 280, а в другом - 900.

Какие использованы объективы и окуляры в первом и во втором случаях?
Какие объекты они позволяют изучать?

Занятие № 2. БИОЛОГИЯ ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ. СТРУКТУРНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ЦИТОПЛАЗМЫ
Задача №1

Известно, что у позвоночных животных кровь красная, а у некоторых беспозвоночных (головоногих моллюсков) голубая.

Присутствие каких микроэлементов определяет красный цвет крови у животных?
С чем связан голубой цвет крови у моллюсков?

Задача №2

Зерна пшеницы и семена подсолнечника богаты органическими веществами.

Почему качество муки связано с содержанием в ней клейковины?
Какие органические вещества находятся в семенах подсолнечника?

Задача №3

Восковидные липофусцинозы нейронов могут проявляться в разном возрасте (детском, юношеском, зрелом), относятся к истинным болезням накопления, связанным с нарушением функций органоидов мембранного строения, содержащих большое количество гидролитических ферментов. Симптоматика включает признаки поражений центральной нервной системы с атрофией головного мозга, присоединяются судорожные припадки. Диагноз ставится при электронной микроскопии – в этих органоидах клеток очень многих тканей обнаруживаются патологические включения.

Функционирование какого органоида нейрона нарушено?
По каким признакам вы это выявили?

Задача №4

У больного выявлена редкая болезнь накопления гликопротеинов, связанная с недостаточностью гидролаз, расщепляющих полисахаридные связи. Это аномалии характеризуются неврологическими нарушениями и разнообразными соматическими проявлениями. Фукозидоз и маннозидоз чаще всего приводят к смерти в детском возрасте, тогда как аспартилглюкозаминурия проявляется как болезнь накопления с поздним началом, выраженной психической отсталостью и более продолжительным течением.

Функционирование какого органоида клеток нарушено?
По каким признакам это можно выявить?

Задача №5

При патологических процессахобычно в клетках увеличивается количество лизосом. На основании этого возникло представление, что лизосомы могут играть активную роль при гибели клеток. Однако известно, что при разрыве мембраны лизосом, входящие гидролазы теряют свою активность, т.к. в цитоплазме слабощелочная среда.

Какую роль играют лизосомы в данном случае, исходя из функциональной роли этого органоида в клетке?
Какой органоид клетки выполняет функцию синтеза лизосом?

Задача №6

Выявлено наследственное заболевание, связанное с дефектами функционирования органоида клетки, приводящее к нарушениям энергетических функций в клетках – нарушению тканевого дыхания, синтеза специфических белков. Данное заболевание передается только по материнской линии к детям обоих полов.

В каком органоиде произошли изменения?
Почему данное заболевание передается только по материнской линии?

Задача №7

Обычно, если клеточная патология связана с отсутствием в клетках печени и почек пероксисом, то организм с таким заболеванием нежизнеспособен.

Как объяснить этот факт, исходя из функциональной роли этого органоида в клетке?
С чем связана нежизнеспособность организма в данном случае?

Задача №8

У зимних спящих сурков и зимующих летучих мышей число митохондрий в клетках сердечной мышцы резко снижено.

С чем связано данное явление?
Для каких еще животных характерно такое явление?

Занятие №3. ЯДРО, ЕГО СТРУКТУРНЫЕ КОМПОНЕНТЫ. РАЗМНОЖЕНИЕ КЛЕТОК
Задача № 1

Ядро яйцеклетки и ядро сперматозоида имеет равное количество хромосом, но у яйцеклетки объём цитоплазмы и количество цитоплазматических органоидов больше, чем у сперматозоида.

Одинаково ли содержание в этих клетках ДНК?
Увеличится ли количество органоидов после слияния яйцеклетки со сперматозоидом?

Задача №2

Гены, которые должны были включиться в работу в периоде G 2 остались неактивными.

К каким изменениям в клетке это приведет?
Отразится ли это на ходе митоза?

Задача №3

В митоз вступила двуядерная клетка с диплоидными ядрами (2n=46).

Какое количество наследственного материала будет иметь клетка в метафазе при формировании единого веретена деления?
Какое количество наследственного материала будут иметь дочерние ядра по окончании митоза?

Задача №4

После оплодотворения образовалась зигота 46ХХ, из которой должен сформироваться женский организм. Однако в ходе первого митотического деления (дробления) этой зиготы на два бластомера сестринские хроматиды одной из Х-хромосом, отделившись друг от друга, не разошлись по 2-м полюсам, а обе отошли к одному полюсу. Расхождение хроматид другой Х-хромосомы произошло нормально. Все последующие митотические деления клеток в ходе эмбриогенеза протекали без нарушений механизма митоза.

Какими могут быть фенотипические особенности этого организма?

Задача №5

После оплодотворения образовалась зигота 46ХY, из которой должен сформироваться мужской организм. Однако в ходе первого митотического деления (дробления) этой зиготы на два бластомера сестринские хроматиды Y-хромосомы не разделились и вся эта самоудвоенная (реплицированная) метафазная хромосома отошла к одному из полюсов дочерних клеток (бластомеров). Расхождение хроматид Х-хромосомы произошло нормально. Все последующие митотические деления клеток в ходе эмбриогенеза протекали без нарушений механизма митоза.

Каким будет хромосомный набор клеток индивида, развившегося из этой зиготы?
Какой фенотип может иметь этот индивид?
Действие каких факторов могло привести к данной мутации?

Задача №6

При делении клетки митозом в одной из двух образовавшихся новых клеток не оказалось ядрышка.

Какое строение имеет ядрышко?
К чему может привести данное явление?

Задача №7

Число ядерных пор постоянно меняется.

Какое строение имеет ядерная пора?
С чем связано изменение числа пор в ядерной оболочке?

Занятие №4. РАЗМНОЖЕНИЕ ОРГАНИЗМОВ
Задача №1

Яйцеклетка содержит большое количество желтка сосредоточенного в центре яйцеклетки, активная зона цитоплазмы и ядро расположены по поверхности. Такая яйцеклетка есть у насекомых.

Какой тип яйцеклетки описан?
Какие еще типы яйцеклеток вам знакомы?

Задача №2

У девятипоясного броненосца тату всегда рождается четное количество одинаковых детенышей.

Как вы считаете, что происходит у этого животного при оплодотворении?
Как называется данный тип размножения?

Задача №3

Одноклеточные организмы дрожжевые грибы и многоклеточные организмы кишечнополостные имеют сходства и различия.

В чем заключается сходство способов размножения у этих животных?
Какие преимущества дает этот способ размножения?

Задача №4

Сперматозоиды в семенной жидкости развивают скорость 5 см\ч, что применительно к их размерам, примерно в 1,5 раза быстрее, чем скорость пловца-олимпийца.

Какие особенности их организации обуславливают такую скорость передвижения?
Каково строение сперматозоида?

Задача №5

Для яйцеклеток характерно необычное отношение объема ядра к объему цитоплазмы: у яйцеклеток оно сильно снижено, а у сперматозоидов, наоборот, ядерно-цитоплазматическое отношение очень высокое.

Свяжите показатели ядерно-цитоплазменных отношений с функциональной ролью половых клеток.
Охарактеризуйте строение яйцеклетки млекопитающих.

Задача №1

Для изучения предложены два микропрепарата: 1) кожица лука и 2) крыло комара.

1. При работе с каким из этих препаратов будет использована лупа?

2. При изучении какого из двух этих объектов будет использоваться микроскоп?

Задача №2

Для выполнения практической работы предложены временный и постоянный препараты.

1. Как вы отличите временный препарат от постоянного?

2. Почему для изучения некоторых объектов лучше использовать временный микропрепарат?

Задача №3

1. Где в поле зрения представлены артефакты?

2. Что на данном препарате является объектом исследования?

Задача №4

Рассматриваются три вида клеток: клетки кожицы лука, клетка бактерии и клетка эпителия кожи лягушки.

1. Какие из перечисленных клеток можно уже четко рассмотреть при увеличении микроскопа (7х8)?

2. Какие клетки можно увидеть только при увеличении (7х40) и при иммерсии?

Задача №5

Исходя из предложенного стихотворения:

«С лука сняли кожицу-

Тонкую, бесцветную,

Положили кожицу

На стекло предметное,

Микроскоп поставили,

Препарат – на столик…»

1. О приготовлении какого препарата идет речь (временного или постоянного)?

2. Какие важные моменты в приготовлении препарата здесь не отмечены?

Задача №6

1. С чем это может быть связано?

2. Как исправить данную ошибку?

Задача №7

1. С чем может быть связано появление темного пятна?

2. Как исправить ошибку?

Задача №8

Исследуемый препарат оказался поврежден: разбито предметное и покровное стекла.

1. Как это могло произойти?

2. Какие правила надо соблюдать при микроскопировании?

Задача №9

Общее увеличение микроскопа составляет при работе в одном случае - 280, а в другом - 900.

1. Какие использованы объективы и окуляры в первом и во втором случаях?

2. Какие объекты они позволяют изучать?

Занятие №2. БИОЛОГИЯ ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ КЛЕТКИ. СТРУКТУРНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ЦИТОПЛАЗМЫ

Задача №1

1. Присутствие каких микроэлементов определяет красный цвет крови у животных?

2. С чем связан голубой цвет крови у моллюсков?

Задача №2

Зерна пшеницы и семена подсолнечника богаты органическими веществами.

1. Почему качество муки связано с содержанием в ней клейковины?

2. Какие органические вещества находятся в семенах подсолнечника?

Задача №3

1. Функционирование какого органоида нейрона нарушено?

2. По каким признакам вы это выявили?

Задача №4

1. Функционирование какого органоида клеток нарушено?

2. По каким признакам это можно выявить?

Задача №5

1. Какую роль играют лизосомы в данном случае, исходя из функциональной роли этого органоида в клетке?

2. Какой органоид клетки выполняет функцию синтеза лизосом?

Задача №6

1. В каком органоиде произошли изменения?

2. Почему данное заболевание передается только по материнской линии?

Задача №7

1. Как объяснить этот факт, исходя из функциональной роли этого органоида в клетке?

2. С чем связана нежизнеспособность организма в данном случае?

Задача №8

У зимних спящих сурков и зимующих летучих мышей число митохондрий в клеткахсердечной мышцы резко снижено.

1. С чем связано данное явление?

2. Для каких еще животных характерно такое явление?

Занятие №3. ЯДРО, ЕГО СТРУКТУРНЫЕ КОМПОНЕНТЫ. РАЗМНОЖЕНИЕ КЛЕТОК

Задача № 1

1. Одинаково ли содержание в этих клетках ДНК?

2. Увеличится ли количество органоидов после слияния яйцеклетки со сперматозоидом?

Задача №2

Гены, которые должны были включиться в работу в периоде G 2 остались неактивными.

1. К каким изменениям в клетке это приведет?

2. Отразится ли это на ходе митоза?

Задача №3

В митоз вступила двуядерная клетка с диплоидными ядрами (2n=46).

1. Какое количество наследственного материала будет иметь клетка в метафазе при формировании единого веретена деления?

2. Какое количество наследственного материала будут иметь дочерние ядра по окончании митоза?

Задача №4

2. Какими могут быть фенотипические особенности этого организма?

Задача №5

1. Каким будет хромосомный набор клеток индивида, развившегося из этой зиготы?

2. Какой фенотип может иметь этот индивид?

3. Действие каких факторов могло привести к данной мутации?

Задача №6

При делении клетки митозом в одной из двух образовавшихся новых клеток не оказалось ядрышка.

1. Какое строение имеет ядрышко?

2. К чему может привести данное явление?

Задача №7

Число ядерных пор постоянно меняется.

1. Какое строение имеет ядерная пора?

2. С чем связано изменение числа пор в ядерной оболочке?

1. Постоянный препарат изучен на малом увеличении, однако при переводе на большое увеличение объект не виден, даже при коррекции макро- и микрометрическим винтами и достаточном освещении. Необходимо определить, с чем это может быть связано?

2. Препарат помещен на предметный столик микроскопа, имеющего в основании лапки штатива зеркало. В аудитории слабый искусственный свет. Объект хорошо виден на малом увеличении, однако при попытке его рассмотреть при увеличении объектива х40, в поле зрения объект не просматривается, видно темное пятно. Необходимо определить, с чем это может быть связано?

3. Исследуемый препарат оказался поврежден: разбито предметное и покровное стекла. Объясните, как это могло произойти?

4. Общее увеличение микроскопа составляет при работе в одном случае - 280, а в другом - 900. Объясните, какие использованы объективы и окуляры в первом и во втором случаях и, какие объекты они позволяют изучать?

5. Вам выдан постоянный препарат для исследования объекта при большом увеличении микроскопа. Как надо расположить препарат, чтобы увидеть объект при большом увеличении? Объясните, почему неправильные манипуляции с препаратом можно обнаружить только при большом увеличении.

6. Объясните, какие перспективы могут ожидать клетку эпителиальной ткани, у которой нет центриолей?

7. В диплоидной клетке произошла 7-кратная эндоредупликация.

Какое количество наследственного материала она имеет?

8. Одним из фундаментальных первоначальных выводов классической генетики является представление о равенстве мужского и женского пола в передаче потомству наследственной информации. Подтверждается ли этот вывод при сравнительном анализе всего объема наследственной информации, вносимого в зиготу сперматозоидом и яйцеклеткой?

9. После выхода клетки из митоза произошла мутация гена, несущего программу для синтеза фермента геликазы.

Как это событие отразится на митотическом цикле клетки?

10. После оплодотворения образовалась зигота 46,ХХ, из которой должен сформироваться женский организм. Однако в ходе первого митотического деления (дробления) этой зиготы на два бластомера одна из двух Х-хромосом не разделилась на две хроматиды и в анафазе целиком отошла к полюсу. Поведение второй Х-хромосомы прошло без отклонений от нормы. Все последующие митотические деления клеток в ходе эмбриогенеза протекали также без нарушений механизма митоза

Каким будет хромосомный набор клеток индивида, развившегося из этой зиготы и (предположительно) фенотипические особенности этого организма?

11. Общеизвестно, что однояйцовые (монозиготные) близнецы являются генетически идентичными. По фенотипу они, при нормальном ходе цитологических процессов их формирования и развития в одних и тех же условиях среды, похожи друг на друга «как две капли воды».

Могут ли монозиготные близнецы быть разного пола – мальчиком и девочкой? Если не могут, то почему? А если могут, то в результате, каких нарушений в митотическом цикле делящейся зиготы?

2. Ситуационные задачи по теме «Молекулярные основы наследственности и изменчивости»

Геном – общие вопросы

1. Объясните причину ситуации, при которой ген эукариотической клетки, занимающий участок ДНК размером в 2400 пар нуклеотидов, кодирует полипептид, состоящий из 180 аминокислотных остатков.

Ответ: Для кодирования 180 аминокислотных остатков достаточно 540 нуклеотидов (180 триплетов) матричной цепи ДНК. Плюс столько же – кодирующая цепь. Итого – 1080 нуклеотидов или 540 пар нуклеотидов.

2. При анализе нуклеотидного состава ДНК бактериофага М 13 было обнаружено следующее количественное соотношение азотистых оснований: А-23%, Г-21%, Т-36%, Ц-20%. Как можно объяснить причину того, что в этом случае не соблюдается принцип эквивалентности, установленный Чаргаффом?

Ответ: Причина в том, что бактериофаг М13 (как и большинство фагов) содержит одноцепочечную ДНК.

Развивающийся макрогамнт крупнее шизонта, имеет округлую форму и одно ядро, расположенное в центре клетки. В цитоплазме этой стадии находятся гранулы с тенкообразующего вещества. Расположение гранул различно у макрогамонтов разного возраста: у более молодых они расположены равномерно по всей цитоплазме, у более поздних расположены кольцом вокруг ядра. Макрогамета отличается от макрогамонта овальной формой и периферическим расположением гранул. Сформированная ооциста характеризуется овальной формой и наличием защитной оболочки желтого или коричневого цвета.

Аннотация к рисунку 5.4.5. Для кровяных споровиков характерно наличие в жизненном цикле двух хозяев - кровососущих комаров и теплокровных позвоночных. В организме комаров происходит половой процесс и спорогония, в организме позвоночных - бесполый процесс. Агамное размножение в организме позвоночного включает два этапа: экзоэритроцитарная шизогония и эндоэритроцитарная шизогония. Объектом изучения являются эндоэритроцитарные стадии жизненного цикла кровяных споровиков. Для изучения студенту предоставляетеся мазок крови человека, зараженного малярией. В связи с ликвидацией малирии как массового заболевания все имеющиеся на кафедре зоологии ЮФУ препараты являются старыми, и количество их ограничено, вследствие этого знакомство с препаратми производится на демонстрационном МИКРОСКОПЕ (используется большое увеличение). В эритроцитах можно обнаружить разные стадии трофозоитов и шизонтов. Наиболее молодые стадии имеют очень типичную форму кольца, кольцо имеет диаметр, равный приблизительно 1/3 диаметра эрироцита (от ¼ до ½). В стенке кольца находится единственное ядро. На более поздних стадиях размер плазмодия увеличивается, а форма его становится неправильной, за счет формирования пседоподий (в этот период плазмодий активно движется внутри эритроцита). Позднее в цитоплазме шизонта накапливаются гранулы коричневого пигмента, а в цитоплазме пораженного эритроцита появляются мелкие красные гранулы. Еще позднее шизонт принимает правильную округлую форму, ядро его делится, образуя от 12 до 24 ядер.

Теоретические задания к занятию 5.4:

1. Дать определения понятиям спорозоит, шизонт, мерозоит, гамонт.

2. Дать определение понятию спорогония.

3. Расположить последовательно, в нужном порядке стадии жизненного цикла споровиков: гамета, спорозоит, шизонт, мерозоит, зигота, гамонт, эти стадии соединить стрелками, над которыми написать название процесса, приводящего к формированию следующей стадии.

4. Определить значение в жизненном цикле спорозоитов и мерозоитов.

В руководстве И.Х.Шаровой надотряды инфузорий не приводятся, отряд Гименостомат считается относящимся к подклассу Равноресничных инфузорий Holotricha.

Аннотация к заданию 7.5 по изучению инфузорий. Инфузории представляют собой наиболее высоко организованных простейших, для которых характерны многочисленные апоморфные признаки: наличие ресничек, наличите кортекса, ядерный дуализм, конъюгация и другие. Главным объектом изучения является классический объект - инфузория-туфелька. Изучение инфузорий ведется под малым и большим увеличением МИКРОСКОПА, некоторые детали строения демонстрируются на демонстрационном микроскопе. Инфузории-туфельки сравнительно крупные простейшшие, их длина составляет 180-280 мкм.

Кроме изучения внешнего вида, инфузории на этом занятии подвергаются воздействию разных реактивов для выявления различных клеточных структур. Выполнение каждого такого опыта завершается рисунком контура тела инфузории, в который врисовывается обнаруженная структура, т.е. каждый рисунок снабжается только одним обозначением (например, при выявлении ресничек обозначаются только реснички и т.п.).

Для изучения инфузорий готовится временный препарат, для чего на предметное стекло наносится капелька культуральной жидкости с инфузориями. Капельку накрывают покровным стеклом, при этом покровное стекло сначала подносят к краю капли, держа его в наклонном положении, ждут, пока капля не растечется по краю покровного стекла, а затем отпускают. Такой порядок работы обеспечивает отсутствие на препарате пузырьков воздуза.

Рассматривиют изготовленный временный препарат при малом увеличении микроскопа. Плывущая инфузория вращается вокруг продольной оси, поэтому поворачивается к наблюдателю разными сторонами. По одной из сторон тела, условно называемой вентральной (брюшной), лежит широкая борозда - перистом. На дне перистома расположен цитостом (клеточный рот). Следует отметить, что цитостом (как и описанный ранее ультрацитостом споровиков) не является отверстием - в этой зоне покровные элементы представлены только плазмалеммой, так что только в этой зоне возможно впячивание поверхностной мембраны вглубь цитоплазмы, то есть формирование пищеварительной вакуоли. Работа завершается рисунком, изображающим несколько инфузорий в разных положениях.

Для изучения других особенностей организации инфузорий следует остановить. Для этого к двум противоположным краям покровного стекла прикладываются две полоски фильтровальной бумаги. Вода при этом отсасывается из-под стекла, количество жидкости между предметным и покровным стеклом уменьшается, и инфузории оказываются прижатыми к стеклу, но живыми. Примечание: если будет удалено слишком большое количество воды, инфузории будут раздавлены, в этом случае работу необходимо повторить. Даже при удачном проведении опыта количество воды под покровным стеклом вследстиве испарения постепенно убывает, так что инфузории в конце концов все равно гибнут, признаком повреждения инфузории является появление пузырей по краям ее тела.

На обездвиженной инфузории следует рассмотреть положение и устройство сократительных вакуолей, определить время промежутка между двумя пульсациями вакуоли. Следует также более детально рассмотреть строение тела инфузорий. Для оптимизации работы ниже приводится более подробное описание строения тела парамеций.

Инфузория-туфелька имеет вытянутое асимметричное тело. Передний конец в целом более узок и плавно закруглен. По направлению к заднему концу тело расширяется, максимальная ширина тела - в задней трети. Самый задний участок тела резко сужается, так что задний конец кажется заостренным. Может быть, не лишним будет заметить, что очертания тела инфузории действительно сходны с дамской туфелькой, точнее, со следом туфли, но передним концом инфузории является "пятка туфли", а задним - соответственно "носок туфли". Тело снаружи одето пелликулой (строение пелликулы и кортекса более подробно описано в соответствующих статьях "глоссария"), которую наблюдатель отмечает как наружную границу клетки.

Вся поверхность тела равномерно покрыта ресничками. Без специальных приемов микроскопирования или окрашивания реснички неразличимы, кроме более длинного пучка ресничек на самом заднем конце тела (caudatum означает "хвостатая"). По контуру клетки, однако, можно рассмотреть движение воды, вызванное биением ресничек.

Как и других простейших, цитоплазмаинфузорий подразделяется на эктоплазмуи эндоплазму. Ранее упомянутые трихоцистынаходятся в эктоплазме. На интактной инфузории отдельные трихоцисты не видны, но заметна легкая исчерченность эктоплазмы, вызванная присутствием трихоцистов.

В эндоплазме содержится большое количество разнообразных включений, за счет чего она кажется зернистой. В эндоплазме же располагаются и основные органоиды.

Собственно цитостом на живых клетках не виден, иногда удается наблюдать процесс формирования пищеварительной вакуоли. Пищеварительные вакуоли в большом числе находятся в эндоплазме. Они хорошо заметны у обездвиженных инфузорий. Представление о пищеварительных вакуолях дополняется рассмотрением постоянного препарата (см. ниже). Пищеварительные вакуоли проделывают по эндоплазме путь по определенной траектории и в конце концов опорожняются через цитопрокт. Этот органоид рассмотреть на временных препаратах не удается.

Для инфузории-туфельки характерно наличие двух сократительных вакуолей, расположенных в предней и задней части клетки. Комплекс каждой вакуоли включает резервуар сократительной вакуолии приводящие каналы, их количество - 5-7. На остановленных инфузориях удается наблюдать работу сократительной вакуоли: сначала заполняются каналы, затем жидкость поступает в резервуар, при этом каналы спадаются. Затем следует опорожненение резервуара, и цикл начнется сначала. Передняя и задняя сократительные вакуоли работают в противофазе. Эту особенность следует отразить в рисунке.

Как уже укасзывалось, ядерный аппарат инфузорий представлен макро- и микронуклеусом. На интактной инфузории ядра не видны, как более светлое пятнышко может просвечиваться место расположения макронуклеуса. Результатом изучения обездвиженной инфузории является рисунок, на котором будут нарисованы и обозначены все обнаруженные органоиды.

Для обнаружения ресничек на инфузорий воздействуют йодной настойкой. Для этого на предметное стекло помещается капля настоя с инфузориями. Затем к этой капле добавляется небольшая капля йодной настойки. Смесь накрывается покровным стеклом и микроскопируется. Под действием йодной настойки инфузории гибнут, их цитоплазма окрашиваеться в бурый цвет, а на краю тела обнаруживаются короткие реснички.

Трихоцисты у интактной инфузории не видны. Эти органоиды обнаруживаются, если на инфузорию воздействовать химическими агентами. Технология воздействия не отличается от работы, описанной для обнаружения ресничек. Для воздействия на инфузорий можно использовать раствор уксусной кислоты, раствор пикриновой кислоты, жидкость Гелея. В любом случае инфузории выбрасывают трихоцисты. При этом трихоцисты разворачиваются в длинные упругие нити. Обычно такие нити хорошо видны на переднем и заднем конце тела, но могут быть обнаружены и в других зонах.

Для обнаружения ядра на инфузорий (по уже описанной технологии) воздействуют слабым раствором уксусной кислоты, к которому добавлена краска (метиленовая синь или метилиновая зелень). Иногда ядро обнаруживается и при воздействии фиксатора Гелея. Как правило, после воздействия тем или иным реактивом удается обнаружить только макронуклеус, который лежит в средней части эндоплазмы. В очень редких случаях рядом с макронуклеусом обнаруживается и микронуклеус.

Пищеварительные вакуоли наиболее четко обнаруживаются на постоянном препарате, в котором заключены инфузории, предварительно накормленные красителем конго-рот. В эндоплазме каждой инфузории обнаружавается около полутора десятков ярко-красных пищеварительных вакуолей. Этот препарат выставляется на демонстрационном микроскопе. Результаты изучения этого препарата могут быть отражены в отдельном рисунке или пищеварительные вакуоли могут врисованы в изображение обездвиженной инфузории.

С инфузориями легко проводится опыт по обнаружению отрицательного хемотаксиса, то есть реакции избегания тех или иных веществ. Для этого на предметное стекло помещают капельку настоя с инфузориями и неподалеку от нее (5-10 мм) - капельку чистой воды. Две капли соединяют узким водным протоком, но не покрывают покровным стеклом. Изготовленная система просматривается под микроскопом, при этом обнаруживается, что инфузории находятся только в капле родного настоя. На следующем этапе на краю капли настоя помещают кристаллик поваренной соли и вновь просматривают под микроскопом. Обнаруживается, что под воздействием соли инфузории в массе (кроме погибших) устремляются по водному протоку в соседнюю каплю. Результаты работы отражаются двумя полусхематическими рисунками, на первом все инфузории (которых можно изобразить в виде небольших палочек) находятся в капле настоя, на втором - к капле настоя пририсовывается кристаллик соли, а инфузории изображаются в водном протоке и в другой капле (погибших инфузорий можно не изображать).

При работе по этой теме в капле воды, кроме инфузорий-туфелек, могут быть обнаружены и другие виды инфузорий. Чаще всего могут быть встречены стилонихии (Stylonichia) и сувойки (Vorticella). Стилонихии по длине очень близки к инфузориям-туфелькам, но тело их более широкое. Стилонихии большую часть времени проводят на поверхности субстрата. Реснички на "брюшной" стороне тела склеены в пучки - цирры, и стилонихии при передвижении опираются на эти пучки. Сувойки ведут прикрепленный образ жизни. Их тело похоже на колокольчик, сидящий на длинном стебельке. Этим стебельком сувойки прикрепляются к субстрату. Стебелек сократим: под микроскопом легко наблюдать, как при сокращении стебелька (он при этом скручивается штопором) тело сувойки прижимается к субстрату, а потом медленно распрямляется. Реснички у сувоек располагаются только на вершине колоколообразного тела, по периферии окружая перистом. При обнаружении этих (или других) видов инфузорий следует понаблюдать за ними, отметив перечисленные выше характерные особенности. Изображения их не выполняются.

Теоретическое задание к занятию 5.5:

Составить таблицу, в которой в сравнительном аспекте характеризуются признаки конъюгации и копуляции.

Сравнительная характеристика конъюгации и копуляции

признаки	копуляция	конъюгация
Количество особей, принимающих участие в процессе (гамет, конъюгантов)
Количество особей после завершения процесса (зигот, эксконъюгантов)
Количество хромосом в начале процесса в гамете ядре конъюганта
До начала процесса одна гамета (конъюгант) несла 8 "синих" хромосом, а другая - 8 "красных" хромосом. Определите количество и "цвет" хромосом в а) зиготе; б) эксконъюганте
Когда происходит мейоз
В ходе данного процесса происходит слияние цитоплазмы гамет (конъюгантов)
В ходе данного процесса происходит формирование нового комплекса хромосом

Аннотация к рисунку 5.6.1. Губки представляют собой очень примитивных многоклеточных животных, ведущих только прикрепленный образ жизни. Клетки губок дифференцированы, но не образуют настоящих тканей. Эти животные не имеют мышечной и нервной систем. Очень характерным признаком губок является наличие скелета. Большая часть губок (около 90%) относится к классу Обыкновенные губки, представители которого и рассматриваются на лабораторном занятии. Представители этого класса во взрослом состоянии имеют лейконоидный тип организации. Скелет представлен кремневыми одноосными или четырехосными спикулами. У ряда видов спикулярный скелет сочетается со спонгиновым, а у некоторых - представлен только органическим спонгином. Мезохил развит хорошо. Знакомство с губками начинается с изучения внешнего вида трех представителей, относящихся к различныям жизненным формам: одиночная губка, колониальная кустистая губка, колониальная губка, имеющая форму нароста. Отметим, что для изучения предоставляются высушенные экземпляры, сохранившие только скелет. Как уже указывалось, одиночные губки имеет форму бокала с единственным отверстием, обращенным в толщу воды - оскулюмом. Предлагаемый студентам для изучения экземпляр (Rossela sp.) имеет форму усеченного конуса высотой около 35 см. Из основания этой губки торчат многочисленные игловидные спикулы. Эти спикулы в естественных условиях погружены в ил (губка живет на глубинах несколько сотен метров) и обеспечивают закрепление животного на субстрате. Примечание: как игловидные спикулы, так и спикулы собственно тела, - острые, губку Rossela sp. не рекомендуется трогать руками. Для обеспечения целостности прикрепительных игловидных спикул губка сохраняется в перевернутом положении, однако на рисунке следует изобразить ее в естественном положении. Губка Lubomirskia baikalensis является колониальной. Колония имеет кустистую форму, отдельные ветви соотвествуют отдельным особям. На поверхности этой губки хорошо видны поры. Оскулюмы этих губок плохо различимы. Колониальные губки могут также иметь форму наростов, располагающихся на различных подводных предметах. Из числа таких губок студентам демонстрируется губка Euspongia officinalis, у этой губки оскулюмы различимы хорошо.

Аннотация к рисунку 5.6.2. Изучение спикул производится на постоянных препаратах, под малым увеличением МИКРОСКОПА. Студентам предоставляются препараты одноосных и четырехосных спикул. Одноосные спикулы имеют вид палочек, чаще всего веретеновидных, сужающихся к обоим концам. Четырехосные спикулы содержат три луча, лежащих в одной плоскости и сходящихся в одной точке, при этом лучи сужаются к концам. Четвертый луч расположен перпендикулярно к трем остальным и выходит из той же центральной точки. Если смотреть на спикулу сверху, то этот четвертый луч виден только как точка (и тогда спикула выглядит как фирменный знак автомобилей марки "мерседес"), при всех других положениях можно рассмотреть все четыре луча. Спикулы, как уже указывалось, состоят из кремнезема, они сильно преломляют свет и под микроскопом выглядят как сделанные из стекла.

Аннотация к рисунку 5.6.3. Студентам для изучения предоставляется постоянный препарат, на котором размещен тонкий срез губки Geodia. Изучение ведется под малым увеличением МИКРОСКОПА. На поверхности губок этого вида размещается совокупность спикул различных типов. Таким образом, изучение этого среза демонстрирует возможность существования в одном организме разнокачественных спикул. Самую наружную часть коркового слоя образуют многочисленные одноосные спикулы, имеющие вид коротких заостренных палочек. Глубже них располагаюется корковый слой, состоящий из сферических спикул - сферастеров. Под корковым слоем залегают четырехосные спикулы (тетраксоны). Тетракосны Geodia имеют три коротких луча. Эти лучи плотно прилежат к корковому слою. Четвертый луч в 8 – 10 раз длиннее остальных и расположен перпендикулярно к поверхности губки, в мезохиле. В мезохиле могут быть обнаружены небольшие звездчатые микросклеры. Нередко на препарате тетраксоны оказываются поломанными, на рисунке, естественно, рекомендуется показать их целыми.

Аннотация к рисунку 5.6.4. У части представителей класса Обыкновенных губок, как уже указывалось ранее, минеральный скелет дополняется органическим скелетом, состоящим из специфического вещества - спонгина. Спонгин выделяется совокупностью клеток спонгиобластов, причем нити спонгина выделяются из тела клеток, формируя единую для всего организма сеть. Некоторые представители этого класса вообще утратили минеральные спикулы, так что их скелет предстапвлен только сетью волокон спонгина (именно эти губки издавна использовались человеком для мытья тела).

Для изучения студенту представляется постоянный препарат, на котором помещен фрагмент спонгинового скелета Euspongia officinalis. Изучение проводится под малым увеличением МИКРОСКОПА. При выполнении этого рисунка студент должен добиваться сходства изображения с реальным участком скелета, который имеет вид сети с неправильными ячейками.

Аннотация к рисункам 5.6.5 и 5.6.6. Для многих видов пресноводных губок, обитающих в умеренных широтах, характерно внутреннее почкование, или геммулогенез. Этот процесс происходит осенью и обеспечивает переживание губками неблагоприятных условий. Суть геммулогенеза заключается в том, что в мезохиле материнской особи образуется скопление археоцитов (амебоцитов). Археоциты (амебоциты), расположенные внутри геммулы, несут запас питательных веществ. Археоциты (амебоциты) наружного слоя запаса веществ не несут, они формируют внутреннюю часть стенки геммулы. Затем в стенку встраиваются склеробласты, несущие амфидиски, причем склеробласты быстро погибают. Амфидиски представляют собой особые спикулы, имеющие форму стержня, на обоих концах которого имеются дисковидные пластинки с неправильно изрезанными краями (изолированный амфидиск, лежащий на боку, больше всего похож на катушку). Амфидиски армируют стенку геммулы.Под микроскопом при рассмотрении сбоку они видны как совокупность стерженьков, расположенных внутри стенки геммулы, перпендикулярно к ее поверхности; при рассммотрении сверху обнаруживается зведчатые диски. Археоциты (амебоциты) затем выделяют еще средний и наружный слои стенки геммулы. На одном полюсе стенка геммулы остается однослойной, этот участок носит название порового отверстия или микропиле.Весной на месте микропиле прорывается отверстие, через которое археоциты (амебоциты) выходят наружу, чтобы дать начало новой губке.

Студентам для работы предоставляется 2 постоянных препарата:

1) геммула пресноводных бадяг; 2) амфидиски геммул. Первый из препаратов изучается под малым увеличением МИКРОСКОПА, второй - под малым и большим увеличением. В результете изучения первого из препаратов студент изображает характерную форму геммул, поровое отверстие и слой амфидисков внутри двойной оболочки. Результатом изучения второго препарата является изображение изолированного амфидиска, который следует избразить в двух проекциях - вид сверху и вид сбоку.

Теоретические задания к занятию 5.6:

1. Составить таблицу, в левом столбце которой приводится название клеточных элементов тела губок, в среднем столбце - название клеточного слоя, котором они расположены, (здесь же можно привести изображение этого типа клеток), в правом столбце - приводятся сведения о функциях клеток этого типа.

2. Привести схему (рисунок), изображающую процесс оплодотворения у губок. Дать определение этому типу оплодотворения.

3. Определить значение геммул в жизни губок. Определить роль амфидисков в структуре геммулы.

В руководстве И.Х.Шаровой латинская терминология полностью совпадает с приведенной, но подкласс Hydroidea получает русское название Гидроиды, а отряд Hydrida - Гидры.

Аннотация к рисунку 5.7.1. Кишечнополостные являются водными животными, большинство из них ведет сидячий образ жизни. Строение их тела характеризуется радиальной симметрией. В составе тела выделяются два клеточных пласта. Жизненные форма кишечнополостных представлены либо полипами либо медузами. По особенностям организации выделяют три класса кишечнополостных. Изучение этой группы животных начинается с класса Гидрозои, а именно с пресановодной гидры.Студентам демонстрируют внешний вид гидры (на живом объекте или на постоянном препарате), изучение проводится под БИНОКУЛЯРОМ, лучше с объективом х2. Настоятельно не рекомендуется проверять способность гидр к сокращению тела, трогая ее пальцем, карандашом, или другим предметом, этот "опыт" может повредить гидре.

Гидра является одиночным полипом, размер ее составляет 1.0 - 1.5 сантиметров, не считая длины щупалец. Количество щупалец не фиксировано строго, чаще всего их 5 - 6, но встречаются гидры и с большим количеством щупалец. На аборальном полюсе находится подошва, которой животное прикрепляется к субстрату. На оральном полюсе находится венчик щупалец, этот венчик окружает так называемый гипостом, т.е. конусовидную верхнюю часть тела. На вершине гипостома находится рот. Считается, что рот у гидры при каждом приеме пищи прорывается заново, после приема пищи края рта смыкаются, и клетки даже соединяются десмосомами, так что рассмотреть рот не удается. Остальная часть тела гидры называется стебельком. Если имеется выраженное расширение тела (и гастральной полости) в верхней части тела, то оно именуется желудком.

Похожие статьи