I cromosomi si allineano all'equatore durante la mitosi. In metafase, i cromosomi si allineano all'equatore della cellula, formandosi

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Mitosi- un metodo di divisione indiretta delle cellule somatiche.

Profase. La cromatina si condensa, il nucleolo scompare, i centrioli si disperdono ai poli della cellula e inizia a formarsi un fuso di acromatina (fuso di divisione) di microtubuli. Alla fine della profase, la membrana nucleare si rompe in vescicole separate.

Metafase. I cromosomi si allineano all'equatore.

Anafase. Replicazione del DNA nei centromeri e separazione dei cromatidi ai poli della cellula.

telofase. I cromosomi della figlia si raccolgono ai poli e despiralizzano. Si formano membrane nucleari, nei nuclei compaiono nucleoli. Dopo la divisione del nucleo, si verifica la divisione del citoplasma - citochinesi, durante la quale c'è una distribuzione più o meno uniforme di tutti gli organelli della cellula madre.

Pertanto, come risultato della mitosi, da una cellula madre si formano due cellule figlie, ciascuna delle quali è una copia genetica della cellula madre (2n2c). Nelle cellule malate, danneggiate, invecchiate e nei tessuti specializzati del corpo, può verificarsi un processo di divisione leggermente diverso: l'amitosi. Amitosi chiamata divisione diretta delle cellule eucariotiche, in cui non vi è formazione di cellule geneticamente equivalenti, poiché le componenti cellulari sono distribuite in modo non uniforme.

Meiosi- il processo che si verifica durante la formazione di gameti, cellule germinali (spermatozoi e uova). Di conseguenza, si ottengono nuclei naploidi, la cui fusione durante la fecondazione (formazione di uno zigote) porta al ripristino del numero diploide dei cromosomi. Garantisce la conservazione di un numero costante di cromosomi in un certo numero di generazioni.

La meiosi consiste in due divisioni cellulari consecutive (meiosi 1 e meiosi 2), ciascuna preceduta da un'interfase.

Interfase 1 caratterizzato da sintesi attiva di DNA e proteine. Sono in corso i preparativi per la divisione.

Meiosi 1. A differenza della mitosi, profase 1 si verificano meiosi, coniugazione e crossing over.

Coniugazione- questo è il processo di fusione di cromosomi omologhi (accoppiati) lungo l'intera lunghezza (le coppie vengono conservate fino alla fine della metafase 1).

Attraversando- scambio di regioni omologhe di cromosomi omologhi. Come risultato dell'incrocio, i cromosomi ricevuti dall'organismo da entrambi i genitori acquisiscono nuove combinazioni di geni, che portano alla comparsa di prole geneticamente diversa.

Il completamento della profase 1, così come le fasi successive della prima divisione meiotica (metafase 1, anafase 1, telofase 1), procedono attorno a grappoli di cromosomi ai poli della cellula, simili alle fasi della mitosi.

Meiosi 2. La seconda divisione della meiosi segue immediatamente dopo la prima, senza un'interfase pronunciata, poiché non esiste un periodo S e non si verifica la replicazione del DNA. Nella profase 2 si verificano gli stessi processi della profase 1, ad eccezione della coniugazione e dell'incrocio.

IN metafase 2 I cromosomi si trovano lungo l'equatore della cellula.

IN anafase 2 i cromosomi si dividono al centromero e i cromatidi si estendono verso i poli.

IN telofase 2 membrane nucleari e nucleoli si formano attorno a gruppi di cromosomi figli.

Dopo la citochinesi 2, la formula genetica di tutte e quattro le cellule figlie è 1n1c, ma hanno tutte un diverso insieme di geni, che è il risultato dell'incrocio e di una combinazione casuale di cromosomi materni e paterni nelle cellule figlie.

Confronto tra mitosi e meiosi

Ogni cellula da una cellula "Non solo i fenomeni ereditari dipendono dalla divisione cellulare, ma anche la continuità stessa della vita". (E. Wilson) Nel 1855, lo scienziato tedesco Rudolf Virchow avanzò una posizione molto importante: ogni cellula proviene da una cellula. Questo fu l'inizio dello studio dei processi di divisione cellulare, le cui leggi principali furono rivelate alla fine del XIX secolo.

Riproduzione di organismi Cellule somatiche asessuate Rappresentate da due cromosomi omologhi Insieme diploide di cromosomi (2p) Le cellule si dividono per mitosi. Cellule sessuali C'è solo una coppia di cromosomi omologhi da ciascuna coppia Serie aploide di cromosomi (n) La divisione delle cellule germinali avviene per meiosi

MITOSI O DIVISIONE INDIRETTA La mitosi (lat. Mitos - thread) è una tale divisione del nucleo cellulare, in cui si formano due nuclei figli con un insieme di cromosomi identici alla cellula madre. Mitosi = divisione del nucleo + divisione del citoplasma Per la prima volta, la mitosi nelle piante è stata osservata da I.D. Chistyakov nel 1874 e il processo fu descritto in dettaglio da lui. botanico E. Strasburger (1877) e tedesco. zoologo W. Fleming (1882)

MEIOSI La meiosi consiste in due divisioni successive, la meiosi 1 e la meiosi 2. La duplicazione del DNA avviene solo prima della meiosi 1 e non vi è alcuna interfase tra le divisioni. Nella prima divisione, i cromosomi omologhi divergono e il loro numero si dimezza, e nella seconda divisione si formano i cromatidi e si formano i gameti maturi. Una caratteristica della prima divisione è una profase complessa ea lungo termine.

La meiosi è il processo di divisione cellulare in cui il numero di cromosomi in una cellula viene dimezzato. Come risultato di questa divisione, si formano cellule germinali aploidi (n) (gameti) e spore. MEIOSI ZYGOTIC GAMETE SPORE Nello zigote dopo la fecondazione, che porta alla formazione di zoospore nelle alghe e nel micelio dei funghi. Negli organi genitali porta alla formazione di gameti Nelle piante da seme porta alla formazione di un gametofito aploide

Differenze Meiosi 3. Una divisione Mitosi 3. Due divisioni successive 4. Il raddoppio delle molecole di DNA avviene nell'interfase prima della divisione 4. Il raddoppio delle molecole di DNA avviene solo prima della prima divisione, non c'è interfase prima della seconda divisione 5. Nessuna coniugazione5. C'è una coniugazione

Differenze MitosiMeiosi 6. Nella metafase, i cromosomi raddoppiati si allineano separatamente lungo l'equatore 6. Nella metafase, i cromosomi raddoppiati si allineano lungo l'equatore in coppia (bivalenti) 7. Si formano due cellule diploidi (cellule somatiche) 7. Quattro cellule aploidi (sesso cellule) si formano

MitosiMeiosi 1. Si verifica nelle cellule somatiche 1. Si verifica nelle cellule germinali in maturazione 2. È alla base della riproduzione asessuata 2. È alla base della riproduzione sessuale 3. Una divisione3. Due divisioni consecutive 4. Il raddoppio delle molecole di DNA avviene nell'interfase prima della divisione 4. Il raddoppio delle molecole di DNA avviene solo prima della prima divisione, non c'è interfase prima della seconda divisione 5. Nessuna coniugazione5. C'è coniugazione (profase 1) 6. Nella metafase, i cromosomi raddoppiati si allineano separatamente lungo l'equatore 6. Nella metafase, i cromosomi raddoppiati si allineano lungo l'equatore in coppia (bivalenti) 7. Si formano due cellule diploidi (cellule somatiche) 7. Si formano quattro cellule aploidi (cellule sessuali).

Le proteine ​​sui cromosomi scattering aiutano a ricostruire le fortificazioni del citoscheletro per facilitare la divisione cellulare.

Divisione cellulare: a sinistra - cromosomi allineati sull'equatore cellulare, al centro - la divergenza dei cromosomi, a destra - cromosomi che si sono discostati ai poli di divisione. Il DNA cromosomico è colorato di blu, i microtubuli sono colorati di rosso. (Foto di Wellcome Images/Flickr.com.)

Ricordiamo tutti le immagini di una cellula in divisione da un libro di testo di biologia: la membrana nucleare scompare, i cromosomi si allineano all'equatore della cellula e poi si disperdono ai poli opposti - tutto ciò che resta è tirare in due la cellula madre o costruire un parete cellulare. La dispersione dei cromosomi, come di nuovo scritto in qualsiasi libro di testo, si verifica a causa del lavoro dei microtubuli proteici attaccati a speciali complessi proteici sui cromosomi: i cinetocori.

Tuttavia, nonostante il fatto che la divisione cellulare sia stata studiata su e giù, qui stiamo ancora scoprendo dettagli interessanti che sono ancora sconosciuti. Per molto tempo si è pensato che i cromosomi in una cellula in divisione siano solo un carico passivo, che si muovano dove vengono trascinati dal complesso apparato molecolare dei microtubuli del fuso di divisione. Ma questo, come hanno scoperto i ricercatori dell'Università di Montreal e dell'University College London, non è del tutto vero. Sperimentando con Drosophila e cellule umane, Buzz Baum ( Buzz Baum) insieme ai colleghi Nelio Rodriguez ( Nelio TL Rodrigues), Sergey Lekomtsev e altri hanno scoperto che i cromosomi possono influenzare il lavoro delle "corde" proteiche che li trascinano al polo della cellula.

Come accennato in precedenza, i microtubuli-"corde" si aggrappano al cinetocore, uno speciale complesso proteico sul cromosoma. Tra le proteine ​​cinetocore è stato possibile trovare l'enzima PP1-Sds22 (PP1 fosfatasi e sua subunità regolatrice Sds22), che agiva sulle proteine ​​citoscheletriche situate vicino alla membrana cellulare ai poli di divisione, cioè dove venivano attratti i cromosomi. I poli iniziano a tirarsi in direzioni opposte l'uno dall'altro poco dopo l'inizio della divergenza dei cromosomi.

Lo stretching dei poli aiuta inoltre a separare i cromosomi e facilita la divisione cellulare. Ma sotto la membrana cellulare c'è un substrato citoscheletrico che aggiunge forza ed elasticità alla membrana. Affinché i poli inizino a divergere, i "fissaggi" del citoscheletro devono essere allentati. Questo è esattamente ciò che fa il suddetto enzima che si trova sui cromosomi: inizia a funzionare dopo che i cromosomi hanno iniziato a muoversi verso i poli.

Codice di sezione	Codice elemento controllato	elementi di contenuto, CMM verificabili in base alla conoscenza
2	La cellula come sistema biologico
		I cromosomi, la loro struttura (forma e dimensione) e le loro funzioni. Il numero di cromosomi e la loro costanza di specie. Determinazione dell'insieme dei cromosomi nelle cellule somatiche e germinali. Ciclo di vita cellulare: interfase e mitosi. La mitosi è la divisione delle cellule somatiche. Meiosi. Fasi della mitosi e della meiosi. Lo sviluppo delle cellule germinali nelle piante e negli animali. Somiglianze e differenze tra mitosi e meiosi, il loro significato. La divisione cellulare è la base per la crescita, lo sviluppo e la riproduzione degli organismi.

Parte A

1. Quali strutture cellulari sono distribuite in modo rigorosamente uniforme tra le cellule figlie durante la mitosi:

1) ribosomi 3) cloroplasti

2) mitocondri 4) cromosomi

2. L'attaccamento delle fibre del fuso ai cromosomi si verifica in:

1) interfase 3) metafase

2) profase 4) anafase

3. Nella profase della mitosinon sta succedendo :

1) dissoluzione dell'involucro nucleare

2) formazione del fuso

3) Raddoppio del DNA

4) dissoluzione dei nucleoli

4. La divergenza dei cromatidi ai poli della cellula si verifica in:

1) anafase 3) profase

2) telofase 4) metafase

5. Il cromosoma impostato nelle cellule del corpo è chiamato:

1) cariotipo 3) genotipo

2) fenotipo 4) genoma

6. Il centro cellulare nel processo di mitosi è responsabile di:

1) biosintesi proteica

2) spiralizzazione dei cromosomi

3) movimento del citoplasma

4) formazione del fuso di fissione

7. Nuove cellule somatiche in un organismo animale multicellulare si formano come risultato di:

1) meiosi 3) oogenesi

2) mitosi 4) spermatogenesi

8. Il raddoppio del DNA e la formazione di due cromatidi avviene in:

1) profase della prima divisione della meiosi

2) profase della seconda divisione della meiosi

3) interfase prima della prima divisione

4) interfase prima della seconda divisione

9. La formazione di due cromatidi nei cromosomi si basa sul processo:

1) autoduplicazione del DNA 3) elica del DNA

2) sintesi di i-RNA 4) formazione di ribosomi

10. La conservazione di un numero costante di cromosomi nelle cellule durante la propagazione vegetativa è assicurata da:

1) divisione meiotica 3) divisione mitotica

2) il movimento del citoplasma 4) la spermatogenesi

11. La divergenza dei cromosomi omologhi si verifica in:

1) anafase della meiosiio3) metafase della meiosiII

2) metafase della meiosiio4) anafase della meiosiII

12. Da quali segni puoi riconoscere l'anafase della mitosi:

1) disposizione casuale dei cromosomi spiralizzati nel citoplasma

2) allineamento dei cromosomi sul piano equatoriale della cellula

3) divergenza dei cromatidi figli ai poli opposti della cellula

4) despiralizzazione dei cromosomi e formazione di membrane nucleari attorno a due nuclei

13. Nella telofase della mitosi, si verifica quanto segue:

1) Duplicazione del DNA

2) spiralizzazione dei cromosomi

3) divergenza di cromosomi omologhi

4) formazione di nuclei di cellule figlie

14. La meiosi differisce dalla mitosi:

1) il processo di incrocio e coniugazione dei cromosomi

2) la presenza di profase, metafase, anafase e telofase

3) durata più breve

4) la presenza di un fuso di divisione

15. Nell'anafase della mitosi, si verifica quanto segue:

1) spiralizzazione di cromosomi omologhi

2) divergenza di cromosomi omologhi

3) divisione del citoplasma

4) Raddoppio del DNA

16. La spiralizzazione dei cromosomi durante la mitosi si verifica in:

1) anafase 3) telofase

2) metafase 4) profase

17. Nella profase della mitosinon sta succedendo :

1) spiralizzazione dei cromosomi

2) ripristino dell'involucro nucleare

3) formazione del fuso di fissione

4) dissoluzione dell'involucro nucleare

18. Nel ciclo cellulare, la replicazione del DNA avviene in:

1) interfase 3) metafase

2) profase 4) anafase

19. La divisione per mitosi non è tipica delle cellule:

1) alghe rosse

2) idre

3) E. coli

4) mukora

20. I cromosomi che sono gli stessi nelle femmine e nei maschi sono chiamati:

1) cromosomi sessuali 3) ribosomi

2) autosomi 4) lisosomi

21. Durante la prima divisione della meiosi, le seguenti cellule divergono ai poli della cellula in divisione:

1) cromosomi interi da coppie omologhe

2) cromatidi fratelli

3) frammenti di cromosomi da coppie omologhe

4) frammenti di cromosomi non omologhi

22. Durante la mitosi, i cromosomi si allineano sull'equatore cellulare durante:

1) telofase 3) metafase

2) profase 4) anafase

23. A differenza della mitosi, la meiosi:

1) si compone di due divisioni

2) non è accompagnato da spiralizzazione dei cromosomi

3) caratteristica delle cellule batteriche

4) osservato nei virus

24. La costrizione cromosomica che collega due cromatidi è chiamata:

1) centrosoma 3) centromero

2) acrosoma 4) centriolo

25. Le cellule somatiche umane contengono:

1) 46 paia di cromosomi 3) 23 paia di cromosomi

2) 92 paia di cromosomi 4) 32 paia di cromosomi

26. Profase ioLa meiosi è diversa dalla profase della mitosi:

1) spiralizzazione dei cromosomi

2) la presenza di coniugazione e crossing over

3) la formazione di un fuso a fissione

4) distruzione di cromosomi

27. La divisione per mitosi non è tipica delle cellule:

1) protozoi 3) funghi

2) batteri 4) piante

28. La sequenza delle fasi della mitosi è la seguente:

1) metafase, telofase, profase, anafase 3) profase, metafase, telofase, anafase

2) profase, metafase, anafase, telofase 4) telofase, profase, metafase, anafase.

29. La fase più lunga della mitosi è:

1) profase 3) anafase

2) metafase 4) telofase.

30. Durante la mitosi, la divergenza dei cromosomi omologhi ai poli della cellula si verifica in:

1) profase 3) anafase

2) metafase 4) nessuna risposta corretta

31. Durante la mitosi, la divisione del citoplasma della cellula avviene in:

1) interfase 3) metafase

2) profase 4) telofase

32. Il raddoppio dei cromosomi si verifica in:

1) interfase 3) metafase

2) profase 4) telofase

33. La riduzione del numero di cromosomi si verifica durante:

1) anafase di mitosi 3) II divisione di meiosi

2) I divisione della meiosi 4) in tutti i casi precedenti.

34. L'incrocio dei cromosomi avviene nel processo:

1) mitosi 3) replicazione del DNA

2) meiosi 4) trascrizione.

35. Nell'anafase della mitosi, si verifica una divergenza:

1) cromosomi figli 3) cromosomi non omologhi

2) cromosomi omologhi 4) organelli cellulari

36. I bivalenti sono chiamati:

1) costrizioni nei cromosomi a cui sono attaccati i fili del fuso di fissione

2) metà dei cromosomi che divergono durante la mitosi

3) cromosomi omologhi fusi durante la meiosi

4) cromosomi despiralizzati, invisibili al microscopio

37. Il significato biologico della meiosi è garantire:

1) stabilità genetica

2) rigenerazione dei tessuti e aumento del numero di cellule nel corpo

3) variabilità genetica

4) riproduzione asessuale

38. Come risultato della mitosi, si formano:

1) cellule somatiche

2 uova

3) sperma

4) tutte le celle elencate

39. Un insieme di cromosomi in cui ogni cromosoma ha un cromosoma omologo accoppiato è chiamato:

1) aploide

2) diploide

3) triploide

4) tetraploide

40. Durante lo sviluppo delle cellule germinali negli animali, la divisione cellulare avviene nelle gonadi nella zona di riproduzione6

1) meiosi

2) mitosi

3) amitosi

4) semplice divisione binaria

41. Durante la formazione dei gameti nell'uomo, la divisione di riduzione si verifica nella fase:

1) riproduzione 3) maturazione

2) crescita 4) formazione

42. Negli animali, nel processo di mitosi, a differenza della meiosi, si formano cellule:

1) somatico

2) con un mezzo set di cromosomi

3) sessuale

4) spora

43. la mitosi in un organismo multicellulare è alla base di:

1) gametogenesi

2) crescita e sviluppo

3) metabolismo

4) processi di autoregolamentazione

44. Nel processo di mitosi, ogni cellula figlia riceve lo stesso insieme di cromosomi della cellula madre, perché:

1) in profase, i cromosomi spiralizzano

2) si verifica la despiralizzazione dei cromosomi

3) nell'interfase, il DNA si raddoppia, si formano due cromatidi in ciascun cromosoma

4) ogni cellula contiene due cromosomi omologhi

parte B

Scegli tre risposte corrette tra sei.

1. Il significato biologico della meiosi è:

1) riduzione del numero di cromosomi

2) la formazione di gameti maschili e femminili

3) la formazione di cellule somatiche

4) creare opportunità per l'emergere di nuove combinazioni di geni

5) aumento del numero di cellule nel corpo

6) un aumento multiplo dell'insieme dei cromosomi

2. Durante la mitosi non si verifica:

1) spiralizzazione dei cromosomi

2) divergenza di cromosomi ai poli di una cella in divisione

3) attraversamento

4) Replicazione del DNA

5) fotolisi dell'acqua

6) la formazione di un fuso a fissione

3. L'oogenesi è caratterizzata da:

1) la presenza della fase di formazione

2) accumulo di nutrienti nell'ovocita del primo ordine

3) la formazione di quattro cellule germinali

4) morte di corpi polari

5) il verificarsi di molteplici divisioni mitotiche nella fase di maturazione

6) il decorso di molteplici divisioni meiotiche allo stadio di maturazione

4. Oogenesi in contrasto con spermatogenesi:

1) ha uno stadio di crescita più pronunciato

2) non contiene una fase di riproduzione

3) non contiene una fase di formazione

4) termina con la formazione di una cellula sessuale

5) nella fase di maturazione è rappresentata dalla mitosi

6) nell'uomo termina nel periodo embrionale

5. L'ovulo, a differenza dello sperma, è caratterizzato da:

1) insieme aploide di cromosomi

2) insieme diploide di cromosomi

3) un grande apporto di nutrienti

4) taglie più grandi

5) immobilità

6) movimento attivo

Compiti per stabilire la sequenza di oggetti, processi, fenomeni biologici. Scrivi la risposta come una sequenza di lettere.

1. Specificare la sequenza di formazione delle cellule durante la spermatogenesi:

A) spermatidi
B) spermatogoni
C) spermatociti del 2° ordine
D) spermatozoi
D) cellule germinali primarie
E) spermatociti del 1° ordine

2. Indicare la sequenza di fenomeni e processi che si verificano in preparazione alla mitosi e durante essa.

A) la divergenza dei cromatidi figli ai poli della cellula

B) spiralizzazione dei cromosomi

C) despiralizzazione dei cromosomi
D) duplicazione del DNA cellulare
E) formazione di nuclei interfase di cellule figlie
E) attacco dei cromosomi ai fili del fuso di divisione

3. Indicare la sequenza di fenomeni e processi che si verificano nel processo di meiosi.

A) separazione dei cromatidi
B) coniugazione di cromosomi omologhi
C) la formazione di quattro cellule aploidi
D) spiralizzazione dei cromosomi di una cellula diploide in divisione
D) divergenza di cromosomi omologhi
E) scambio di siti tra cromosomi omologhi

Compiti corrispondenti. La risposta deve essere scritta come una sequenza di numeri.

1. Stabilire una corrispondenza tra la fase della mitosi e gli eventi che si verificano durante essa:

2. Indicare la corrispondenza tra la fase della gametogenesi e gli eventi che si verificano durante questa:

parte C

1. Quali sono i meccanismi che assicurano la costanza del numero di cromosomi nella prole durante la riproduzione sessuale?

Risposte.

1.-4 2.-3 3.-3 4.- 4 5.-1 6.-4 7.-2 8.-3 9.-1 10.-3

11.-1 12.-3 13.-4 14.-1 15.-2 16.-3 17.-2 18.-1 19.-3 20.-2

21.-1 22.-3 23.-4 24.-3 25.-3 26.-2 27.-4 28.-2 29.-1 30.-4

31.-4 32.-1 33.-2 34.-2 35.-1 36.-3 37.-3 38.-1 39.-2 40.-2

41.-3 42.-1 43.-2 44.-3

3 di 6:

Sequenza di lettere:

B1- DBEVAG

B2- HBEAVD

B3-GBEDAV

Per la conformità:

C1:

La regolare divergenza dei cromosomi durante la meiosi assicura l'esatta distribuzione del numero aploide dei cromosomi tra i gameti.

Durante la fecondazione, lo zigote ripristina un insieme diploide di cromosomi corrispondente all'insieme dei genitori.

Le successive divisioni mitotiche forniscono lo stesso numero di cromosomi nelle cellule del corpo della prole, comprese le cellule dei precursori delle cellule germinali.