Анатомия и морфология растений

В профазе первого деления гомологичные хромосомы располагаются попарно – они соединяются (образуют биваленты), скручиваются, контактируя друг с другом по всей длине, – конъюгируют и могут обмениваться участками (кроссинговер). Хроматин конденсируется – выявляются хромосомы, исчезает ядрышко, начинает формироваться веретено деления. В прометафазу 1 фрагментируется ядерная оболочка и образуется веретено деления. В метафазе 1 гомологичные хромосомы образуют двухслойную метафазную пластинку, располагаясь по двум сторонам от экваториальной плоскости. Однако основное отличие от митоза наблюдается в анафазе 1, когда гомологичные хромосомы каждой пары расходятся по полюсам деления без продольного разъединения на хроматиды. В результате в телофазе 1 у полюсов оказывается вдвое уменьшенное число хромосом, состоящих не из одной, а из двух хроматид. Распределение гомологичных хромосом по дочерним ядрам носит случайный характер.

Сразу без удвоения в образовавшихся дочерних ядрах начинается второе деление мейоза, которое полностью повторяет митоз с разделением хромосом на хроматиды. В результате этих двух делений образуются четыре гаплоидные клетки, связанные друг с другом (тетрада). При этом процесс удвоения ДНК между двумя делениями отсутствует, поэтому образуются гаплоидные клетки, несущие различную генетическую информацию. Двойной набор хромосом восстанавливается при оплодотворении.

Биологическое значение мейоза состоит не только в обеспечении постоянства числа хромосом у организмов из поколения в поколение. Благодаря кроссинговеру и случайному расхождению гомологичных хромосом в анафазе 1 деления, возникающие гаплоидные клетки содержат различные сочетания хромосом. Это обеспечивает разнообразие хромосомных наборов и признаков у последующих поколений и, таким образом, дает материал для эволюции организмов.

Задание 1. Изучите строение крахмальных зерен картофеля.

Ход работы. Разрежьте клубень картофеля. Небольшое количество выступившего на срезе сока перенесите бритвой или скальпелем на предметное стекло в воду и накройте покровным стеклом. Под микроскопом рассмотрите зерна крахмала, имеющие различную форму и величину.

В заключение работы следует провести цветную реакцию на крахмал с помощью раствора йода. Зерна крахмала при этом приобретают сине-фиолетовую окраску.

Зарисуйте строение крахмальных зерен картофеля.

Обозначьте простое, полусложное и сложное зерна крахмала.

Рис. 4. Строение каменистых клеток околоплодника груши: 1 – первичная клеточная оболочка; 2 – вторичная оболочка; 3 – поровый канал; 4 – полость клетки

Задание 2. Рассмотрите строение клеточной стенки каменистых клеток груши (рис. 4).

Ход работы. С наиболее твердой части мякоти околоплодника груши сделайте тонкий небольшой срез и поместите его в каплю воды на предметное стекло. Приготовьте давленый препарат. Рассмотрите препарат при малом увеличении микроскопа и найдите группы клеток с толстой клеточной стенкой. Для детального изучения необходимо выбрать участок, где эти клетки лежат поодиночке или небольшими группами.

Каменистая клетка груши имеет толстую вторичную клеточную оболочку, пронизанную ветвящимися поровыми каналами. Такое «ветвление» – результат слияния отдельных поровых каналов, происходящего в процессе утолщения клеточной стенки. Каменистые клетки груши являются склереидами, относящимися к механической ткани, и выполняют опорную функцию, будучи в мертвом состоянии.

Зарисуйте строение каменистых клеток околоплодника груши.

Обозначьте первичную и вторичную клеточные оболочки, поровые каналы, полость клетки.

Задание 3. Изучите строение клеток чешуи луковицы лука репчатого.

Ход работы. С наружной стороны мясистой чешуи фиолетового лука снимите препаровальной иглой небольшой кусочек эпидермиса и поместите его в каплю воды под покровное стекло. При большом увеличении микроскопа рассмотрите участки, где клетки расположены в один слой.

Зарисуйте строение клеток чешуи луковицы лука.

Обозначьте клеточную стенку, ядро, ядрышко.

Задание 4. Рассмотрите различные стадии клеточного цикла в клетках корешка лука репчатого.

Ход работы. Изучите препарат при большом увеличении микроскопа (40Ч). В интерфазных клетках имеется хорошо оформленное ядро. В клетках, находящихся на разных стадиях митоза, хорошо заметны хромосомы, окрашенные в черный цвет.

Зарисуйте стадии клеточного цикла в корешке лука.

Обозначьте: интерфазу, профазу, прометафазу, метафазу, анафазу, телофазу и цитокинез.

Контрольные вопросы