Információ

2.1: Mitózis – Biológia

2.1: Mitózis – Biológia



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

A sejtek növekedése és osztódása elengedhetetlen az ivartalan szaporodáshoz és a többsejtű szervezetek fejlődéséhez. Ennek megfelelően a mitózis elsődleges feladata annak biztosítása, hogy osztódáskor minden leánysejt azonos genetikai anyagot, azaz minden kromoszómából pontosan egy másolatot örököljön. Ennek érdekében a replikált kromoszómák kondenzálódnak (próféta), és az osztódó cella közepe közelében helyezkednek el (metafázis), majd mindegyik kromoszómából a testvérkromatidák mindegyike az osztódó sejt ellentétes pólusai felé vándorol (anafázis), amíg az azonos, nem replikálódott kromoszómák teljesen el nem válnak egymástól a két újonnan képződött leánysejtben (telofázis) (2.10. és 2.11. ábra). Ezt követi a citoplazma osztódása (citokinézis) a folyamat befejezéséhez. A kromoszómák mozgása mikrotubulusokon keresztül történik, amelyek a kromoszómákhoz kapcsolódnak a centromereken.


2.1: Mitózis – Biológia

A mitózis labor elvégzése után képesnek kell lennie a következőkre:

  • határozza meg a következő fogalmakat: kromoszóma, orsó, centromer, centroszóma, ivarsejtek, szomatikus, citokinézis, hasítási barázda, homológok (homológ kromoszómák),
  • Sorolja fel a sejtciklus szakaszait
  • írja le az interfázis során előforduló sejtes eseményeket (feltétlenül adja meg az interfázis specifikus részeit, például G1, S és G2)
  • írja le a mitózis általános folyamatát (mi a mitózis célja és kimenetele)
  • írja le a mitózis próféta eseményeit
  • írja le a mitózis metafázisának eseményeit
  • írja le a mitózis anafázisának eseményeit
  • írja le a mitózis telofázisa eseményeit
  • magyarázza el, mit jelent a diploid kromoszómaszám a haploid kromoszómaszámmal szemben
  • ha megadjuk a szülősejt kromoszómaszámát, határozzuk meg, mennyi lenne a leánysejtek kromoszómaszáma mitózis után

Lab & App Sample 2 Mitosis & Meiosis

Bevezetés
A sejtek már létező sejtekből származnak. Új sejtek képződnek a sejtosztódás során, amely magában foglalja a sejtmag replikációját, a kariokinézist és a citoplazma osztódását, a citokinézist. A sejtosztódás két fajtája a mitózis és a meiózis. A mitózis általában testsejteket, szomatikus sejteket képez. A mitotikus sejtosztódás során történik a felnőtt szervezet tojásból történő előállítása, az ivartalan szaporodás, a regeneráció, a testrészek karbantartása és javítása. Ez a meiózisnak nevezett folyamat az állatokban ivarsejteket, a növényekben pedig spórákat hoz létre. Az ivarsejtek vagy a spórasejtek kromoszómáinak fele akkora kromoszómával rendelkezik, mint a szülősejtben.

A növényekben a mitózis a merisztémákban megy végbe, amelyek általában a szárak vagy a gyökerek csúcsán találhatók. Az állati sejtekben azonban a sejtosztódás mindenhol megtörténik, amikor új sejtek képződnek, és a régiek kicserélődnek. A mitózis tanulmányozása megvalósítható olyan szövetek vizsgálatával, ahol sok sejt van a meiózis folyamatában. Két példa erre a hagymagyökér csúcsa vagy a fejlődő embriók olyan állatokban, mint a fehérhal blastula. A blastula képződik, miután a tojás megtermékenyül, és a tojás osztódni kezd. A mitotikus sejtciklusnak több fázisa van. A mitózis előfutára az interfázis. A mitotikus sejtciklus tényleges lépései a profázis, metafázis, anafázis és telofázis. Az interfázis a sejtciklus azon szakasza, amelyben a sejt nem osztódik. A mag tartalmaz egy nukleolust, és tartalmaz kromatint is. Az interfázis során a DNS-replikáció megtörténik. A mitotikus sejtosztódás első fázisa a profázis. A profázis során a kromatin sűrűsödni kezd, amíg észrevehető kromoszómák nem képződnek. Minden kromoszómának két kromatidja van, amelyek a centromeren kapcsolódnak össze. A profázis későbbi szakaszában a nukleáris burok és a mag eltűnik. A mikrotubulusokból álló mitotikus orsórostok is nyilvánvalóvá válnak. A következő profázis a metafázis. Mire a sejt elérte a metafázist, a kromoszómák a mitotikus orsó közepébe költöztek. A kromoszóma centromerája az orsóhoz kapcsolódik. Az egyes kromoszómák centromerei egy metafázis lemeznek nevezett területen sorakoznak fel. A metafázist az anafázis követi. Az anafázis kezdetén az egyes kromatidpárok centromerei szétválnak, és az orsószálak a sejt ellentétes végeire mozgatják. Amikor a leánykromoszómák elérik a sejt végét, csomót képeznek az orsó minden pólusán. A mitózis utolsó fázisa a telofázis. A telofázist a kromoszómák felismerhető kondenzációja azonosítja, amelyet új magburok képződése követ. A kromoszómák lassan ismét kromatinná bomlanak fel, és a nukleolusok és a magburok átalakul. Ekkor lehetséges a citokinézis, a citoplazma két sejtre való osztódása. Az állati sejtekben hasítási barázda képződik, és a sejt két új leánysejtté csípődik.

A meiózis folyamata két nukleáris osztódást foglal magában, amelyek négy haploid sejt kialakulását eredményezik. A Meiosis I, egy redukciós részleg, az első olyan részleg, amely a kromoszómaszámot diploidról haploidra csökkenti, és elválasztja a homológ párokat. A Meiosis II elválasztja a testvérkromatidákat, és négy haploid ivarsejtet eredményez. A mitózissal ellentétben a meiózis növeli a genetikai variációt. Az I meiózisban minden homológ kromoszómapár összeér, amit szinapszisnak nevezünk. A homológ kromoszómák kromatidjai részeket cserélhetnek, amit keresztezésnek neveznek. A kromoszómán lévő két gén közötti távolság úgy becsülhető meg, hogy kiszámítjuk a közöttük végbemenő átkelés százalékos arányát. Az I. meiózist interfázis előzi meg. Az interfázis során DNS szintézis megy végbe, és minden kromoszóma két kromatidból áll, amelyek a centromereken kapcsolódnak össze. Az I. meiózis első lépése az I. profázis. Az I. profázis során a homológ kromoszómák összeérnek és szinapszisba lépnek. Négy kromatidból álló tetrád is kialakul. Az I. fázist az I. metafázis követi. Az I. metafázisban a keresztezett tetradok a sejt közepén sorakoznak fel. Az I. anafázisban a homológ kromoszómák szétválnak, és a sejt ellentétes végeire kerülnek. A meiózis I. végső fázisa az I. telofázis. Az I. telofázis alatt a centriola duplikációja befejeződik. A legtöbb esetben a citokinézis és a sejtmag burok kialakulása annak érdekében történik, hogy két sejthez kerüljön. A Meiosis II egy második mitotikus sejtosztódásra kerül sor annak érdekében, hogy az I. meiózisban keletkezett két leánysejtben szétválasszák a kromatidokat. Ez kromoszómánként egy szálra csökkenti a DNS mennyiségét. Ez az egyetlen különbség a meiózis I és II között. A II. meiózis előtt van egy interfázisnak vagy interkenézisnek nevezett időszak. A DNS-replikáció a II. interfázisban nem megy végbe. A II. interfázist a II. profázis követi, a II. profázisban nem történik DNS-replikáció, és a replikált centriolok szétválnak, és a kromoszómacsoportok ellentétes oldalaira költöznek. A II. metafázis során a kromoszómák az egyes leánysejtek közepén helyezkednek el. A II. anafázis alatt a kromatidák centromer régiói elkülönülnek. A meiosis II utolsó szakasza a II. telofázis. A II. telofázisban a kromoszómák a sejt ellentétes végein helyezkednek el, és nukleáris burok képződik, és néha a citoplazma osztódik.

A Sordaria fimicola egy gomba, amely felhasználható a meiózis során történő átkelés eredményeinek kimutatására. A Sordaria élete nagy részében haploid, de két különböző típusú mag összeolvadása után diploid lesz, amely diploid magot képez. A Sordaria meiózisban nyolc haploid aszkospóra keletkezik, amelyek az aszkusznak nevezett zsákban találhatók. A legtöbb asci a peritéciumban található. A Sordaria fimicola életciklusa a következő: a spóra egy aszkuszon keresztül távozik. Az aszkospóra ezután mitózison megy keresztül, amely filamentumot képez. A filament ezután mitózison megy keresztül, amely micéliumot képez. Ezután megtörténik a micélium fúziója és megtermékenyítése. Ez diploid zigótát képez. A zigóta mitózison megy keresztül, és négy haploid magot képez. A magok szintén mitózison mennek keresztül, és nyolc haploid magot képeznek, amelyek aztán nyolc aszkospórát alkotnak. Amikor a Sordaria mutáns törzsének és egy vad típusú Sordaria micéliumának meiózisa megy keresztül, négy fekete és négy barna aszkospóra képződik. Az aszkospórák elrendezése tükrözi, hogy megtörtént-e az átkelés vagy sem. Az ivarsejtek, a pete és a sperma a meiózis során keletkezik. Minden petesejt és hímivarsejt a teljes kromoszómák felét tartalmazza, mint a faj normál sejtjei. Amikor a petesejt és a spermium egyesül a megtermékenyítés során, a teljes kromoszómaszám helyreáll.

3A.1 gyakorlat – hipotézis
A hagyma gyökércsúcs sejtjeit és a fehérhal blastula sejtjeit mikroszkóp alatt nézegetve képes leszek azonosítani és megrajzolni a mitózis stádiumait ezekben a sejtekben.

Anyagok
A kísérletben felhasznált anyagok egy fénymikroszkóp, valamint a hagymagyökércsúcs sejtekből és fehérhal blastula sejtekből készített lemezek voltak.

Mód
Mikroszkóp segítségével vizsgálja meg a hagyma gyökércsúcs sejtjeit és a fehérhal blastula sejtjeit. Kezdje azzal, hogy a 10 X objektív segítségével keresse meg a hagyma vagy a blastula merizmatikus régióját. Ezután használja a 40-szeres objektívet az egyes sejtek tanulmányozására. Határozzon meg egy sejtet, amely egyértelműen reprezentálja az egyes fázisokat. Vázolja fel és címkézze fel a cellát egy külön papírra.

3A.2 gyakorlat – Hipotézis
Amikor mitózison megy keresztül, a hagyma gyökércsúcsában a legtöbb sejt interfázisban lesz. Több sejt lesz a profázis szakaszában, mint a metafázis. Több sejt lesz metafázisban, mint anafázisban, és több sejt lesz anafázisban, mint telofázisban.

Anyagok
A kísérletben felhasznált anyagok egy hagymagyökér hegyének előkészített tárgylemeze és egy fénymikroszkóp voltak.

Mód
Készítsen egy előkészített tárgylemezt a hagymagyökér hegyéről, és figyeljen meg minden sejtet egy nagy teljesítményű látómezőben, és határozza meg, hogy a sejtciklus melyik fázisában van. Ügyeljen arra, hogy ezt párban tegyék, hogy az egyik személy megfigyelhesse a sejteket, a másik pedig rögzítheti, hogy a cella melyik fázisban van. Győződjön meg arról, hogy három teljes látómezőt és legalább 200 cellát számol meg. Ezután rögzítse adatait a 3.1 táblázatban. Ezután számítsa ki a sejtek százalékos arányát az egyes fázisokban az X szakaszban lévő sejtek százalékos arányának egyenlet alapján: 1440 perc = _____________ perc a szakaszban töltött sejtciklusból.

3B.1 gyakorlat – Hipotézis
A gyöngyök segítségével lehetővé válik a meiózis I. és II. meiózis stádiumainak bemutatása.

Anyagok
A gyakorlatban felhasznált anyagok négy szál gyöngyöt tartalmazó kromoszóma-szimulációs készletek voltak. Két szál egyszínű lesz, a másik két szál pedig más színű.

Mód
Az interfázisok folyamatának bemutatásához helyezzen minden színből egy-egy szálat a munkaterület közepéhez. Ezután szimulálja a DNS-replikációt úgy, hogy az egyik szál mágneses centromer régióját érintkezésbe hozza a másik azonos színű centromer régiójával. Tegye ugyanezt a homológjával. Következő lépésként, hogy megmutassam a keresztezést a profázisban, szétpattintom a gyöngyöket az egyik kromatidon az ötödik gyöngynél. Tegye ugyanezt a másik kromatiddal is. Ezután csatlakoztassa újra a gyöngyöket a másik színű gyöngyökhöz. Folytassa a meiózis I. fázisát, és figyelje meg, hogy a keresztezés hogyan eredményezi a genetikai információ rekombinációját. Ezután az I. metafázis megjelenítéséhez a kromoszómákat a sejt közepe közelébe helyezzük. Az I. anafázis során a homológ kromoszómák szétválnak, és a sejt ellentétes végeire “húzódnak”. Ezután az I. telofázis bemutatásához helyezzük el az egyes kromoszómákat a sejt ellentétes oldalára.

A II. meiózis profázisában a replikált centriólok szétválnak és a kromoszómacsoportok ellentétes oldalaira költöznek. Ezután a II. metafázis megjelenítéséhez rendezze el a kromoszómákat úgy, hogy azok minden egyes leánysejt közepén legyenek. Ezután válassza el a kromoszómák kromatidjait, és húzza a leánykromoszómákat a leánysejt ellenkező oldalai felé, hogy megjelenjen az anafázis II. Végül a II. telofázis kimutatásához helyezze a kromoszómákat az osztódó sejt ellentétes oldalára.

3B.2 gyakorlat – Hipotézis
Több olyan asci lesz, amelyik fenntartja a 4:4 arányú nem keresztezési viszonyt, mint az átlépő asci.

Anyagok
Ebben a gyakorlatban egy előkészített Sordaria fimicola tárgylemezt és egy fénymikroszkópot használtak.

Mód
Kezdje egy előkészített tárgylemez megszerzésével, amely Sordaria fimicola asci-t tartalmaz. Ezután a 10 X-es objektív használatával tekintse meg a diát, és keresse meg a hibrid asci csoportját. Győződjön meg róla, hogy legalább 50 hibrid asci-t számol meg, és adja meg adatait a 3.3 táblázatban.


Nézd meg a videót: Notes for IB Biology Chapter (Augusztus 2022).