Клеточный цикл, его периоды и регуляция

Хромосомы и кариотип

После репликации хромосома состоит из двух сестринских хроматид, соединённых центромерой; участки по сторонам — плечи, концы — теломеры. Кариотип — число, размер и форма хромосом; постоянен для вида, изучают его в метафазе митоза.

Набор хромосом по этапам цикла

Репликация

Синтез ДНК на ДНК — ещё один матричный процесс. Хеликаза расплетает спираль, ДНК-полимераза достраивает новые цепи, лигаза сшивает участки.

• Комплементарность: А–Т, Г–Ц.
• Антипараллельность: новая цепь растёт от 5′ к 3′.
• Полуконсервативность: в каждой новой молекуле одна цепь старая, одна новая. Доказано опытом Мезельсона и Сталя.

Значение митоза и регуляция

Митоз точно и поровну распределяет наследственный материал: на нём держатся рост, регенерация и бесполое размножение. Цикл проверяется в контрольных точках; если проверка не пройдена, клетка чинит повреждение или уходит в апоптоз. Поломка регуляции ведёт к безостановочному делению — опухоли.

Кроме митоза бывают амитоз (прямое деление без веретена) и эндомитоз (удвоение хромосом без деления клетки, полиплоидия).

Рисунки как в ЕГЭ

Что под номерами

1. хроматида
2. центромера (первичная перетяжка)
3. короткое плечо
4. длинное плечо
5. теломера

Что под номерами

1. анафаза
2. профаза
3. телофаза
4. метафаза

Последовательность: 2 → 4 → 1 → 3.

• Назвать фазу митоза по рисунку и указать набор хромосом и ДНК.
• Сопоставить период цикла и процессы в нём.
• Расставить фазы митоза или этапы цикла по порядку.
• Выбрать верные утверждения о митозе, репликации, апоптозе.
• Линия 27: определить число хромосом и молекул ДНК в клетках на разных этапах и объяснить почему.

Задача линии 27 на число хромосом и ДНК:

1. Найди в условии исходный набор: число хромосом соматической клетки (2n) — отсюда n и c до репликации (2n2c).
2. Определи, какой этап спрашивают, и найди его в таблице: в G1 молекул ДНК столько же, сколько хромосом, после S-периода и до конца анафазы — вдвое больше.
3. Запомни две точки удвоения: c удваивается один раз — в S-периоде, n удваивается один раз — в анафазе, когда хроматиды расходятся.
4. Подставь числа: например, при 2n = 20 в метафазе митоза 20 хромосом и 40 молекул ДНК, в анафазе 40 и 40.
5. Каждое число поясни процессом: «в S-периоде прошла репликация, каждая хромосома двухроматидная», «в анафазе хроматиды разошлись и стали самостоятельными хромосомами».