БИОЛОГИЯ Том 3 - руководство по общей биологии - 2004

23. НЕПРЕРЫВНОСТЬ ЖИЗНИ

23.2. Клеточный цикл

Последовательность событий, происходящих между образованием данной клетки и ее делением на дочерние, называют клеточным циклом. Этот цикл состоит из трех главных стадий.

1. Интерфаза. Период синтеза и роста. В клетке синтезируется много веществ, необходимых для ее роста и осуществления всех свойственных ей функций. Во время интерфазы происходит репликация ДНК.

2. Митоз. Это процесс деления ядра, который будет описан в дальнейшем.

3. Деление клетки — процесс разделения цитоплазмы между двумя дочерними клетками.

Весь цикл показан на рис. 23.5. Продолжительность клеточного цикла зависит от типа клетки и от внешних факторов, таких как температура, питательные вещества и снабжение кислородом. Бактерии могут делиться каждые 20 мин, клетки кишечного эпителия — каждые 8—10 ч, клетки в кончике корня лука — каждые 20 ч, а многие клетки нервной системы вообще не делятся.

Рис. 23.5. Клеточный цикл.

Опыт 23.1. Изучение фаз митоза на мацерированных кончиках корня

Обычно хромосомы можно наблюдать только во время деления ядра. Подходящим материалом для этого служит апикальная меристема кончиков корня чеснока (2n = 16), лука (2n = 16) и конских бобов (2n = 12). Этот материал помещают в такие условия, при которых стимулируется развитие корешков; кончики корешков срезают, фиксируют, окрашивают и мацерируют, после чего хромосомы можно изучать под микроскопом.

Материалы и оборудование

Булавки

Пробирки с водой

Скальпель

Маленькие пробирки с пробками

Пинцет

Две чашки Петри

Водяная баня и пробирка

Предметное стекло

Покровное стекло

Пара тонких иголок

Фильтровальная бумага

Зубчик чеснока

Дистиллированная вода

Уксусная кислота

Одномолярный раствор соляной кислоты

Реактив Фёльгена

Метод

1. Проткните зубчик чеснока булавкой и подвесьте его в верхней части пробирки так, чтобы основание зубчика находилось в воде. Оставьте на 3—4 дня в покое, так как любое постороннее воздействие может временно подавить клеточное деление.

2. После образования нескольких корешков длиной 1—2 см отрежьте от них концевые участки длиной 1 см.

3. Поместите отрезанные участки корешков в небольшую пробирку с уксусной кислотой, заткните ее пробкой и оставьте на ночь при комнатной температуре для фиксации.

4. Ухватив корешки пинцетом за верхний конец, перенесите их в чашку Петри с дистиллированной водой и отмывайте в течение нескольких минут для удаления фиксатора.

5. Перенесите кончики корешков в пробирку, содержащую одномолярный раствор соляной кислоты, и выдержите 3 мин при 60 °С (для корешков лука, гороха или бобов — 6—10 мин). При этом срединные пластинки, связывающие клетки между собой, разрушаются, а ДНК хромосом гидролизуется с образованием альдегидных форм дезоксирибозы, способных взаимодействовать с красителем.

6. Кислоту вместе с кончиками корешков вылейте в чашку Петри, содержащую дистиллированную воду, и отмойте кислоту. Оставьте на 5 мин.

7. Перенесите корешки в маленькую пробирку с реактивом Фёльгена и закройте пробирку пробкой. Поставьте в темное прохладное место (лучше в холодильник) минимум на 2 ч.

8. Выньте один кончик и поместите его в каплю уксусной кислоты на чистое предметное стекло.

9. Отрежьте концевой участок длиной 1—2 мм и выбросьте остальное.

10. Разлохматьте кончик корешка с помощью двух тонких иголок и накройте его покровным стеклом. Поместите препарат на плоскую поверхность, накройте несколькими листиками фильтровальной бумаги и сильно нажмите через нее на покровное стекло подушечкой большого пальца. Не допускайте смещения покровного стекла в сторону. Эта процедура называется мацерацией.

11. Изучите препарат под микроскопом при малом и большом увеличениях и найдите клетки, находящиеся на разных стадиях митоза.

12. Зарисуйте ядра, находящиеся на разных стадиях митоза, и надпишите рисунки.