Митоз в корешке лука гистология препарат описание
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 21.09.2024
Работа с терминами
ДНК- дезоксирибонуклеиновая кислота, основной компонент
хромосом, обеспечивает хранение и передачу наследственной
информации. ДНК содержит информацию о структуре
различных видов РНК и белков.
ХРОМОСОМЫ (от хромо. и греч. soma - тело) нитевидная
структура клеточного ядра, несущая генетическую информацию
в виде генов, которая становится видной при делении клетки
Ген (др.-греч. γένος — род) — структурная и функциональная
единица наследственности живых организмов. Ген представляет
собой участок ДНК, задающий последовательность
определённого полипептида либо функциональной РНК. Гены
(точнее, аллели генов) определяют наследственные признаки
организмов, передающиеся от родителей потомству при
размножении.
Кариотип человека
Гомологичная хромосома
Гомологичная хромосома — это пара хромосом одинаковой длины, с
одинаковым положением центромеры и набором генов. В диплоидном наборе
каждая пара хромосом представлена 2 гомологичными хромосомами.
В кариотипе человека 22 пары гомологичных хромосом, одинаковы у мужчин
и женщин , 23 пара- половые хромосомы
Деление клеток. Митоз
Период существования клетки от момента ее образования
путем деления материнской клетки (включая само деление) до
собственного деления или смерти называют жизненным
(клеточным) циклом.
Митотический цикл наблюдается у клеток, которые
постоянно делятся, в этом случает цикл состоит из интерфазы и
митоза.
Соотнесите события и фазы митоза:
События
Фазы митоза
1. Синтез белков и удвоение хромосом
А.Профаза
2. Расположение хромосом по экватору,
образование веретена деления
В.Метафаза
3. Образование новых ядер
С. Анафаза
4. Расхождение хромосом к полюсам
Д.Телофаза
5. Спирализация хромосом, исчезновение Е. Интерфаза
ядерной мембраны
Беждугова С.А. 1 Гидова Э.М. 1 Биттуева М.М. 1 Хандохов Т.Х. 1 Боготова З.И. 1 Ситников М.Н. 1 Паритов А.Ю. 1 Киржинов Г.Х. 1 Гогузоков Т.Х. 1
В работе приводятся результаты исследований по влиянию лазерного облучения на митотическую активность апикальной меристемы корешков луковицы лука Allium сера, сорта Штутгартен Ризен в контроле и при облучении лучами лазера длиной волны 532 нм, мощностью 2 Вт и различным временем экспозиции – 5 и 10 минут. Отмечено увеличение митотической активности в опытных вариантах. Установлена корреляция между митотической активностью клеток меристемы корня и ее длиной. У всех образцов из опытного варианта длина корня была достоверно выше, чем в контроле. Суточная ритмика митозов в корешках лука отличается двувершинной кривой. Максимальные пики митотического индекса приходятся на 24 часа и 6 часов утра, независимо от варианта опыта. Абсолютные величины по всем изученным показателям выше в варианте, где время экспозиции было 10 мин. Полученные данные свидетельствуют о стимулирующем действии лазерного облучения луковицы лука Allium сера, влияющего на процессы роста и развития на начальном этапе онтогенеза. Знание пиков митотической активности может иметь практическое значение при проведении цитологического анализа при изучении митоза в клетках растений разных видов при выборе времени фиксации исходного материала.
1. Букатый В.И., Кармашков В.П. Воздействие лазерного излучения на семена сельскохозяйственных культур. 3 кн. лазер и урожай. – Барнаул: АТУ, 2009. – С. 38.
2. Беляченко Ю.А., Усанов А.Д., Тырнов Д.А., Усанов Д.А. Угасание эффекта стимуляции митотической активности меристемы при увеличении сроков хранения сухих семян после экспозиции в низкочастотном магнитном поле // Бюллетень Ботанического сада Саратовского государственного университета. – Саратов Изд-во: Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, 2010. – № 9. – С. 132–136.
3. Лаврский А.Ю., Лебединский И.А. Влияние некоторых физических факторов на процессы митоза // Сб. научных трудов. – Екатеринбург, 2014. – С. 42–45.
4. Мизун Ю.Г. Влияние магнитного поля на растительный и животный мир // Космос и здоровье. – М., 2009. – С. 11–38.
5. Симонян Р.К., Хачатрян А.О. Влияние лазерной обработки семян на рост и развитие томата и перца // Научный журнал. – 2016. – № 03/30. – С. 61–68.
6. Hоzayn М. Влияние магнитного поля на прорастание проростков и цитогенетические показатели лука Allium cepa L. // Африк. журнал с/х исследований. – 2015. – Т (9). – С. 840–857.
7. Tedesco S.A., Langhinghaus H.D Bioindicator ofgenotoxicity: The Allium cepa test.-Environmertal contamination. – 2012. – Р. 137.
8. Гаджимусиева И.Т., Асварова Т.А., Абдулаева А.С. Эффект воздействия инфракрасного лазерного облучения на всхожесть семян пшеницы // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 11–9. – С. 1939–1943.
9. Крылов О.Н., Долговых О.Г., Кузнецов С.И. Исследование влияния лазерного излучения на семена овощных культур // Вавиловские чтения. – Саратов, 2017. – С. 159–163.
10. Лаврский А.Ю., Лебединский И.А., Кузаев А.Ф., Четанов Н.А., Артамонова О.А. Влияние электромагнитных колебаний различных частот на деление клеток в меристеме корня Allium cepa // Международный научно-исследовательский журнал. Биологические науки. – 2013. – № 5–1 (12). – С. 43–44.
11. Шашурин М.М., Прокопьев И.А. Ответная реакция подорожника среднего на действие электромагнитного поля промышленной частоты // Физиология растений. – 2014. – Т. 61, № 4. – С. 517–521.
12. Буторина А.К. Ритмы суточной митотической активности у золотистой фасоли // Цитология. – 2008. – Т. 50, № 2. – С. 10–14.
13. Вострикова Т.В., Девятова Т.А. Суточная ритмика некоторых цитогенетических показателей у березы повислой // Кариология и молекулярная систематика. – 2009. – № 6. – С. 19–21.
В настоящее время внимание биологов привлекают различные физические факторы в связи с перспективой их использования как для создания ценного исходного материала для селекции, так и в качестве стимуляторов роста и развития растений.
Установлено, что физические факторы влияют на процесс прорастания семян, посевные качества, некоторые физиологические и цитологические изменения и, в частности, оказывают стимулирующее влияние на митотическую активность и рост растений [1–7].
Широкое применение как в медицине, так и растениеводстве получило лазерное излучение. Показано, что синий и красный свет лазера оказывает достоверное улучшение энергии прорастания, всхожести, силы роста и других показателей растения [1, 8–11].
Известно, что рост растений тесно коррелирует с процессами деления и растяжения клеток. Максимальное увеличение митотической активности, а также сокращение продолжительности клеточного цикла наблюдается в период наибольшей стимуляции роста и изучение данного вопроса открывает широкие возможности регулирования процессами органогенеза побега и растения в целом и, в конечном итоге – продуктивностью.
Основой ритмичности органообразовательных процессов является суточная периодичность митозов. Этот вопрос давно вызывал интерес исследователей. Не ослабевал он и в последующие годы продолжается и по сей день [12, 13].
На кафедре физиологии, генетики и молекулярной биологии КБГУ в течение многих лет ведутся исследования по влиянию физических, химических факторов на ростовые и органообразовательные процессы культурных растений.
Активно изучается влияние постоянных и переменных магнитных полей, ультрафиолетового, инфракрасного и лазерного излучения с целью поиска таких путей воздействия на семена, органы растений, которые привели бы к стимуляции их роста и развития, поскольку в литературе встречаются разноречивые сведения: о наличии стимулирующего эффекта, об отсутствии ответа на воздействие, а в некоторых случаях их ингибирования [5].
Таким образом, условия, при которых происходит реализация стимулирующего эффекта конкретного физического фактора, а также происходящие в растении ответные реакции на облучение требуют дальнейшего их изучения.
Целью данной работы была оценка влияния лазерного излучения на динамику митотической активности апикальной меристемы корешков луковицы Allium сера L., а также анализ ритма клеточного деления на протяжении суток.
Материалы и методы исследования
Наши исследования были проведены на стандартном тест-объекте, который был апробирован в течение длительного времени и известен как Alliumtest, сорт Штутгартен Ризен. Allium-test хорошо зарекомендовал себя как объект, на котором можно изучать эффект воздействия различных факторов на начальных этапах онтогенеза, а также использовать в цитогенетическом мониторинге окружающей среды.
Схема вариантов исследования была следующей:
1) контроль – необработанные луковицы;
2) луковицы, облученные лазером в течение 5 мин;
3) луковицы, облученные лазером в течение 10 мин.
Облучение провели с использованием твердотельного гелий-неонового лазера, мощностью 2 Вт, длиной волны 532 нм. Опытные варианты отличались временем экспозиции.
.
Математическую проверку провели по Б.А. Доспехову [15].
Для установления суточной периодичности митозов на третий день проращивания фиксировали корешки длиной 5–6 мм через каждые 3 часа (6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 3, 6). Для каждой пробы брали по 5 корешков, просмотр вели в трех полях зрения.
Интенсивность ростовых процессов определяли по формулам
где W1 – длина на предыдущую дату;
W2 – длина на последующую дату;
2–1 – число дней между предыдущим и последующим днем.
где R – относительная скорость;
W2 – длина на определенную дату;
W1 – длина на предыдущую дату.
Основу цитологических исследований составляет изучение митотической активности клеток, так как при ее повышении обеспечивается более активный рост проростков, что и является одним из факторов урожайности. Изучив большое количество образцов различных видов культурных растений, автор сделал заключение, что, используя цитофизиологический анализ, можно уже на ранних этапах онтогенеза прогнозировать конечный результат – продуктивность растения.
Результаты исследования и их обсуждение
Как показали полученные нами результаты, в корешках луковиц, облученных лазером, митотический индекс выше, чем в контроле (рис. 1).
Рис. 1. Митотическая активность в меристеме корешков лука Allium cepa L.
При этом он повышается от третьего дня к седьмому, достигая к этому дню максимальной величины. Однако внутри опытных вариантов абсолютные показатели митотического индекса выше в меристеме корешков луковиц, облученных в течение 10 мин.
Учитывая то, что рост органа в длину находится в тесной связи с уровнем митотической активности меристематической ткани был проведен анализ динамики роста как длины корешка, так и надземной части (пера). Полученные результаты показывают, что все образцы из опытного варианта имеют показатели выше, чем в контроле, и относительная скорость роста у них была достоверно выше, чем в третьем варианте (таблица).
Интенсивность ростовых процессов корешков луковицы лука Allium сера L. в условиях опыта
В нашем учебном заведении нет необходимого микропрепарата для проведения лабораторной работы по изучению процесса деления клетки митоз. Я предлагаю такой вариант выхода из данной ситуации.В инструкции для проведения работы есть рисунки, которые учащиеся должны изучить и распределить по соответствующим фазам.
- обучающая – научить применять полученные знания при сравнении основных стадий деления клеток в митозе;
- развивающая – способствовать формированию навыков работы с микроскопом;
- воспитательная – предоставить возможность проявить самостоятельность и активность в выполнении заданий лабораторной работы, аккуратность в оформлении результатов. Оборудование:
Микроскопы, готовые микропрепараты продольного среза молодого корешка лука
Тип урока: применения знаний и способов деятельности
Форма проведения: лабораторная работа.
Методы и методические приемы:
Самостоятельная работа по выполнению заданий.
Результаты урока: учащиеся определяют по изображениям на микроскопе и рисунках учебного пособия фазы митоза.
1. Организационный момент.
2. Выполнение лабораторной работы
1. Рассмотрите микроскопичные рисунки участка продольного среза корешка лука. Найдите на микропрепарате клетки, находящиеся в интерфазе (они имеют хорошо видимые ядра с ядрышками; хромосомы не видны)
2. Найдите клетки, в которых видны нитевидные хромосомы, расположенные беспорядочно. С помощью рис. 3.3 из учебного пособия (с.98) определите фазы деления клеток.
3. Найдите на препарате клетки, находящиеся в метафазе, анафазе и телофазе. Сравните клетки, находящиеся в интерфазе, и молодые клетки, которые недавно вышли из деления. В чем заключается разница между ними?
4. Зарисуйте клетки, находящиеся в интерфазе и различных фазах митоза.
5. Сделайте вывод, что представляет собой митоз.
Дайте краткие ответы на вопросы.
а) Можно ли на основании изученного препарата установить последовательность фаз митоза? Почему?
б) Какое положение клеточной теории подтверждается результатами лабораторной работа?
В современных условиях все большую активность приобретает проблема загрязнения биосферы тяжелыми металлами. Источники поступления тяжелых металлов в окружающую среду — добыча полезных ископаемых, промышленное и сельскохозяйственное производство, транспорт и другие. Поднятые из недр земли, тяжелые металлы все в более увеличивающейся концентрации накапливаются в почве, воде, воздухе, телах живых организмов. Первичным аспектом тяжелых металлов являются растения, далее по цепям питания они передаются животным и человеку. Контакт человека с тяжелыми металлами, напрямую или косвенно, может привести к не предвиденным последствиям. Эта проблема в свою очередь требует большого внимания как со стороны контроля промышленности, экологических проблем, но также со стороны изучения развития аномалий на различных уровнях организации живого организма, которые также могут развиваться под действием тяжелых металлов.
Ключевые слова: тяжелые металлы, ионы свинца, аномальное развитие, митоз, митотическая активность.
Большинство тяжелых металлов оказывают токсическое действие, некоторые обладают мутагенным эффектом. Организмы обладают определенной устойчивостью к токсическому действию избыточного содержания тяжелых металлов. Она достигается уменьшением поступления, переводом тяжелых металлов в неактивную, изолированную или осажденную форму. Внутриклеточные механизмы поддерживают необходимый уровень металлов за счет связывания избытка тяжелых металлов со специфическими серосодержащими лигандами, аминокислотами и другими веществами. (Мельников, 1987г.).
К тяжелым металлам относятся элементы с атомной массой более 40 у. е. Свинец является одним из таких металлов. Встречается в воздухе производственных помещений при нагревании до 400–500°. Применяется свинец в производстве аккумуляторов, кабелей, сплавов; в химическом машиностроении; для защиты от излучения; для получения тетраэтилсвинца и свинцовых пигментов.
Свинец получается обжигом PbS и последующим восстановлением образовавшейся РЬО коксом при 1500°; особо чистый РЬ (99,99 %)—электролитическим рафинированием. Он мягкий серый металл. Т. плавл. 327,4°; т. кип. 1740°; плотн. 11,3; давл. паров 1 мм рт. ст. (987°), 100 мм рт. ст. (1417°); 400 мм рт. ст. (1611°). В разбавленных кислотах практически нерастворим. Растворяется в HNO3, в мягкой воде, особенно хорошо в присутствии 02 воздуха и С02. При нагревании непосредственно соединяется с О2 воздуха, галогенами, S, Те. (Либерман Е. А., Тамарченко, 1977г.)
Наиболее чувствительны к отравлению РЬ и его соединениями собаки и лошади, умеренно — кошки и кролики, мало — морские свинки, бараны, козы; наиболее устойчивы белые крысы, белые мыши. (Либерман Е. А., Тамарченко,1977г.)
У человека в картине хронического отравления можно выделить следующие основные синдромы. Изменения нервной системы:
а) Астенический синдром обычно в начальной стадии интоксикации обусловлен функциональными расстройствами центральной нервной системы.
б) Энцефалопатии, возникающие чаще всего остро, иногда подостро, изредка хронически
г) Чувствительная форма полиневрита чаще встречается при скрыто текущих и умеренно выраженных формах интоксикации. Жалобы на боли в конечностях, болезненность при пальпации по ходу нервов, повышенную утомляемость мышц конечностей. (Атчбаров,1966).
д) Поражение анализаторов на ранних этапах интоксикации характеризуется фазовыми колебаниями. Описаны периартериит и свинцовая ретинопатия, гтойные явления и атрофия сосков зрительных нервов, сужение поля зрения. (Либерман Е. А., Тамарченко, 1977г.).
Воздействие свинца на растения, особенно в высоких концентрациях, вредно. Они включают ингибирование роста, помех с клеточным делением и с поглощением воды, и снижение фотосинтеза, жизненно процесс, в котором растения используют энергию солнечного света для преобразования диоксида углерода и воды в сахар, белки, жиры и другие продукты. Таким образом, снижение в процессе фотосинтеза может вызвать вредное воздействие на нескольких уровнях пищевой цепи.
Все соединения свинца действуют, в общем, сходно; разница в токсичности объясняется в основном неодинаковой растворимостью их в жидкостях организма, в частности в желудочном соке; но и трудно растворимые соединения РЬ подвергаются в кишечнике изменениям, в результате чего их растворимость и всасываемость сильно повышаются.
Методы исследования
В качестве соли тяжелых металлов была взята — PbSO4 с концентрацией 1 и 3 ПДК, в качестве контроля — дистиллированная вода. Объектом исследования был Allium cepa. Семена проращивались в чашках Петри на фильтровальной бумаге, смоченной растворами соли (на 50 семян брали 10 мл жидкости) при комнатных условиях. Ежедневно производили учет проросших семян. Утром (с 7 до 8) корешки или целиком проростки опускают в фиксатор, состоящий из 3 частей 96 % этилового спирта и 1 части ледяной уксусной кислоты. Корешки в фиксаторе выдерживают не менее 30 минут. В качестве красителя используется 4 % кармин. Корешки можно оставлять не менее чем на 1 сутки при комнатной температуре. Полученные результаты обрабатывали статистически (Магулаев А. Ю., 2007г.).
Результаты исследования
Воздействия ионов меди (Cu) на проростки репчатого лука (Allium сера L.). Поставлен на проращивание 03.10.12 г. в количестве 100 шт. каждой концентрации (0 ПДК, 1ПДК, 3ПДК).
Процентное соотношение всхожести семян Allium сера L.
Читайте также: