Усі лабораторні роботи. 6-11 класи

Лабораторна робота № 7

Мікроскопічна та ультрамікроскопічна будова ядра

Мета: ознайомитися з особливостями будови ядра; навчитися розпізнавати на схемах, постійних мікропрепаратах, мікрофотографіях структури ядер.

Обладнання, матеріали та об’єкти дослідження: мікроскопи, предметні і накривні скельця, препарувальні голки, пінцети; фільтрувальний папір; елодея, постійні мікропрепарати яйцеклітини жаби та слинних залоз мотиля (личинки некровосисних комарів — хірономід), мікрофотографії хромосом, клітини слинних залоз мотиля.

Хід роботи

Варіант 1

1. При малому збільшенні мікроскопа розгляньте постійний мікропрепарат яйцеклітини жаби.

2. Знайдіть на препараті великі кулясті яйцеклітини, оточені дрібними фолікулярними клітинами, що мають видовжені ядра, забарвлені в синьо-фіалковий колір.

3. Зверніть увагу на цитоплазму яйцеклітини жаби, забарвлену в рожевий колір.

4. Знайдіть велике ядро, розташоване в центрі клітини.

5. Зверніть увагу на численні ядерця різного розміру всередині ядра, забарвлені в темно-фіалковий колір.

6. Замалюйте яйцеклітину жаби, зазначивши на малюнку її оболонку, цитоплазму, ядро, ядерця.

7. Розгляньте електронно-мікроскопічні фотографії ядра та знайдіть окремі деталі будови.

8. Зробіть висновки.

Варіант 2

1. Підготуйте мікроскоп до роботи.

2. При малому збільшенні мікроскопа на постійному мікропрепараті знайдіть клітини слинних залоз мотиля. За відсутності постійного мікропрепарату виготовте тимчасовий: покладіть на предметне скло личинку комара, відокремте за допомогою пінцета перші два її сегменти. Слинні залози (овальні дрібні тільця білого кольору) видаліть з личинки розчавленням разом із червонуватою рідиною — гемолімфою — на предметному склі, накрийте їх накривним склом.

3. При великому збільшенні мікроскопа розгляньте клітини слинних залоз мотиля, у яких знайдіть схожі на посмуговані лінії зі здуттями велетенські хромосоми. У мотиля вісім хромосом, але в клітинах слинних залоз вони мають вигляд чотирьох, оскільки гомологічні хромосоми з’єднані попарно.

4. Порівняйте побачене з мікрофотографіями хромосом клітин слинних залоз мотиля.

5. Зробіть висновки.

Виконання роботи

Ядро — обов’язкова складова будь-якої еукаріотичної клітини, у якій зберігається спадкова інформація. Лише деякі типи клітин еукаріотів втрачають ядро у процесі свого розвитку, наприклад еритроцити ссавців чи ситоподібні трубки рослин. У багатьох клітин є лише одне ядро, але є клітини, які містять кілька або багато ядер.

Рис. 1. Мікроскопічна будова ядра

Ядро складається з поверхневого апарату і внутрішнього середовища (матриксу). Поверхневий апарат утворений двома мембранами — зовнішньою та внутрішньою, між якими є щілина 20-60 нм завширшки. У деяких місцях зовнішня мембрана сполучена з внутрішньою навколо отворів — ядерних пор. Ядерний матрикс складається з ядерного соку, ядерець і ниток хроматину.

Хроматин — ниткоподібні структури ядра, утворені з білків і нуклеїнових кислот. Під час поділу клітини нитки хроматину ущільнюються і з них формуються хромосоми. Основу хромосоми становить дволанцюгова молекула ДНК в поєднанні з ядерними білками.

Клітини прокаріотів — бактерій і ціанобактерій — не мають сформованого ядра. Їх спадковий матеріал не відокремлений від цитоплазми мембранною оболонкою та представлений кільцеподібною молекулою ДНК. Вона прикріплена до внутрішньої поверхні плазматичної мембрани.

У прокаріотів ДНК не пов’язана з ядерними білками. Отже, типові хромосоми, які в клітинах еукаріотів розташовані в ядрі, у прокаріотів відсутні. Ділянка цитоплазми, на якій розташований спадковий матеріал прокаріотів, має назву нуклеоїд. Таких ділянок у клітині може бути одна чи дві.

У багатьох клітинах бактерій поряд з кільцевою молекулою ДНК, що входить до складу нуклеоїду, у цитоплазмі присутні кільцеві молекули ДНК, не прикріплені до плазматичної мембрани. Вони отримали назву позахромосомних факторів спадковості — плазмід. Плазміди знайдені також у клітинах еукаріотів. Це кільцеві молекули ДНК у двомембранних органелах — мітохондріях і пластидах.

Кожна хромосома складається з двох хроматид, які сполучені між собою в ділянці первинної перетяжки — центромери, де розташований пластинчастий утвір у вигляді диска. Під час поділу клітини до центромери приєднуються нитки веретена поділу. Клітини кожного виду еукаріотів мають свій особливий набір хромосом — каріотип.

Хромосоми, подібні за будовою і набором генів, називають гомологічними, а ті, що відрізняються за цими показниками, — негомологічними. Виняток становлять лише статеві хромосоми, які у представників однієї зі статей кожного виду розрізняються за розмірами і особливостями будови. Їх називають гетерохромосомами, на відміну від нестатевих — аутосом. Каріотип може змінюватись унаслідок мутацій. Мутантні особини (мутанти) часто не здатні схрещуватися з особинами, які мають нормальний каріотип, і залишати плодючих нащадків. Мутантні зміни хромосомного набору або структури окремих хромосом можуть спричиняти різноманітні захворювання. Дослідження каріотипу людини має важливе значення для діагностики її спадкових захворювань. Такі дослідження дають можливість виявити багато спадкових захворювань на ранніх етапах ембріонального розвитку. Вивчення каріотипу має важливе значення в систематиці для розпізнавання близьких за будовою видів (видів-двійників).