"Биология (изд. «Просвещение»)", Сухорукова Л.Н., Кучменко B.C. и др.
Клетки тела и клетки, участвующие в размножении, различаются набором хромосом и задачами. Соматические клетки образуют ткани и органы, а половые клетки — гаметы — сливаются при оплодотворении. Митоз помогает организму расти и заменять изношенные клетки, сохраняя число хромосом. Мейоз уменьшает их число вдвое и образует гаметы. Благодаря этому при слиянии гамет у потомства восстанавливается обычный для вида двойной набор хромосом.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Соматические клетки — клетки тела, не участвующие непосредственно в половом размножении. К ним относятся, например, клетки кожи и мышц. Обычно они имеют двойной набор хромосом и составляют ткани и органы, поэтому именно их деление помогает поддерживать работу организма.
Половые клетки, или гаметы, — клетки, участвующие в оплодотворении. Они несут одинарный набор хромосом, то есть по одной хромосоме из каждой пары. Это нужно, чтобы при слиянии двух гамет не возникало избыточного числа хромосом.
Митоз — деление клетки, при котором образуются две дочерние клетки с таким же набором хромосом, как у материнской. Наследственная информация распределяется между ними. Благодаря митозу организм может увеличивать число клеток и заменять повреждённые, не меняя обычного набора хромосом.
Мейоз — деление, в результате которого число хромосом уменьшается вдвое и образуются клетки с одинарным набором. Этот процесс связан с образованием гамет. Уменьшение набора необходимо, чтобы после оплодотворения у потомства восстановился двойной набор хромосом.
Большинство соматических клеток появляется делением уже существующих клеток. Когда организм растёт, ему нужно увеличивать число клеток, а не только размеры имеющихся. Деление также необходимо для обновления: старые, изношенные или повреждённые клетки заменяются новыми. Поэтому способность клеток делиться помогает тканям сохранять строение и выполнять свои функции.
В ядре клетки находятся хромосомы, в которых содержится наследственная информация. Если хромосомы представлены парами, набор называют двойным, или диплоидным; если имеется по одной хромосоме из каждой пары — одинарным, или гаплоидным. У человека в соматической клетке 46 хромосом, то есть 23 пары, а в гамете — 23. Различие наборов важно для размножения: гаметы должны соединиться, не удваивая число хромосом сверх нормы.
При митозе наследственный материал распределяется между двумя дочерними клетками так, что каждая получает такой же набор хромосом, как материнская. Если исходная клетка имела двойной набор, дочерние клетки также имеют двойной набор. Это позволяет новым клеткам выполнять работу тех, которые они заменили, и сохраняет наследственную информацию в тканях. Так митоз обеспечивает рост организма и восстановление тканей.
Мейоз отличается тем, что в нём происходят два последовательных деления. После них из одной исходной клетки образуются четыре клетки, и в каждой число хромосом вдвое меньше, чем было в исходной. Это уменьшение не случайно: образующимся гаметам нужен одинарный набор, чтобы при оплодотворении он мог соединиться с таким же набором другой гаметы. В результате число хромосом вида сохраняется от поколения к поколению.
При оплодотворении гаметы сливаются, и их одинарные наборы объединяются в одной клетке. Одна половина хромосом поступает от одной гаметы, другая — от второй. Так восстанавливается двойной набор, характерный для соматических клеток организма. Если бы гаметы имели двойной набор, после слияния число хромосом стало бы вдвое больше обычного.
| Свойство | Митоз | Мейоз |
|---|---|---|
| Где происходит | В клетках тела при росте и обновлении тканей | При образовании половых клеток |
| Число последовательных делений | Одно | Два |
| Число образующихся клеток | Две | Четыре |
| Набор хромосом в дочерних клетках | Такой же, как у материнской клетки | Уменьшен вдвое, одинарный |
| Значение процесса | Рост и обновление клеток | Образование гамет для полового размножения |
Сначала сравни число делений и количество образовавшихся клеток: одно деление даёт две клетки, два последовательных деления — четыре. Затем проверь, сохраняется ли набор хромосом или уменьшается вдвое. Эти признаки позволяют определить, какой процесс описан в задаче.
Задача 1. У соматической клетки человека 46 хромосом. Сколько хромосом будет в каждой дочерней клетке после митоза? Нужно определить, меняется ли число хромосом при таком делении. Митоз сохраняет набор, поэтому делить исходное число пополам не следует.
Ответ: 46 хромосом в каждой дочерней клетке.
Задача 2. В клетке животного двойной набор составляет 18 хромосом. Сколько хромосом будет в каждой гамете после мейоза? Гамета имеет одинарный набор, значит, требуется найти половину двойного. Число хромосом делим на два.
Ответ: в каждой гамете будет 9 хромосом.
Задача 3. Из одной исходной клетки в результате деления образовались четыре клетки с одинарным набором хромосом. Какой тип деления произошёл и почему? Чтобы выбрать процесс, нужно учесть одновременно число дочерних клеток и изменение набора. Митоз даёт две клетки и сохраняет набор, а в условии указаны четыре клетки с одинарным набором.
Ответ: произошёл мейоз, потому что из одной клетки образовались четыре клетки с уменьшенным вдвое набором хромосом.
Ошибка: считать, что половые клетки имеют такой же набор хромосом, как соматические. Так думают, потому что обе разновидности являются клетками одного организма. Но гаметы образуются при мейозе и имеют одинарный набор, а соматические клетки обычно имеют двойной. Проверь себя: у человека сопоставь 46 хромосом в соматической клетке и 23 в гамете.
Ошибка: путать митоз и мейоз только потому, что оба процесса являются делением клетки. Названия похожи, но результаты различны: митоз даёт две клетки с сохранённым набором, мейоз — четыре с одинарным. Сверяй сразу два признака: число последовательных делений и набор хромосом в результате. Это надёжнее, чем опираться лишь на слово «деление».
Ошибка: утверждать, что после митоза число хромосом уменьшается вдвое. Такое рассуждение возникает из-за путаницы с мейозом, но при митозе набор сохраняется. Например, если исходная клетка имела 46 хромосом, столько же будет в каждой дочерней клетке. Чтобы проверить ответ, спроси себя, образуются ли гаметы: уменьшение набора характерно для мейоза.
Ошибка: считать, что при оплодотворении число хромосом просто удваивается относительно обычной соматической клетки. Такое можно решить, если забыть, что каждая гамета уже несёт только половину набора. При слиянии складываются два одинарных набора, и получается обычный двойной, а не удвоенный сверх нормы. Проверь примером человека: 23 + 23 = 46 хромосом.
Для понимания темы нужно знать, что у клетки есть ядро, а хромосомы несут наследственную информацию. Митоз связан с темами роста, обновления тканей и бесполого размножения: он увеличивает число клеток, сохраняя набор хромосом. Мейоз и гаметы понадобятся при изучении полового размножения и оплодотворения. Знание о соединении наборов помогает понять, как передаётся наследственная информация потомству.
Чем соматическая клетка отличается от половой?
Соматические клетки образуют ткани и органы и обычно имеют двойной набор хромосом. Половые клетки, или гаметы, участвуют в оплодотворении и несут одинарный набор.
Почему в гаметах хромосом вдвое меньше?
Гаметы образуются в результате мейоза, при котором число хромосом уменьшается вдвое. При оплодотворении одинарные наборы двух гамет соединяются и восстанавливают двойной набор.
Сколько дочерних клеток образуется при митозе и мейозе?
После одного митоза образуются две дочерние клетки. После двух последовательных делений мейоза из одной исходной клетки возникают четыре клетки.
Зачем организму нужен митоз?
Митоз обеспечивает рост организма и пополнение клеток, которые стареют или повреждаются. При этом дочерние клетки получают такой же набор хромосом, как исходная клетка.
Как при оплодотворении восстанавливается двойной набор хромосом?
При оплодотворении сливаются две гаметы, каждая из которых несёт одинарный набор хромосом. Их наборы объединяются, и у новой клетки возникает двойной набор.
4. Соматические и половые клетки. Деление клеток
