Фазы мейоза характеристика

Мейоз Фазы мейоза, их характеристика и значение Рекомбинация наследственного материала, ее медицинское и эволюционное значение. АнафазаI протекает аналогично анафазе митозе, при этом к полюсам клетки, случайно распределяясь, расходятся гомологичные хромосомы В конце анафазыI около полюсов клетки возникает гаплоидный набор хромосом с диплоидным количеством ядерного вещества, так как каждая хромосома содержит две хроматидные нити По числу хромосом это деление будет редукционным, так как число хромосом по сравнению с родительской клеткой уменьшилось вдвое, произошла редукция числа хромосом, но не ядерного вещества Наличие клетке двойного количества ядерного вещества является побудительной причиной для второго мейотического деления. Биологическая роль мейоза состоит том, что он создает предпосылки для реализации полового процесса В конечном счете мейоз непосредственно гаметогенез у животных или опосредованно спорогенез у растений создает предпосылки к осуществлению полового процесса слияния гамет, который приводит к обновлению наследственного ядерного вещества у потомства, что позволяет последнему легче приспособиться к условиям существования среде обитания. Сперматогенез процесс формирования мужских половых клеток мужских гамет, сперматозоидов. В зоне размножения клетки митотически делятся и конечном итоге образуют сперматогонии Сперматогонии переходят зону роста, растут до определенного размера и переходят зону созревания. Овогенез реализуется женских половых железах яичниках В результате овогенеза из одной исходной клетки образуется одна женская гамета, обладающая гаплоидным набором хромосом и гаплоидным количеством ядерного вещества. Основными клетками яичников, участвующими овогенезе, являются оогонии клетки с диплоидным набором хромосом, которые дальнейшем способны образовывать ооциты Из оогониев образуются ооциты 1го порядка Эти ооциты имеют диплоидный набор хромосом и тетраплоидное количество ядерного вещества и способны к мейозу Ооциты 1го порядка представляют собой особое состояние клеток и отличаются от оогониев, так как последние способны к митозу, а первые к мейозу.

Ооциты 1го порядка вступают первое мейотическое деление, результате которого образуются две неравноценные клетки ооцит 2го порядка крупная клетка с гаплоидным набором хромосом, но диплоидным количеством ядерного вещества этой клетке сосредоточена практически вся масса исходной клетки ооцита 1го порядка и вторая клетка первое полярное тельце подобна ооциту 2го порядка, за исключением массы тела, которая очень мала по сравнению с массой ооцита 2го порядка. Далее следует второе мейотическое деление В его результате из ооцита 2го порядка образуется одна яйцеклетка и второе полярное тельце, а из первого полярного тельца образуется два вторых полярных тельца. Сперматогенез у растений происходит антеридиях и не сопровождается мейозом Овогенез у высших растений происходит архегониях кроме покрытосеменных растений Более подробно этот вопрос будет рассмотрен подразделе, посвященном развитию растений. Дом состоит из кирпичей, блоков или бревен Так и организм можно разделить на элементарные единицы клетки Все разнообразие живых существ состоит именно из них, отличие лежит лишь их количестве и видах Из них состоят мышцы, костная ткань, кожа, все внутренние органы настолько сильно они различаются своем назначении Но вне зависимости от того, какие функции выполняет та или иная клетка, все они устроены примерно одинаково Прежде всего, у любого кирпичика есть оболочка и цитоплазма с расположенными ней органоидами Некоторые клетки не имеют ядра, их называют прокариотическими, однако все более или менее развитые организмы состоят из эукариотических, имеющих ядро, котором хранится генетическая информация. Как уже было сказано, все живое питается, дышит, размножается и умирает Это утверждение справедливо как для цельных организмов, то есть людей, животных, растений и так и для клеток Это удивительно, но каждый кирпичик обладает своей собственной жизнью За счет своих органоидов он получает и перерабатывает питательные вещества, кислород, выводит все лишнее наружу Сама цитоплазма и эндоплазматическая сеть выполняют транспортную функцию, митохондрии отвечают том числе за дыхание, а также обеспечение энергией Комплекс Гольджи занимается накоплением и выводом продуктов жизнедеятельности клетки Остальные органоиды также участвуют сложных процессах И на определенном этапе своего жизненного цикла клетка начинает делиться, то есть происходит процесс размножения Его стоит рассмотреть более подробно.

Иногда прямое деление выделяют как разновидность митоза, однако некоторые ученые считают это отдельным механизмом Протекание этого процесса даже старых клетках происходит довольно редко Далее будут рассмотрены мейоз и его фазы, процесс митоза, а также сходства и различия этих способов По сравнению с простым делением они более сложны и совершенны Особенно это касается редукционного деления, так что характеристика фаз мейоза будет наиболее подробной. Значение этого вида деления велико этот процесс помогает расти и регенерировать тканям, за счет чего происходит развитие всего организма Кроме того, именно митоз лежит основе бесполого размножения И еще одна функция перемещение клеток и замена уже отживших Поэтому считать, что изза того, что стадии мейоза сложнее, то и его роль гораздо выше, неправильно Оба эти процесса выполняют разные функции и посвоему важны и незаменимы. Митоз состоит из нескольких фаз, различающихся по своим морфологическим особенностям Состояние, котором клетка находится, будучи готовой к непрямому делению, называют интерфазой, а непосредственно процесс разделяется еще на 5 стадий, которые необходимо рассмотреть подробнее. На первый взгляд кажется, что различия двух этих процессов очевидны, ведь это совершенно разные механизмы Однако при более глубоком анализе оказывается, что различия митоза и мейоза не так уж глобальны, конце концов они приводят к образованию новых клеток. В общем и целом сходства митоза и мейоза достаточно незначительны по сравнению с их отличиями друг от друга Перепутать эти процессы практически невозможно Поэтому сейчас даже несколько удивляет то, что редукционное деление раньше считалось разновидностью митоза. Как уже было упомянуто, после окончания процесса редукционного деления, вместо материнской клетки с диплоидным набором хромосом образуются четыре гаплоидных И если говорить про различия митоза и мейоза это самое значительное Восстановление необходимого количества, если речь идет о половых клетках, происходит после оплодотворения Таким образом, с каждым новым поколением не происходит удвоения количества хромосом.

Топ10 разорившихся звезд Оказывается, иногда даже самая громкая слава заканчивается провалом, как случае с этими знаменитостями. Мейоз представляет собой непрерывный процесс, состоящий из двух последовательных делений, называемых мейозом I и мейозом II В каждом делении различают профазу, метафазу, анафазу и телофазу В результате мейоза I число хромосом уменьшается вдвое редукционное деление при мейозе II гаплоидность клеток сохраняется эквационное деление Клетки, вступающие мейоз, содержат генетическую информацию. В профазе мейоза I происходит постепенная спирализация хроматина с образованием хромосом Гомологичные хромосомы сближаются, образуя общую структуру, состоящую из двух хромосом бивалент и четырех хроматид тетрада Соприкосновение двух гомологичных хромосом по всей длине называется конъюгацией Затем между гомологичными хромосомами появляются силы отталкивания, и хромосомы сначала разделяются области центромер, оставаясь соединенными области плеч, и образуют перекресты хиазмы Расхождение хроматид постепенно увеличивается, и перекресты смещаются к их концам В процессе конъюгации между некоторыми хроматидами гомологичных хромосом может происходить обмен участками кроссинговер, приводящий к перекомбинации генетического материала К концу профазы растворяются ядерная оболочка и ядрышки, формируется ахроматиновое веретено деления Содержание генетического материала остается прежним. Метафаза II унивалентные хромосомы состоящие из двух хроматид каждая располагаются на экваторе на равном расстоянии от полюсов ядра одной плоскости, образуя так называемую метафазную пластинку. Лептотена тонких нитей хромосомы состоят из двух хроматид, они слабо спирализованы, их число равно диплоидному. Процесс перемещения хиазм от центромеры к концам хромосом называется терминализацией хиазм. Вслед за интеркинезом наступает второе деление мейоза эквационное Оно проходит по типу митоза, только него вступает клетка не диплоидным 2п4с, а с гаплоидным п2с числом хромосом, состоящих из двух хроматид их удвоение произошло еще интерфазу перед мейозом 1 Эквационное деление состоит из тех же фаз, что и митоз рофаза II, метафаза II анафаза II хроматиды расходятся к полюсам, телофаза II каждом ядре гаплоидное число однонитевых хромосом В клетке происходит цитокинез, результате которого образуются четыре гаплоидные клетки. Центральным событием гаметогенеза является особая форма клеточного деления мейоз В отличие от широко распространенного митоза, сохраняющего клетках постоянное диплоидное число хромосом, мейоз приводит к образованию из диплоидных клеток гаплоидных гамет При последующем оплодотворении гаметы формируют организм нового поколения с диплоидным кариотипом пс пс 2 n 2 c В этом заключается важнейшее биологическое значение мейоза, который возник и закрепился процессе эволюции у всех видов, размножающихся половьм путем см разд. Отцовские хромосомы обозначены черным цветом, материнские неокрашснные На рисунке не изображена метафаза I, которой биваленты располагаются плоскости экватора веретена деления, и телофаза I, быстро переходящая профазу.

Процессы, происходящие профазе I мейоза и определяющие его результаты, обусловливают более продолжительное течение этой фазы деления по сравнению с митозом и дают возможность выделить несколько стадий ее пределах рис. Лептотена наиболее ранняя стадия профазы I мейоза, которой начинается спирализация хромосом, и они становятся видимыми микроскоп как длинные и тонкие нити Зиготена характеризуется началом конъюгации гомологичных хромосом, которые объединяются синаптонемальным комплексом бивалент рис 5 6 Пахитена стадия, которой на фоне продолжающейся спирализации хромосом и их укорочения, между гомологичными хромосомами осуществляется кроссинговер перекрест с обменом соответствующими участками Диплотена характеризуется возникновением сил отталкивания между гомологичными хромосомами, которые начинают отдаляться друг от друга первую очередь области центромер, но остаются связанными областях прошедшего кроссинговера хиазмах рис. Диакинез завершающая стадия профазы I мейоза, которой гомологичные хромосомы удерживаются вместе лишь отдельных точках хиазм Биваленты приобретают причудливую форму колец, крестов, восьмерок и рис. Расхождение гомологичных хромосом разные гаметы случае гетерозиготности приводит к образованию гамет, различающихся по аллелям отдельных генов см рис. Доказательства хромосомной локализации генов были получены Т Морганом 1910 и К Бриджесом 1916 при изучении наследования признаков, сцепленных с полом, у дрозофилы. Мейоз разновидность митоза, результате которого из диплоидных 2п соматических клеток половых же лез образуются гаплоидные гаметы 1 n При оплодотворении ядра гаметы сливаются, и восстанавливается диплоидный набор хромосом Таким образом, мейоз обеспечивает сохранение постоянного для каждого вида набора хромосом и количества. В метафазе мейоза I биваленты хромосом располагаются экваториальной плоскости клетки В этот момент спирализация их достигает максимума Содержание генетического материала не изменяется 2п2хр.

В анафазе мейоза I гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид, окончательно отходят друг от друга и расходятся к полюсам клетки Следовательно, из каждой пары гомологичных хромосом дочернюю клетку попадает только одна число хромосом уменьшается вдвое происходит редукция Содержание генетического материала становится 1n2хр у каждого полюса. Рис 1 Схема мейоза показана одна пара гомологичных хромосом Мейоз I 1, 2, 3 4 5 профаза 6 метафаза 7 анафаза 8 телофаза 9 интеркинез Мейоз II 10 метафаза II анафаза 12 дочерние клетки. Таким образом, результате мейоза из одной диплоидной материнской клетки образуются 4 клетки с гаплоидным набором хромосом Кроме того, профазе мейоза I происходит перекомбинация генетического материала кроссинговер, а анафазе I и II случайное отхождение хромосом и хроматид к одному или другому полюсу Эти процессы являются причиной комбинативной изменчивости. Источник Краснодембский Е Г Общая биология Пособие для старшеклассников и поступающих вузы. Постсинтетический период 2 n 4 c подготовка клетки к митозу, синтез и накопление белков и энергии для предстоящего деления, увеличение количества органоидов, удвоение центриолей. Митотический цикл, митоз 1 профаза 2 метафаза 3 анафаза 4 телофаза. Первое мейотическое деление мейоз 1 называется редукционным, поскольку именно во время этого деления происходит уменьшение числа хромосом вдвое из одной диплоидной клетки 2 n 4 c образуются две гаплоидные.

Метафаза 1 2 n 4 c выстраивание бивалентов экваториальной плоскости клетки, прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим к центромерам хромосом. Анафаза 1 2 n 4 c случайное независимое расхождение двухроматидных хромосом к противоположным полюсам клетки из каждой пары гомологичных хромосом одна хромосома отходит к одному полюсу, другая к другому, перекомбинация хромосом. Профаза 2 1 n 2 c демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления. Метафаза 2 1 n 2 c выстраивание двухроматидных хромосом экваториальной плоскости клетки метафазная пластинка, прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим к центромерам хромосом 2 блок овогенеза у человека. Телофаза 2 1 n 1 c каждой клетке деконденсация хромосом, образование вокруг каждой группы хромосом ядерных мембран, распад нитей веретена деления, появление ядрышка, деление цитоплазмы цитотомия с образованием итоге четырех гаплоидных клеток. Фазы называются также как и митозе, а перед началом мейоза клетка также проходит интерфазу. Анафаза I центромеры хромосом не делятся, фаза начинается с деления хиазм К полюсам клетки расходятся целые хромосомы, а не хроматиды В дочерние клетки попадает только по одной из пары гомологичных хромосом, идет их случайное перераспределение На каждом полюсе, оказывается, по набору хромосом 1п2с, а целом хромосомный набор анафазы I составляет. Телофаза I по полюсам клетки находится целые хромосомы, состоящие из 2х хроматид, но количество их стало 2 раза меньше У животных и некоторых растений хроматиды деспирализуются Вокруг них на каждом полюсе формируется ядерная мембрана Затем идет цитокинез Хромосомный набор образовавшихся после первого деления клеток составляет. Анафаза II центромеры делятся и нити веретена деления разводят хроматиды к разным полюсам Сестринские хроматиды называются дочерними хромосомами или материнские хроматиды это и будут дочерние хромосомы Хромосомный набор анафазы II составляет. Телофаза II хромосомы деспирализуются, растягиваются и после этого плохо различимы Образуются ядерные оболочки, ядрышки Телофаза II завершается цитокинезом Хромосомный набор после телофазы II составляет.

Таким образом, результате мейоза из одной диплоидной клетки образуются четыре клетки с гаплоидным набором хромосом. Гаметогенез это процесс образования половых клеток Протекает он половых железах гонадах яичниках у самок и семенниках у самцов Гаметогенез организме женской особи сводится к образованию женских половых клеток яйцеклеток и носит название овогенеза У особей мужского пола возникают мужские половые клетки сперматозоиды, процесс образования которых называется сперматогенезом. Зиготена или зигонема происходит конъюгация соединение гомологичных хромосом с образованием структур, состоящих из двух соединённых хромосом, называемых тетрадами или бивалентами и их дальнейшая компактизация. Пахитена или пахинема кроссинговер, обмен участками между гомологичными хромосомами гомологичные хромосомы остаются соединенными между собой. Анафаза I микротрубочки сокращаются, биваленты делятся и хромосомы расходятся к полюсам Важно отметить, что, изза конъюгации хромосом зиготене, к полюсам расходятся целые хромосомы, состоящие из двух хроматид каждая, а не отдельные хроматиды, как митозе. Клеточный цикл последовательность событий от деления клетки до деления. Митоз непрямое деление результате которого образуются два дочерних ядра с идентичным набором хромосом. Мейоз редукционное деление, результате которого из одной диплоидной клетки образуется 4 гаплоидным с различающимися комбинациями хромосом и генов. Период между митозами интерфаза делится на следующие промежутки Gap G0, G1, S, G2 Репликация. Анафаза центромеры разъединяются и хромосомы переносятся к полюсам клетки.

Зиготена стадия сливающихся нитей, конъюгация гомологичных хромосом, образование бивалентов. Диплотена стадия двойных нитей Начинается взаимное отталкивание гомологичных хромосом и появляются хиазмы Хромосомы могут деконденсироваться и приобретать вид ламповых щеток Идет транскрипция. С этим файлом связано 2 файл ов Среди них Histology_A_Text_and_Atlas_With_Correlated_Cell_and_Molecular_Bi Показать все связанные файлы. Первое мейотическое деление мейоз 1 называется редукционным поскольку именно во время этого деления происходит уменьшение числа хромосом вдвое из одной диплоидной клетки 2 n 4 c образуются две гаплоидные. Профаза 1 2n4c Самая продолжительная и сложная фаза мейоза Состоит из ряда последовательных стадий. Диакинез Хромосомы максимально укорачиваются и утолщаются за счет спирализации хроматид, ядерная оболочка почти полностью разрушена Происходит сползание хиазм к концам хроматид. Анафаза 1 2n4c случайное независимое расхождение двухроматидных хромосом к противоположным полюсам клетки из каждой пары гомологичных хромосом одна хромосома отходит к одному полюсу, другая к другому Происходит вторая рекомбинация генетического материала у каждого полюса оказывается гаплоидный набор двухроматидных хромосом, часть из них отцовские, часть материнские Многие хроматиды хромосомах после кроссинговера стали мозаичными одновременно несут некоторые гены отца и матери. Профаза 2 1n2c Короче профазы 1, хроматин конденсирован, нет конъюгации и кроссинговера, происходят процессы, обычные для профазы распад ядерных мембран на фрагменты, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления. Метафаза 2 1n2c Двухроматидные хромосомы выстраиваются экваториальной плоскости клетки, формируется метафазная пластинка.

Анафаза 2 2n2с Происходит деление двухроматидных хромосом на хроматиды и расхождение этих сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки при этом хроматиды становятся самостоятельными однохроматидными хромосомами, происходит третья рекомбинация генетического материала. Телофаза 2 1n1c каждой клетке Хромосомы деконденсируются, образуются ядерные оболочки, разрушаются нити веретена деления, появляются ядрышки, происходит деление цитоплазмы цитотомия с образованием итоге четырех гаплоидных клеток Биологическое значение мейоза Мейоз является центральным событием гаметогенеза у животных и спорогенеза у растений С его помощью поддерживается постоянство хромосомного набора после слияния гамет не происходит его удвоения Благодаря мейозу образуются генетически различные клетки, к процессе мейоза трижды происходит перекомбинация генетического материала за счет кроссинговера профаза 1, за счет случайного, независимого расхождения гомологичных хромосом анафаза 1 и за счет случайного расхождения хроматид анафаза 2 17 Виды взаимодействия аллельных генов Зависимость фенотипического эффекта от дозы гена Понятие о пенетрантности и экспрессивности генов. Характер наследования сцепленных с полом признаков ряду поколений зависит от того какой хромосоме находится соответствующий ген В связи с этим различают Хсцепленное и Yсцепленное голандрическое наследование. Хсцепленное наследование Ххромосома присутствует кариотипе каждой особи, поэтому признаки, определяемые генами этой хромосомы, формируются у представителей как женского, так и мужского пола Особи гомогаметного пола получают эти гены от обоих родителей и через свои гаметы передают их всем потомкам Представители гетерогаметного пола получают единственную Ххромосому от гомогаметного родителя и передают ее своему гомогаметному потомству. Так как у гомогаметного пола признак развивается результате взаимодействия аллельных генов, различают Хсцепленное доминантное и Хсцепленное рецессивное наследование Хсцепленный доминантный признак красный цвет глаз у дрозофилы передается самкой всему потомству Самец передает свой Хсцепленный доминантный признак лишь самкам следующего поколения Самки могут наследовать такой признак от обоих родителей, а самцы только от матери. I сочетание половых хромосом кариотипе представителей разного пола II гомогаметный пол образует один тип гамет, гетерогаметный два III представители гомогаметного пола получают хромосомы от обоих родителей представители гетерогаметного пола получают Ххромосому от гомогаметного родителя, а Yхромосому от гетерогаметного родителя это справедливо для генов, расположенных негомологичных локусах Х и Yхромосом зачернены отцовские хромосомы Хсцепленный рецессивный признак, белый цвет глаз у дрозофилы у самок проявляется только при получении ими соответствующего аллеля от обоих родителей X a X a У самцов X a Y он развивается при получении рецессивного аллеля от матери Рецессивные самки передают рецессивный аллель потомкам любого пола, а рецессивные самцы только дочерям см рис. При Хсцепленном наследовании, так же как и при аутосомном, возможен промежуточный характер проявления признака у гетерозигот Например, у кошек пигментация шерсти контролируется Хсцепленным геном разные аллели которого определяют черную X A и рыжую X A пигментацию Гетерозиготные самки X A X A имеют пеструю окраску шерсти Самцы же могут быть либо черными X A Y, либо рыжими X A Y 20 Закономерности независимого наследования двух и более признаков Виды взаимодействия неаллельных генов. Независимое наследование признаков Такой характер наследования признаков впервые был описан Г Менделем опытах на горохе, когда одновременно анализировалось наследование ряду поколений нескольких признаков, например цвета и формы горошин рис 6 11 Каждый из них отдельности подчинялся закону расщепления F 2 В то же время разные варианты этих признаков свободно комбинировались у потомков, встречаясь как сочетаниях, наблюдаемых у их родителей желтый цвет и гладкая форма или зеленый цвет и морщинистая форма, так и новых сочетаниях желтый цвет и морщинистая форма или зеленый цвет и гладкая форма На основании анализа полученных результатов Г Мендель сформулировал закон независимого наследования признаков, соответствии с которым Разные пары признаков, определяемые неаллельными генами, передаются потомкам независимо друг от друга и комбинируются у них во всех возможных сочетаниях. Открытие независимого характера наследования разных признаков у гороха дало возможность Г Менделю высказать предположение о дискретности наследственного материала, котором за каждый признак отвечает своя пара наследственных задатков, сохраняющих ряду поколений свою структуру и не смешивающихся друг с другом Современные представления о надмолекулярной организации наследственного материала хромосомах и закономерностях их передачи ряду поколений клеток и организмов объясняют независимый характер наследования признаков расположением соответствующих генов негомологичных хромосомах Рис 6 12 Анализирующее моногибридное скрещивание.

Наследование при комплементарном взаимодействии генов Если сложный признак формируется результате взаимодополняющего действия определенленных аллелей неаллельных генов, то, очевидно, он будет появляться лишь у тех организмов, которые имеют генотипе именно такую комбинацию аллелей. Например, присутствие генотипе доминантных аллелей обоих неаллельных генов обеспечивает развитие сложного признака, чего не происходит при отсутствии одного из них доминантном состоянии В этом случае при скрещивании двух дигетерозиготных организмов имеющих данный признак, лишь у определенной части потомства 9 16 будет формироваться такой признак, а у остальных 7 16 он не разовьется рис. При эпистазе один из генов В выражается фенотипически лишь при отсутствии генотипе определенного аллеля другого гена А В его присутствии действие гена В не проявляется В строгом смысле слова, этот вид взаимодействия неаллельных генов может быть рассмотрен как вариант взаимодополняющего действия определенных аллелей этих генов, когда один из них способен обеспечить развитие признака, но лишь присутствии определенного аллеля другого гена В этой ситуации фенотип организма зависит от конкретного сочетания аллелей неаллельных генов их генотипах и расщепление по фенотипу потомстве двух дигетерозигот по этим генам может быть различным. Рассмотренные выше расщепления по фенотипу потомстве от скрещивания гетерозиготных родителей или анализирующего скрещивания как при моногенном типе наследования признаков, так и случае взаимодействия неаллельных генов носят вероятностный характер Такие расщепления наблюдаются лишь том случае, если реализуются все возможные встречи разнообразных гамет при оплодотворении и все потомки оказываются жизнеспособными Выявление близких расщеплений вероятно при анализе большого количества потомков, когда случайные события не способны изменить характер расщепления Г Мендель, разработавший приемы гибридологического анализа, впервые применил статистический подход к оценке получаемых результатов Он анализировал большое число потомков поэтому расщепления по фенотипу, наблюдаемые им опытах, оказались близкими к расчетным, которые получаются при учете всех типов гамет, образуемых мейозе, и их встреч при оплодотворении Рис 6 19 Эпистатическое взаимодействие генов Доминантный эпистаз наследование масти у лошадей. Мужские и женские гаметы имеют разные истории и хотя последовательность событий одинаковая, синхронизация весьма различна Два последовательных мейотических деления называются мейозом I и мейозом II Мейоз I так же известен как редукционное деление, поскольку число хромосом уменьшается наполовину вследствие спаривания гомологов профазе и их расхождения разные клетки анафазе Х и Yхромосомы не являются гомологами строгом смысле, однако имеют гомологичные сегменты на концах коротких и длинных плеч, которыми они конъюгируют ходе мейоза. Поскольку рекомбинация предполагает физическое взаимодействие двух гомологичных хромосом соответствующей точке течение мейоза I, она также определяет правильность расхождения хромосом мейозе Нарушения процессе рекомбинации могут вызвать нерасхождение хромосом ходе мейоза I, самую частую причину хромосомных аномалий типа синдрома Дауна. В результате этого процесса каждая хроматида обычно содержит сегменты, производные от каждой родительской хромосомной пары на этом этапе, например, типичная хромосома 1 формируется из трехпяти сегментов, поочередно отцовского и материнского происхождения В процессе деления клетки может происходить много ошибок Некоторые заканчиваются остановкой мейоза и гибелью клетки, другие ведут к неправильному расхождению хромосом анафазе Например, оба гомолога хромосомной пары могут переместиться к одному и тому же, а не противоположным полюсам анафазе мейоза I Этот патологический процесс называется нерасхождением Телофаза I мейоза В телофазе гаплоидные комплекты хромосом группируются противоположных полюсах клетки.

Подобно тому, как каждая родительская хромосома паре произвольно и независимо переходит к дочерним клеткам мейозе I, ходе мейоза также произвольно распределяются отцовские и материнские аллели каждого гена Тем не менее от того, первом или втором делении мейоза произошло разделение аллелей, зависит, участвовали ли они процессе кроссинговера ходе первого мейотического деления. Биология Митоз Характеристика основных этапов Нетипичные формы Мейоз стадии и значение Мейоз это вид деления клеток, при котором происходит уменьшение числа хромосом вдвое и перех Митоз Характеристика основных этапов. Криминалистика Понятие, значение и виды допроса Допрос условно можно разделить на следующие стадии подготовительную, свободный рассказ, ответы на Понятие, значение и виды допроса Цель допроса получение полной и правдивой информации об обстоятельствах, имеющих значение для уголовного дела. Биология Жизненный цикл клетки Понятие, значение и фазы Процесс деления включает себя несколько последовательных фаз и представляет собой цикл Его продолжительность различна и составляет у большинства клеток от 10 до 50 Основные стадии митоза. Вовторых, профазе и анафазе первого деления мейоза заложены механизмы генотипической комбинативной изменчивости что делает гаметы генотипически отличными от клетокпредшественниц половых клеток, а также целом от соматических клеток обоих родителей. Бесполое размножение осуществляется при участии лишь одной родительской особи и происходит без образования гамет Дочернее поколение у одних видов возникает из одной или группы клеток материнского организма, у других видов специализированных органах. Деление способ бесполого размножения, характерный для одноклеточных организмов, при котором материнская особь делится на две или большее количество дочерних клеток Можно выделить а простое бинарное деление прокариоты, митотическое бинарное деление простейшие, одноклеточные водоросли, множественное деление, или шизогонию малярийный плазмодий, трипаносомы Во время деления парамеции микронуклеус делится митозом, макронуклеус амитозом Во время шизогонии сперва многократно митозом делится ядро, затем каждое из дочерних ядер окружается цитоплазмой, и формируются несколько самостоятельных организмов. Фрагментация способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов частей, на которые распадается материнская особь кольчатые черви, морские звезды, спирогира, элодея В основе фрагментации лежит способность организмов к регенерации. Вегетативное размножение способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются или из частей вегетативного тела материнской особи, или из особых структур корневище, клубень и др, специально предназначенных для этой формы размножения Вегетативное размножение характерно для многих групп растений, используется садоводстве, огородничестве, селекции растений искусственное вегетативное размножение.

Спорообразование размножение посредством спор Споры специализированные клетки, у большинства видов образуются особых органах спорангиях У высших растений образованию спор предшествует мейоз. Клонирование комплекс методов, используемых человеком для получения генетически идентичных копий клеток или особей Клон совокупность клеток или особей, произошедших от общего предка путем бесполого размножения В основе получения клона лежит митоз у бактерий простое деление. В зависимости от особенностей строения гамет, можно выделить следующие формы полового размножения. В профазе спиралируются и вследствие этого утолща ются хромосомы состоящие из двух сестринских хроматид, удерживаемых вместе центромерой К концу профазы ядерная мембрана и ядрышки исчезают и хромосомы рас средоточиваются по всей клетке, центриоли отходят к полюсам и образуют веретено деления В метафазе проис ходит дальнейшая спирализация хромосом В эту фазу они наиболее хорошо видны Их центромеры располагаются по экватору К ним прикрепляются нити веретена деления. Набор хромосом 2n Наблюдаются те же процессы, что и митозе, но более продолжительна, особенно при обра зовании яйцеклеток. Более длительна В начале фазы те же процессы, что и митозе Кроме того, происходит конъюгация хромосом, при которой гомологичные хромосомы сближаются по всей длине и скру чиваются При этом может происходить обмен генетической информацией перекрест хромосом кроссинговер Затем хромосомы расходятся. Делится цитоплазма, образуются две дочерние клетки, каждая с диплоидным набором хромосом Исчезает веретено деления, формируются ядрышки. Метафаза 1 2 n 4 c происходит выстраивание бивалентов экваториальной плоскости клетки, прикрепление микротрубочек веретена деления одним концом к центриолям, другим к центромерам хромосом, а не к центромерам хроматид, как это было при митозе. Метафаза 2 1 n 2 c Двухроматидные хромосомы выстраиваются экваториальной плоскости клетки, формируется метафазная пластинка.

Создаются предпосылки для третьей рекомбинации генетического материала многие хроматиды мозаичные и от их расположения на экваторе зависит, к какому полюсу они дальнейшем отойдут К центромерам хроматид прикрепляются нити веретена деления. Анафаза 2 2 n 2с Происходит деление двухроматидных хромосом на хроматиды и расхождение этих сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки при этом хроматиды становятся самостоятельными однохроматидными хромосомами, происходит третья рекомбинация генетического материала. Телофаза 2 1 n 1 c каждой клетке Хромосомы деконденсируются, образуются ядерные оболочки, разрушаются нити веретена деления, появляются ядрышки, происходит деление цитоплазмы цитотомия с образованием итоге четырех гаплоидных клеток. Биологическое значение мейоза Мейоз является центральным событием гаметогенеза у животных и спорогенеза у растений С его помощью поддерживается постоянство хромосомного набора после слияния гамет не происходит его удвоения Благодаря мейозу образуются генетически различные клетки, к процессе мейоза трижды происходит перекомбинация генетического материала за счет кроссинговера профаза 1, за счет случайного, независимого расхождения гомологичных хромосом анафаза 1 и за счет случайного расхождения хроматид анафаза. Сперматогенез Во время периода полового созревания диплоидные клетки семенных канальцах семенников делятся митотически, результате чего образуется множество более мелких клеток, называемых сперматогониями Часть образовавшихся клеток может подвергаться повторным митотическим делениям, результате чего образуются такие же клетки сперматогонии Другая часть прекращает делиться и увеличивается размерах, вступая следующую фазу сперматогенеза фазу роста. Сперматоциты 1го порядка 2 n 4с вступают первое редукционное деление мейоза, после которого образуются сперматоциты 2го порядка n 2 c Сперматоциты 2го порядка вступают во второе эквационное деление мейоза и образуются округлые сперматиды nc Из одного сперматоцита 1го порядка возникают четыре гаплоидные сперматиды Фаза формирования характеризуется тем, что первично шаровидные сперматиды подвергаются ряду сложных преобразований, результате которых образуются сперматозоиды.

Строение яйцеклеток Форма яйцеклеток обычно округлая Размеры яйцеклеток колеблются широких пределах от нескольких десятков микрометров до нескольких сантиметров яйцеклетка человека около 120 мкм К особенностям строения яйцеклеток относятся наличие оболочек, располагающихся поверх плазматической мембраны и наличие цитоплазме более. Вторичные и третичные оболочки, как правило, образуются у яйцеклеток животных, зародыши которых развиваются во внешней среде Поскольку у млекопитающих наблюдается внутриутробное развитие, их яйцеклетки имеют только первичную, блестящую оболочку, поверх которой располагается лучистый венец слой фолликулярных клеток, доставляющих к яйцеклетке питательные вещества. В зависимости от количества содержащегося желтка различают следующие типы яйцеклеток алецитальные не содержат желтка или имеют незначительное количество желточных включений млекопитающие, плоские черви изолецитальные с равномерно распределенным желтком ланцетник, морской еж умеренно телолецитальные с неравномерно распределенным желтком рыбы, земноводные резко телолецитальные желток занимает большую часть, и лишь небольшой участок цитоплазмы на анимальном полюсе свободен от него птицы. Партеногенетически могут размножаться и личинки некоторых животных, такой партеногенез называется педогенезом Например, у сосальщиков наблюдается партеногенетическое размножение на стадии личинок. Тема лекции деление клетки митоз, мейоз и их отличиях и индивидуальное развитие образовании гамет и оплодотворения и краткий обзор эмбрионального развития.

Клетка является единицей всего живого она обладает способностью размножаться, видоизменяться и реагировать на поступающие извне сигналы В 1838 1839. Основной целью курса является приобретение студентами общетеоретических знаний области общей биологии, паразитологии, классической, молекулярной и медицинской генетики, необходимых для формирования естественнонаучного мировоззрения. Лекционный курс разработан соответствии с Государственным образовательным стандартом и учебной программой курса Биология размножения и развития для студентов, обучающихся по специальности 012100 Генетика. Вопрос 38 Мейоз Характеристика стадий мейоза Понятие конъюгации и кроссинговера. Мейоз Половое размножение животных, растений и грибов связано с формированием специализированных половых клеток Особый тип деления клеток, результате которого образуются половые клетки, называют мейозом В отличие от митоза, при котором сохраняется число хромосом, получаемых дочерними клетками, при мейозе число хромосом дочерних клетках уменьшается вдвое. Мейоз і його фази Характеристика фаз мейозу Розмноження організмів Подібності мітозу і мейозу. Як вже було сказано, все живе харчується, дихає, розмножується і вмирає Це твердження справедливо як для цілісних організмів, тобто людей, тварин, рослин і Д Так і для клітин Це дивно, але кожен цеглинка володіє своїм власним життям За рахунок своїх органоїдів він отримує і переробляє поживні речовини, кисень, виводить все зайве назовні Сама цитоплазма і ендоплазматична мережа виконують транспортну функцію, мітохондрії відповідають тому числі за дихання, а також забезпечення енергією Комплекс Гольджі займається нагромадженням і виведенням продуктів життєдіяльності клітини Решта органели також беруть участь у складних процесах І на певному етапі свого життєвого циклу клітина починає ділитися, тобто відбувається процес розмноження Його варто розглянути більш докладно. Розмноження одна зі стадій розвитку живого організму Те відноситься і до клітин На певному етапі життєвого циклу вони входять у стан, коли стають готові до розмноження Прокариотические клітини просто діляться надвоє, подовжуючись, а потім утворюючи перегородку Цей процес простий і практично повністю вивчений на прикладі паличковидних бактерій.

Тривалість існування клітин розрізняється Деякі живуть пару днів, а якісь можна віднести до довгожителів, оскільки їх повна зміна відбувається дуже рідко І практично всі ці клітини розмножуються за допомогою мітозу У більшості них між періодами поділу проходить середньому 1024 години Сам мітоз займає невеликий період часу у тварин приблизно 0, 51 годину, а у рослин близько 23 Цей механізм забезпечує зростання клітинної популяції і відтворення ідентичних за своєму генетичному наповненню одиниць Так дотримується спадкоємність поколінь на елементарному рівні При цьому число хромосом залишається незмінним Саме цей механізм є найбільш поширеним варіантом репродукції еукаріотичних клітин. Мітоз складається декількох фаз, що розрізняються за своїми морфологічними особливостями Стан, у якому клітина знаходиться, будучи готовою до непрямого поділу, називають інтерфазою, а безпосередньо процес розділяється ще на 5 стадій, які необхідно розглянути докладніше. У загальному і цілому подібності мітозу і мейозу досить незначні порівнянні їх відмінностями один від одного Переплутати ці процеси практично неможливо Тому зараз навіть трохи дивує те, що редукційний розподіл раніше вважалося різновидом мітозу. До речі, стерильність деяких гібридів у тваринному світі теж проблема редукційного поділу Справа тому, що хромосоми батьків, що належать до різних видів, не можуть вступити кон югацію, а значить, процес утворення повноцінних життєздатних статевих клітин неможливий Таким чином, саме мейоз лежить основі еволюційного розвитку тварин, рослин та інших організмів. В телофазе II вокруг ядер, содержащих одинарный гаплоидный набор хромосом, образуется ядерная мембрана и происходит разделение цитоплазмы Редукционный процесс образования половых клеток, содержащих гаплоидный набор хромосом, завершается Таким образом, процессе мейоза удвоение хромосом происходит только однажды перед первым делением клетки. При митозе, как отмечалось ранее, из каждой родительской клетки образуются две идентичные дочерние клетки с неизменным набором хромосом 2n, а при мейозе четыре клетки с вдвое уменьшенным набором хромосом 1n и новым сочетанием генов каждой из них Деление клеток эукариот может осуществляться путем митоза и мейоза Эти процессы имеют много общего, но есть и существенные различия Сравнение двух типов деления клетки подводит к выводу о том, что митоз более древний способ, и процессе эволюции он, видимо, предшествовал мейозу. Диакинез гомологичные хромосомы расходятся, но остаются связа ны области узелков Хиазмы удерживают друг около друга гомологич ные хромосомы до анафазы 1 мейоза Хромосомы сильно утолщаются и укорачиваются, растворяется ядерная оболочка, исчезает ядрышко, образу ется веретено деления. Особенностью мейоза овогенезе является наличие специальной ста дии диктиотены между диплотеной и диакинезом, длится от 12 до 50 лет, отсутствующей сперматогенезе Хромосомы образуют боковые пет ли или ламповые щетки, прекращают какиелибо структурные измене ния на многие годы.

Зиготена характеризуется началом конъюгации гомологичных хромосом, которые объединяются синаптонемальным комплексом бивалент. Пахитена стадия, которой на фоне продолжающейся спирализации хромосом и их укорочения, между гомологичными хромосомами осуществляется кроссинговер перекрест с обменом соответствующими участками. Особенностью мейоза овогенезе является наличие специальной стадии диктиотены отсутствующей сперматогенезе На этой стадии, достигаемой у человека еще эмбриогенезе, хромосомы, приняв особую морфологическую форму ламповых щеток, прекращают какиелибо дальнейшие структурные изменения на многие годы. Формула генетического материала образующихся дочерних клеток соответствует. Профаза II происходит конденсация хромосом, клеточный центр делится и продукты его деления расходятся к полюсам ядра, разрушается ядерная оболочка, образуется веретено деления, перпендикулярное первому веретену Метафаза II унивалентные хромосомы состоящие из двух хроматид каждая располагаются на экваторе на равном расстоянии от полюсов ядра одной плоскости, образуя так называемую метафазную пластинку Анафаза II униваленты делятся и хроматиды расходятся к полюсам Телофаза II хромосомы деспирализуются и появляется ядерная оболочка.

В результате из одной диплоидной клетки образуется четыре гаплоидных клетки В тех случаях, когда мейоз сопряжён с гаметогенезом например, у многоклеточных животных, при развитии яйцеклеток первое и второе деления мейоза резко неравномерны В результате формируется одна гаплоидная яйцеклетка и три так называемых редукционных тельца абортивные дериваты первого и второго делений. Прогенез образование и формирование родительских половых клеток, которые сформируют зиготу. В период созревания один ооцит 1 раз месяц 2829 дней окулирует и попадает маточные трубы. Образование сперматозоидов происходит мужских половых железах семенниках с начала полового созревания под влиянием гормонов гипофиза. Метофаза1 формирование веретена деления, биваленты располагаются на экваторе клетки. Второе деление мейоза эквационное проходит как митоз, результате получаются клетки с гаплоидным набором хромосом. Прогенез Гаметогенез, его основные этапы Особенности и ово и сперматогенеза. В результате делений на стадии созревания каждый сперматоцит I порядка дает четыре сперматиды, тогда как каждый овоцит I порядка одну полноценную яйцеклетку и редукционные тельца, которые размножении не участвуют Благодаря этому женской гамете концентрируется максимальное количество питательного материала желтка. Сумеет ли султан справиться с такой большой ответственностью и противостоять интригам и лжи Вы можете смотреть онла.

В анафазе мейоза I гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид, окончательно отходят друг от друга и расходятся к полюсам клетки Следовательно, из каждой пары гомологичных хромосом дочернюю клетку попадает только одна число хромосом уменьшается вдвое происходит редукция Содержание генетического материала становится 1n2хр у каждого полюса. Атак же, биологическое значение мейоза заключается том, что уменьшение числа хромосом необходимо при образовании половых клеток, поскольку при оплодотворении ядра гамет сливаются Если бы указанной редукции не происходило, то зиготе следовательно, и во всех клетках дочернего организма хромосом становилось бы вдвое больше Однако это противоречит правилу постоянства числа хромосом Благодаря мейозу половые клетки гаплоидны, а при оплодотворении зиготе восстанавливается диплоидный набор хромосом рис. Половое размножение осуществляется при участии двух родительских особей мужской и женской, у которых особых органах образуются специализированные клетки гаметы Процесс формирования гамет называется гаметогенезом, основным этапом гаметогенеза является мейоз Дочернее поколение развивается из зиготы клетки, образовавшейся результате слияния мужской и женской гамет Процесс слияния мужской и женской гамет называется оплодотворением Обязательным следствием полового размножения является перекомбинация генетического материала у дочернего поколения.

 

© Copyright 2017-2018 - academy-schools-7.ru