Същност, механизъм и биологично значение на мейозата. Репродуктивна функция и биологично значение на мейозата

По време на половото размножаване дъщерен организъм възниква в резултат на сливането на две полови клетки ( гамети) и последващо развитие от оплодена яйцеклетка - зиготи.

Репродуктивните клетки на родителите имат хаплоиден набор ( н) хромозоми, а в зигота, когато два такива набора се комбинират, броят на хромозомите става диплоиден (2 н): всяка двойка хомоложни хромозоми съдържа една бащина и една майчина хромозома.

Хаплоидните клетки се образуват от диплоидните в резултат на специално клетъчно делене - мейоза.

мейоза - вид митоза, в резултат на която от диплоидни (2р) соматични клетки същобразуват се хаплоидни гамети (1н). По време на оплождането ядрата на гаметите се сливат и диплоидният набор от хромозоми се възстановява. По този начин мейозата гарантира, че наборът от хромозоми и количеството ДНК остават постоянни за всеки вид.

Мейозата е непрекъснат процес, състоящ се от две последователни деления, наречени мейоза I и мейоза II. Във всяко разделение се разграничават профаза, метафаза, анафаза и телофаза. В резултат на мейоза I броят на хромозомите се намалява наполовина ( редукционно деление):По време на мейоза II клетъчната хаплоидност се запазва (уравнено деление).Клетките, навлизащи в мейоза, съдържат 2n2xp генетична информация (фиг. 1).

В профазата на мейоза I настъпва постепенна спирализация на хроматина, за да се образуват хромозоми. Хомоложните хромозоми се събират, за да образуват обща структура, състояща се от две хромозоми (бивалентни) и четири хроматиди (тетради). Контактът на две хомоложни хромозоми по цялата дължина се нарича конюгация. Тогава се появяват сили на отблъскване между хомоложни хромозоми и хромозомите първо се разделят в центромерите, остават свързани в рамената и образуват пресечки (хиазми). Дивергенцията на хроматидите постепенно се увеличава и кръстът се придвижва към краищата им. По време на процеса на конюгация може да настъпи обмен на участъци между някои хроматиди на хомоложни хромозоми - кръстосване, което води до рекомбинация на генетичен материал. До края на профазата ядрената обвивка и нуклеолите се разтварят и се образува ахроматично вретено. Съдържанието на генетичен материал остава същото (2n2хр).

В метафазаПри мейоза I двувалентните хромозоми са разположени в екваториалната равнина на клетката. В този момент тяхната спирализация достига своя максимум. Съдържанието на генетичния материал не се променя (2n2xr).

В анафазаХомоложните хромозоми на мейоза I, състоящи се от две хроматиди, най-накрая се отдалечават една от друга и се отклоняват към полюсите на клетката. Следователно от всяка двойка хомоложни хромозоми само една попада в дъщерната клетка - броят на хромозомите се намалява наполовина (настъпва редукция). Съдържанието на генетичен материал става 1n2xp на всеки полюс.

В телофазаОбразуват се ядра и цитоплазмата се разделя – образуват се две дъщерни клетки. Дъщерните клетки съдържат хаплоиден набор от хромозоми, всяка хромозома съдържа две хроматиди (1n2хр).

Интеркинеза- кратък интервал между първото и второто мейотично делене. По това време репликацията на ДНК не се извършва и двете дъщерни клетки бързо навлизат в мейоза II, която протича като митоза.

Ориз. 1. Диаграма на мейозата (показана е една двойка хомоложни хромозоми). Мейоза I: 1, 2, 3. 4. 5 - профаза; 6 - метафаза; 7 - анафаза; 8 - телофаза; 9 - интеркинеза. Мейоза II; 10 - метафаза; II - анафаза; 12 - дъщерни клетки.

В профазаПри мейоза II протичат същите процеси, както при профазата на митозата. В метафазата хромозомите са разположени в екваториалната равнина. Няма промени в съдържанието на генетичен материал (1n2хр). В анафазата на мейоза II, хроматидите на всяка хромозома се преместват към противоположните полюси на клетката и съдържанието на генетичен материал на всеки полюс става lnlxp. В телофазата се образуват 4 хаплоидни клетки (lnlxp).

Така в резултат на мейозата от една диплоидна майчина клетка се образуват 4 клетки с хаплоиден набор от хромозоми. В допълнение, в профаза на мейоза I се получава рекомбинация на генетичен материал (кросингоувър), а в анафаза I и II хромозомите и хроматидите произволно се преместват към единия или другия полюс. Тези процеси са причина за комбинативната изменчивост.

Биологично значение на мейозата:

1) е основният етап на гаметогенезата;

2) осигурява предаването на генетична информация от организъм на организъм по време на половото размножаване;

3) дъщерните клетки не са генетично идентични на майката и помежду си.

Също така, биологичното значение на мейозата се крие във факта, че е необходимо намаляване на броя на хромозомите по време на образуването на зародишни клетки, тъй като по време на оплождането ядрата на гаметите се сливат. Ако това намаление не се случи, тогава в зиготата (и следователно във всички клетки на дъщерния организъм) ще има два пъти повече хромозоми. Това обаче противоречи на правилото за постоянен брой хромозоми. Благодарение на мейозата половите клетки са хаплоидни и при оплождане диплоидният набор от хромозоми се възстановява в зиготата (фиг. 2 и 3).

Ориз. 2. Схема на гаметогенезата: ? - сперматогенеза; ? - овогенеза

Ориз. 3.Диаграма, илюстрираща механизма на поддържане на диплоидния набор от хромозоми по време на сексуално размножаване

Мейоза- Това е специален метод на делене на клетките, в резултат на който броят на хромозомите намалява наполовина. За първи път е описан от W. Flemming през 1882 г. при животни и от E. Sgrasburger през 1888 г. при растения. С помощта на мейозата се образуват спори и зародишни клетки - гамети. В резултат на намаляването на хромозомния набор всяка хаплоидна спора и гамета получава по една хромозома от всяка двойка хромозоми, присъстващи в дадена диплоидна клетка. По време на по-нататъшния процес на оплождане (сливане на гамети) организмът на новото поколение отново ще получи диплоиден набор от хромозоми, т.е. Кариотипът на организмите от даден вид остава постоянен през поколенията. По този начин най-важното значение на мейозата е да осигури постоянството на кариотипа в редица поколения организми от даден вид по време на сексуално размножаване.

Мейозата включва две деления, които бързо следват едно след друго. Преди началото на мейозата всяка хромозома се репликира (удвоява се в S периода на интерфазата). За известно време двете му получени копия остават свързани помежду си чрез центромера. Следователно всяко ядро, в което започва мейозата, съдържа еквивалента на четири комплекта хомоложни хромозоми (4с).

Второто разделение на мейозата следва почти веднага след първото и в интервала между тях не се извършва синтез на ДНК (т.е. всъщност няма интерфаза между първото и второто разделение).

Първото мейотично (редукционно) делене води до образуването на хаплоидни клетки (n) от диплоидни клетки (2n). Започва с профазааз, в който, както при митозата, се извършва опаковането на наследствения материал (спирализация на хромозомите). В същото време хомоложните (сдвоени) хромозоми се събират с техните идентични участъци - спрежение(събитие, което не се наблюдава при митоза). В резултат на конюгацията се образуват хромозомни двойки - двувалентни. Всяка хромозома, влизаща в мейозата, както е отбелязано по-горе, има двойно съдържание на наследствен материал и се състои от две хроматиди, така че бивалентът се състои от 4 нишки. Когато хромозомите са в конюгирано състояние, тяхната по-нататъшна спирализация продължава. В този случай отделните хроматиди на хомоложни хромозоми се преплитат и кръстосват. Впоследствие хомоложните хромозоми донякъде се отблъскват една от друга. В резултат на това на местата, където хроматидите са преплетени, могат да възникнат хроматидни прекъсвания и в резултат на това в процеса на повторно обединяване на хроматидни прекъсвания хомоложните хромозоми обменят съответните участъци. В резултат на това хромозомата, която е дошла в даден организъм от бащата, включва част от майчината хромозома и обратно. Кръстосването на хомоложни хромозоми, придружено от обмен на съответни участъци между техните хроматиди, се нарича пресичане. След кросингоувъра вече променените хромозоми впоследствие се разминават, тоест с различна комбинация от гени. Тъй като е естествен процес, кръстосването всеки път води до обмен на участъци с различни размери и по този начин осигурява ефективната рекомбинация на хромозомния материал в гаметите.

Биологично значение на кросинговъраизключително високо, тъй като генетичната рекомбинация позволява създаването на нови, несъществуващи досега комбинации от гени и увеличава оцеляването на организмите в процеса на еволюция.

IN метафазаазФормирането на вретеното на делене е завършено. Неговите нишки са прикрепени към кинетохорите на хромозомите, обединени в бивалентни. В резултат на това нишките, свързани с кинетохорите на хомоложните хромозоми, установяват бивалентите в екваториалната равнина на вретеното.

IN анафаза Iхомоложните хромозоми се отделят една от друга и се придвижват към полюсите на клетката. В този случай хаплоиден набор от хромозоми отива към всеки полюс (всяка хромозома се състои от две хроматиди).

IN телофаза IВ полюсите на вретеното се сглобява единичен хаплоиден набор от хромозоми, в който всеки тип хромозома вече не е представен от двойка, а от една хромозома, състояща се от две хроматиди. В краткотрайната телофаза I ядрената обвивка се възстановява, след което майчината клетка се разделя на две дъщерни клетки.

По този начин образуването на биваленти по време на конюгацията на хомоложни хромозоми в профаза I на мейозата създава условия за последващо намаляване на броя на хромозомите. Образуването на хаплоиден набор в гамети се осигурява от дивергенцията в анафаза I не на хроматиди, както при митоза, а на хомоложни хромозоми, които преди това са били обединени в бивалентни.

След Телофаза Iделенето е последвано от кратка интерфаза, в която ДНК не се синтезира и клетките преминават към следващо делене, което е подобно на нормалната митоза. ПрофазаIIкраткотраен. Ядрото и ядрената мембрана се разрушават, а хромозомите се скъсяват и удебеляват. Центриолите, ако има такива, се преместват към противоположните полюси на клетката и се появяват вретеновидни нишки. IN метафаза IIхромозомите се подреждат в екваториалната равнина. IN анафаза IIВ резултат на движението на нишките на вретеното хромозомите се разделят на хроматиди, тъй като връзките им в центромерната област се разрушават. Всеки хроматид става независима хромозома. С помощта на нишки на вретено хромозомите се разтягат към полюсите на клетката. Телофаза IIхарактеризиращ се с изчезването на вретеновидни нишки, отделяне на ядра и цитокинеза, завършваща с образуването на четири хаплоидни клетки от две хаплоидни клетки. Като цяло, след мейоза (I и II), една диплоидна клетка произвежда 4 клетки с хаплоиден набор от хромозоми.

Редукционното делене по същество е механизъм, който предотвратява непрекъснатото увеличаване на броя на хромозомите по време на сливането на гамети; без него, по време на сексуално размножаване, броят на хромозомите би се удвоил във всяко ново поколение. С други думи, Благодарение на мейозата се поддържа определен и постоянен брой хромозомивъв всички поколения на всякакви видове растения, животни и гъби. Друго важно значение на мейозата е да осигури изключително разнообразие в генетичния състав на гаметите, както в резултат на кръстосване, така и в резултат на различни комбинации от бащини и майчини хромозоми по време на тяхната независима дивергенция в анафаза I на мейозата, което осигурява появата на разнообразно и различно по качество потомство при половото размножаване на организмите.

Мейозата е специален метод на клетъчно делене, който води до намаляване (намаляване) на броя на хромозомите наполовина. .С помощта на мейозата се образуват спори и зародишни клетки – гамети. В резултат на намаляването на хромозомния набор всяка хаплоидна спора и гамета получава по една хромозома от всяка двойка хромозоми, присъстващи в дадена диплоидна клетка. По време на по-нататъшния процес на оплождане (сливане на гамети) организмът на новото поколение отново ще получи диплоиден набор от хромозоми, т.е. Кариотипът на организмите от даден вид остава постоянен през поколенията. По този начин най-важното значение на мейозата е да осигури постоянството на кариотипа в редица поколения организми от даден вид по време на сексуално размножаване.

В профаза на мейоза I нуклеолите се разтварят, ядрената обвивка се разпада и започва образуването на вретеното. Хроматинът спирализира, за да образува бихроматидни хромозоми (в диплоидна клетка - комплект 2n4c). Хомоложните хромозоми се събират по двойки, този процес се нарича хромозомна конюгация. По време на конюгацията хроматидите на хомоложните хромозоми се пресичат на някои места. Между някои хроматиди на хомоложни хромозоми може да възникне обмен на съответни участъци - кръстосване.

В метафаза I двойки хомоложни хромозоми са разположени в екваториалната равнина на клетката. В този момент хромозомната спирализация достига своя максимум.

В анафаза I хомоложните хромозоми (а не сестринските хроматиди, както при митозата) се отдалечават една от друга и се разтягат от вретеновидни нишки към противоположните полюси на клетката. Следователно, от всяка двойка хомоложни хромозоми само една ще се окаже в дъщерната клетка. По този начин, в края на анафаза I, наборът от хромозоми и хроматиди на всеки полюс на делящата се клетка е \ti2c - той вече е наполовина, но хромозомите все още остават бихроматидни.

В телофаза I вретеното се разрушава, образуват се две ядра и цитоплазмата се разделя. Образуват се две дъщерни клетки, съдържащи хаплоиден набор от хромозоми, като всяка хромозома се състои от две хроматиди (\n2c).

Интервалът между мейоза I и мейоза II е много кратък. Интерфаза II практически липсва. По това време репликацията на ДНК не се извършва и двете дъщерни клетки бързо навлизат във второто мейотично делене, което се случва като митоза.

В профаза II протичат същите процеси като в профазата на митозата: образуват се хромозоми, те са произволно разположени в цитоплазмата на клетката. Започва да се оформя вретеното.

В метафаза II хромозомите са разположени в екваториалната равнина.

В анафаза II сестринските хроматиди на всяка хромозома се разделят и се преместват към противоположните полюси на клетката. В края на анафаза II наборът от хромозоми и хроматиди на всеки полюс е \ti\c.

В телофаза II се образуват четири хаплоидни клетки, като всяка хромозома се състои от един хроматид (lnlc).

По този начин мейозата се състои от две последователни деления на ядрото и цитоплазмата, преди които репликацията се извършва само веднъж. Енергията и веществата, необходими за двете разделения на мейозата, се натрупват по време на интерфаза I.

В профаза на мейоза I се получава кросинговър, което води до рекомбинация на наследствения материал. В анафаза I хомоложните хромозоми произволно се разпръскват към различни полюси на клетката; в анафаза II същото се случва със сестринските хроматиди. Всички тези процеси определят комбинираната изменчивост на живите организми, за която ще стане дума по-късно.

Биологично значение на мейозата. При животните и хората мейозата води до образуването на хаплоидни зародишни клетки - гамети. По време на последващия процес на оплождане (сливане на гамети) организмът от ново поколение получава диплоиден набор от хромозоми, което означава, че запазва кариотипа, присъщ на този тип организъм. Следователно мейозата предотвратява увеличаването на броя на хромозомите по време на сексуално размножаване. Без такъв механизъм на разделяне хромозомните набори биха се удвоили с всяко следващо поколение.

При растенията, гъбите и някои протисти спорите се образуват чрез мейоза. Процесите, протичащи по време на мейозата, служат като основа за комбинираната променливост на организмите.

Благодарение на мейозата се поддържа определен и постоянен брой хромозоми във всички поколения на всеки вид растения, животни и гъби. Друго важно значение на мейозата е да осигури изключително разнообразие в генетичния състав на гаметите, както в резултат на кръстосване, така и в резултат на различни комбинации от бащини и майчини хромозоми по време на тяхната независима дивергенция в анафаза I на мейозата, което осигурява появата на разнообразно и различно по качество потомство при половото размножаване на организмите.

Същността на мейозата е, че всяка полова клетка получава един хаплоиден набор от хромозоми. Въпреки това, мейозата е етап, по време на който се създават нови комбинации от гени чрез комбиниране на различни майчини и бащини хромозоми. Рекомбинацията на наследствените наклонности възниква и в резултат на обмена на участъци между хомоложни хромозоми, който се случва в мейозата. Мейозата включва две последователни деления, следващи едно след друго почти без прекъсване. Както при митозата, всяко мейотично деление има четири етапа: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. Второто мейотично делене - същността на периода на съзряване е, че в зародишните клетки чрез двойно мейотично делене броят на хромозомите се намалява наполовина, а количеството на ДНК се намалява четирикратно. Биологичният смисъл на второто мейотично делене е, че количеството ДНК се привежда в съответствие с хромозомния набор. При мъжете всичките четири хаплоидни клетки, образувани в резултат на мейоза, впоследствие се трансформират в гамети - сперма. При женските, поради неравномерна мейоза, само една клетка произвежда жизнеспособна яйцеклетка. Останалите три дъщерни клетки са много по-малки, те се превръщат в така наречените направляващи или редуциращи тела, които скоро умират. Биологичният смисъл на образуването само на едно яйце и смъртта на три пълноценни (от генетична гледна точка) водещи тела се дължи на необходимостта да се запазят в една клетка всички резервни хранителни вещества за развитието на бъдещия ембрион.

Клетъчна теория.

Клетката е елементарна единица на структурата, функционирането и развитието на живите организми. Има неклетъчни форми на живот - вируси, но те проявяват своите свойства само в клетките на живите организми. Клетъчните форми се делят на прокариоти и еукариоти.

Откриването на клетката принадлежи на английския учен Р. Хук, който, гледайки тънък участък от корк под микроскоп, видя структури, подобни на пчелна пита, и ги нарече клетки. По-късно едноклетъчните организми са изследвани от холандския учен Антони ван Льовенхук. Клетъчната теория е формулирана от немските учени М. Шлейден и Т. Шван през 1839 г. Съвременната клетъчна теория е значително допълнена от Р. Биржев и др.

Основни положения на съвременната клетъчна теория:

клетката е основната единица на структурата, функционирането и развитието на всички живи организми, най-малката жива единица, способна на самовъзпроизвеждане, саморегулиране и самообновяване;

клетките на всички едноклетъчни и многоклетъчни организми са сходни (хомоложни) по своята структура, химичен състав, основни прояви на жизнената дейност и метаболизма;

Възпроизвеждането на клетките става чрез клетъчно делене, всяка нова клетка се образува в резултат на деленето на оригиналната (майчината) клетка;

в сложните многоклетъчни организми клетките са специализирани във функциите, които изпълняват и образуват тъкани; тъканите се състоят от органи, които са тясно свързани помежду си и подлежат на нервна и хуморална регулация.

Тези разпоредби доказват единството на произхода на всички живи организми, единството на целия органичен свят. Благодарение на клетъчната теория стана ясно, че клетката е най-важният компонент на всички живи организми.

Клетката е най-малката единица на организма, границата на неговата делимост, надарена с живот и всички основни характеристики на организма. Като елементарна жива система, тя е в основата на устройството и развитието на всички живи организми. На клетъчно ниво се проявяват такива свойства на живота като способността за метаболизиране на вещества и енергия, авторегулация, възпроизводство, растеж и развитие и раздразнителност.

50. Модели на наследяване, установени от Г. Мендел .

Законите за наследството са формулирани през 1865 г. от Грегъри Мендел. В опитите си той кръстосва различни сортове грах.

Първият и вторият закон на Мендел се основават на монохибридното кръстосване, а третият - на ди- и полихибридното кръстосване. Монохибридното кръстосване включва една двойка алтернативни признаци, дихибридното кръстосване включва две двойки, а полихибридното кръстосване включва повече от две. Успехът на Мендел се дължи на особеностите на използвания хибридологичен метод:

Анализът започва с пресичане на чисти линии: хомозиготни индивиди.

Анализират се отделни алтернативни взаимно изключващи се характеристики.

Точно количествено отчитане на потомците с различни комбинации от признаци

Унаследяването на анализираните черти може да се проследи през няколко поколения.

1-ви закон на Мендел: "Закон за еднаквост на хибридите от 1-во поколение"

При кръстосване на хомозиготни индивиди, анализирани за една двойка алтернативни признаци, хибридите от 1-во поколение проявяват само доминантни признаци и се наблюдава еднаквост във фенотипа и генотипа.

В експериментите си Мендел кръстосва чисти линии грахови растения с жълти (AA) и зелени (aa) семена. Оказа се, че всички потомци в първото поколение са еднакви по генотип (хетерозиготни) и фенотип (жълти).

2-ри закон на Мендел: "Закон за разделянето"

При кръстосване на хетерозиготни хибриди от 1-во поколение, анализирани по една двойка алтернативни признаци, при хибридите от второ поколение се наблюдава 3:1 разцепване във фенотипа и 1:2:1 в генотипа

В своите опити Мендел кръстосва хибридите (Аа), получени при първия опит, един с друг. Оказа се, че във второто поколение отново се появява потиснатият рецесивен признак. Данните от този експеримент показват елиминирането на рецесивния признак: той не се губи, а се появява отново в следващото поколение.

3-ти закон на Мендел: "Законът за независима комбинация от характеристики"

При кръстосване на хомозиготни организми, анализирани за две или повече двойки алтернативни признаци, при хибриди от 3-то поколение (получени чрез кръстосване на хибриди от 2-ро поколение) се наблюдава независима комбинация от признаци и съответните гени на различни алелни двойки.

За да проучи модела на наследяване на растения, които се различават по една двойка алтернативни признаци, Мендел използва монохибридно кръстосване. След това той премина към експерименти за кръстосване на растения, които се различават по две двойки алтернативни признаци: дихибридно кръстосване, където той използва хомозиготни грахови растения, които се различават по цвят и форма на семена. В резултат на кръстосването на гладки (B) и жълти (A) с набръчкани (c) и зелени (a), в първото поколение всички растения имат жълти гладки семена. По този начин законът за еднаквост на първото поколение се проявява не само при моно, но и при полихибридно кръстосване, ако родителските индивиди са хомозиготни.

По време на оплождането се образува диплоидна зигота поради сливането на различни видове гамети. За да улесни изчисляването на вариантите на тяхната комбинация, английският генетик Бенет предложи решетъчен запис - таблица с броя на редовете и колоните според броя на видовете гамети, образувани чрез кръстосване на индивиди. Кръст за анализ

Тъй като индивидите с доминантна черта във фенотипа могат да имат различни генотипове (Аа и АА), Мендел предложи кръстосване на този организъм с рецесивен хомозигот.

Пиша блог вече почти три години. учител по биология. Някои теми са от особен интерес и коментарите по статиите стават невероятно раздути. Разбирам, че четенето на такива дълги „обвивки на краката“ става много неудобно с времето.
Затова реших да публикувам някои от въпросите на читателите и моите отговори на тях, които могат да бъдат интересни за мнозина, в отделна секция на блога, която нарекох „От диалози в коментарите“.

Защо темата на тази статия е интересна? Това е ясно основното биологично значение на мейозата : осигуряване на постоянството на броя на хромозомите в клетките от поколение на поколение по време на сексуално размножаване.

Освен това не трябва да забравяме, че в животинските организми в специализирани органи (гонади) от диплоидни соматични клетки (2n) се образуват чрез мейозахаплоидни зародишни клетки гамети (n).

Също така помним, че всички растения живеят с : спорофит, който произвежда спори и гаметофит, който произвежда гамети. Мейоза при растениятавъзниква на етапа на узряване на хаплоидните спори (n). От спорите се развива гаметофит, чиито всички клетки са хаплоидни (n). Следователно в гаметофитите хаплоидните мъжки и женски зародишни клетки на гамети (n) се образуват чрез митоза.

Сега нека да разгледаме коментарите към статията: какви тестове съществуват за Единния държавен изпит по въпроса за биологичното значение на мейозата.

Светлана(учител по биология). Добър ден, Борис Фагимович!

Анализирах 2 ръководства за единен държавен изпит от Г. С. Калинов. и това открих.

1 въпрос.


2. Образуване на клетки с удвоен брой хромозоми;
3. Образуване на хаплоидни клетки;
4. Рекомбинация на участъци от нехомоложни хромозоми;
5. Нови комбинации от гени;
6. Появата на по-голям брой соматични клетки.
Официалният отговор е 3,4,5.

Въпрос 2 е подобен, НО!
Биологичното значение на мейозата е:
1. Появата на нова нуклеотидна последователност;
2. Образуване на клетки с диплоиден набор от хромозоми;
3. Образуване на клетки с хаплоиден набор от хромозоми;
4. Образуване на кръгова ДНК молекула;
5. Появата на нови генни комбинации;
6. Увеличаване на броя на зародишните слоеве.
Официалният отговор е 1,3,5.

Какво става : във въпрос 1 отговор 1 е изхвърлен, но във въпрос 2 правилен ли е? Но 1 най-вероятно е отговорът на въпроса какво осигурява процеса на мутация; ако - 4, тогава по принцип това също може да е правилно, тъй като освен хомоложните хромозоми изглежда, че нехомоложните също могат да се рекомбинират? Аз съм по-склонен към отговори 1,3,5.

Здравей Светлана!Има наука биология, която е представена в университетските учебници. Има дисциплината биология, която е представена (възможно най-достъпно) в училищните учебници. Достъпността (и всъщност популяризирането на науката) често води до всевъзможни неточности, с които „грешат” учебниците (дори преиздаваните 12 пъти с едни и същи грешки).

Светлана, какво да кажем за тестовите задачи, които вече са „съставени“ от десетки хиляди (разбира се, съдържат откровени грешки и всякакви неточности, свързани с двойно тълкуване на въпроси и отговори).

Да, прав си, стига се до очевиден абсурд, когато един и същ отговор в различни задачи, дори от един и същи автор, се оценява от него като верен и неверен. И такова „объркване“, меко казано, е много.

Ние учим учениците, че конюгирането на хомоложни хромозоми в профаза 1 на мейозата може да доведе до кросинговър. Преминаването осигурява комбинирана променливост - появата на нова комбинация от гени или, което е едно и също нещо, "нова нуклеотидна последователност". В това също е едно от биологичните значения на мейозата, Следователно отговор 1 несъмнено трябва да се счита за верен.

Но виждам правилността на отговор 4 по отношение на рекомбинацията на участъци от НЕХОМОЛОГИЧНИ хромозоми огромна „бунтовност“ при съставянето на такъв тест като цяло.По време на мейозата, ХОМОЛОГИЧНИТЕ хромозоми обикновено се конюгират (това е същността на мейозата, това е неговото биологично значение). Но има хромозомни мутации, които възникват поради мейотични грешки, когато се конюгират нехомоложни хромозоми. Тук в отговора на въпроса: „Как възникват хромозомните мутации“ - този отговор би бил правилен.

Компилаторите понякога очевидно „не виждат“ частицата „не“ преди думата „хомоложен“, тъй като се натъкнах и на други тестове, при които, когато ме попитаха за биологичното значение на мейозата, трябваше да избера този отговор като правилен. Разбира се, кандидатите трябва да знаят, че верните отговори тук са 1,3,5.

Както можете да видите, тези два теста също са лоши, защото като цяло няма предложен основен верен отговорна въпроса за биологичното значение на мейозата и отговорите 1 и 5 всъщност са едно и също нещо.

Да, Светлана, това са „гафове“, за които завършилите и кандидатите плащат за изпити при полагане на Единния държавен изпит. Следователно основното все още е, дори за полагане на Единния държавен изпит, обучавайте учениците си предимно от учебници, а не на тестови задачи. Учебниците дават изчерпателни знания. Само такива знания ще помогнат на учениците да отговорят на всеки правилно съставентестове.

**************************************************************

Който има въпроси относно статията към Учител по биология по скайп, моля свържете се с нас в коментарите.

Биологично значение на мейозата:

Характеристики на животинските зародишни клетки

Гамети - силно диференцирани клетки. Те са предназначени за възпроизвеждане на живи организми.

Основните разлики между гамети и соматични клетки:

1. Зрелите зародишни клетки имат хаплоиден набор от хромозоми. соматичните клетки имат диплоиден набор. Например, човешките соматични клетки съдържат 46 хромозоми. зрелите гамети имат 23 хромозоми.

2. В зародишните клетки се променя ядрено-цитоплазменото съотношение. При женските гамети обемът на цитоплазмата е многократно по-голям от обема на ядрото. в мъжките клетки има противоположен модел.

3. Гаметите имат особен метаболизъм. в зрелите зародишни клетки процесите на асимилация и дисимилация се забавят.

4. Гаметите са различни една от друга и тези разлики се дължат на механизмите на мейозата.

Гаметогенеза

Сперматогенеза- развитие на мъжки полови клетки. диплоидните клетки на извитите тубули на тестисите се трансформират в хаплоидни сперматозоиди (фиг. 1). Сперматогенезата включва 4 периода: размножаване, растеж, съзряване, формиране.

1. Размножаване . Изходният материал за развитието на спермата е сперматогония. клетките са кръгли по форма с голямо, добре оцветено ядро. съдържа диплоиден набор от хромозоми. Сперматогониите се възпроизвеждат бързо чрез митотично делене.

2. Растеж . Форма на сперматогония сперматоцити от първи ред.

3. Съзряване. В зоната на узряване се появяват две мейотични деления. Клетките след първото делене на узряването се наричат сперматоцити от втори ред . След това идва второто разделение на съзряването. диплоидният брой хромозоми се редуцира до хаплоидния брой. се формира от 2 сперматида . Следователно от един диплоиден сперматоцит от първи ред се образуват 4 хаплоидни сперматиди.

4. Формиране. Сперматидите постепенно се превръщат в зряла сперма . При мъжете освобождаването на сперматозоиди в кухината на семенните тубули започва след пубертета. Продължава до затихване на дейността на половите жлези.

Оогенеза- развитие на женски репродуктивни клетки. клетките на яйчниците - оогонии - се превръщат в яйцеклетки (фиг. 2).

Оогенезата включва три периода: размножаване, растеж и съзряване.

1. РазмножаванеОогонията, подобно на сперматогонията, възниква чрез митоза.

2. Растеж . По време на растежа оогониите се превръщат в овоцити от първи ред.

Ориз. 2. Сперматогенеза и оогенеза (схеми).

3. Съзряване. както при сперматогенезата, две мейотични деления следват едно след друго. След първото делене се образуват две различни по големина клетки. Един голям - овоцит от втори реда по-малката - първо насочено (полярно) тяло.В резултат на второто делене от овоцит от втори ред също се образуват две клетки с различен размер. голям - зряла яйцеклеткаи малък - второ насочено тяло.Така от един диплоиден овоцит от първи ред се образуват четири хаплоидни клетки. Едно зряло яйце и три полярни тела. Този процес протича във фалопиевата тръба.

Мейоза

Мейоза - биологичен процес по време на узряването на зародишните клетки. Мейоза включва първиИ второ мейотично делене .

Първо мейотично делене (редукция). Първото деление е предшествано от интерфаза. В него се извършва синтез на ДНК. Въпреки това, профаза I на мейотичното делене е различна от профазата на митозата. Състои се от пет етапа: лептотен, зиготен, пахитен, диплотен и диакинеза.

При лептонема ядрото се увеличава и в него се разкриват нишковидни, слабо спираловидни хромозоми.

В зигонема се получава двойно обединяване на хомоложни хромозоми, при което центромерите и рамената се приближават точно един към друг (феноменът на конюгацията).

В пахинемата настъпва прогресивна спирализация на хромозомите и те се комбинират в двойки - бивалентни. В хромозомите се идентифицират хроматиди, което води до образуването на тетради. В този случай се извършва обмен на хромозомни участъци - кръстосване.

Diplonema е началото на отблъскването на хомоложните хромозоми. Дивергенцията започва в областта на центромера, но връзката остава в местата на пресичане.

При диакинезата настъпва по-нататъшно разминаване на хромозомите, които въпреки това остават свързани в бивалентни части чрез техните крайни участъци. В резултат на това се появяват характерни форми на пръстени. Ядрената мембрана се разтваря.

IN анафаза Iхомоложните хромозоми от всяка двойка, а не хроматидите, се отклоняват към полюсите на клетката. Това е фундаментална разлика от подобен етап на митоза.

Телофаза I.Настъпва образуването на две клетки с хаплоиден набор от хромозоми (например, човек има 23 хромозоми). въпреки това, количеството на ДНК се поддържа равно на диплоидния набор.

Второ мейотично деление (еквационално). Първо има кратка интерфаза. в него няма синтез на ДНК. Това е последвано от профаза II и метафаза II. В анафаза II не се разделят хомоложните хромозоми, а само техните хроматиди. Следователно дъщерните клетки остават хаплоидни. ДНК в гаметите е половината от тази в соматичните клетки.

Биологично значение на мейозата: