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

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

Половите клетки на родителите имат хаплоиден набор ( н) хромозоми, а в зиготата, когато два такива комплекта 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 диплоидни клетки в резултат на специално клетъчно делене - мейоза.

мейоза - вид митоза, в резултат на което диплоидни (2n) соматични клетки на зародишните клеткиlez образува хаплоидни гамети (1н). По време на оплождането ядрата на гаметите се сливат и диплоидният набор от хромозоми се възстановява. По този начин мейозата осигурява запазването на постоянен набор от хромозоми и количеството ДНК за всеки вид.

Мейозата е непрекъснат процес, състоящ се от две последователни деления, наречени мейоза I и мейоза II. Всеки дял е разделен на профаза, метафаза, анафаза и телофаза. В резултат на мейоза I броят на хромозомите се намалява наполовина ( редукционно деление):по време на мейоза II хаплоидните клетки се запазват (уравнено деление).Клетките, навлизащи в мейоза, съдържат генетична информация 2n2xp (фиг. 1).

В профаза I на мейозата хроматинът постепенно се навива, за да образува хромозоми. Хомоложните хромозоми се приближават една към друга, образувайки обща структура, състояща се от две хромозоми (бивалентни) и четири хроматиди (тетрада). Контактът на две хомоложни хромозоми по цялата дължина се нарича конюгация. След това се появяват сили на отблъскване между хомоложните хромозоми и хромозомите първо се разделят в центромерната област, остават свързани в областта на рамото и образуват пресечки (хиазми). Дивергенцията на хроматидите постепенно се увеличава и кръстосванията се изместват към техните краища. В процеса на конюгация между някои хроматиди на хомоложни хромозоми може да възникне обмен на места - кръстосване, което води до рекомбинация на генетичен материал. До края на профазата ядрената обвивка и нуклеолите се разтварят и се образува ахроматиново вретено. Съдържанието на генетичния материал остава същото (2n2хр).

В метафазабивалентите на мейоза I хромозома са разположени в екваториалната равнина на клетката. В този момент тяхната спирализация достига максимум. Съдържанието на генетичния материал не се променя (2n2xp).

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

в телофазанастъпва образуването на ядра и деленето на цитоплазмата - образуват се две дъщерни клетки. Дъщерните клетки съдържат хаплоиден набор от хромозоми, всяка хромозома има две хроматиди (1n2xp).

Интеркинеза- кратък интервал между първото и второто мейотично делене. По това време репликацията на ДНК не се извършва и две дъщерни клетки бързо навлизат в мейоза II, протичайки според вида на митозата.

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 профазамейоза II протичат същите процеси като в 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 генетичния 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 профазата на мейоза I се случва рекомбинация на генетичен материал (кросингоувър), а в анафаза I и II произволно отклонение на хромозоми и хроматиди към единия или другия полюс. Тези процеси са причина за комбинативната изменчивост.

Биологичното 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 родителя и помежду си.

Освен това биологичното значение на мейозата се крие във факта, че за образуването на зародишни клетки е необходимо намаляване на броя на хромозомите, тъй като ядрата на гаметите се сливат по време на оплождането. 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 постоянство на броя на хромозомите. Поради мейозата зародишните клетки са хаплоидни и по време на оплождането в зиготата се възстановява диплоиден набор от хромозоми (фиг. 2 и 3).

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

Ориз. 3.Схема, илюстрираща механизма на запазване на диплоидния набор от хромозоми по време на сексуално размножаване

Мейоза- Това е специален начин на клетъчно делене, в резултат на което има намаляване (намаляване) на броя на хромозомите наполовина. За първи път е описан от W. Flemming през 1882 г. при животни и от E. Sgrasburger през 1888 г. при растения. Мейозата произвежда спори и 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. В хода 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 в редица поколения. 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 бързо следващи едно след друго делене. Преди да започне мейозата, всяка хромозома се репликира (удвоява се в S-периода на интерфазата). За известно време двете му формирани 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 синтезът на ДНК не се извършва в интервала между тях (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 (хромозомна спирализация). Едновременно с това има сближаване на хомоложни (сдвоени) хромозоми 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, пресичат се. Впоследствие хомоложните хромозоми донякъде се отблъскват. В резултат на това хроматидните заплитания могат да се счупят и в резултат на това в процеса на повторно събиране на хроматидните счупвания хомоложните хромозоми обменят съответните участъци. В резултат на това хромозомата, дошла в този организъм от бащата, включва част от майчината хромозома и обратно. Кръстосването на хомоложни хромозоми, придружено от обмен на съответните участъци между техните хроматиди, се нарича пресичане. След кросингоувъра променените хромозоми се разминават допълнително, т.е. с различна комбинация от гени. Като естествен процес, пресичането всеки път води до обмен на региони с различен размер и по този начин осигурява ефективна рекомбинация на хромозомния материал в гаметите.

Биологичното значение на кросингоувърае изключително голям, тъй като генетичната рекомбинация ви позволява да създавате нови комбинации от гени, които преди това не са съществували, и увеличава оцеляването на организмите в процеса на еволюция.

IN метафазааззавършване на вретеното на делене. Неговите нишки са прикрепени към кинетохорите на хромозомите, комбинирани в бивалентни. В резултат на това нишките, свързани с кинетохорите на хомоложни хромозоми, установяват бивалентни в екваториалната равнина на вретеното на делене.

IN анафаза Iхомоложните хромозоми се отделят една от друга и се отклоняват към полюсите на клетката. В този случай хаплоиден набор от хромозоми се отклонява 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 представена от двойка, а от една хромозома, състояща се от две хроматиди. В кратката продължителност на 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 комбинирани 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. ПрофазаIIкъс. Ядрото и ядрената мембрана се разрушават, а хромозомите се скъсяват и удебеляват. Центриолите, ако има такива, се преместват към противоположните полюси на клетката, появяват се вретеновидни влакна. IN метафаза IIХромозомите се подреждат в екваториалната равнина. IN анафаза IIв резултат на движението на нишките на вретеното на делене възниква разделянето на хромозомите на хроматиди, тъй като техните връзки в областта на центромера 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 нишките на вретеното на делене, изолирането на ядрата и цитокинезата, завършваща с образуването на четири хаплоидни клетки от две хаплоидни клетки. По принцип след мейоза (I и II) от една диплоидна клетка се образуват 4 клетки с хаплоиден набор от хромозоми.

Редукционното делене всъщност 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, мейозата поддържа определен и постоянен брой хромозомивъв всички поколения на всякакъв вид растения, животни и гъби. Друго важно значение на мейозата е да осигури изключителното разнообразие на генетичния състав на гаметите както в резултат на кръстосване, така и в резултат на различна комбинация от бащини и майчини хромозоми по време на тяхната независима дивергенция в анафаза I на мейозата, което гарантира поява на разнообразно и разнородно потомство по време на половото размножаване на организмите.

Мейозата е специален начин на клетъчно делене, което 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. В хода 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 в редица поколения. 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 I на мейозата нуклеолите се разтварят, ядрената обвивка се разпада и започва да се образува вретеното на делене. Хроматинът спирализира с образуването на двухроматидни хромозоми (в диплоидна клетка - набор от 2p4c). Хомоложните хромозоми се събират по двойки, този процес се нарича хромозомна конюгация. По време на конюгацията хроматидите на хомоложните хромозоми се кръстосват на някои места. Между някои хроматиди на хомоложни хромозоми може да се извърши обмен на съответните участъци - кръстосване.

В метафаза I двойки хомоложни хромозоми са разположени в екваториалната равнина на клетката. В този момент спирализирането на хромозомите достига максимум.

В анафаза I хомоложните хромозоми (а не сестринските хроматиди, както при митозата) се отдалечават една от друга и се разтягат от нишки на вретено към противоположните полюси на клетката. Следователно от всяка двойка хомоложни хромозоми само една ще попадне в дъщерната клетка. Така 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 двухроматидни.

В телофаза I се разрушава вретеното на делене, образуват се две ядра и се разделя цитоплазмата. Образуват се две дъщерни клетки, съдържащи хаплоиден набор от хромозоми, 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 две дъщерни клетки бързо навлизат във второто разделение на мейозата, протичайки според вида на митозата.

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, всяка хромозома се състои от един хроматид (lnlc).

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

В профазата на мейоза I се извършва кросинговър, което води до рекомбинация на наследствения материал. В анафаза I хомоложните хромозоми произволно се отклоняват 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.

Биологичното 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 произвеждат 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 всякакъв вид растения, животни и гъби. Друго важно значение на мейозата е да осигури изключителното разнообразие на генетичния състав на гаметите както в резултат на кръстосване, така и в резултат на различна комбинация от бащини и майчини хромозоми по време на тяхната независима дивергенция в анафаза I на мейозата, което гарантира поява на разнообразно и разнородно потомство по време на половото размножаване на организмите.

Същността на мейозата е, че всяка полова клетка получава един - хаплоиден набор от хромозоми. Въпреки това, мейозата е етапът, по време на който се създават нови комбинации от гени чрез комбиниране на различни майчини и бащини хромозоми. Рекомбинацията на наследствените наклонности възниква освен това в резултат на обмена на региони между хомоложни хромозоми, който се случва в мейозата. Мейозата включва две последователни деления, следващи едно след друго практически без прекъсване. Както при митозата, във 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 - наполовина. 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 превръщат в гамети - сперматозоиди. При женските, поради неравномерна мейоза, само една клетка произвежда жизнеспособна яйцеклетка. Три други дъщерни клетки са много по-малки, те се превръщат в така наречените насочени или редуцирани телца, които скоро умират. Биологичният смисъл на образуването само на едно яйце и смъртта на три пълноценни (от генетична гледна точка) насочени 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 през тънък участък от корк под микроскоп, видя структури, подобни на пчелни пити, 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.

Основните положения на съвременната клетъчна теория:

клетка - основната единица на структурата, функционирането и развитието на всички живи организми, най-малката единица на живите, способна на самовъзпроизвеждане, саморегулиране и самообновяване;

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

възпроизвеждането на клетките става чрез делене, всяка нова клетка се образува в резултат на разделянето 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 обмен на вещества и енергия, авторегулация, възпроизводство, растеж и развитие, раздразнителност.

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

Моделите на наследяване 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 монохибридни кръстоски, а третият - на ди и полихибридни. Монохибридното кръстосване използва една двойка алтернативни черти, дихибридното кръстосване използва две двойки, а полихибридното кръстосване използва повече от две. Успехът на Мендел се дължи на особеностите на прилагания хибридологичен метод:

Анализът започва с пресичане на чисти линии: хомозиготни индивиди.

Анализират се отделни алтернативни взаимно изключващи се знаци.

Точно количествено отчитане на потомците с различни комбинации от признаци

Унаследяването на анализираните признаци може да се проследи в редица поколения.

1-вият закон на Мендел: "Законът за еднаквост на хибридите от 1-во поколение"

При кръстосване на хомозиготни индивиди, анализирани за една двойка алтернативни признаци, хибридите от 1-во поколение показват 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: "Законът за разделянето"

При кръстосване на хетерозиготни хибриди от 1-во поколение, анализирани по една двойка алтернативни признаци, хибридите от второ поколение показват разделение по фенотип 3:1, а по генотип 1:2:1

В своите опити Мендел кръстосва хибридите, получени в първия опит (Аа) един с друг. Оказа се, че във второто поколение потиснатият рецесивен белег се появява отново. Данните от този експеримент свидетелстват за разцепването 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, в хибриди от 3-то поколение (получени чрез кръстосване на хибриди от 2-ро поколение) се наблюдава независима комбинация от признаци и съответните им гени от различни алелни двойки.

За да проучи моделите на наследяване на растения, които се различават по една двойка алтернативни черти, 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 (b) и зелени (a), в първото поколение всички растения са с 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 разновидности на гамети. За да улесни изчисляването на техните комбинации, английският генетик Бенет предложи запис под формата на решетка - таблица с броя на редовете и колоните според броя на видовете гамети, образувани от кръстосване на индивиди. Анализиращ кръст

Тъй като индивидите с доминантна черта във фенотипа могат да имат различен генотип (Aa и AA), Мендел предложи този организъм да се кръстоса с рецесивен хомозигот.

Пиша блог вече почти три години. учител по биология. Някои теми са от особен интерес и коментарите към статиите стават невероятно "раздути". Разбирам, че с времето става много неудобно да се четат толкова дълги "кърпи за крака".
Затова реших да публикувам част от въпросите на читателите и моите отговори на тях, които могат да бъдат интересни за мнозина, в отделна блог рубрика, която нарекох „Из диалозите в коментарите“.

Какво е интересното в темата на тази статия? В крайна сметка е ясно, че 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 образува мейозахаплоидни полови клетки гамети (n).

Също така помним, че всички растения живеят с : спорофит, който произвежда спори и гаметофит, който произвежда гамети. мейоза в растениятапротича на етапа на узряване на хаплоидни спори (n). Гаметофитът се развива от спори, всички клетки от които са хаплоидни (n). Следователно в гаметофитите митозите образуват хаплоидни мъжки и женски зародишни клетки гамети (n).

Сега нека видим материалите на коментарите по статията какви са тестовете за изпита по въпроса върху биологичното значение на мейозата.

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

Анализирах 2 ползи от USE Калинов Г.С. и ето какво открих.

1 въпрос.


2. Образуването на клетки с двоен 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. Образуването на клетки с хаплоиден набор от хромозоми;
4. Образуване на кръгова ДНК молекула;
5. Появата на нови комбинации от гени;
6. Увеличаване на броя на зародишните слоеве.
Официалният отговор е 1,3,5.

Какво излиза : във въпрос 1 отговор 1 е отхвърлен, 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, нехомоложните също могат да се рекомбинират? Аз съм по-склонен към отговори 1,3,5.

Здравей Светлана!Има наука биология, изложена в гимназиалните учебници. Има дисциплина биология, изложена (доколкото е възможно) в училищните учебници. Достъпността (и всъщност популяризирането на науката) често води до всякакви неточности, с които „грешат” училищните учебници (дори препечатани 12 пъти с едни и същи грешки).

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

Да, прав си, стига се до пълен абсурд, когато един и същи отговор в различни задачи, дори и от един автор, се оценява от него като верен и като неточен. И такива, меко казано, "обърквания", много, 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 същото като "нова последователност от нуклеотиди". В това също е едно от биологичните значения на мейозата, така че отговор 1 е безспорно правилен.

Но в правилността на отговор 4 за сметка на рекомбинацията на участъци от НЕХОМОЛОГИЧНИ хромозоми виждам 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 нехомоложни хромозоми са конюгирани. 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 еднакви.

Да, Светлана, това са „гафове“, за които завършилите и кандидатите плащат на изпити при полагане на изпита. Следователно, основното нещо е, дори и за преминаване на изпита, учете учениците си предимно от учебнициа не на тестове. Учебниците дават изчерпателни знания. Само такива знания ще помогнат на учениците да отговорят на всеки правилно съставентестове.

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

Кой ще има въпроси относно статията учител по биология чрез скайп, свържете се в коментарите.

Биологичното 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 полови клетки имат хаплоиден набор от хромозоми. соматичните клетки са диплоидни. Например, човешките соматични клетки съдържат 46 хромозоми. Зрелите гамети имат 23 хромозоми.

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

3. Гаметите имат особен метаболизъм. в зрелите зародишни клетки процесите на асимилация и дисимилация са бавни.

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 превръщат в хаплоидни сперматозоиди (фиг. 1). Сперматогенезата включва 4 периода: размножаване, растеж, съзряване, формиране.

1. Размножаване . Изходният материал за развитието на сперматозоидите е сперматогония. заоблени клетки с голямо, добре оцветено ядро. съдържа диплоиден набор от хромозоми. Сперматогониите се размножават бързо чрез митотично делене.

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

3. Зреене. 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 хаплоиден. образуван от 2 сперматида . Следователно, 4 хаплоидни сперматиди се образуват от един диплоиден сперматоцит от първи ред.

4. Оформяне. Сперматидите постепенно се превръщат в зрели сперматозоиди . При мъжете освобождаването на сперматозоиди в кухината на семенните тубули започва след началото на пубертета. Продължава до спиране на дейността на половите жлези.

Овогенеза- развитие на женски полови клетки. клетките на яйчника - овогония се превръщат в яйцеклетки (фиг. 2).

Овогенезата включва три периода: размножаване, растеж и съзряване.

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

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

Ориз. 2. Сперматогенеза и оогенеза (схеми).

3. Зреене. 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 реди по-малки - първото 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 направляващо 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. където се осъществява синтеза на ДНК. Въпреки това, профаза I на мейотичното делене се различава от профазата на митозата. Състои се от пет етапа: лептотен, зиготен, пахитен, диплотен и диакинеза.

В лептонемата ядрото се увеличава и в него се разкриват нишковидни слабо спирализирани хромозоми.

В зигонема възниква двойно обединение на хомоложни хромозоми, при което центромерите и рамената точно се доближават един до друг (феноменът на конюгацията).

При пахинема 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 участъци от хромозоми - кръстосване.

Диплонема - началото на отблъскването на хомоложни хромозоми. Дивергенцията започва в областта на центромера, но в местата на пресичане връзката се запазва.

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

IN анафаза Iима разминаване към полюсите на клетката на хомоложни хромозоми от всяка двойка, а не хроматиди. Това е основната разлика от аналогичния етап на митозата.

Телофаза I.Има образуване на две клетки с хаплоиден набор от хромозоми (например при хора - 23 хромозоми). въпреки това, количеството на ДНК се поддържа равно на диплоидния набор.

Второ мейотично деление (екваториално). Първо идва кратка интерфаза. липсва му ДНК синтез. Това е последвано от профаза II и метафаза II. В анафаза II не се разминават хомоложни хромозоми, а само техните хроматиди. Следователно дъщерните клетки остават хаплоидни. ДНК в гаметите е половината от тази в соматичните клетки.

Биологичното значение на мейозата: