अर्धसूत्रीविभाजन का सार, तंत्र और जैविक महत्व। अर्धसूत्रीविभाजन का प्रजनन कार्य और जैविक महत्व

यौन प्रजनन के दौरान, दो यौन कोशिकाओं के संलयन के परिणामस्वरूप एक बेटी जीव उत्पन्न होता है ( युग्मक) और एक निषेचित अंडे से बाद का विकास - युग्मनज.

माता-पिता की प्रजनन कोशिकाओं में अगुणित समूह होता है ( एन) गुणसूत्र, और एक युग्मनज में, जब ऐसे दो सेट संयुक्त होते हैं, तो गुणसूत्रों की संख्या द्विगुणित हो जाती है (2 एन): समजात गुणसूत्रों के प्रत्येक जोड़े में एक पैतृक और एक मातृ गुणसूत्र होता है.

एक विशेष कोशिका विभाजन - अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप द्विगुणित कोशिकाओं से अगुणित कोशिकाओं का निर्माण होता है।

अर्धसूत्रीविभाजन - एक प्रकार का माइटोसिस, जिसके परिणामस्वरूप द्विगुणित (2पी) दैहिक कोशिकाएं समान होती हैंअगुणित युग्मक बनते हैं (1एन). निषेचन के दौरान, युग्मक नाभिक फ्यूज हो जाता है और गुणसूत्रों का द्विगुणित सेट बहाल हो जाता है। इस प्रकार, अर्धसूत्रीविभाजन यह सुनिश्चित करता है कि प्रत्येक प्रजाति के लिए गुणसूत्रों का सेट और डीएनए की मात्रा स्थिर रहे।

अर्धसूत्रीविभाजन एक सतत प्रक्रिया है जिसमें दो क्रमिक विभाजन होते हैं जिन्हें अर्धसूत्रीविभाजन I और अर्धसूत्रीविभाजन II कहा जाता है। प्रत्येक प्रभाग में, प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़ को प्रतिष्ठित किया जाता है। अर्धसूत्रीविभाजन I के परिणामस्वरूप, गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है ( कमी प्रभाग):अर्धसूत्रीविभाजन II के दौरान, कोशिका अगुणता संरक्षित रहती है (समीकरणीय विभाजन).अर्धसूत्रीविभाजन में प्रवेश करने वाली कोशिकाओं में 2n2xp आनुवंशिक जानकारी होती है (चित्र 1)।

अर्धसूत्रीविभाजन I के प्रोफ़ेज़ में, क्रोमैटिन का क्रमिक सर्पिलीकरण होता है जिससे गुणसूत्र बनते हैं। समजात गुणसूत्र एक साथ आकर एक सामान्य संरचना बनाते हैं जिसमें दो गुणसूत्र (द्विसंयोजक) और चार क्रोमैटिड (टेट्राड) होते हैं। पूरी लंबाई के साथ दो समजात गुणसूत्रों के संपर्क को संयुग्मन कहा जाता है। फिर समजात गुणसूत्रों के बीच प्रतिकारक बल प्रकट होते हैं, और गुणसूत्र पहले सेंट्रोमियर पर अलग हो जाते हैं, भुजाओं पर जुड़े रहते हैं, और डिक्यूसेशन (चियास्माटा) बनाते हैं। क्रोमैटिड्स का विचलन धीरे-धीरे बढ़ता है, और क्रॉसहेयर अपने सिरों की ओर बढ़ते हैं। संयुग्मन की प्रक्रिया के दौरान, समजात गुणसूत्रों के कुछ क्रोमैटिडों के बीच वर्गों का आदान-प्रदान हो सकता है - क्रॉसिंग, जिससे आनुवंशिक सामग्री का पुनर्संयोजन होता है। प्रोफ़ेज़ के अंत तक, परमाणु आवरण और न्यूक्लियोली विलीन हो जाते हैं, और एक अक्रोमैटिक स्पिंडल बनता है। आनुवंशिक सामग्री की सामग्री समान रहती है (2n2хр)।

रूपक मेंअर्धसूत्रीविभाजन I में, गुणसूत्र द्विसंयोजक कोशिका के भूमध्यरेखीय तल में स्थित होते हैं। इस समय, उनका सर्पिलीकरण अपने चरम पर पहुंच जाता है। आनुवंशिक सामग्री की सामग्री नहीं बदलती (2n2xr)।

पश्चावस्था मेंअर्धसूत्रीविभाजन I समजात गुणसूत्र, जिसमें दो क्रोमैटिड होते हैं, अंततः एक दूसरे से दूर चले जाते हैं और कोशिका के ध्रुवों की ओर विसरित हो जाते हैं। नतीजतन, समजात गुणसूत्रों की प्रत्येक जोड़ी से, केवल एक ही बेटी कोशिका में प्रवेश करता है - गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है (कमी होती है)। प्रत्येक ध्रुव पर आनुवंशिक सामग्री की सामग्री 1n2xp हो जाती है।

टेलोफ़ेज़ मेंनाभिक बनते हैं और साइटोप्लाज्म विभाजित होता है - दो बेटी कोशिकाएँ बनती हैं। पुत्री कोशिकाओं में गुणसूत्रों का एक अगुणित समूह होता है, प्रत्येक गुणसूत्र में दो क्रोमैटिड (1n2хр) होते हैं।

इंटरकिनेसिस- पहले और दूसरे अर्धसूत्रीविभाजन के बीच एक छोटा अंतराल। इस समय, डीएनए प्रतिकृति नहीं होती है, और दो बेटी कोशिकाएं जल्दी से अर्धसूत्रीविभाजन II में प्रवेश करती हैं, जो माइटोसिस के रूप में आगे बढ़ती है।

चावल। 1. अर्धसूत्रीविभाजन का आरेख (समजात गुणसूत्रों का एक जोड़ा दिखाया गया है)। अर्धसूत्रीविभाजन I: 1, 2, 3. 4.5 - प्रोफ़ेज़; 6 - मेटाफ़ेज़; 7 - एनाफ़ेज़; 8 - टेलोफ़ेज़; 9 - इंटरकाइनेसिस। अर्धसूत्रीविभाजन II; 10 - मेटाफ़ेज़; द्वितीय - पश्चावस्था; 12 - पुत्री कोशिकाएँ।

प्रोफ़ेज़ मेंअर्धसूत्रीविभाजन II में, वही प्रक्रियाएँ होती हैं जो माइटोसिस के प्रोफ़ेज़ में होती हैं। मेटाफ़ेज़ में, गुणसूत्र भूमध्यरेखीय तल में स्थित होते हैं। आनुवंशिक सामग्री (1n2хр) की सामग्री में कोई परिवर्तन नहीं होता है। अर्धसूत्रीविभाजन II के एनाफ़ेज़ में, प्रत्येक गुणसूत्र के क्रोमैटिड कोशिका के विपरीत ध्रुवों में चले जाते हैं, और प्रत्येक ध्रुव पर आनुवंशिक सामग्री की सामग्री lnlxp हो जाती है। टेलोफ़ेज़ में, 4 अगुणित कोशिकाएँ (lnlxp) बनती हैं।

इस प्रकार, अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप, एक द्विगुणित मातृ कोशिका से गुणसूत्रों के अगुणित सेट वाली 4 कोशिकाएँ बनती हैं। इसके अलावा, अर्धसूत्रीविभाजन I के प्रोफ़ेज़ में, आनुवंशिक सामग्री का पुनर्संयोजन (क्रॉसिंग ओवर) होता है, और एनाफ़ेज़ I और II में, गुणसूत्र और क्रोमैटिड यादृच्छिक रूप से एक या दूसरे ध्रुव पर चले जाते हैं। ये प्रक्रियाएँ संयोजनात्मक परिवर्तनशीलता का कारण हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व:

1) युग्मकजनन का मुख्य चरण है;

2) यौन प्रजनन के दौरान आनुवंशिक जानकारी को एक जीव से दूसरे जीव में स्थानांतरित करना सुनिश्चित करता है;

3) पुत्री कोशिकाएँ आनुवंशिक रूप से माँ और एक दूसरे के समान नहीं होती हैं।

इसके अलावा, अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व इस तथ्य में निहित है कि रोगाणु कोशिकाओं के निर्माण के दौरान गुणसूत्रों की संख्या में कमी आवश्यक है, क्योंकि निषेचन के दौरान युग्मक के नाभिक विलीन हो जाते हैं। यदि यह कमी नहीं होती, तो युग्मनज में (और इसलिए बेटी जीव की सभी कोशिकाओं में) दोगुने गुणसूत्र होते। हालाँकि, यह गुणसूत्रों की निरंतर संख्या के नियम का खंडन करता है। अर्धसूत्रीविभाजन के लिए धन्यवाद, सेक्स कोशिकाएं अगुणित होती हैं, और निषेचन पर, गुणसूत्रों का द्विगुणित सेट युग्मनज में बहाल हो जाता है (चित्र 2 और 3)।

चावल। 2. युग्मकजनन योजना: ? - शुक्राणुजनन; ? - ओवोजेनेसिस

चावल। 3.यौन प्रजनन के दौरान गुणसूत्रों के द्विगुणित सेट को बनाए रखने के तंत्र को दर्शाने वाला आरेख

अर्धसूत्रीविभाजन- यह कोशिका विभाजन की एक विशेष विधि है, जिसके परिणामस्वरूप गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है। इसका वर्णन पहली बार डब्ल्यू. फ्लेमिंग ने 1882 में जानवरों में और ई. सग्रासबर्गर ने 1888 में पौधों में किया था। अर्धसूत्रीविभाजन की मदद से बीजाणु और रोगाणु कोशिकाएं - युग्मक बनते हैं। गुणसूत्र सेट में कमी के परिणामस्वरूप, प्रत्येक अगुणित बीजाणु और युग्मक किसी दिए गए द्विगुणित कोशिका में मौजूद गुणसूत्रों के प्रत्येक जोड़े से एक गुणसूत्र प्राप्त करते हैं। निषेचन (युग्मक के संलयन) की आगे की प्रक्रिया के दौरान, नई पीढ़ी के जीव को फिर से गुणसूत्रों का एक द्विगुणित सेट प्राप्त होगा, अर्थात। किसी प्रजाति के जीवों का कैरियोटाइप पीढ़ियों तक स्थिर रहता है। इस प्रकार, अर्धसूत्रीविभाजन का सबसे महत्वपूर्ण महत्व यौन प्रजनन के दौरान किसी प्रजाति के जीवों की कई पीढ़ियों में कैरियोटाइप की स्थिरता सुनिश्चित करना है।

अर्धसूत्रीविभाजन में दो विभाजन शामिल होते हैं जो तेजी से एक दूसरे का अनुसरण करते हैं। अर्धसूत्रीविभाजन की शुरुआत से पहले, प्रत्येक गुणसूत्र को दोहराया जाता है (इंटरफेज़ की एस अवधि में दोगुना)। कुछ समय तक इसकी दो परिणामी प्रतियाँ सेंट्रोमियर द्वारा एक दूसरे से जुड़ी रहती हैं। इसलिए, प्रत्येक नाभिक जिसमें अर्धसूत्रीविभाजन शुरू होता है, में समजात गुणसूत्रों (4c) के चार सेटों के बराबर होता है।

अर्धसूत्रीविभाजन का दूसरा विभाजन पहले के लगभग तुरंत बाद होता है, और डीएनए संश्लेषण उनके बीच के अंतराल में नहीं होता है (यानी, वास्तव में, पहले और दूसरे विभाजन के बीच कोई अंतराल नहीं होता है)।

पहले अर्धसूत्रीविभाजन (कमी) विभाजन से द्विगुणित कोशिकाओं (2n) से अगुणित कोशिकाओं (n) का निर्माण होता है। इसकी शुरुआत होती है प्रोफेज़मैं, जिसमें, माइटोसिस की तरह, वंशानुगत सामग्री की पैकेजिंग (गुणसूत्रों का सर्पिलीकरण) किया जाता है। इसी समय, समजात (युग्मित) गुणसूत्र अपने समान वर्गों के साथ एक साथ आते हैं - विकार(एक घटना जो माइटोसिस में नहीं देखी जाती है)। संयुग्मन के फलस्वरूप गुणसूत्र युग्म बनते हैं - द्विसंयोजक. जैसा कि ऊपर बताया गया है, अर्धसूत्रीविभाजन में प्रवेश करने वाले प्रत्येक गुणसूत्र में वंशानुगत सामग्री की दोहरी सामग्री होती है और इसमें दो क्रोमैटिड होते हैं, इसलिए द्विसंयोजक में 4 स्ट्रैंड होते हैं। जब गुणसूत्र संयुग्मित अवस्था में होते हैं, तो उनका आगे सर्पिलीकरण जारी रहता है। इस मामले में, समजात गुणसूत्रों के अलग-अलग क्रोमैटिड आपस में जुड़ते हैं और एक दूसरे को पार करते हैं। इसके बाद, समजात गुणसूत्र कुछ हद तक एक दूसरे से विकर्षित हो जाते हैं। परिणामस्वरूप, उन स्थानों पर जहां क्रोमैटिड आपस में जुड़े हुए हैं, क्रोमैटिड टूटना हो सकता है, और परिणामस्वरूप, क्रोमैटिड टूटने के पुनर्मिलन की प्रक्रिया में, समजात गुणसूत्र संबंधित वर्गों का आदान-प्रदान करते हैं। परिणामस्वरूप, पिता से किसी जीव में आए गुणसूत्र में मातृ गुणसूत्र का एक भाग शामिल होता है, और इसके विपरीत। उनके क्रोमैटिडों के बीच संबंधित वर्गों के आदान-प्रदान के साथ-साथ समजात गुणसूत्रों के क्रॉसिंग को कहा जाता है बदलते हुए. पार करने के बाद, पहले से ही परिवर्तित गुणसूत्र बाद में अलग हो जाते हैं, यानी जीन के एक अलग संयोजन के साथ। एक प्राकृतिक प्रक्रिया होने के नाते, हर बार क्रॉसिंग करने से विभिन्न आकारों के वर्गों का आदान-प्रदान होता है और इस प्रकार युग्मकों में गुणसूत्र सामग्री का प्रभावी पुनर्संयोजन सुनिश्चित होता है।

पार करने का जैविक महत्वअत्यधिक उच्च, क्योंकि आनुवंशिक पुनर्संयोजन जीन के नए, पहले से मौजूद गैर-मौजूद संयोजनों के निर्माण की अनुमति देता है और विकास की प्रक्रिया में जीवों के अस्तित्व को बढ़ाता है।

में मेटाफ़ेज़मैंविखंडन धुरी का निर्माण पूरा हो गया है। इसके धागे गुणसूत्रों के कीनेटोकोर्स से जुड़े होते हैं, जो द्विसंयोजकों में एकजुट होते हैं। परिणामस्वरूप, समजात गुणसूत्रों के कीनेटोकोर्स से जुड़े धागे धुरी के भूमध्यरेखीय तल में द्विसंयोजक स्थापित करते हैं।

में पश्च चरण Iसमजातीय गुणसूत्र एक दूसरे से अलग हो जाते हैं और कोशिका के ध्रुवों की ओर चले जाते हैं। इस मामले में, गुणसूत्रों का एक अगुणित सेट प्रत्येक ध्रुव पर जाता है (प्रत्येक गुणसूत्र में दो क्रोमैटिड होते हैं)।

में टेलोफ़ेज़ Iस्पिंडल ध्रुवों पर, गुणसूत्रों का एक एकल, अगुणित सेट इकट्ठा होता है, जिसमें प्रत्येक प्रकार के गुणसूत्र को अब एक जोड़ी द्वारा नहीं, बल्कि एक गुणसूत्र द्वारा दर्शाया जाता है, जिसमें दो क्रोमैटिड होते हैं। अल्पकालिक टेलोफ़ेज़ I में, परमाणु आवरण बहाल हो जाता है, जिसके बाद मातृ कोशिका दो बेटी कोशिकाओं में विभाजित हो जाती है।

इस प्रकार, अर्धसूत्रीविभाजन के प्रोफ़ेज़ I में समजात गुणसूत्रों के संयुग्मन के दौरान द्विसंयोजकों का निर्माण गुणसूत्रों की संख्या में बाद में कमी के लिए स्थितियाँ बनाता है। युग्मकों में एक अगुणित सेट का गठन एनाफ़ेज़ I में क्रोमैटिड्स के विचलन से सुनिश्चित होता है, जैसा कि माइटोसिस में होता है, लेकिन समजात गुणसूत्रों का, जो पहले द्विसंयोजक में एकजुट होते थे।

बाद टेलोफ़ेज़ Iविभाजन के बाद एक छोटा इंटरफ़ेज़ होता है, जिसमें डीएनए संश्लेषित नहीं होता है, और कोशिकाएं अगले विभाजन की ओर बढ़ती हैं, जो सामान्य माइटोसिस के समान है। प्रोफेज़द्वितीयअल्पकालिक. न्यूक्लियोली और परमाणु झिल्ली नष्ट हो जाते हैं, और गुणसूत्र छोटे और मोटे हो जाते हैं। सेंट्रीओल्स, यदि मौजूद हैं, तो कोशिका के विपरीत ध्रुवों में चले जाते हैं, और स्पिंडल तंतु दिखाई देते हैं। में मेटाफ़ेज़ IIगुणसूत्र भूमध्यरेखीय तल में पंक्तिबद्ध होते हैं। में पश्च चरण IIधुरी धागों की गति के परिणामस्वरूप, गुणसूत्र क्रोमैटिड में विभाजित हो जाते हैं, क्योंकि सेंट्रोमियर क्षेत्र में उनके कनेक्शन नष्ट हो जाते हैं। प्रत्येक क्रोमैटिड एक स्वतंत्र गुणसूत्र बन जाता है। धुरी धागों की सहायता से गुणसूत्र कोशिका के ध्रुवों की ओर खींचे जाते हैं। टेलोफ़ेज़ IIस्पिंडल फिलामेंट्स के गायब होने, नाभिक और साइटोकाइनेसिस के अलग होने की विशेषता, दो अगुणित कोशिकाओं से चार अगुणित कोशिकाओं के निर्माण में परिणत होती है। सामान्य तौर पर, अर्धसूत्रीविभाजन (I और II) के बाद, एक द्विगुणित कोशिका गुणसूत्रों के अगुणित सेट के साथ 4 कोशिकाओं का निर्माण करती है।

न्यूनीकरण विभाजन, संक्षेप में, एक तंत्र है जो युग्मकों के संलयन के दौरान गुणसूत्रों की संख्या में निरंतर वृद्धि को रोकता है; इसके बिना, यौन प्रजनन के दौरान, प्रत्येक नई पीढ़ी में गुणसूत्रों की संख्या दोगुनी हो जाएगी। दूसरे शब्दों में, अर्धसूत्रीविभाजन के कारण, गुणसूत्रों की एक निश्चित और स्थिर संख्या बनी रहती हैपौधों, जानवरों और कवक की किसी भी प्रजाति की सभी पीढ़ियों में। अर्धसूत्रीविभाजन का एक और महत्वपूर्ण महत्व युग्मकों की आनुवंशिक संरचना में अत्यधिक विविधता सुनिश्चित करना है, दोनों क्रॉसिंग के परिणामस्वरूप और अर्धसूत्रीविभाजन के एनाफ़ेज़ I में उनके स्वतंत्र विचलन के दौरान पैतृक और मातृ गुणसूत्रों के विभिन्न संयोजनों के परिणामस्वरूप, जो उपस्थिति सुनिश्चित करता है जीवों के लैंगिक प्रजनन के दौरान विविध और भिन्न गुणवत्ता वाली संतानों का होना।

अर्धसूत्रीविभाजन कोशिका विभाजन की एक विशेष विधि है, जिसके परिणामस्वरूप गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है। .अर्धसूत्रीविभाजन की मदद से बीजाणु और रोगाणु कोशिकाएं - युग्मक बनते हैं। गुणसूत्र सेट में कमी के परिणामस्वरूप, प्रत्येक अगुणित बीजाणु और युग्मक किसी दिए गए द्विगुणित कोशिका में मौजूद गुणसूत्रों के प्रत्येक जोड़े से एक गुणसूत्र प्राप्त करते हैं। निषेचन (युग्मक के संलयन) की आगे की प्रक्रिया के दौरान, नई पीढ़ी के जीव को फिर से गुणसूत्रों का एक द्विगुणित सेट प्राप्त होगा, अर्थात। किसी प्रजाति के जीवों का कैरियोटाइप पीढ़ियों तक स्थिर रहता है। इस प्रकार, अर्धसूत्रीविभाजन का सबसे महत्वपूर्ण महत्व यौन प्रजनन के दौरान किसी प्रजाति के जीवों की कई पीढ़ियों में कैरियोटाइप की स्थिरता सुनिश्चित करना है।

अर्धसूत्रीविभाजन I के प्रोफ़ेज़ में, न्यूक्लियोली विघटित हो जाता है, परमाणु आवरण विघटित हो जाता है और धुरी का निर्माण शुरू हो जाता है। क्रोमैटिन सर्पिलीकृत होकर बाइक्रोमैटिड क्रोमोसोम बनाता है (एक द्विगुणित कोशिका में - सेट 2n4c)। समजातीय गुणसूत्र जोड़े में एक साथ आते हैं, इस प्रक्रिया को गुणसूत्र संयुग्मन कहा जाता है। संयुग्मन के दौरान, समजात गुणसूत्रों के क्रोमैटिड कुछ स्थानों पर प्रतिच्छेद करते हैं। समजात गुणसूत्रों के कुछ क्रोमैटिडों के बीच, संबंधित वर्गों का आदान-प्रदान हो सकता है - क्रॉसिंग ओवर।

मेटाफ़ेज़ I में, समजात गुणसूत्रों के जोड़े कोशिका के भूमध्यरेखीय तल में स्थित होते हैं। इस समय, गुणसूत्र सर्पिलीकरण अपने अधिकतम तक पहुँच जाता है।

एनाफेज I में, समजात गुणसूत्र (और बहन क्रोमैटिड नहीं, जैसा कि माइटोसिस में होता है) एक दूसरे से दूर चले जाते हैं और स्पिंडल फिलामेंट्स द्वारा कोशिका के विपरीत ध्रुवों तक खिंच जाते हैं। परिणामस्वरूप, समजात गुणसूत्रों के प्रत्येक जोड़े में से केवल एक ही पुत्री कोशिका में पहुँचेगा। इस प्रकार, एनाफ़ेज़ I के अंत में, विभाजित कोशिका के प्रत्येक ध्रुव पर गुणसूत्र और क्रोमैटिड का सेट \ti2c है - यह पहले ही आधा हो चुका है, लेकिन गुणसूत्र अभी भी बाइक्रोमैटिड बने हुए हैं।

टेलोफ़ेज़ I में, स्पिंडल नष्ट हो जाता है, दो नाभिक बनते हैं और साइटोप्लाज्म विभाजित हो जाता है। दो संतति कोशिकाएँ बनती हैं जिनमें गुणसूत्रों का एक अगुणित समूह होता है, प्रत्येक गुणसूत्र में दो क्रोमैटिड (\n2c) होते हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन I और अर्धसूत्रीविभाजन II के बीच का अंतराल बहुत कम है। इंटरफ़ेज़ II व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित है। इस समय, डीएनए प्रतिकृति नहीं होती है और दो बेटी कोशिकाएं जल्दी से दूसरे अर्धसूत्रीविभाजन में प्रवेश करती हैं, जो माइटोसिस के रूप में होती है।

प्रोफ़ेज़ II में, माइटोसिस के प्रोफ़ेज़ के समान ही प्रक्रियाएँ होती हैं: गुणसूत्र बनते हैं, वे कोशिका के साइटोप्लाज्म में बेतरतीब ढंग से स्थित होते हैं। धुरी बनने लगती है.

मेटाफ़ेज़ II में, गुणसूत्र भूमध्यरेखीय तल में स्थित होते हैं।

एनाफ़ेज़ II में, प्रत्येक गुणसूत्र की बहन क्रोमैटिड अलग हो जाती हैं और कोशिका के विपरीत ध्रुवों में चली जाती हैं। एनाफेज II के अंत में, प्रत्येक ध्रुव पर क्रोमोसोम और क्रोमैटिड का सेट \ti\c होता है।

टेलोफ़ेज़ II में, चार अगुणित कोशिकाएँ बनती हैं, प्रत्येक गुणसूत्र में एक क्रोमैटिड (lnlc) होता है।

इस प्रकार, अर्धसूत्रीविभाजन में नाभिक और साइटोप्लाज्म के दो क्रमिक विभाजन होते हैं, जिसके पहले प्रतिकृति केवल एक बार होती है। अर्धसूत्रीविभाजन के दोनों विभाजनों के लिए आवश्यक ऊर्जा और पदार्थ अंतर चरण I के दौरान जमा होते हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन I के प्रोफ़ेज़ में, क्रॉसिंग ओवर होता है, जिससे वंशानुगत सामग्री का पुनर्संयोजन होता है। एनाफ़ेज़ I में, समजात गुणसूत्र यादृच्छिक रूप से कोशिका के विभिन्न ध्रुवों में फैल जाते हैं; एनाफ़ेज़ II में, बहन क्रोमैटिड के साथ भी ऐसा ही होता है। ये सभी प्रक्रियाएँ जीवित जीवों की संयुक्त परिवर्तनशीलता को निर्धारित करती हैं, जिस पर बाद में चर्चा की जाएगी।

अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व. जानवरों और मनुष्यों में, अर्धसूत्रीविभाजन से अगुणित रोगाणु कोशिकाओं - युग्मकों का निर्माण होता है। निषेचन (युग्मकों के संलयन) की बाद की प्रक्रिया के दौरान, नई पीढ़ी के जीव को गुणसूत्रों का एक द्विगुणित सेट प्राप्त होता है, जिसका अर्थ है कि यह इस प्रकार के जीव में निहित कैरियोटाइप को बरकरार रखता है। इसलिए, अर्धसूत्रीविभाजन यौन प्रजनन के दौरान गुणसूत्रों की संख्या को बढ़ने से रोकता है। ऐसे विभाजन तंत्र के बिना, प्रत्येक अगली पीढ़ी के साथ गुणसूत्र सेट दोगुना हो जाएगा।

पौधों, कवकों और कुछ प्रोटिस्टों में अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा बीजाणु बनते हैं। अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान होने वाली प्रक्रियाएं जीवों की संयोजनात्मक परिवर्तनशीलता के आधार के रूप में कार्य करती हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन के कारण, पौधों, जानवरों और कवक की किसी भी प्रजाति की सभी पीढ़ियों में गुणसूत्रों की एक निश्चित और निरंतर संख्या बनी रहती है। अर्धसूत्रीविभाजन का एक और महत्वपूर्ण महत्व युग्मकों की आनुवंशिक संरचना में अत्यधिक विविधता सुनिश्चित करना है, दोनों क्रॉसिंग के परिणामस्वरूप और अर्धसूत्रीविभाजन के एनाफ़ेज़ I में उनके स्वतंत्र विचलन के दौरान पैतृक और मातृ गुणसूत्रों के विभिन्न संयोजनों के परिणामस्वरूप, जो उपस्थिति सुनिश्चित करता है जीवों के लैंगिक प्रजनन के दौरान विविध और भिन्न गुणवत्ता वाली संतानों का होना।

अर्धसूत्रीविभाजन का सार यह है कि प्रत्येक सेक्स कोशिका को गुणसूत्रों का एक एकल अगुणित सेट प्राप्त होता है। हालाँकि, अर्धसूत्रीविभाजन एक ऐसा चरण है जिसके दौरान विभिन्न मातृ और पितृ गुणसूत्रों के संयोजन से जीन के नए संयोजन बनते हैं। वंशानुगत झुकावों का पुनर्संयोजन समजात गुणसूत्रों के बीच वर्गों के आदान-प्रदान के परिणामस्वरूप भी होता है जो अर्धसूत्रीविभाजन में होता है। अर्धसूत्रीविभाजन में दो अनुक्रमिक विभाजन शामिल होते हैं जो लगभग बिना किसी रुकावट के एक दूसरे का अनुसरण करते हैं। माइटोसिस की तरह, प्रत्येक अर्धसूत्रीविभाजन में चार चरण होते हैं: प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़। दूसरा अर्धसूत्रीविभाजन - परिपक्वता अवधि का सार यह है कि रोगाणु कोशिकाओं में, दोहरे अर्धसूत्रीविभाजन के माध्यम से, गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है, और डीएनए की मात्रा चार गुना कम हो जाती है। दूसरे अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक अर्थ यह है कि डीएनए की मात्रा को गुणसूत्र सेट के अनुरूप लाया जाता है। पुरुषों में, अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप बनी सभी चार अगुणित कोशिकाएं बाद में युग्मक - शुक्राणु में बदल जाती हैं। महिलाओं में, असमान अर्धसूत्रीविभाजन के कारण, केवल एक कोशिका ही व्यवहार्य अंडे का उत्पादन करती है। अन्य तीन संतति कोशिकाएँ बहुत छोटी होती हैं; वे तथाकथित मार्गदर्शक, या कम करने वाले शरीर में बदल जाती हैं, जो जल्द ही मर जाती हैं। केवल एक अंडे के निर्माण और तीन पूर्ण विकसित (आनुवंशिक दृष्टिकोण से) मार्गदर्शक निकायों की मृत्यु का जैविक अर्थ भविष्य के भ्रूण के विकास के लिए सभी आरक्षित पोषक तत्वों को एक कोशिका में संरक्षित करने की आवश्यकता के कारण है।

कोशिका सिद्धांत।

कोशिका जीवित जीवों की संरचना, कार्यप्रणाली और विकास की एक प्राथमिक इकाई है। गैर-सेलुलर जीवन रूप हैं - वायरस, लेकिन वे अपने गुणों को केवल जीवित जीवों की कोशिकाओं में ही प्रकट करते हैं। सेलुलर रूपों को प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स में विभाजित किया गया है।

कोशिका की खोज अंग्रेजी वैज्ञानिक आर. हुक की है, जिन्होंने माइक्रोस्कोप के नीचे कॉर्क के एक पतले हिस्से को देखकर छत्ते के समान संरचनाएँ देखीं और उन्हें कोशिकाएँ कहा। बाद में, एकल-कोशिका वाले जीवों का अध्ययन डच वैज्ञानिक एंटोनी वैन लीउवेनहॉक द्वारा किया गया। कोशिका सिद्धांत 1839 में जर्मन वैज्ञानिकों एम. स्लेडेन और टी. श्वान द्वारा तैयार किया गया था। आधुनिक कोशिका सिद्धांत को आर. बिरज़ेव और अन्य द्वारा महत्वपूर्ण रूप से पूरक बनाया गया था।

आधुनिक कोशिका सिद्धांत के मूल प्रावधान:

कोशिका सभी जीवित जीवों की संरचना, कार्यप्रणाली और विकास की मूल इकाई है, आत्म-प्रजनन, आत्म-नियमन और आत्म-नवीकरण में सक्षम सबसे छोटी जीवित इकाई है;

सभी एककोशिकीय और बहुकोशिकीय जीवों की कोशिकाएँ उनकी संरचना, रासायनिक संरचना, जीवन गतिविधि और चयापचय की बुनियादी अभिव्यक्तियों में समान (समजात) होती हैं;

कोशिका प्रजनन कोशिका विभाजन के माध्यम से होता है, प्रत्येक नई कोशिका मूल (माँ) कोशिका के विभाजन के परिणामस्वरूप बनती है;

जटिल बहुकोशिकीय जीवों में, कोशिकाएँ अपने कार्यों में विशिष्ट होती हैं और ऊतकों का निर्माण करती हैं; ऊतकों में ऐसे अंग होते हैं जो आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़े होते हैं और तंत्रिका और हास्य विनियमन के अधीन होते हैं।

ये प्रावधान सभी जीवित जीवों की उत्पत्ति की एकता, संपूर्ण जैविक जगत की एकता को सिद्ध करते हैं। कोशिका सिद्धांत की बदौलत यह स्पष्ट हो गया कि कोशिका सभी जीवित जीवों का सबसे महत्वपूर्ण घटक है।

कोशिका किसी जीव की सबसे छोटी इकाई, उसकी विभाज्यता की सीमा, जीवन और जीव की सभी बुनियादी विशेषताओं से संपन्न होती है। एक प्राथमिक जीवित प्रणाली के रूप में, यह सभी जीवित जीवों की संरचना और विकास का आधार है। सेलुलर स्तर पर, जीवन के ऐसे गुण जैसे पदार्थों और ऊर्जा को चयापचय करने की क्षमता, ऑटोरेग्यूलेशन, प्रजनन, वृद्धि और विकास और चिड़चिड़ापन दिखाई देते हैं।

50. जी. मेंडल द्वारा स्थापित वंशानुक्रम के पैटर्न .

विरासत के नियम 1865 में ग्रेगरी मेंडल द्वारा तैयार किए गए थे। अपने प्रयोगों में उन्होंने मटर की विभिन्न किस्मों को पार किया।

मेंडल का पहला और दूसरा नियम मोनोहाइब्रिड क्रॉस पर आधारित है, और तीसरा - डी और पॉलीहाइब्रिड क्रॉस पर। मोनोहाइब्रिड क्रॉसिंग में वैकल्पिक लक्षणों की एक जोड़ी शामिल होती है, डायहाइब्रिड क्रॉसिंग में दो जोड़े शामिल होते हैं, और पॉलीहाइब्रिड क्रॉसिंग में दो से अधिक शामिल होते हैं। मेंडल की सफलता प्रयुक्त संकर विधि की विशिष्टताओं के कारण है:

विश्लेषण शुद्ध रेखाओं को पार करने से शुरू होता है: समयुग्मजी व्यक्ति।

अलग-अलग वैकल्पिक परस्पर अनन्य विशेषताओं का विश्लेषण किया जाता है।

लक्षणों के विभिन्न संयोजनों के साथ वंशजों का सटीक मात्रात्मक लेखा-जोखा

विश्लेषण किए गए लक्षणों की विरासत का कई पीढ़ियों तक पता लगाया जा सकता है।

मेंडल का पहला नियम: "पहली पीढ़ी के संकरों की एकरूपता का नियम"

वैकल्पिक लक्षणों की एक जोड़ी के लिए विश्लेषण किए गए समयुग्मजी व्यक्तियों को पार करते समय, पहली पीढ़ी के संकर केवल प्रमुख लक्षण प्रदर्शित करते हैं और फेनोटाइप और जीनोटाइप में एकरूपता देखी जाती है।

अपने प्रयोगों में, मेंडल ने पीले (एए) और हरे (एए) बीजों के साथ मटर के पौधों की शुद्ध रेखाओं को पार किया। यह पता चला कि पहली पीढ़ी के सभी वंशज जीनोटाइप (विषमयुग्मजी) और फेनोटाइप (पीला) में समान हैं।

मेंडल का दूसरा नियम: "विभाजन का नियम"

पहली पीढ़ी के विषमयुग्मजी संकरों को पार करते समय, वैकल्पिक लक्षणों की एक जोड़ी के अनुसार विश्लेषण किया जाता है, दूसरी पीढ़ी के संकरों में फेनोटाइप में 3:1 दरार देखी जाती है, और जीनोटाइप में 1:2:1 होती है।

अपने प्रयोगों में मेंडल ने पहले प्रयोग में प्राप्त संकरों (एए) को एक-दूसरे के साथ पार किया। यह पता चला कि दूसरी पीढ़ी में दबा हुआ अप्रभावी लक्षण फिर से प्रकट हो गया। इस प्रयोग के डेटा से अप्रभावी लक्षण के उन्मूलन का संकेत मिलता है: यह नष्ट नहीं होता है, बल्कि अगली पीढ़ी में फिर से प्रकट होता है।

मेंडल का तीसरा नियम: "विशेषताओं के स्वतंत्र संयोजन का नियम"

वैकल्पिक लक्षणों के दो या दो से अधिक जोड़े के लिए विश्लेषण किए गए समयुग्मजी जीवों को पार करते समय, तीसरी पीढ़ी के संकरों में (दूसरी पीढ़ी के संकरों को पार करके प्राप्त किया जाता है) लक्षणों का एक स्वतंत्र संयोजन और विभिन्न एलील जोड़े के संबंधित जीन देखे जाते हैं।

वैकल्पिक लक्षणों की एक जोड़ी में भिन्न पौधों की विरासत के पैटर्न का अध्ययन करने के लिए, मेंडल ने मोनोहाइब्रिड क्रॉसिंग का उपयोग किया। इसके बाद, उन्होंने उन पौधों को पार करने के प्रयोगों की ओर रुख किया जो वैकल्पिक लक्षणों के दो जोड़े में भिन्न थे: डायहाइब्रिड क्रॉसिंग, जहां उन्होंने समयुग्मजी मटर के पौधों का उपयोग किया जो रंग और बीज के आकार में भिन्न थे। चिकने (बी) और पीले (ए) को झुर्रीदार (सी) और हरे (ए) के साथ पार करने के परिणामस्वरूप, पहली पीढ़ी में सभी पौधों में पीले चिकने बीज थे। इस प्रकार, पहली पीढ़ी की एकरूपता का नियम न केवल मोनो में, बल्कि पॉलीहाइब्रिड क्रॉसिंग में भी प्रकट होता है, यदि मूल व्यक्ति समयुग्मजी हैं।

निषेचन के दौरान विभिन्न प्रकार के युग्मकों के संलयन से द्विगुणित युग्मनज का निर्माण होता है। उनके संयोजन के वेरिएंट की गणना की सुविधा के लिए, अंग्रेजी आनुवंशिकीविद् बेनेट ने एक ग्रिड प्रविष्टि का प्रस्ताव रखा - व्यक्तियों को पार करके गठित युग्मकों के प्रकार की संख्या के अनुसार पंक्तियों और स्तंभों की संख्या वाली एक तालिका। विश्लेषण क्रॉस

चूँकि फेनोटाइप में एक प्रमुख लक्षण वाले व्यक्तियों के अलग-अलग जीनोटाइप (एए और एए) हो सकते हैं, मेंडल ने इस जीव को एक अप्रभावी होमोजीगोट के साथ पार करने का प्रस्ताव रखा।

मैं अब लगभग तीन वर्षों से ब्लॉगिंग कर रहा हूं। जीवविज्ञान शिक्षक. कुछ विषय विशेष रुचि के होते हैं और लेखों पर टिप्पणियाँ अविश्वसनीय रूप से फूली हुई हो जाती हैं। मैं समझता हूं कि इतने लंबे "फुट रैप्स" को पढ़ना समय के साथ बहुत असुविधाजनक हो जाता है।
इसलिए, मैंने पाठकों के कुछ प्रश्न और उनके उत्तर, जो कई लोगों के लिए दिलचस्प हो सकते हैं, एक अलग ब्लॉग अनुभाग में पोस्ट करने का निर्णय लिया, जिसे मैंने "टिप्पणियों में संवादों से" कहा।

इस लेख का विषय दिलचस्प क्यों है? यह स्पष्ट है कि अर्धसूत्रीविभाजन का मुख्य जैविक महत्व : यौन प्रजनन के दौरान पीढ़ी-दर-पीढ़ी कोशिकाओं में गुणसूत्रों की संख्या की स्थिरता सुनिश्चित करना।

इसके अलावा, हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि पशु जीवों में द्विगुणित दैहिक कोशिकाओं (2एन) से विशेष अंगों (गोनाड्स) में अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा बनते हैंअगुणित जनन कोशिकाएं युग्मक (एन)।

हमें यह भी याद है कि सभी पौधे साथ रहते हैं : स्पोरोफाइट, जो बीजाणु पैदा करता है; और गैमेटोफाइट, जो युग्मक पैदा करता है। पौधों में अर्धसूत्रीविभाजनअगुणित बीजाणुओं (एन) की परिपक्वता के चरण में होता है। बीजाणुओं से एक गैमेटोफाइट विकसित होता है, जिसकी सभी कोशिकाएँ अगुणित (एन) होती हैं। इसलिए, गैमेटोफाइट्स में, अगुणित नर और मादा युग्मक जनन कोशिकाएं (एन) माइटोसिस द्वारा बनती हैं।

आइए अब लेख की टिप्पणियों को देखें: प्रश्न पर एकीकृत राज्य परीक्षा के लिए कौन से परीक्षण मौजूद हैं अर्धसूत्रीविभाजन के जैविक महत्व के बारे में.

स्वेतलाना(जीवविज्ञान शिक्षक). शुभ दोपहर, बोरिस फागिमोविच!

मैंने जी.एस. कलिनोव द्वारा 2 एकीकृत राज्य परीक्षा मैनुअल का विश्लेषण किया। और यही मैंने खोजा है।

1 प्रश्न.


2. गुणसूत्रों की दोगुनी संख्या वाली कोशिकाओं का निर्माण;
3. अगुणित कोशिकाओं का निर्माण;
4. गैर-समरूप गुणसूत्रों के वर्गों का पुनर्संयोजन;
5. जीन के नए संयोजन;
6. बड़ी संख्या में दैहिक कोशिकाओं का प्रकट होना।
आधिकारिक उत्तर 3,4,5 है।

प्रश्न 2 समान है, लेकिन!
अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व है:
1. एक नए न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम का उद्भव;
2. गुणसूत्रों के द्विगुणित समूह के साथ कोशिकाओं का निर्माण;
3. गुणसूत्रों के अगुणित समूह के साथ कोशिकाओं का निर्माण;
4. एक गोलाकार डीएनए अणु का निर्माण;
5. नए जीन संयोजनों का उद्भव;
6. रोगाणु परतों की संख्या में वृद्धि।
आधिकारिक उत्तर 1,3,5 है।

क्या होता है : प्रश्न 1 में, उत्तर 1 को खारिज कर दिया गया है, लेकिन प्रश्न 2 में क्या यह सही है? लेकिन 1 संभवतः इस प्रश्न का उत्तर है कि उत्परिवर्तन प्रक्रिया क्या सुनिश्चित करती है; यदि - 4, तो, सिद्धांत रूप में, यह भी सही हो सकता है, क्योंकि समजात गुणसूत्रों के अलावा, गैर-समजात भी पुनर्संयोजन करने में सक्षम प्रतीत होते हैं? मेरा रुझान 1,3,5 उत्तरों की ओर अधिक है।

नमस्ते स्वेतलाना!जीवविज्ञान का विज्ञान है, जिसे विश्वविद्यालय की पाठ्यपुस्तकों में प्रस्तुत किया गया है। जीव विज्ञान का एक अनुशासन है, जिसे स्कूली पाठ्यपुस्तकों में (यथासंभव सुलभ) प्रस्तुत किया गया है। सुगमता (और, वास्तव में, विज्ञान की लोकप्रियता) के परिणामस्वरूप अक्सर सभी प्रकार की अशुद्धियाँ होती हैं जो स्कूली पाठ्यपुस्तकों में "पाप" होती हैं (यहां तक ​​​​कि उन्हीं त्रुटियों के साथ 12 बार पुनः प्रकाशित)।

स्वेतलाना, हम परीक्षण कार्यों के बारे में क्या कह सकते हैं, जो पहले से ही हजारों लोगों द्वारा "रचित" किए जा चुके हैं (बेशक, उनमें एकमुश्त त्रुटियां और प्रश्नों और उत्तरों की दोहरी व्याख्या से जुड़ी सभी प्रकार की गलतियां शामिल हैं)।

हां, आप सही हैं, यह स्पष्ट बेतुकेपन के बिंदु तक पहुंच जाता है जब विभिन्न कार्यों में एक ही उत्तर, यहां तक ​​​​कि एक ही लेखक द्वारा भी, सही और गलत के रूप में मूल्यांकन किया जाता है। और इसे हल्के शब्दों में कहें तो इस तरह का बहुत सारा "भ्रम" है।

हम स्कूली बच्चों को सिखाते हैं कि अर्धसूत्रीविभाजन के चरण 1 में समजात गुणसूत्रों के संयुग्मन से क्रॉसिंग ओवर हो सकता है। क्रॉसिंग ओवर संयोजक परिवर्तनशीलता प्रदान करता है - जीन के एक नए संयोजन की उपस्थिति या, जो एक ही बात है, एक "नया न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम"। के कारण से अर्धसूत्रीविभाजन के जैविक अर्थों में से एक यह भी है, अत: उत्तर 1 निस्संदेह सही माना जाना चाहिए।

लेकिन मुझे गैर-होमोलॉजिकल गुणसूत्रों के वर्गों के पुनर्संयोजन के संबंध में उत्तर 4 की शुद्धता दिखाई देती है सामान्य तौर पर इस तरह के परीक्षण को संकलित करना एक बहुत बड़ा "देशद्रोह" है।अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान, HOMOLOGIC गुणसूत्र सामान्यतः संयुग्मित होते हैं (यह अर्धसूत्रीविभाजन का सार है, यही इसका जैविक महत्व है). लेकिन ऐसे गुणसूत्र उत्परिवर्तन होते हैं जो गैर-समरूप गुणसूत्रों के संयुग्मित होने पर अर्धसूत्रीविभाजन त्रुटियों के कारण उत्पन्न होते हैं। यहां प्रश्न के उत्तर में: "गुणसूत्र उत्परिवर्तन कैसे होते हैं" - यह उत्तर सही होगा।

कंपाइलर्स कभी-कभी स्पष्ट रूप से "होमोलॉगस" शब्द से पहले "नहीं" कण को ​​"नहीं देखते" हैं, क्योंकि मैं अन्य परीक्षणों में भी आया था, जब अर्धसूत्रीविभाजन के जैविक महत्व के बारे में पूछा गया था, तो मुझे इस उत्तर को सही के रूप में चुनना पड़ा। बेशक, आवेदकों को यह जानना होगा कि यहां सही उत्तर 1,3,5 हैं।

जैसा कि आप देख सकते हैं, ये दोनों परीक्षण भी खराब हैं क्योंकि ये आम तौर पर होते हैं कोई बुनियादी सही उत्तर नहीं दिया गयाअर्धसूत्रीविभाजन के जैविक महत्व के बारे में प्रश्न और उत्तर 1 और 5 वास्तव में एक ही बात हैं।

हाँ, स्वेतलाना, ये "भूलें" हैं जिनके लिए स्नातक और आवेदक एकीकृत राज्य परीक्षा उत्तीर्ण करते समय परीक्षा के लिए भुगतान करते हैं। इसलिए, मुख्य बात यह है कि, एकीकृत राज्य परीक्षा उत्तीर्ण करने के लिए भी, अपने विद्यार्थियों को मुख्यतः पाठ्यपुस्तकों से पढ़ाएँ, और परीक्षण कार्यों पर नहीं। पाठ्यपुस्तकें व्यापक ज्ञान प्रदान करती हैं। केवल ऐसा ज्ञान ही छात्रों को किसी भी उत्तर देने में मदद करेगा सही ढंग से रचा गयापरीक्षण.

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लेख के बारे में किसके पास प्रश्न हैं स्काइप के माध्यम से जीवविज्ञान शिक्षक, कृपया टिप्पणियों में हमसे संपर्क करें।

अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व:

पशु जनन कोशिकाओं के लक्षण

युग्मक - अत्यधिक विभेदित कोशिकाएँ। वे जीवित जीवों के पुनरुत्पादन के लिए डिज़ाइन किए गए हैं.

युग्मक और दैहिक कोशिकाओं के बीच मुख्य अंतर:

1. परिपक्व जनन कोशिकाओं में गुणसूत्रों का एक अगुणित समूह होता है। दैहिक कोशिकाओं में द्विगुणित सेट होता है। उदाहरण के लिए, मानव दैहिक कोशिकाओं में 46 गुणसूत्र होते हैं। परिपक्व युग्मकों में 23 गुणसूत्र होते हैं।

2. रोगाणु कोशिकाओं में, परमाणु-साइटोप्लाज्मिक अनुपात बदल जाता है। मादा युग्मकों में कोशिका द्रव्य का आयतन केन्द्रक के आयतन से कई गुना अधिक होता है। पुरुष कोशिकाओं में एक विपरीत पैटर्न होता है।

3. युग्मकों में एक विशेष चयापचय होता है। परिपक्व रोगाणु कोशिकाओं में आत्मसात और प्रसार की प्रक्रिया धीमी हो जाती है।

4. युग्मक एक दूसरे से भिन्न होते हैं और ये अंतर अर्धसूत्रीविभाजन के तंत्र के कारण होते हैं।

युग्मकजनन

शुक्राणुजनन- पुरुष प्रजनन कोशिकाओं का विकास. वृषण की घुमावदार नलिकाओं की द्विगुणित कोशिकाएं अगुणित शुक्राणु में परिवर्तित हो जाती हैं (चित्र 1)। शुक्राणुजनन में 4 अवधि शामिल हैं: प्रजनन, वृद्धि, परिपक्वता, गठन।

1. प्रजनन . शुक्राणु विकास के लिए प्रारंभिक सामग्री है शुक्राणुजन. कोशिकाएँ एक बड़े, अच्छे से रंगे हुए केन्द्रक के साथ गोल आकार की होती हैं। इसमें गुणसूत्रों का द्विगुणित समूह होता है। स्पर्मेटोगोनिया माइटोटिक विभाजन द्वारा तेजी से प्रजनन करता है।

2. विकास . स्पर्मेटोगोनिया फॉर्म प्रथम क्रम के शुक्राणुकोशिकाएँ।

3. परिपक्वता. परिपक्वता क्षेत्र में दो अर्धसूत्रीविभाजन होते हैं। परिपक्वता के प्रथम विभाजन के बाद की कोशिकाएँ कहलाती हैं दूसरे क्रम के शुक्राणुकोशिकाएँ . इसके बाद परिपक्वता का दूसरा विभाजन आता है। गुणसूत्रों की द्विगुणित संख्या घटकर अगुणित संख्या हो जाती है। द्वारा गठित है 2 शुक्राणु . नतीजतन, एक प्रथम-क्रम डिप्लोइड स्पर्मेटोसाइट से, 4 अगुणित स्पर्मेटिड बनते हैं।

4. गठन. धीरे-धीरे स्पर्मेटिड्स में बदल जाते हैं परिपक्व शुक्राणु . पुरुषों में, वीर्य नलिकाओं की गुहा में शुक्राणु का निकलना यौवन के बाद शुरू होता है। यह तब तक जारी रहता है जब तक गोनाडों की गतिविधि कम नहीं हो जाती।

अंडजनन- महिला प्रजनन कोशिकाओं का विकास. डिम्बग्रंथि कोशिकाएं - ओगोनिया - अंडे में बदल जाती हैं (चित्र 2)।

अंडजनन में तीन अवधियाँ शामिल हैं: प्रजनन, वृद्धि और परिपक्वता।

1. प्रजननओगोनिया, शुक्राणुजन की तरह, माइटोसिस द्वारा होता है।

2. विकास . वृद्धि के दौरान, ओगोनिया पहले क्रम के ओसाइट्स में बदल जाता है।

चावल। 2. शुक्राणुजनन और अंडजनन (योजनाएँ)।

3. परिपक्वता. जैसे कि शुक्राणुजनन में, दो अर्धसूत्रीविभाजन एक दूसरे का अनुसरण करते हैं। पहले विभाजन के बाद, दो कोशिकाएँ बनती हैं, आकार में भिन्न। एक बड़ा - दूसरे क्रम का oocyteऔर छोटा वाला - पहला दिशात्मक (ध्रुवीय) शरीर।दूसरे विभाजन के परिणामस्वरूप, दूसरे क्रम के अंडाणु से असमान आकार की दो कोशिकाएँ भी बनती हैं। बड़ा - परिपक्व अंडा कोशिकाऔर छोटा - दूसरा दिशात्मक शरीर.इस प्रकार, पहले क्रम के एक द्विगुणित अंडाणु से, चार अगुणित कोशिकाएँ बनती हैं। एक परिपक्व अंडा और तीन ध्रुवीय पिंड। यह प्रक्रिया फैलोपियन ट्यूब में होती है।

अर्धसूत्रीविभाजन

अर्धसूत्रीविभाजन - रोगाणु कोशिकाओं की परिपक्वता के दौरान जैविक प्रक्रिया. अर्धसूत्रीविभाजन शामिल पहलाऔर दूसरा अर्धसूत्रीविभाजन .

प्रथम अर्धसूत्रीविभाजन (कमी). पहला विभाजन इंटरफ़ेज़ से पहले होता है। इसमें DNA संश्लेषण होता है। हालाँकि, अर्धसूत्रीविभाजन का प्रोफ़ेज़ I माइटोसिस के प्रोफ़ेज़ से भिन्न है। इसमें पाँच चरण होते हैं: लेप्टोटीन, जाइगोटीन, पचीटीन, डिप्लोटीन और डायकाइनेसिस।

लेप्टोनिमा में, नाभिक बड़ा हो जाता है और इसमें फिलामेंटस, कमजोर सर्पिल गुणसूत्र प्रकट होते हैं।

जाइगोनेमा में, समजात गुणसूत्रों का जोड़ीवार मिलन होता है, जिसमें सेंट्रोमियर और भुजाएं एक-दूसरे के करीब पहुंचती हैं (संयुग्मन की घटना)।

पचीनेमा में, गुणसूत्रों का प्रगतिशील सर्पिलीकरण होता है और वे जोड़े - द्विसंयोजक में संयुक्त हो जाते हैं। गुणसूत्रों में, क्रोमैटिड की पहचान की जाती है, जिसके परिणामस्वरूप टेट्राड का निर्माण होता है। इस मामले में, गुणसूत्र वर्गों का आदान-प्रदान होता है - क्रॉसिंग ओवर।

डिप्लोनेमा समजात गुणसूत्रों के प्रतिकर्षण की शुरुआत है। विचलन सेंट्रोमियर क्षेत्र में शुरू होता है, लेकिन क्रॉसिंग-ओवर साइटों पर कनेक्शन बना रहता है।

डायकिनेसिस में, गुणसूत्रों का और अधिक विचलन होता है, जो, फिर भी, अभी भी अपने टर्मिनल वर्गों द्वारा द्विसंयोजक में जुड़े रहते हैं। परिणामस्वरूप, विशिष्ट वलय आकृतियाँ दिखाई देती हैं। परमाणु झिल्ली विलीन हो जाती है।

में पश्च चरण Iप्रत्येक जोड़ी से समजात गुणसूत्र, क्रोमैटिड के बजाय, कोशिका के ध्रुवों की ओर विचरण करते हैं। यह माइटोसिस के समान चरण से एक बुनियादी अंतर है।

टेलोफ़ेज़ Iगुणसूत्रों के अगुणित सेट के साथ दो कोशिकाओं का निर्माण होता है (उदाहरण के लिए, एक व्यक्ति में 23 गुणसूत्र होते हैं)। हालाँकि, डीएनए की मात्रा द्विगुणित सेट के बराबर रखी जाती है।

द्वितीय अर्धसूत्रीविभाजन (समतुल्य). सबसे पहले एक छोटा इंटरफेज़ होता है। इसमें कोई डीएनए संश्लेषण नहीं है। इसके बाद प्रोफ़ेज़ II और मेटाफ़ेज़ II आता है। एनाफेज II में, समजात गुणसूत्र अलग नहीं होते, बल्कि केवल उनके क्रोमैटिड अलग होते हैं। इसलिए, संतति कोशिकाएँ अगुणित रहती हैं। युग्मकों में डीएनए दैहिक कोशिकाओं की तुलना में आधा होता है.

अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व: