Bit, mehanizam i biološki značaj mejoze. Reproduktivna funkcija i biološki značaj mejoze

Tijekom spolnog razmnožavanja, organizam kćer nastaje kao rezultat spajanja dviju spolnih stanica ( gamete) i naknadni razvoj iz oplođenog jajašca - zigote.

Reproduktivne stanice roditelja imaju haploidni skup ( n) kromosoma, au zigoti, kada se spoje dva takva skupa, broj kromosoma postaje diploidan (2 n): svaki par homolognih kromosoma sadrži jedan očev i jedan majčin kromosom.

Haploidne stanice nastaju iz diploidnih kao rezultat posebne stanične diobe – mejoze.

mejoza - vrsta mitoze, uslijed koje iz diploidnih (2p) somatskih stanica istinastaju haploidne gamete (1n). Tijekom oplodnje dolazi do stapanja jezgri gameta i obnavljanja diploidnog skupa kromosoma. Dakle, mejoza osigurava da skup kromosoma i količina DNA ostanu konstantni za svaku vrstu.

Mejoza je kontinuirani proces koji se sastoji od dvije uzastopne diobe koje se nazivaju mejoza I i mejoza II. U svakoj se podjeli razlikuju profaza, metafaza, anafaza i telofaza. Kao rezultat mejoze I, broj kromosoma je prepolovljen ( redukcijska podjela): Tijekom mejoze II, stanična haploidija je očuvana (jednačka podjela). Stanice koje ulaze u mejozu sadrže genetsku informaciju 2n2xp (slika 1).

U profazi mejoze I dolazi do postupne spiralizacije kromatina kako bi se formirali kromosomi. Homologni kromosomi se spajaju i tvore zajedničku strukturu koja se sastoji od dva kromosoma (bivalentni) i četiri kromatide (tetrad). Dodir dvaju homolognih kromosoma cijelom duljinom naziva se konjugacija. Zatim se pojavljuju sile odbijanja između homolognih kromosoma, a kromosomi se najprije odvajaju na centromerama, ostaju spojeni na krakovima i tvore križanja (chiasmata). Divergencija kromatida postupno se povećava, a križići se pomiču prema njihovim krajevima. Tijekom procesa konjugacije može doći do izmjene dijelova između nekih kromatida homolognih kromosoma - crossing over, što dovodi do rekombinacije genetskog materijala. Do kraja profaze, jezgrina ovojnica i jezgrice se otapaju i formira se akromatsko vreteno. Sadržaj genetskog materijala ostaje isti (2n2hr).

U metafazi U mejozi I dvovalenti kromosoma nalaze se u ekvatorijalnoj ravnini stanice. U ovom trenutku njihova spiralizacija doseže svoj maksimum. Sadržaj genetskog materijala se ne mijenja (2n2xr).

U anafazi Homologni kromosomi mejoze I, koji se sastoje od dvije kromatide, konačno se udaljavaju jedan od drugoga i divergiraju prema polovima stanice. Posljedično, iz svakog para homolognih kromosoma samo jedan ulazi u stanicu kćer - broj kromosoma se prepolovi (dolazi do redukcije). Sadržaj genetskog materijala postaje 1n2xp na svakom polu.

U telofazi Stvaraju se jezgre i dijeli se citoplazma – nastaju dvije stanice kćeri. Stanice kćeri sadrže haploidni set kromosoma, svaki kromosom sadrži dvije kromatide (1n2hr).

Interkineza- kratki interval između prve i druge mejotičke diobe. U to vrijeme ne dolazi do replikacije DNA, a dvije stanice kćeri brzo ulaze u mejozu II, koja se nastavlja kao mitoza.

Riža. 1. Dijagram mejoze (prikazan je jedan par homolognih kromosoma). Mejoza I: 1, 2, 3. 4. 5 - profaza; 6 - metafaza; 7 - anafaza; 8 - telofaza; 9 - interkineza. Mejoza II; 10 - metafaza; II - anafaza; 12 - stanice kćeri.

U profazi U mejozi II odvijaju se isti procesi kao u profazi mitoze. U metafazi se kromosomi nalaze u ekvatorijalnoj ravnini. Nema promjena u sadržaju genetskog materijala (1n2hr). U anafazi mejoze II, kromatide svakog kromosoma pomiču se na suprotne polove stanice, a sadržaj genetskog materijala na svakom polu postaje lnlxp. U telofazi nastaju 4 haploidne stanice (lnlxp).

Dakle, kao rezultat mejoze, iz jedne diploidne matične stanice nastaju 4 stanice s haploidnim skupom kromosoma. Osim toga, u profazi mejoze I dolazi do rekombinacije genetskog materijala (crossing over), au anafazi I i II kromosomi i kromatide nasumično se pomiču prema jednom ili drugom polu. Ti su procesi uzrok kombinacijske varijabilnosti.

Biološki značaj mejoze:

1) je glavna faza gametogeneze;

2) osigurava prijenos genetske informacije s organizma na organizam tijekom spolnog razmnožavanja;

3) stanice kćeri nisu genetski identične majci i jedna drugoj.

Također, biološki značaj mejoze leži u činjenici da je smanjenje broja kromosoma potrebno tijekom stvaranja zametnih stanica, budući da se tijekom oplodnje jezgre gameta stapaju. Da se to smanjenje nije dogodilo, tada bi u zigoti (a time iu svim stanicama organizma kćeri) bilo dvostruko više kromosoma. Međutim, to je u suprotnosti s pravilom stalnog broja kromosoma. Zahvaljujući mejozi spolne stanice su haploidne, a oplodnjom se u zigoti obnavlja diploidna garnitura kromosoma (sl. 2 i 3).

Riža. 2. Shema gametogeneze: ? - spermatogeneza; ? - ovogeneza

Riža. 3.Dijagram koji prikazuje mehanizam održavanja diploidnog skupa kromosoma tijekom spolnog razmnožavanja

Mejoza- Riječ je o posebnoj metodi diobe stanica, pri čemu se broj kromosoma smanjuje za pola. Prvi ga je opisao W. Flemming 1882. kod životinja i E. Sgrasburger 1888. kod biljaka. Uz pomoć mejoze nastaju spore i spolne stanice – gamete. Kao rezultat redukcije skupa kromosoma, svaka haploidna spora i gameta prima po jedan kromosom iz svakog para kromosoma prisutnih u danoj diploidnoj stanici. Tijekom daljnjeg procesa oplodnje (fuzije spolnih stanica) organizam nove generacije ponovno će dobiti diploidnu garnituru kromosoma, tj. Kariotip organizama određene vrste ostaje konstantan kroz generacije. Dakle, najvažniji značaj mejoze je osigurati postojanost kariotipa u nizu generacija organizama određene vrste tijekom spolnog razmnožavanja.

Mejoza uključuje dvije diobe koje brzo slijede jedna za drugom. Prije početka mejoze svaki se kromosom replicira (udvostručuje se u S razdoblju interfaze). Neko vrijeme njegove dvije dobivene kopije ostaju međusobno povezane centromerom. Stoga svaka jezgra u kojoj počinje mejoza sadrži ekvivalent od četiri seta homolognih kromosoma (4c).

Druga dioba mejoze slijedi gotovo odmah nakon prve, a u intervalu između njih ne dolazi do sinteze DNA (tj. zapravo nema interfaze između prve i druge diobe).

Prva mejotička (redukcijska) dioba dovodi do stvaranja haploidnih stanica (n) iz diploidnih stanica (2n). Počinje s profazaja, u kojem se, kao i kod mitoze, vrši pakiranje nasljednog materijala (spiralizacija kromosoma). U isto vrijeme, homologni (upareni) kromosomi se spajaju sa svojim identičnim dijelovima - konjugacija(događaj koji se ne opaža u mitozi). Kao rezultat konjugacije nastaju parovi kromosoma - dvovalenti. Svaki kromosom koji ulazi u mejozu, kao što je gore navedeno, ima dvostruki sadržaj nasljednog materijala i sastoji se od dvije kromatide, pa se bivalent sastoji od 4 niti. Kada su kromosomi u konjugiranom stanju nastavlja se njihova daljnja spiralizacija. U tom se slučaju pojedinačne kromatide homolognih kromosoma međusobno isprepliću i križaju. Nakon toga, homologni kromosomi se donekle odbijaju jedan od drugoga. Kao rezultat toga, na mjestima gdje su kromatide isprepletene, mogu se pojaviti lomovi kromatida, a kao rezultat toga, u procesu ponovnog spajanja lomova kromatida, homologni kromosomi izmjenjuju odgovarajuće dijelove. Kao rezultat toga, kromosom koji je u određeni organizam došao od oca uključuje dio majčinog kromosoma i obrnuto. Križanje homolognih kromosoma, popraćeno izmjenom odgovarajućih dijelova između njihovih kromatida, naziva se prelazeći preko. Nakon crossing overa već promijenjeni kromosomi naknadno divergiraju, odnosno s drugom kombinacijom gena. Budući da je prirodni proces, križanje svaki put dovodi do izmjene dijelova različitih veličina i tako osigurava učinkovitu rekombinaciju kromosomskog materijala u gametama.

Biološki značaj crossing overa iznimno visoka, budući da genetska rekombinacija omogućuje stvaranje novih, dosad nepostojećih kombinacija gena i povećava opstanak organizama u procesu evolucije.

U metafazaja Formiranje fisijskog vretena je završeno. Njegove niti su pričvršćene na kinetohore kromosoma, spojene u bivalente. Kao rezultat toga, niti povezane s kinetohorima homolognih kromosoma uspostavljaju bivalente u ekvatorijalnoj ravnini vretena.

U anafaza I homologni kromosomi se međusobno odvajaju i pomiču prema polovima stanice. U ovom slučaju, haploidni set kromosoma ide na svaki pol (svaki kromosom se sastoji od dvije kromatide).

U telofaza I Na polovima vretena sastavlja se jedan, haploidni set kromosoma, u kojem svaki tip kromosoma više nije predstavljen parom, već jednim kromosomom koji se sastoji od dvije kromatide. U kratkotrajnoj telofazi I dolazi do obnavljanja jezgrene ovojnice, nakon čega se stanica majka dijeli na dvije stanice kćeri.

Dakle, stvaranje bivalenata tijekom konjugacije homolognih kromosoma u profazi I mejoze stvara uvjete za naknadno smanjenje broja kromosoma. Stvaranje haploidnog skupa u gametama osigurava se divergencijom u anafazi I ne kromatida, kao u mitozi, već homolognih kromosoma, koji su prethodno bili ujedinjeni u bivalente.

Nakon Telofaza I nakon diobe slijedi kratka interfaza, u kojoj se DNA ne sintetizira, a stanice prelaze na sljedeću diobu, što je slično normalnoj mitozi. ProfazaII kratkotrajni. Jezgrice i nuklearna membrana su uništene, a kromosomi su skraćeni i zadebljani. Centriole, ako postoje, pomiču se na suprotne polove stanice i pojavljuju se vretenaste niti. U metafaza II kromosomi poredani u ekvatorijalnoj ravnini. U anafaza II Kao rezultat kretanja niti vretena, kromosomi se dijele na kromatide, budući da su njihove veze u području centromera uništene. Svaka kromatida postaje neovisni kromosom. Uz pomoć vretenastih niti kromosomi se rastežu prema polovima stanice. Telofaza II karakteriziran nestankom vretenastih filamenata, odvajanjem jezgri i citokinezom, što kulminira stvaranjem četiri haploidne stanice iz dvije haploidne stanice. Općenito, nakon mejoze (I i II), jedna diploidna stanica proizvodi 4 stanice s haploidnim skupom kromosoma.

Redukcijska dioba je, u biti, mehanizam koji sprječava kontinuirano povećanje broja kromosoma tijekom spajanja spolnih stanica, bez koje bi se tijekom spolnog razmnožavanja broj kromosoma udvostručio u svakoj novoj generaciji. Drugim riječima, Zahvaljujući mejozi održava se određeni i konstantan broj kromosoma u svim generacijama bilo koje vrste biljaka, životinja i gljiva. Drugi važan značaj mejoze je osigurati izuzetnu raznolikost u genetičkom sastavu gameta, kako kao rezultat crossing overa, tako i kao rezultat različitih kombinacija očevih i majčinih kromosoma tijekom njihove neovisne divergencije u anafazi I mejoze, što osigurava pojavu raznovrsnog i kvalitetnog potomstva tijekom spolnog razmnožavanja organizama.

Mejoza je posebna metoda diobe stanica, koja rezultira redukcijom (smanjenjem) broja kromosoma za polovicu. .Uz pomoć mejoze nastaju spore i spolne stanice – gamete. Kao rezultat redukcije skupa kromosoma, svaka haploidna spora i gameta prima po jedan kromosom iz svakog para kromosoma prisutnih u danoj diploidnoj stanici. Tijekom daljnjeg procesa oplodnje (fuzije spolnih stanica) organizam nove generacije ponovno će dobiti diploidnu garnituru kromosoma, tj. Kariotip organizama određene vrste ostaje konstantan kroz generacije. Dakle, najvažniji značaj mejoze je osigurati postojanost kariotipa u nizu generacija organizama određene vrste tijekom spolnog razmnožavanja.

U profazi mejoze I dolazi do otapanja jezgrica, raspadanja jezgrene ovojnice i počinje stvaranje vretena. Kromatin se spiralizira i formira bikromatidne kromosome (u diploidnoj stanici - set 2n4c). Homologni kromosomi se spajaju u parove, taj se proces naziva konjugacija kromosoma. Tijekom konjugacije kromatide homolognih kromosoma se na nekim mjestima križaju. Između nekih kromatida homolognih kromosoma može doći do izmjene odgovarajućih dijelova - crossing over.

U metafazi I parovi homolognih kromosoma nalaze se u ekvatorijalnoj ravnini stanice. U ovom trenutku spiralizacija kromosoma doseže svoj maksimum.

U anafazi I, homologni kromosomi (a ne sestrinske kromatide, kao u mitozi) udaljavaju se jedan od drugoga i istežu se vretenastim filamentima do suprotnih polova stanice. Posljedično, od svakog para homolognih kromosoma samo će jedan završiti u stanici kćeri. Dakle, na kraju anafaze I skup kromosoma i kromatida na svakom polu stanice koja se dijeli je \ti2c - već je prepolovljen, ali kromosomi i dalje ostaju bikromatidni.

U telofazi I vreteno je uništeno, formiraju se dvije jezgre i citoplazma se dijeli. Formiraju se dvije stanice kćeri koje sadrže haploidni set kromosoma, a svaki se kromosom sastoji od dvije kromatide (\n2c).

Razmak između mejoze I i mejoze II vrlo je kratak. Interfaza II je praktički odsutna. U to vrijeme ne dolazi do replikacije DNA i dvije stanice kćeri brzo ulaze u drugu mejotičku diobu, koja se javlja kao mitoza.

U profazi II odvijaju se isti procesi kao u profazi mitoze: formiraju se kromosomi, nasumično su smješteni u citoplazmi stanice. Vreteno se počinje formirati.

U metafazi II kromosomi se nalaze u ekvatorijalnoj ravnini.

U anafazi II sestrinske kromatide svakog kromosoma odvajaju se i pomiču na suprotne polove stanice. Na kraju anafaze II, skup kromosoma i kromatida na svakom polu je \ti\c.

U telofazi II nastaju četiri haploidne stanice, a svaki se kromosom sastoji od jedne kromatide (lnlc).

Dakle, mejoza se sastoji od dvije uzastopne diobe jezgre i citoplazme, prije kojih se replikacija događa samo jednom. Energija i tvari potrebne za obje diobe mejoze akumuliraju se tijekom međufaze I.

U profazi mejoze I dolazi do crossing overa što dovodi do rekombinacije nasljednog materijala. U anafazi I, homologni kromosomi nasumično se raspršuju na različite polove stanice; u anafazi II, isto se događa sa sestrinskim kromatidama. Svi ti procesi određuju kombinativnu varijabilnost živih organizama, o čemu će biti riječi kasnije.

Biološki značaj mejoze. Kod životinja i ljudi mejoza dovodi do stvaranja haploidnih spolnih stanica – gameta. Tijekom naknadnog procesa oplodnje (fuzije gameta), organizam nove generacije dobiva diploidni set kromosoma, što znači da zadržava kariotip svojstven ovoj vrsti organizma. Stoga mejoza sprječava povećanje broja kromosoma tijekom spolnog razmnožavanja. Bez takvog mehanizma diobe, kromosomski setovi bi se udvostručili sa svakom sljedećom generacijom.

Kod biljaka, gljiva i nekih protista spore nastaju mejozom. Procesi koji se odvijaju tijekom mejoze služe kao osnova za kombinativnu varijabilnost organizama.

Zahvaljujući mejozi održava se određeni i stalan broj kromosoma u svim generacijama bilo koje vrste biljaka, životinja i gljiva. Drugi važan značaj mejoze je osigurati izuzetnu raznolikost u genetičkom sastavu gameta, kako kao rezultat crossing overa, tako i kao rezultat različitih kombinacija očevih i majčinih kromosoma tijekom njihove neovisne divergencije u anafazi I mejoze, što osigurava pojavu raznovrsnog i kvalitetnog potomstva tijekom spolnog razmnožavanja organizama.

Suština mejoze je da svaka spolna stanica dobije jedan haploidni set kromosoma. Međutim, mejoza je faza tijekom koje se stvaraju nove kombinacije gena kombiniranjem različitih kromosoma majke i oca. Rekombinacija nasljednih sklonosti također se javlja kao rezultat izmjene dijelova između homolognih kromosoma koja se događa u mejozi. Mejoza uključuje dvije uzastopne diobe koje slijede jedna drugu gotovo bez prekida. Kao i kod mitoze, svaka mejotička dioba ima četiri faze: profazu, metafazu, anafazu i telofazu. Druga mejotička dioba - bit razdoblja sazrijevanja je da se u spolnim stanicama dvostrukom mejotičkom diobom broj kromosoma prepolovi, a količina DNA četiri puta. Biološki smisao druge mejotičke diobe je da se količina DNA uskladi s kromosomskim setom. U muškaraca se sve četiri haploidne stanice nastale kao rezultat mejoze naknadno pretvaraju u gamete - spermije. U žena, zbog neravnomjerne mejoze, samo jedna stanica proizvodi jaje sposobno za život. Ostale tri stanice kćeri su mnogo manje, pretvaraju se u takozvana vodeća, odnosno redukcijska tijela, koja ubrzo umiru. Biološko značenje formiranja samo jednog jajašca i smrti triju punopravnih (s genetske točke gledišta) tijela vodiča je zbog potrebe da se u jednoj stanici sačuvaju sve rezervne hranjive tvari za razvoj budućeg embrija.

Stanična teorija.

Stanica je elementarna jedinica građe, funkcioniranja i razvoja živih organizama. Postoje nestanični oblici života - virusi, ali oni svoja svojstva manifestiraju samo u stanicama živih organizama. Stanični oblici se dijele na prokariote i eukariote.

Otkriće stanice pripada engleskom znanstveniku R. Hookeu, koji je, promatrajući tanki dio pluta pod mikroskopom, vidio strukture slične saću i nazvao ih stanicama. Kasnije je jednostanične organizme proučavao nizozemski znanstvenik Antonie van Leeuwenhoek. Staničnu teoriju formulirali su njemački znanstvenici M. Schleiden i T. Schwann 1839. godine. Modernu staničnu teoriju značajno su dopunili R. Birzhev i sur.

Osnovne odredbe moderne stanične teorije:

stanica je osnovna jedinica građe, funkcioniranja i razvoja svih živih organizama, najmanja živa jedinica sposobna za samoreprodukciju, samoregulaciju i samoobnavljanje;

stanice svih jednostaničnih i višestaničnih organizama slične su (homologne) po svojoj građi, kemijskom sastavu, osnovnim pojavama životne aktivnosti i metabolizmu;

Razmnožavanje stanica događa se diobom stanica, svaka nova stanica nastaje kao rezultat diobe izvorne (majčine) stanice;

u složenim višestaničnim organizmima stanice su specijalizirane za funkcije koje obavljaju i tvore tkiva; tkiva se sastoje od organa koji su međusobno tijesno povezani i podložni živčanoj i humoralnoj regulaciji.

Ove odredbe dokazuju jedinstvo podrijetla svih živih organizama, jedinstvo cijelog organskog svijeta. Zahvaljujući staničnoj teoriji postalo je jasno da je stanica najvažnija komponenta svih živih organizama.

Stanica je najmanja jedinica organizma, granica njegove djeljivosti, obdarena životom i svim osnovnim karakteristikama organizma. Kao elementarni živi sustav, on je temelj strukture i razvoja svih živih organizama. Na staničnoj razini pojavljuju se svojstva života kao što su sposobnost metabolizma tvari i energije, autoregulacija, reprodukcija, rast i razvoj te razdražljivost.

50. Obrasci nasljeđivanja koje je ustanovio G. Mendel .

Zakone nasljeđivanja formulirao je 1865. Gregory Mendel. U svojim pokusima križao je različite sorte graška.

Prvi i drugi Mendelov zakon temelje se na monohibridnim križanjima, a treći - na di i polihibridnim križanjima. Monohibridno križanje uključuje jedan par alternativnih svojstava, dihibridno križanje uključuje dva para, a polihibridno križanje uključuje više od dva. Mendelov uspjeh duguje se osobitostima korištene hibridološke metode:

Analiza počinje križanjem čistih linija: homozigotnih jedinki.

Analizirane su zasebne alternativne međusobno isključive značajke.

Točno kvantitativno obračunavanje potomaka s različitim kombinacijama svojstava

Nasljeđivanje analiziranih svojstava može se pratiti kroz više generacija.

Mendelov 1. zakon: "Zakon uniformnosti hibrida 1. generacije"

Kod križanja homozigotnih jedinki analiziranih za jedan par alternativnih svojstava, hibridi 1. generacije pokazuju samo dominantna svojstva i opaža se ujednačenost fenotipa i genotipa.

U svojim pokusima Mendel je križao čiste linije biljaka graška sa žutim (AA) i zelenim (aa) sjemenkama. Pokazalo se da su svi potomci u prvoj generaciji identični po genotipu (heterozigoti) i fenotipu (žuti).

Mendelov 2. zakon: "Zakon cijepanja"

Kod križanja heterozigotnih hibrida 1. generacije, analiziranih prema jednom paru alternativnih svojstava, kod hibrida druge generacije uočeno je cijepanje 3:1 u fenotipu, a 1:2:1 u genotipu.

Mendel je u svojim pokusima međusobno križao hibride (Aa) dobivene u prvom pokusu. Ispostavilo se da se u drugoj generaciji ponovno pojavila potisnuta recesivna osobina. Podaci iz ovog pokusa ukazuju na eliminaciju recesivne osobine: ona se ne gubi, već se ponovno pojavljuje u sljedećoj generaciji.

Mendelov 3. zakon: "Zakon neovisne kombinacije karakteristika"

Kod križanja homozigotnih organizama analiziranih na dva ili više para alternativnih svojstava, kod hibrida 3. generacije (dobivenih križanjem hibrida 2. generacije) uočava se neovisna kombinacija svojstava i odgovarajućih gena različitih alelnih parova.

Kako bi proučio obrazac nasljeđivanja biljaka koje su se razlikovale u jednom paru alternativnih svojstava, Mendel je koristio monohibridno križanje. Zatim je prešao na pokuse križanja biljaka koje su se razlikovale u dva para alternativnih svojstava: dihibridno križanje, gdje je koristio homozigotne biljke graška koje su se razlikovale po boji i obliku sjemena. Kao rezultat križanja glatkog (B) i žutog (A) s naboranim (c) i zelenim (a), u prvoj generaciji sve su biljke imale žuto glatko sjeme. Dakle, zakon ujednačenosti prve generacije očituje se ne samo u mono, već iu polihibridnom križanju, ako su roditeljske jedinke homozigotne.

Tijekom oplodnje nastaje diploidna zigota zbog spajanja različitih tipova gameta. Kako bi se olakšao izračun varijanti njihove kombinacije, engleski genetičar Bennett predložio je mrežni unos - tablicu s brojem redaka i stupaca prema broju tipova gameta nastalih križanjem jedinki. Analiza križa

Budući da pojedinci s dominantnom osobinom u fenotipu mogu imati različite genotipove (Aa i AA), Mendel je predložio križanje ovog organizma s recesivnim homozigotom.

Već skoro tri godine pišem blog. učitelj biologije. Neke su teme od posebnog interesa i komentari na članke postaju nevjerojatno napuhani. Razumijem da čitanje tako dugih "pomota za noge" s vremenom postaje vrlo nezgodno.
Stoga sam odlučio neka od pitanja čitatelja i svoje odgovore na njih, koji bi mogli biti zanimljivi mnogima, objaviti u zasebnoj rubrici bloga koju sam nazvao „Iz dijaloga u komentarima“.

Zašto je tema ovog članka zanimljiva? Jasno je da glavni biološki značaj mejoze : osiguravanje konstantnosti broja kromosoma u stanicama iz generacije u generaciju tijekom spolnog razmnožavanja.

Štoviše, ne smijemo zaboraviti da u životinjskim organizmima u specijaliziranim organima (gonadama) iz diploidnih somatskih stanica (2n) nastaju mejozom haploidne spolne stanice gamete (n).

Također se sjećamo da sve biljke žive sa : sporofit, koji proizvodi spore i gametofit, koji proizvodi gamete. Mejoza u biljaka javlja se u fazi sazrijevanja haploidnih spora (n). Iz spora se razvija gametofit čije su sve stanice haploidne (n). Stoga u gametofitima mitozom nastaju haploidne muške i ženske spolne stanice gamete (n).

Sada pogledajmo komentare na članak: koji testovi postoje za Jedinstveni državni ispit na to pitanje o biološkom značaju mejoze.

Svetlana(učiteljica biologije). Dobar dan, Borise Fagimoviču!

Analizirao sam 2 priručnika Jedinstvenog državnog ispita G. S. Kalinova. i ovo je ono što sam otkrio.

1 pitanje.


2. Stvaranje stanica s dvostrukim brojem kromosoma;
3. Stvaranje haploidnih stanica;
4. Rekombinacija dijelova nehomolognih kromosoma;
5. Nove kombinacije gena;
6. Pojava većeg broja somatskih stanica.
Službeni odgovor je 3,4,5.

Pitanje 2 je slično, ALI!
Biološki značaj mejoze je:
1. Pojava novog nukleotidnog niza;
2. Stvaranje stanica s diploidnim skupom kromosoma;
3. Stvaranje stanica s haploidnim skupom kromosoma;
4. Stvaranje kružne molekule DNA;
5. Pojava novih kombinacija gena;
6. Povećanje broja klica.
Službeni odgovor je 1,3,5.

Što se događa : u pitanju 1, odgovor 1 je odbačen, ali u pitanju 2 je li točan? Ali 1 je najvjerojatnije odgovor na pitanje što osigurava proces mutacije; ako je - 4, onda, u načelu, i to može biti točno, jer se osim homolognih kromosoma čini da se mogu rekombinirati i nehomologni? Više sam sklon odgovorima 1,3,5.

Pozdrav Svetlana! Postoji znanost biologija, koja je predstavljena u sveučilišnim udžbenicima. Postoji disciplina biologija, koja je predstavljena (što je moguće dostupnije) u školskim udžbenicima. Dostupnost (i zapravo popularizacija znanosti) često rezultira svakakvim netočnostima kojima “griješe” školski udžbenici (čak i oni 12 puta ponovno objavljeni s istim greškama).

Svetlana, što možemo reći o ispitnim zadacima, kojih je već "sastavljeno" na desetke tisuća (naravno, sadrže otvorene pogreške i sve vrste netočnosti povezane s dvostrukim tumačenjem pitanja i odgovora).

Da, u pravu ste, dolazi do očitog apsurda kada isti odgovor u različitim zadacima, čak i od istog autora, sam ocjenjuje točnim i netočnim. A takve "zbrke", blago rečeno, ima mnogo.

Školsku djecu učimo da konjugacija homolognih kromosoma u profazi 1 mejoze može dovesti do crossing overa. Crossing over osigurava kombinativnu varijabilnost - pojavu nove kombinacije gena ili, što je isto, "nove sekvence nukleotida". U tome je također jedno od bioloških značenja mejoze, Stoga odgovor 1 nedvojbeno treba smatrati točnim.

Ali vidim točnost odgovora 4 u vezi s rekombinacijom dijelova NEHOMOLOŠKIH kromosoma ogromna "pobuna" u sastavljanju takvog testa uopće. Tijekom mejoze, HOMOLOGNI kromosomi su normalno konjugirani (to je bit mejoze, ovo je njegov biološki značaj). Ali postoje kromosomske mutacije koje nastaju zbog mejotičkih pogrešaka kada se nehomologni kromosomi konjugiraju. Ovdje u odgovoru na pitanje: "Kako nastaju kromosomske mutacije" - ovaj odgovor bi bio točan.

Sastavljači ponekad očito "ne vide" česticu "ne" ispred riječi "homologno", budući da sam naišao i na druge testove u kojima sam, na pitanje o biološkom značaju mejoze, morao odabrati ovaj odgovor kao točan. Naravno, kandidati moraju znati da su točni odgovori ovdje 1,3,5.

Kao što vidite, ova dva testa su također loša jer općenito nije ponuđen osnovni točan odgovor na pitanje o biološkom značaju mejoze, a odgovori 1 i 5 zapravo su ista stvar.

Da, Svetlana, to su "greške" za koje diplomanti i pristupnici plaćaju ispite prilikom polaganja Jedinstvenog državnog ispita. Stoga je glavna stvar i dalje, čak i za polaganje Jedinstvenog državnog ispita, podučavajte svoje učenike uglavnom iz udžbenika, a ne na ispitnim zadacima. Udžbenici pružaju sveobuhvatno znanje. Samo takvo znanje pomoći će učenicima da odgovore na bilo koji ispravno sastavljen testovi.

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

Tko ima pitanja o članku Predavač biologije putem Skypea, javite nam se u komentarima.

Biološki značaj mejoze:

Značajke zametnih stanica životinja

Gamete - visoko diferencirane stanice. Dizajnirani su za reprodukciju živih organizama.

Glavne razlike između gameta i somatskih stanica:

1. Zrele spolne stanice imaju haploidan set kromosoma. somatske stanice imaju diploidni skup. Na primjer, ljudske somatske stanice sadrže 46 kromosoma. zrele gamete imaju 23 kromosoma.

2. U spolnim stanicama promijenjen je omjer jezgre i citoplazme. U ženskim spolnim stanicama volumen citoplazme je višestruko veći od volumena jezgre. u muškim stanicama postoji suprotan obrazac.

3. Gamete imaju poseban metabolizam. u zrelim spolnim stanicama usporavaju se procesi asimilacije i disimilacije.

4. Gamete se međusobno razlikuju i te su razlike posljedica mehanizama mejoze.

Gametogeneza

Spermatogeneza- razvoj muških spolnih stanica. diploidne stanice zavojitih tubula testisa pretvaraju se u haploidne spermije (slika 1). Spermatogeneza uključuje 4 razdoblja: razmnožavanje, rast, sazrijevanje, formiranje.

1. Razmnožavanje . Polazni materijal za razvoj sperme je spermatogonija. stanice su okruglog oblika s velikom, dobro obojenom jezgrom. sadrži diploidni set kromosoma. Spermatogoniji se brzo razmnožavaju mitotičkom diobom.

2. Rast . Oblik spermatogonija spermatociti prvog reda.

3. Sazrijevanje. U zoni sazrijevanja javljaju se dvije mejotičke diobe. Stanice nakon prve diobe sazrijevanja nazivaju se spermatociti drugog reda . Zatim dolazi druga dioba sazrijevanja. diploidni broj kromosoma reducira se na haploidan broj. nastaje od strane 2 spermatide . Posljedično, iz jedne diploidne spermatocite prvog reda nastaju 4 haploidne spermatide.

4. Formiranje. Spermatide se postupno pretvaraju u zrele sperme . U muškaraca, oslobađanje spermija u šupljinu sjemenih tubula počinje nakon puberteta. Nastavlja se sve dok se aktivnost spolnih žlijezda ne smiri.

Oogeneza- razvoj ženskih spolnih stanica. stanice jajnika – oogonije – pretvaraju se u jajašca (slika 2).

Oogeneza uključuje tri razdoblja: razmnožavanje, rast i sazrijevanje.

1. Razmnožavanje Oogonija, kao i spermatogonija, nastaje mitozom.

2. Rast . Tijekom rasta oogonije se pretvaraju u oocite prvog reda.

Riža. 2. Spermatogeneza i oogeneza (sheme).

3. Sazrijevanje. kao i kod spermatogeneze slijede dvije mejotičke diobe. Nakon prve diobe nastaju dvije stanice različite veličine. Jedan veliki - oocita drugog reda a onaj manji - prvo usmjereno (polarno) tijelo. Kao rezultat druge diobe iz oocita drugog reda također nastaju dvije stanice nejednake veličine. Velik - zrela jajna stanica i mali - drugo usmjereno tijelo. Tako iz jedne diploidne oocite prvog reda nastaju četiri haploidne stanice. Jedno zrelo jaje i tri polarna tijela. Ovaj proces se odvija u jajovodu.

Mejoza

Mejoza - biološki proces tijekom sazrijevanja zametnih stanica. Mejoza uključuje prvi I druga mejotička dioba .

Prva mejotička dioba (redukcija). Prvoj diobi prethodi interfaza. U njemu se odvija sinteza DNK. Međutim, profaza I mejotičke diobe razlikuje se od profaze mitoze. Sastoji se od pet faza: leptoten, zigoten, pahiten, diploten i dijakineza.

Kod leptonema jezgra se povećava i u njoj se otkrivaju nitasti, slabo spiralni kromosomi.

U zigonemi dolazi do parnog spajanja homolognih kromosoma, pri čemu se centromere i krakovi precizno približavaju jedan drugome (fenomen konjugacije).

U pahinemi dolazi do progresivne spiralizacije kromosoma i njihovog spajanja u parove – bivalente. U kromosomima se identificiraju kromatide, što rezultira stvaranjem tetrada. U tom slučaju dolazi do izmjene dijelova kromosoma - križanja.

Diplonema je početak odbijanja homolognih kromosoma. Divergencija počinje u području centromere, ali veza ostaje na mjestima križanja.

U dijakinezi dolazi do daljnje divergencije kromosoma, koji ipak svojim terminalnim dijelovima još uvijek ostaju povezani u bivalentima. Kao rezultat toga, pojavljuju se karakteristični oblici prstena. Nuklearna membrana se otapa.

U anafaza I homologni kromosomi iz svakog para, a ne kromatide, divergiraju prema polovima stanice. Ovo je temeljna razlika od slične faze mitoze.

Telofaza I. Dolazi do stvaranja dviju stanica s haploidnim skupom kromosoma (na primjer, osoba ima 23 kromosoma). međutim, količina DNA održava se jednakom diploidnom skupu.

Druga mejotička dioba (ekvacionalna). Prvo postoji kratka međufaza. u njemu nema sinteze DNA. Nakon toga slijede profaza II i metafaza II. U anafazi II ne razdvajaju se homologni kromosomi, već samo njihove kromatide. Stoga stanice kćeri ostaju haploidne. DNK u gametama je upola manja od somatskih stanica.

Biološki značaj mejoze: