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

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

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

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

mejoza - vrsta mitoze, uslijed koje diploidne (2n) somatske stanice zametnih stanicaformirane haploidne gamete (1n). Tijekom oplodnje dolazi do stapanja jezgri gameta i obnavljanja diploidnog skupa kromosoma. Dakle, mejoza osigurava očuvanje konstantnog skupa kromosoma i količine DNA za svaku vrstu.

Mejoza je kontinuirani proces koji se sastoji od dvije uzastopne diobe koje se nazivaju mejoza I i mejoza II. Svaki dio je podijeljen na profazu, metafazu, anafazu i telofazu. Kao rezultat mejoze I, broj kromosoma je prepolovljen ( redukcijska podjela): tijekom mejoze II haploidne stanice su sačuvane (jednačka podjela). Stanice koje ulaze u mejozu sadrže genetsku informaciju 2n2xp (slika 1).

U profazi I mejoze, kromatin se postupno uvija u obliku kromosoma. Homologni kromosomi se približavaju jedan drugome, tvoreći zajedničku strukturu koja se sastoji od dva kromosoma (bivalentni) i četiri kromatide (tetrad). Dodir dvaju homolognih kromosoma cijelom duljinom naziva se konjugacija. Tada se javljaju sile odbijanja između homolognih kromosoma, te se kromosomi najprije odvajaju u području centromera, ostaju spojeni u području ramena i tvore križeve (chiasmata). Divergencija kromatida postupno se povećava, a križanja se pomiču prema njihovim krajevima. U procesu konjugacije između nekih kromatida homolognih kromosoma može doći do izmjene mjesta - crossing overa, što dovodi do rekombinacije genetskog materijala. Do kraja profaze, jezgrina ovojnica i jezgrice se otapaju i formira se akromatinsko vreteno. Sadržaj genetskog materijala ostaje isti (2n2hr).

U metafazi mejoza I bivalenti kromosoma nalaze se u ekvatorijalnoj ravnini stanice. U ovom trenutku njihova spiralizacija doseže maksimum. Sadržaj genetskog materijala se ne mijenja (2n2xp).

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

u telofazi dolazi do stvaranja jezgri i diobe citoplazme – nastaju dvije stanice kćeri. Stanice kćeri sadrže haploidni set kromosoma, svaki kromosom ima dvije kromatide (1n2xp).

Interkineza- kratki interval između prve i druge mejotičke diobe. U ovom trenutku ne dolazi do replikacije DNA, a dvije stanice kćeri brzo ulaze u mejozu II, nastavljajući prema vrsti mitoze.

Riža. jedan. Dijagram mejoze (prikazan 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 mejoze II, događaju se isti procesi kao i 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 do slučajnog odlaska kromosoma i kromatida na jedan ili drugi pol. 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 roditeljskoj i jedna drugoj.

Također, biološki značaj mejoze leži u činjenici da je smanjenje broja kromosoma neophodno za stvaranje spolnih stanica, budući da se jezgre gameta spajaju tijekom oplodnje. 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 stalnosti broja kromosoma. Zbog mejoze spolne stanice su haploidne, a tijekom oplodnje u zigoti se obnavlja diploidna garnitura kromosoma (sl. 2 i 3).

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

Riža. 3.Shema koja ilustrira mehanizam za održavanje diploidnog skupa kromosoma tijekom spolnog razmnožavanja

Mejoza- Ovo je poseban način diobe stanica, uslijed čega dolazi do smanjenja (smanjenja) broja kromosoma za polovicu. Prvi ga je opisao W. Flemming 1882. kod životinja i E. Sgrasburger 1888. kod biljaka. Mejozom nastaju spore i 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 (spajanja spolnih stanica) organizam nove generacije ponovno će dobiti diploidnu garnituru kromosoma, tj. Kariotip organizama određene vrste ostaje konstantan u nizu generacija. Dakle, najvažniji značaj mejoze je osigurati postojanost kariotipa u nizu generacija organizama određene vrste tijekom spolnog razmnožavanja.

Mejoza uključuje dvije diobe koje brzo slijede jednu za drugom. Prije početka mejoze svaki se kromosom replicira (udvostručuje se u S-periodu interfaze). Neko vrijeme njegove dvije formirane 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 u mitozi, vrši pakiranje nasljednog materijala (spiralizacija kromosoma). Istodobno dolazi do konvergencije homolognih (uparenih) kromosoma s njihovim 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 ovom se slučaju pojedinačne kromatide homolognih kromosoma isprepliću, međusobno presijecaju. Nakon toga, homologni kromosomi se donekle odbijaju. Kao rezultat toga, kromatidne zamršenosti mogu puknuti, a kao rezultat toga, u procesu ponovnog spajanja kromatidnih prekida, homologni kromosomi zamjenjuju odgovarajuće dijelove. Kao rezultat toga, kromosom koji je u ovaj organizam došao od oca uključuje dio kromosoma majke i obrnuto. Križanje homolognih kromosoma, popraćeno izmjenom odgovarajućih dijelova između njihovih kromatida, naziva se prelazeći preko. Nakon crossing overa promijenjeni kromosomi dalje divergiraju, odnosno s drugačijom kombinacijom gena. Budući da je prirodni proces, crossing over svaki put dovodi do izmjene područja različite veličine i tako osigurava učinkovitu rekombinaciju kromosomskog materijala u gametama.

Biološki značaj crossing overa je iznimno velika, budući da genetska rekombinacija omogućuje stvaranje novih kombinacija gena koje prije nisu postojale i povećava preživljavanje organizama u procesu evolucije.

NA metafazaja završetak fisijskog vretena. Njegove niti su pričvršćene na kinetohore kromosoma spojenih u bivalente. Kao rezultat toga, niti povezane s kinetohorama homolognih kromosoma uspostavljaju bivalentne u ekvatorijalnoj ravnini fisijskog vretena.

NA anafaza I homologni kromosomi su međusobno odvojeni i divergiraju prema polovima stanice. U ovom slučaju, haploidni set kromosoma odlazi na svaki pol (svaki kromosom se sastoji od dvije kromatide).

NA 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 kombinirani 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 kratak. Jezgrice i nuklearna membrana su uništene, a kromosomi su skraćeni i zadebljani. Centriole, ako postoje, pomiču se na suprotne polove stanice, pojavljuju se vretenasta vlakna. NA metafaza II Kromosomi se poredaju u ekvatorijalnoj ravnini. NA anafaza II kao rezultat kretanja niti fisijskog vretena dolazi do podjele kromosoma u kromatide, budući da su njihove veze u području centromera uništene. Svaka kromatida postaje neovisni kromosom. Uz pomoć vretenastih niti kromosomi se rastežu do polova stanice. Telofaza II karakterizira nestanak filamenata fisijskih vretena, izolacija jezgri i citokineza, što kulminira stvaranjem četiri haploidne stanice iz dvije haploidne stanice. Općenito, nakon mejoze (I i II) iz jedne diploidne stanice nastaju 4 stanice s haploidnim skupom kromosoma.

Redukcijska dioba je, naime, mehanizam koji sprječava kontinuirani porast broja kromosoma tijekom spajanja spolnih stanica, bez koje bi se tijekom spolnog razmnožavanja broj kromosoma udvostručio u svakoj novoj generaciji. Drugim riječima, mejozom se održava određeni i stalni broj kromosoma u svim generacijama bilo koje vrste biljaka, životinja i gljiva. Drugo važno značenje mejoze je osigurati iznimnu raznolikost genetskog sastava gameta i kao rezultat križanja i kao rezultat različite kombinacije očevih i majčinih kromosoma tijekom njihove neovisne divergencije u anafazi I mejoze, što osigurava pojava raznolikog i heterogenog potomstva tijekom spolnog razmnožavanja organizama.

Mejoza je poseban način diobe stanica, koji 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 (spajanja spolnih stanica) organizam nove generacije ponovno će dobiti diploidnu garnituru kromosoma, tj. Kariotip organizama određene vrste ostaje konstantan u nizu generacija. Dakle, najvažniji značaj mejoze je osigurati postojanost kariotipa u nizu generacija organizama određene vrste tijekom spolnog razmnožavanja.

U profazi I mejoze, jezgrice se otapaju, nuklearna ovojnica se raspada i počinje se formirati fisijsko vreteno. Kromatin se spiralizira uz stvaranje dvokromatidnih kromosoma (u diploidnoj stanici - set 2p4c). 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 maksimum.

U anafazi I, homologni kromosomi (a ne sestrinske kromatide, kao u mitozi) udaljavaju se jedan od drugoga i rastežu se pomoću niti vretena do suprotnih polova stanice. Posljedično, iz svakog para homolognih kromosoma samo će jedan ući u stanicu kćer. Dakle, na kraju anafaze I skup kromosoma i kromatida na svakom polu stanice koja se dijeli je \ti2c - već se prepolovio, ali kromosomi i dalje ostaju dvokromatidni.

U telofazi I razara se fisijsko vreteno, dolazi do stvaranja dviju jezgri i diobe citoplazme. 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 ovom trenutku ne dolazi do replikacije DNA i dvije stanice kćeri brzo ulaze u drugu diobu mejoze, nastavljajući prema vrsti mitoze.

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

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, svaki se kromosom sastoji od jedne kromatide (lnlc).

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

U profazi mejoze I dolazi do crossing overa što dovodi do rekombinacije nasljednog materijala. U anafazi I, homologni kromosomi nasumično odlaze na različite polove stanice; u anafazi II, ista se stvar 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 podjele, setovi kromosoma 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. Drugo važno značenje mejoze je osigurati iznimnu raznolikost genetskog sastava gameta i kao rezultat križanja i kao rezultat različite kombinacije očevih i majčinih kromosoma tijekom njihove neovisne divergencije u anafazi I mejoze, što osigurava pojava raznolikog i heterogenog 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 nastaje, osim toga, kao rezultat izmjene regija između homolognih kromosoma, što se događa u mejozi. Mejoza uključuje dvije uzastopne diobe koje slijede jedna za drugom gotovo bez prekida. Kao i kod mitoze, postoje četiri faze u svakoj mejotičkoj diobi: profaza, metafaza, anafaza i telofaza. Druga mejotička dioba - bit razdoblja sazrijevanja je da se u spolnim stanicama dvostrukom mejotičkom diobom broj kromosoma prepolovi, a količina DNA prepolovi. 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 - spermatozoide. U žena, zbog neravnomjerne mejoze, samo jedna stanica proizvodi jaje sposobno za život. Tri druge stanice kćeri su mnogo manje, pretvaraju se u takozvana usmjerena, odnosno redukcijska tjelešca, koja ubrzo umiru. Biološko značenje formiranja samo jednog jajeta i smrti tri punopravna (s genetske točke gledišta) usmjerena tijela 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 pokazuju samo u stanicama živih organizama. Stanični oblici se dijele na prokariote i eukariote.

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

Glavne odredbe moderne stanične teorije:

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

stanice svih jednostaničnih i višestaničnih organizama slične su (homologije) po svojoj građi, kemijskom sastavu, osnovnim manifestacijama vitalne aktivnosti i metabolizmu;

razmnožavanje stanica događa se diobom, 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 cjelokupnog 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 glavnim svojstvima organizma. Kao elementarni živi sustav, on je temelj strukture i razvoja svih živih organizama. Na razini stanice očituju se takva svojstva života kao što su sposobnost izmjene tvari i energije, autoregulacija, reprodukcija, rast i razvoj te razdražljivost.

50. Obrasci nasljeđivanja koje je ustanovio G. Mendel .

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

Prvi i drugi zakon Mendela temelje se na monohibridnim križanjima, a treći - na di i polihibridima. Monohibridno križanje koristi jedan par alternativnih svojstava, dihibridno križanje koristi dva para, a polihibridno križanje koristi više od dva. Uspjeh Mendela zahvaljuje se osobitostima primijenjene hibridološke metode:

Analiza počinje križanjem čistih linija: homozigotnih jedinki.

Analiziraju se zasebni alternativni međusobno isključivi znakovi.

Točno kvantitativno obračunavanje potomaka s različitim kombinacijama svojstava

Nasljeđivanje analiziranih svojstava može se pratiti u nizu 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 uočava 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 u genotipu (heterozigoti) i fenotipu (žuti).

2. Mendelov zakon: "Zakon cijepanja"

Kod križanja heterozigotnih hibrida 1. generacije, analiziranih po jednom paru alternativnih svojstava, hibridi druge generacije pokazuju podjelu prema fenotipu 3:1, a prema genotipu 1:2:1.

Mendel je u svojim pokusima križao hibride dobivene u prvom pokusu (Aa) međusobno. Pokazalo se da se u drugoj generaciji ponovno pojavila potisnuta recesivna osobina. Podaci ovog eksperimenta svjedoče o cijepanju recesivne osobine: ona se ne gubi, već se ponovno pojavljuje u sljedećoj generaciji.

3. Mendelov zakon: "Zakon neovisne kombinacije svojstava"

Kod križanja homozigotnih organizama analiziranih za dva ili više para alternativnih svojstava, u hibridima njegove 3. generacije (dobivenih križanjem hibrida 2. generacije) opaža se neovisna kombinacija svojstava i njima odgovarajućih gena različitih alelnih parova.

Za proučavanje obrazaca 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 (b) 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 vrsta gameta. Kako bi olakšao izračun mogućnosti njihove kombinacije, engleski genetičar Bennet predložio je zapis u obliku rešetke - tablicu s brojem redaka i stupaca prema broju tipova gameta nastalih križanjem jedinki. Analizirajući križ

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

Blogujem već skoro tri godine. učitelj biologije. Neke su teme od posebnog interesa i komentari na članke postaju nevjerojatno "napuhani". Razumijem da s vremenom postaje vrlo nezgodno čitati tako dugačke "krpice".
Stoga sam neke od pitanja čitatelja i svoje odgovore na njih, koji bi mogli mnogima biti zanimljivi, odlučio objaviti u posebnoj rubrici bloga koju sam nazvao „Iz dijaloga u komentarima“.

Što je zanimljivo o temi ovog članka? Uostalom, jasno je da glavni biološki značaj mejoze : osiguravanje konstantnosti broja kromosoma u stanicama iz generacije u generaciju tijekom spolnog razmnožavanja.

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

Također se sjećamo da sve biljke žive sa : sporofit, koji proizvodi spore i gametofit, koji proizvodi gamete. mejoza kod biljaka nastavlja se u fazi sazrijevanja haploidnih spora (n). Gametofit se razvija iz spora čije su sve stanice haploidne (n). Stoga u gametofitima mitoze stvaraju haploidne spolne stanice muških i ženskih spolnih stanica (n).

Sada pogledajmo materijale komentara na članak koji su testovi za ispit po tom pitanju o biološkom značaju mejoze.

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

Analizirao sam 2 USE prednosti Kalinov G.S. i evo što sam našao.

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

Pozdrav Svetlana! Postoji znanost biologija, izložena u srednjoškolskim udžbenicima. Postoji disciplina biologija, izložena (što dostupnija) u školskim udžbenicima. Dostupnost (a zapravo popularizacija znanosti) često rezultira svakakvim netočnostima kojima “griješe” školski udžbenici (čak 12 puta pretisnuti s istim greškama).

Svetlana, što možemo reći o ispitnim zadacima, kojih je već "sastavljeno" na desetke tisuća (naravno, u njima ima otvorenih pogrešaka i svih vrsta netočnosti povezanih s dvostrukim tumačenjem pitanja i odgovora).

Da, u pravu ste, dolazi do čistog apsurda kada isti odgovor u različitim zadacima, čak i kod jednog autora, on ocjenjuje kao točan i kao netočan. I takve, najblaže rečeno, "zbrke", jako, jako puno.

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 što i "nova sekvenca nukleotida". U tome je također jedno od bioloških značenja mejoze, pa je odgovor 1 neporecivo točan.

Ali u točnosti odgovora 4 na račun rekombinacije dijelova NEHOMOLOŠKIH kromosoma vidim ogromna "burka" u sastavljanju takvog testa uopće. Tijekom mejoze, HOMOLOGIČNI kromosomi su normalno konjugirani (to je bit mejoze, ovo je njegov biološki značaj). Ali postoje kromosomske mutacije koje se javljaju 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 nijedan glavni točan odgovor nije ponuđen na pitanje o biološkom značaju mejoze, a odgovori 1 i 5 su zapravo isti.

Da, Svetlana, to su “greške” za koje diplomanti i pristupnici plaćaju ispite prilikom polaganja ispita. Dakle, glavno je, čak i za polaganje ispita, podučavajte svoje učenike uglavnom iz udžbenika a ne na testovima. Udžbenici pružaju sveobuhvatno znanje. Samo takvo znanje pomoći će učenicima da odgovore na bilo koji ispravno sastavljen testovi.

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

Tko će imati pitanja o članku profesor biologije putem skypea, kontakt 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 haploidnu garnituru kromosoma. somatske stanice su diploidne. Na primjer, ljudske somatske stanice sadrže 46 kromosoma. Zrele gamete imaju 23 kromosoma.

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

3. Gamete imaju poseban metabolizam. u zrelim spolnim stanicama spori su 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 spermatozoide (slika 1). Spermatogeneza uključuje 4 razdoblja: razmnožavanje, rast, sazrijevanje, formiranje.

1. Razmnožavanje . Polazni materijal za razvoj spermija je spermatogonija. zaobljene stanice s velikom, dobro obojenom jezgrom. sadrži diploidni set kromosoma. Spermatogoniji se brzo množe mitotičkom diobom.

2. Rast . Oblik spermatogonija spermatocita prvog reda.

3. Zrenje. 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 haploidni. formiran od strane 2 spermatide . Stoga iz jednog diploidnog spermatocita prvog reda nastaju 4 haploidne spermatide.

4. Oblikovanje. Spermatide se postupno pretvaraju u zreli spermatozoidi . U muškaraca, oslobađanje spermija u šupljinu sjemenih tubula počinje nakon početka puberteta. Nastavlja se sve dok ne prestane aktivnost spolnih žlijezda.

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

Ovogeneza uključuje tri razdoblja: razmnožavanje, rast i sazrijevanje.

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

2. Rast . Ovonije se tijekom rasta pretvaraju u oocite prvog reda.

Riža. 2. Spermatogeneza i oogeneza (sheme).

3. Zrenje. kao i kod spermatogeneze slijede dvije mejotičke diobe. Nakon prve diobe nastaju dvije stanice različite veličine. Jedan veliki - oocita drugog reda i 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 tijelo vodilice. Tako od 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. gdje se odvija sinteza DNA. Međutim, profaza I mejotičke diobe razlikuje se od profaze mitoze. Sastoji se od pet faza: leptoten, zigoten, pahiten, diploten i dijakineza.

U leptonemu se jezgra povećava i u njoj se otkrivaju filiformni slabo spiralizirani kromosomi.

U zigonemu dolazi do parnog spajanja homolognih kromosoma, pri čemu se centromeri i krakovi točno približavaju jedan drugome (fenomen konjugacije).

Kod pachineme dolazi do progresivne spiralizacije kromosoma te se oni spajaju u parove – bivalente. U kromosomima se identificiraju kromatide, što rezultira stvaranjem tetrada. U tom slučaju dolazi do izmjene dijelova kromosoma - križanja.

Diplonema – početak odbijanja homolognih kromosoma. Divergencija počinje u području centromere, međutim, na mjestima križanja, veza je očuvana.

U dijakinezi dolazi do daljnje divergencije kromosoma, koji ipak svojim krajevima ostaju povezani u bivalentima. Kao rezultat toga pojavljuju se karakteristične prstenaste figure. Nuklearna membrana se otapa.

NA anafaza I postoji divergencija prema polovima stanice homolognih kromosoma iz svakog para, a ne kromatida. Ovo je temeljna razlika od analogne faze mitoze.

Telofaza I. Postoji formiranje dviju stanica s haploidnim skupom kromosoma (na primjer, kod ljudi - 23 kromosoma). međutim, količina DNA održava se jednakom diploidnom skupu.

Druga mejotička dioba (ekvatorijalna). Prvo dolazi kratka međufaza. nedostaje mu sinteza DNA. Nakon toga slijede profaza II i metafaza II. U anafazi II ne razilaze se homologni kromosomi, već samo njihove kromatide. Stoga stanice kćeri ostaju haploidne. DNK u gametama je upola manja od somatskih stanica.

Biološki značaj mejoze: