A meiózis és a mitózis biológia összehasonlító táblázata. Óra témája: „A mitózis és a meiózis összehasonlítása” (10. évfolyam)

Az élő szervezetek összes sejtszerkezete általában több fő fejlődési szakaszon megy keresztül. Létezése során minden sejt általában átesik a szaporodási vagy osztódási szakaszon. Lehet közvetlen, közvetett vagy reduktív. Az osztódás a különféle organizmusok szerkezeti egységeinek normális életszakasza, amely biztosítja a bolygó összes élőlényének normális létezését, növekedését és szaporodását. Az emberi szervezetben a sejtszaporodásnak köszönhető a szövetek megújulása, a sérült hám vagy irha integritásának helyreállítása, a genetikai adatok öröklődése, a fogantatás, az embriogenezis és sok más fontos folyamat.

A többsejtű lények testében a szerkezeti egységek szaporodásának két fő típusa van: mitózis és meiózis. A reprodukciós módszerek mindegyike jellemző tulajdonságokkal rendelkezik.

Figyelem! A sejtosztódást az egyszerű kettéosztás is megkülönbözteti - amitózis. Az emberi szervezetben ez a folyamat abnormálisan megváltozott struktúrákban, például daganatokban megy végbe.

A mitózis a sejtmaggal rendelkező sejtek vegetatív osztódása, a szaporodás leggyakoribb folyamata. Ezt a módszert közvetett reprodukciónak vagy klónozásnak is nevezik, mivel az alatta kialakuló leánystruktúrapárról kiderül, hogy teljesen azonos az anyával. A klónozás segítségével az emberi test szomatikus szerkezeti egységei reprodukálódnak.

Figyelem! A vegetatív osztódás arra irányul, hogy generációról generációra teljesen azonos sejtek képződjenek. Az emberi test minden sejtje hasonló módon szaporodik, kivéve a reproduktív sejteket.

A klónozás képezi az ontogenezis alapját, vagyis a szervezet fejlődését a fogantatástól a halál pillanatáig. A mitotikus osztódás szükséges a különböző szervek és rendszerek normális működéséhez, valamint bizonyos emberi tulajdonságok kialakulásához és megőrzéséhez a születéstől a halálig morfológiai és biokémiai szinten. Ennek a sejtreprodukciós módszernek az időtartama átlagosan körülbelül 1-2 óra.

A mitózis lefolyása négy fő szakaszra oszlik:

A klónozás eredményeként egy anyasejtből két leánysejt képződik, amelyek kromoszómakészletei teljesen hasonlóak, és megőrzik az eredeti sejt minden minőségi és mennyiségi jellemzőjét. Az emberi szervezetben a mitózis következtében állandó szöveti megújulás megy végbe.

Figyelem! A mitotikus folyamatok normális lefolyását a neurohumorális szabályozás, vagyis az ideg- és endokrin rendszer együttes működése biztosítja.

A redukciós osztás áramlásának jellemzői

A meiotikus osztódás egy olyan folyamat, amely reproduktív szerkezeti egységek - ivarsejtek - kialakulását eredményezi. Ezzel a szaporodási módszerrel négy leánysejt képződik, amelyek mindegyike 23 kromoszómával rendelkezik. Mivel a módszer eredményeként kialakult ivarsejtek kromoszómakészlete hiányos, ezt redukciónak nevezzük. Emberben a gametogenezis során kétféle szerkezeti egység képződése lehetséges:

• spermiumok spermatogóniából;
• tojás a tüszőkben.

Jellemzők

Mivel minden létrejövő ivarsejt egyetlen kromoszómakészlettel rendelkezik, egy másik szaporítósejttel való egyesüléskor genetikai anyag kicserélődik, és embrió képződik, amely teljes kromoszómakészletet kap. A meiózis révén biztosítható a kombinatorikus variabilitás - ez egy olyan folyamat, amely a különböző genotípusok hatalmas listájának kialakulását eredményezi, és a magzat örökli az anya és az apa különféle tulajdonságait.

A haploid struktúrák kialakulásának folyamatában is meg kell különböztetni a fent említett, a mitózisra jellemző négy fázist. A fő különbség a redukciós felosztás között az, hogy ezeket a lépéseket kétszer megismételjük.

Figyelem! Az első telofázis két, 46 kromoszómából álló teljes genetikai készlettel rendelkező sejt képződésével ér véget. Ezután kezdődik a második osztódás, amelynek következtében négy reproduktív sejt képződik, amelyek mindegyike 23 kromoszómával rendelkezik.

A meiotikus osztódás során az első szakasz hosszabb ideig tart. Ebben a szakaszban a kromoszómák fúziója és a genetikai adatok cseréje megy végbe. A metafázis ugyanúgy megy végbe, mint a mitózis során, de egyetlen örökletes adatkészlettel. Az anafázis során a centromerek nem osztódnak, és a haploid kromoszómák a pólusok felé mozognak.

A két osztódás közötti időszak, vagyis az interfázis nagyon rövid, dezoxiribonukleinsav ezalatt nem termelődik. Ezért a második telofázis után létrejövő sejtek haploidot, azaz egyetlen kromoszómakészletet tartalmaznak. A diploid halmaz akkor áll helyre, amikor két reproduktív sejt egyesül a szingámia során. Ez a meiózis eredményeként létrejött hím és női ivarsejtek összekapcsolódásának folyamata. A redukciós osztódás eredményeként egy zigóta képződik, amely 46 kromoszómával és mindkét szülőtől kapott örökletes információval rendelkezik.

Az ivarsejtek fúziója során lehetőség nyílik bármilyen tulajdonság különböző változatainak kialakítására. A meiózis révén a gyerekek öröklik például egyik szülőjük szemszínét. Bármely gén recesszív hordozása miatt lehetséges a tulajdonságok átvitele egy vagy több generáción keresztül.

Figyelem! A domináns vonások dominálnak, általában a leszármazottak első generációjában jelennek meg. Recesszív - rejtett vagy fokozatosan eltűnik a következő generációk egyedeiben.

A mitotikus osztódás szerepe:

1. A kromoszómák állandó számának fenntartása. Ha a kapott sejtek teljes kromoszómával rendelkeznének, akkor a magzatban a fogantatás után számuk megduplázódna.
2. A meiotikus osztódásnak köszönhetően különböző örökletes információkészlettel rendelkező reproduktív sejtek képződnek.
3. Az örökletes információk rekombinációja.
4. Az élőlények változékonyságának biztosítása.

Összehasonlító jellemzők

Reprodukciós módszer	Klónozás	Gametogenezis
A sejtek típusai	Szomatikus	Reproduktív
Osztályok száma	Egy	Kettő
Hány leányszerkezeti egység jön létre végül?	2	4
Az örökletes információ tartalma a leánysejtekben	Nem változik	Változtatások
Konjugáció	Nem jellemző
	Nem jellemző	Az első osztás során jelölték

A klónozás és a redukciós felosztás közötti különbségek

A klónozás és a redukciós sejtszaporítás meglehetősen hasonló folyamatok. A meiotikus osztódás ugyanazokat a szakaszokat foglalja magában, mint a mitotikus osztódás, azonban ezek időtartama és a különböző szakaszaiban lezajló folyamatok jelentős eltéréseket mutatnak.

Videó - Mitózis és meiózis

Különbségek a szexuális és ivartalan megoszlás során

A mitotikus osztódásból és gametogenezisből származó sejtek eltérő funkcionális terhelést hordoznak. Ezért a meiózis során az áramlás néhány jellemzője megfigyelhető:

1. A redukciós felosztás első szakaszában a konjugációt és a keresztezést jegyezzük fel. Ezek a folyamatok szükségesek a genetikai információ kölcsönös cseréjéhez.
2. Az anafázis során hasonló kromoszómák szegregációja figyelhető meg.
3. A két osztódási ciklus közötti időszakban a dezoxiribonukleinsav molekulák reduplikációja nem következik be.

Figyelem! A konjugáció a homológ, azaz hasonló kromoszómák egymással való fokozatos konvergenciájának és az ezt követő párok kialakulásának állapota. A keresztezés bizonyos szakaszok átmenete egyik kromoszómáról a másikra.

A gametogenezis második szakasza pontosan ugyanúgy megy végbe, mint a mitózis.

Jellemző különbségek az osztási folyamat eredményeiben:

1. A klónozás eredménye két szerkezeti egység, a redukciós felosztás eredménye pedig négy.
2. A klónozás segítségével felosztják a test különböző szöveteit alkotó szomatikus szerkezeti egységeket. A meiózis következtében csak szaporítósejtek képződnek: petesejtek és spermiumok.
3. A klónozás abszolút azonos szerkezeti egységek kialakulásához vezet, és a meiotikus osztódás során a genetikai adatok újraelosztása következik be.
4. A redukciós osztódás eredményeként a reproduktív sejtekben az örökletes információ mennyisége 50%-kal csökken. Ez lehetővé teszi az anya és az apa sejtjeinek genetikai adatainak utólagos összevonását a megtermékenyítés során.

A klónozás és a redukciós felosztás a legfontosabb folyamatok, amelyek biztosítják a szervezet normális működését. A klónozás eredményeként létrejött leánysejtek mindenben megegyeznek az eredetivel, így a dezoxiribonukleinsav szintjén is. Ez lehetővé teszi, hogy a kromoszómakészlet változatlan formában kerüljön át egyik sejtgenerációból a másikba. A mitózis a normál szövetnövekedés hátterében áll. A redukciós osztódás biológiai jelentősége abban rejlik, hogy bizonyos számú kromoszómát megőrzünk azokban az organizmusokban, amelyek szaporodása szexuális úton történik. Ugyanakkor a meiotikus osztódás lehetővé teszi a különböző többsejtű szervezetek legfontosabb minőségének - a kombinatív variabilitás - megnyilvánulását. Ennek köszönhetően mind az apa, mind az anya különféle jellemzőit átadhatja az utódoknak.

Olyan aprólékosan leírva bármelyik tankönyvben. Tényleg van itt még valami, amit hozzá kell tenni?

De ne siesse el a következtetéseket, hanem hagyatkozzon a biológiatanári tapasztalataimra. Sokak számára hasznos lehet, amiről ma beszélünk. A vizsgák során felmerülő félreértésekről pedig ezekre a kérdésekre válaszolva fogunk beszélni.

És általában a fiatalság lehetséges hibáiról, amikor az élet legfontosabb tudnivalóit néha észrevétlenül hagyjuk...

Ismét talán a tankönyvek kritikájával kezdem. A felosztás témája annyira fontos, hogy nagy teret kap. Úgy tűnik, semmi más nem lehetne jobb : A folyamatok magyarázatára egy halom színes illusztráció és különféle diagramok találhatók.

A mitózis az osztódás négy szakasza. A meiózis az osztódás nyolc szakasza, amely nemcsak maguknak a folyamatoknak a nevét jelzi, hanem annak részletes leírását is, hogy az egyes szakaszokban melyik sejt „dologjával” mi történik.

Egyetértek azzal, hogy a sikeres vizsgához mindezeket az „apró részleteket” meg kell tanulni, vagy inkább meg kell jegyezni. Vagyis minderre rövid időre emlékeznek. De a magánjellegű apróságok halmaza miatt a legfontosabb kicsúszik, és akkor a jelenségek lényege, értelme nem jut eszébe.

És aminek tényleg sokáig a fejedben kellene maradnia, hogy a végén a legegyszerűbb hibákat se kövesd el sem a vizsgákon, sem ami még fontosabb, az életedben.

1. Legalább maguknak a folyamatoknak a neveit ne keverjük össze egymással

Ellenkező esetben úgy alakul, mint a fogalmak esetében - maguk a folyamatok neveire emlékeznek, de az esetek 50% -ában pontosan az ellenkezője.

Miután a mitózis anafázisában „elhúzódott” az anyasejt pólusaihoz egy kromatid kromoszómák, az újonnan képződött két leánysejtben a DNS-tartalom megegyezik az eredeti anyasejttel - 2n2с.

Mivel a mitózis eredményeként egy eredeti sejtből két teljes értékű sejt képződik (úgymond „anyasejt”), amelyek genetikai információi teljesen megegyeznek az eredeti sejttel, a mitózist „reprodukciós” kifejezésnek nevezhetjük - ez aszexuális. reprodukció.

Mi a meiózis lényege?

Maga a „meiosis” szó halkan, énekhangon (m-ee-e-y-oz) ejthető - ez a redukciós sejtosztódás egy fajtája, amely négy sejt kialakulásához vezet, de egy felével. , haploid kromoszómakészlet ( 1n1с).

És most emlékezz lázító gondolatomra. A meiózis a mitózissal ellentétben nem szaporodás. Ez a haploid sejtek (növényekben spórák, állatokban ivarsejtek) képzésének egyik módja. Az ivarsejtek csak a megtermékenyítési folyamat után, ami ebben az esetben az ivaros szaporodás, szolgálják új szervezet kialakítását.

Ismételten felhívom a figyelmet arra, hogy az állati szervezetekben az ivarmirigyek specializált szöveteinek sejtjei meiózissal osztódnak, amelyekből ivarsejtek vagy csírasejtek képződnek. A növényekben a spórák meiózissal, majd az ivarsejtek mitózissal képződnek.

A meiózist a mitózishoz hasonlóan a sejt genetikai anyagának megkettőződése előzi meg, de a meiózis két szakaszban zajlik: I. meiózis és II. .

Maga a kromoszómák számának csökkenése, azaz számuk felére való csökkenése a meiózis első szakasza után következik be, mivel a meiózis profázisa során az I. homológ kromoszómák konjugációja megtörtént, de a kromoszómák a két kialakult haploid sejtben még mindig bikromatid marad ( 1n2c).

A meiózis I. és II. meiózis között nagyon kevés idő telik el, további DNS-kettőződés Nem történikés ismét minden sejt két haploid sejtet alkot ( 1n), de már „normálisak” – monokromatid ( 1s).

2. Amit még nagyon fontos megjegyeznie, különösen a fiataloknak – potenciális szülőknek

Éppen a meiózis során, a csírasejtek érése során, a homológ kromoszómák konjugációja következtében a homológ kromoszómák közötti genetikai anyag bármilyen „keveredése” történhet meg a meiózis I. profázisában - átlépésben.

A petesejtek és a hímivarsejtek kialakulásának ebben a pillanatában pedig különösen fontos, hogy az emberi szervezet ne legyen kitéve semmilyen káros tényezőnek (idegsokk, nagy dózisú gyógyszerek, alkohol, nikotin és egyéb kábítószerek), amelyek áthaladáshoz vezethetnek. hibák a meiózis során (és ezért a genetikai megjelenés alsóbbrendű utódok).

3. Mire kell még figyelned?

Még ha jól emlékszel is arra, hogy a test minden szomatikus sejtje mitózissal szaporodik, és a meiózis a nemi sejtek képződésének módja, a következő hibát követik el.

Igen, a meiózis az ivarsejtek képzésének egyik módja, de... De csak at szervezetek !!! Ismét szeretném hangsúlyozni, hogy minden magasabb rendű növény (mohák, páfrányok, gymnospermek és zárvatermők) meiotikus osztódáson megy keresztül vita! Ezt követően a haploid spórák által mitózisok növények – ivarsejtek.

Az iskolai tankönyvek készítőinek erre érdemes odafigyelniük, hiszen a tesztfeladatok írói szeretik (és igazuk is van) az élő rendszerek működésének alapvető folyamataira vonatkozó kérdéseket feltenni. És az élő szervezetek sejtjeinek szaporítási módszerei és a különböző taxonokhoz tartozó szervezetek ivaros szaporodási módszerei pontosan ilyen folyamatok.

_______________________________________________________________________________

Most írok és azon gondolkodom, milyen kár, hogy ez a blog még mindig láthatatlan az interneten (remélem „egyelőre”). Hiszen az ebben a bejegyzésben található információk mindenki számára hasznosak, különösen a fiatalabb generáció számára, nehogy tudatlanságuk miatt életük végéig fizessenek gyermekeik egészségéért.

Az óra típusa: általánosító óra.

Óraforma: gyakorlati óra.

• továbbra is formálja a tanulók világképét az élet folytonosságáról;
• bemutassa a sejtben a mitózis és a meiózis során lezajló folyamatok közötti kémiai és biológiai különbséget;
• fejlessze a mitózis és meiózis folyamatainak következetes szervezésének képességét;
• képességek fejlesztése a sejtosztódási folyamatok összehasonlító elemzésében;

1. oktatási:

a) frissítse a tanulók tudását a sejtosztódás különböző típusairól (mitózis, amitózis, meiózis);

b) képet alkotnak a mitózis és a meiózis folyamatai közötti főbb hasonlóságokról és különbségekről, biológiai lényegükről;

2. oktatás: kognitív érdeklődés kialakítása a különböző tudományterületekről származó információk iránt;

3. fejlesztés:

a) fejleszteni kell a különböző típusú információkkal való munkavégzést és azok bemutatásának módjait;

b) folytassa a munkát a sejtosztódási folyamatok elemzéséhez és összehasonlításához szükséges készségek fejlesztésén;

Oktatási eszközök: számítógép multimédiás projektorral, alkalmazásmodell „Cellosztás. Mitózis és meiózis” (bemutató és elosztó készletek); táblázat „Mitózis. Meiózis".

Az óra felépítése (az óra egy órára készült, biológia tanteremben, multimédiás projektorral, 10. osztályos kémiai és biológiai profilra tervezve). Rövid óraterv:

1. szervezési mozzanat (2 perc);

2. a sejtosztódási folyamatokkal kapcsolatos ismeretek, alapfogalmak, fogalmak frissítése (8 perc);

3. ismeretek általánosítása a mitózis és meiózis folyamatairól (13 perc);

4. gyakorlati munka „Mitózis és meiózis hasonlóságai és különbségei (15 perc);

A tanult témával kapcsolatos ismeretek megszilárdítása (5 perc);

Házi feladat (2 perc).

Részletes leckejegyzetek:

1. szervezési mozzanat. Az óra céljának magyarázata, helye a vizsgált témában, megvalósításának jellemzői.

2. ismeretek frissítése, a sejtosztódás folyamataihoz kapcsolódó alapfogalmak és fogalmak: - sejtosztódás;

3. a sejtosztódási folyamatokkal kapcsolatos ismeretek általánosítása:

3.1. Mitózis:

A „Mitosis” interaktív modell bemutatása;

Gyakorlati munka a „Mitózis” alkalmazási modellel (minden tanulónak szóróanyag, a tanulók azon képességének gyakorlása, hogy megmutassák a mitózis folyamatok sorrendjét);

Munka a „Mitosis” alkalmazási modellel (bemutató készlet, gyakorlati munka eredményeinek ellenőrzése)

Beszélgetés a mitózis fázisairól:

Mitózis fázis,kromoszómák halmaza(n-kromoszómák, c - DNS)	Rajz	A fázis jellemzői, a kromoszómák elrendezése
Prophase		Magmembránok lebontása, centriolok divergenciája a sejt különböző pólusaihoz, orsószálak kialakulása, nukleolusok „eltűnése”, bikromatid kromoszómák kondenzációja.
Metafázis		Maximálisan kondenzált bikromatid kromoszómák elrendezése a sejt ekvatoriális síkjában (metafázis lemez), orsószálak rögzítése az egyik végén a centriolákhoz, a másik végén a kromoszómák centromereihez.
Anafázis		A kétkromatid kromoszómák felosztása kromatidokra és ezeknek a testvérkromatidoknak a sejt ellentétes pólusaihoz való divergenciája (ebben az esetben a kromatidák független egykromatid kromoszómákká válnak).
Telofázis		Kromoszómák dekondenzációja, nukleáris membránok kialakulása az egyes kromoszómacsoportok körül, orsószálak szétesése, sejtmag megjelenése, citoplazma osztódása (citotómia). A citotomia állati sejtekben a hasítási barázda, növényi sejtekben – a sejtlemez miatt történik.

3.2. Meiosis.

A „Meiosis” interaktív modell bemutatása

Gyakorlati munka a „Meiosis” alkalmazási modellel (minden tanulónak szóróanyag, a tanulók képességének gyakorlása a meiózis folyamatok sorrendjének bemutatására);

Munka a „Meiosis” alkalmazási modellel (bemutató készlet, gyakorlati munka eredményeinek ellenőrzése)

Beszélgetés a meiózis fázisairól:

meiózis fázis,kromoszómák halmaza(n - kromoszómák, c - DNS)	Rajz	A fázis jellemzői, a kromoszómák elrendezése
1. próféta 2n4c		Magmembránok lebontása, centriolok divergenciája a sejt különböző pólusaihoz, orsófilamentumok kialakulása, nukleolusok „eltűnése”, bikromatid kromoszómák összecsapódása, homológ kromoszómák konjugációja és átkelés.
1. metafázis 2n4c		A bivalensek elrendeződése a sejt egyenlítői síkjában, orsószálak rögzítése az egyik végén a centriolokhoz, a másik a kromoszómák centromereihez.
1. anafázis 2n4c		A bikromatid kromoszómák véletlenszerű független divergenciája a sejt ellentétes pólusaihoz (minden homológ kromoszómapárból az egyik kromoszóma az egyik pólusba, a másik a másikba kerül), a kromoszómák rekombinációja.
1. telofázis mindkét sejtben 1n2c		Magmembránok kialakulása bikromatid kromoszómacsoportok körül, a citoplazma osztódása.
2. próféta 1n2c		Magmembránok lebontása, centriolok divergenciája a sejt különböző pólusaihoz, orsószálak kialakulása.
2. metafázis 1n2c		A bikromatid kromoszómák elrendezése a sejt egyenlítői síkjában (metafázis lemez), orsószálak rögzítése az egyik végén a centriolákhoz, a másik végén a kromoszómák centromereihez.
2. anafázis 2n2c		A kétkromatid kromoszómák felosztása kromatidokra és ezeknek a testvérkromatidoknak a sejt ellentétes pólusaihoz való divergenciája (ebben az esetben a kromatidák önálló egykromatid kromoszómákká válnak), a kromoszómák rekombinációja.
2. telofázis mindkét sejtben 1n1c Teljes 4-től 1n1c-ig		A kromoszómák dekondenzációja, nukleáris membránok kialakulása az egyes kromoszómacsoportok körül, az orsószálak szétesése, a mag megjelenése, a citoplazma osztódása (citotómia) két, és végül mindkét meiotikus osztódás - négy haploid sejt - képződésével.

Beszélgetés a sejtmag képletének megváltoztatásáról

Beszélgetés a meiózis eredményeiről:

egy haploid anyasejt négy haploid leánysejtet termel

Beszélgetés a meiózis jelentéséről: A)egy faj kromoszómáinak állandó számát nemzedékről nemzedékre tartja fenn (a diploid kromoszómakészlet a megtermékenyítés során minden alkalommal helyreáll két haploid ivarsejt fúziója eredményeként;

b) a meiózis az örökletes variabilitás (kombinatív variabilitás) előfordulásának egyik mechanizmusa;

4. Gyakorlati munka „Mitózis és meiózis összehasonlítása” a „Mitózis és meiózis. Összehasonlító elemzés” (lásd 1. függelék)

A tanulóknak házi feladattáblázatuk van:

A mitózis és a meiózis közötti hasonlóságok kidolgozása:

A mitózis és a meiózis közötti általános különbségek kidolgozása (kisebb pontosításokkal az osztódás fázisairól):

Összehasonlítás	Mitózis	Meiosis
Hasonlóságok	1. Ugyanazok a felosztási fázisok.
	2. A mitózis és a meiózis előtt a kromoszómák DNS-molekuláinak önduplikációja (reduplikáció) és a kromoszómák spiralizációja következik be.
Különbségek	1. Egy osztás.	1. Két egymást követő osztás.
	2. A metafázisban minden duplikált kromoszóma külön-külön sorakozik az Egyenlítő mentén.
	3. Nincs ragozás	3. Van ragozás
	4. A DNS-molekulák megkettőződése interfázisban megy végbe, elválasztva a két részleget.	4. Az első és a második osztódás között nincs interfázis, és nem történik DNS-molekulák duplikációja.
	5. Két diploid sejt (szomatikus sejt) keletkezik.	5. Négy haploid sejt (ivarsejtek) képződik.
	6.Szomatikus sejtekben fordul elő	6. érő csírasejtekben fordul elő
	7. Az ivartalan szaporodás alapja	7. Az ivaros szaporodás alapja

5. Az anyag rögzítése.

Az Egységes Államvizsga tesztanyagok B. részének feladatának teljesítése.

Párosítsa a sejtosztódás jellegzetes jellemzőit és típusait:

Megkülönböztető jellemzők A sejtosztódás típusai

1. Egy osztódás következik be	A) mitózis
2. A homológ duplikált kromoszómák az egyenlítő mentén páronként (bivalensek) helyezkednek el.
3. Nincs ragozás	B) meiózis
4. Egy faj kromoszómáinak állandó számát nemzedékről nemzedékre fenntartja
5. Két egymást követő osztás.
6. A DNS-molekulák megkettőződése interfázisban történik, elválasztva a két részleget
7. Négy haploid sejt (ivarsejtek) képződik.
8. Az első és a második osztódás között nincs interfázis, és nem következik be a DNS-molekulák megkettőződése.
9. Van ragozás
10. Két diploid sejt (szomatikus sejt) keletkezik
11. A metafázisban minden duplikált kromoszóma külön-külön sorakozik az egyenlítő mentén 12. Biztosítja az ivartalan szaporodást, az elveszett részek regenerálódását, sejtpótlást a többsejtű szervezetekben
13. Biztosítja a szomatikus sejtek kariotípusának stabilitását az élet során
14. Az örökletes variabilitás (kombinatív variabilitás) kialakulásának egyik mechanizmusa;

6. Házi feladat:

Töltse ki a „Mitózis és meiózis összehasonlítása” táblázatot egy jegyzetfüzetbe

Ismételje meg a mitózisról és a meiózisról szóló anyagot (részletek a szakaszokról)

29.30 (V.V. Pasechnik); 19.22, 130–134. (G.M. Dymshits)

Készítsen táblázatot „A mitózis és a meiózis előrehaladásának összehasonlító jellemzői”

A mitózis és a meiózis összehasonlító jellemzői

A sejtciklus fázisai, kimenetele	Mitózis	Meiosis
		I felosztás	II. osztály
Interfázis: DNS, RNS, ATP, fehérjék szintézise, ​​növekedés organellumok száma, az egyes kromoszómák második kromatidjának befejezése
Profázis: a) kromoszóma spiralizáció b) a nukleáris héj megsemmisítése; c) nukleolusok elpusztítása; d) a mitotikus apparátus kialakulása: centriolák divergenciája a sejt pólusaihoz, osztódási orsó kialakulása
Metafázis: a) az egyenlítői lemez kialakulása - a kromoszómák szigorúan a sejt egyenlítője mentén sorakoznak; b) az orsószálak centromerekhez való rögzítése; c) a metafázis vége felé – a testvérkromatidák szétválásának kezdete
Anafázis: a) a testvérkromatidák szétválasztásának befejezése; b) a kromoszómák eltérése a sejt pólusaihoz
Telofázis- leánysejtek képződése: a) a mitotikus apparátus megsemmisülése; b) a citoplazma elválasztása; c) a kromoszómák despiralizációja;

Bibliográfia:

1. I. N. Pimenov, A. V. Pimenov - Előadások az általános biológiáról - Szaratov, JSC Publishing House Lyceum, 2003.

2. Általános biológia: tankönyv 10-11 évfolyamos biológia elmélyült iskolai tanulással / Szerk. V. K. Shumny, G. M. Dymshits, A. O. Ruvinsky. – M., „Felvilágosodás”, 2004.

3. N. Green, W. Stout, D. Taylor - Biológia: 3 kötetben. T.3.: ford. angolból/Szerk. R. Soper. – M., „Mir”, 1993

4. T.L. Bogdanova, E.A. Solodova - Biológia: kézikönyv középiskolásoknak és egyetemekre jelentkezőknek - M., „AST-PRESS SCHOOL”, 2004.

5. D. I. Mamontov – Nyílt biológia: teljes interaktív biológia tanfolyam (CD-n) – „Physicon”, 2005

Meiosis az eukarióták sejtosztódási módszere, amely haploid sejteket termel. Ez különbözik a meiózistól a mitózisig, amely diploid sejteket termel.

Ezenkívül a meiózis két egymást követő felosztásban fordul elő, amelyeket az elsőnek (meiózis I.), illetve a másodiknak (meiózis II.) neveznek. A sejtek már az első osztódás után egyetlen, azaz haploid kromoszómakészletet tartalmaznak. Ezért az első felosztást gyakran nevezik redukcionista. Bár néha a „redukciós osztás” kifejezést a teljes meiózisra vonatkozóan használják.

A második osztály az úgynevezett egyenlítőés előfordulásának mechanizmusa hasonló a mitózishoz. A II. meiózisban a testvérkromatidák a sejtpólusok felé mozognak.

A meiózist a mitózishoz hasonlóan interfázisban DNS-szintézis - replikáció előzi meg, amely után minden kromoszóma már két kromatidából áll, amelyeket testvérkromatidáknak nevezünk. Az első és a második osztódás között nincs DNS-szintézis.

Ha a mitózis következtében két sejt keletkezik, akkor a meiózis következtében - 4. Ha azonban a szervezet petéket termel, akkor csak egy sejt marad, amely magában foglalja a tápanyagokat.

Az első osztódás előtti DNS mennyiségét általában 2n 4c-ként jelölik. Itt n kromoszómákat jelöl, c – kromatidákat. Ez azt jelenti, hogy minden kromoszómának van egy homológ párja (2n), ugyanakkor minden kromoszóma két kromatidából áll. A homológ kromoszóma jelenlétét figyelembe véve négy kromatidot kapunk (4c).

Az első és a második osztódás előtt a DNS mennyisége mind a két leánysejtben 1n 2c-re csökken. Vagyis a homológ kromoszómák különböző sejtekbe diszpergálódnak, de továbbra is két kromatidból állnak.

A második osztódás után négy sejt képződik 1n 1c készlettel, azaz mindegyik csak egy kromoszómát tartalmaz egy pár homológból, és csak egy kromatidból áll.

Az alábbiakban az első és a második meiotikus felosztás részletes leírása található. A fázisok kijelölése ugyanaz, mint a mitózisban: profázis, metafázis, anafázis, telofázis. Az ezekben a fázisokban lezajló folyamatok azonban, különösen az I. profázisban, némileg eltérőek.

Meiosis I

I. próféta

Ez általában a meiózis leghosszabb és legösszetettebb fázisa. Sokkal tovább tart, mint a mitózis alatt. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy ekkor a homológ kromoszómák közelebb kerülnek egymáshoz, és DNS-szakaszokat cserélnek (konjugáció és keresztezés történik).

Konjugáció- a homológ kromoszómák kapcsolódási folyamata. Átkelés- azonos régiók cseréje homológ kromoszómák között. A homológ kromoszómák nem testvérkromatidjai ekvivalens szakaszokat cserélhetnek. Azokon a helyeken, ahol ilyen csere történik, az ún chiasma.

A páros homológ kromoszómákat ún bivalensek, vagy notebookok. A kapcsolat az I. anafázisig fennáll, és a testvérkromatidák közötti centromerek és a nem testvérkromatidák közötti chiasma biztosítják.

A profázisban a kromoszómák spiralizálódnak, így a fázis végére a kromoszómák elnyerik jellegzetes alakjukat és méretüket.

Az I. profázis későbbi szakaszaiban a nukleáris burok vezikulákra bomlik, és a magvak eltűnnek. Megkezdődik a meiotikus orsó kialakulása. Háromféle orsó mikrotubulus képződik. Egyesek kinetokorokhoz vannak rögzítve, mások az ellenkező pólusból növekvő csövekhez (a szerkezet távtartóként működik). Megint mások csillagszerkezetet alkotnak, és a hártyás csontvázhoz kapcsolódnak, támaszként szolgálva.

A centriolokkal rendelkező Centroszómák a pólusok felé eltérnek. A mikrotubulusok behatolnak az egykori sejtmag régiójába, és a kromoszómák centromer régiójában található kinetokorokhoz kapcsolódnak. Ebben az esetben a testvérkromatidák kinetochorei egyesülnek és egyetlen egységként működnek, ami lehetővé teszi, hogy az egyik kromoszóma kromatidjai ne váljanak el, és ezt követően együtt mozogjanak a sejt egyik pólusára.

Metafázis I

Végül kialakul a hasadási orsó. A homológ kromoszómapárok az egyenlítői síkban helyezkednek el. A sejt egyenlítője mentén egymással szemben sorakoznak úgy, hogy az egyenlítői sík homológ kromoszómapárok között van.

Anafázis I

A homológ kromoszómák elkülönülnek és a sejt különböző pólusaira költöznek. A profázis során bekövetkezett átkelés miatt kromatidjaik már nem azonosak egymással.

Telofázis I

A kernelek visszaállnak. A kromoszómák vékony kromatinná válnak. A sejt két részre osztódik. Állatoknál a membrán invaginációja. A növények sejtfalat alkotnak.

Meiosis II

A két meiotikus felosztás közötti interfázist nevezzük interkinézis, nagyon rövid. Az interfázistól eltérően a DNS duplikációja nem történik meg. Valójában ez már megduplázódott, csupán arról van szó, hogy a két sejt mindegyike tartalmaz egy-egy homológ kromoszómát. A II. meiózis egyidejűleg két sejtben fordul elő, amelyek az I. meiózis után alakultak ki. Az alábbi diagram csak egy sejt osztódását mutatja a kettőből.

Profázis II

Rövid. A magok és nukleolusok ismét eltűnnek, és a kromatidák spiráloznak. Az orsó kialakulni kezd.

Metafázis II

Minden kromoszóma, amely két kromatidából áll, két orsószálhoz kapcsolódik. Az egyik szál az egyik pólusból, a másik a másikból. A Centromerek két különálló kinetokorból állnak. A metafázis lemez az I. metafázis egyenlítőjére merőleges síkban jön létre. Vagyis ha a meiózisban lévő szülősejtet végigosztottam, akkor most két sejt osztódik át.

Anafázis II

A testvérkromatidákat megkötő fehérje elválik, és ezek különböző pólusokra költöznek. A testvérkromatidákat most testvérkromoszómáknak nevezik.

Telofázis II

Hasonlóan az I. telofázishoz. Kromoszóma despiralizáció következik be, az orsó eltűnik, sejtmagok és nukleolusok képződnek, citokinézis lép fel.

A meiózis jelentése

Egy többsejtű szervezetben csak a nemi sejtek osztódnak meiózissal. Ezért a meiózis fő jelentősége az BiztonsággépezetAszexuális szaporodás,amelynél egy fajban a kromoszómák száma állandó marad.

A meiózis másik jelentése a genetikai információ rekombinációja, amely az I. profázisban, azaz a kombinatív variabilitásban fordul elő. Az allélok új kombinációi két esetben jönnek létre. 1. Ha keresztezés történik, azaz a homológ kromoszómák nem testvérkromatidjai metszeteket cserélnek. 2. A kromoszómák független divergenciájával a pólusokhoz mindkét meiotikus osztódásban. Más szavakkal, minden kromoszóma megjelenhet egy sejtben bármilyen kombinációban más kromoszómákkal, amelyek nem homológok vele.

A sejtek már az I. meiózis után különböző genetikai információkat tartalmaznak. A második osztódás után mind a négy sejt különbözik egymástól. Ez egy fontos különbség a meiózis és a mitózis között, amely genetikailag azonos sejteket termel.

A kromoszómák és kromatidák keresztezése és véletlenszerű divergenciája az I. és II. anafázisban új gének kombinációkat hoz létre és egyekaz élőlények örökletes változékonyságának okaitól, melynek köszönhetően lehetséges az élő szervezetek evolúciója.

1. Miben különbözik a mitózis a meiózistól?

Válasz. A mitózis a szomatikus sejtek univerzális osztódása, melynek eredményeként az eredeti (anya)sejtből 2, az anyával genetikailag azonos leánysejt jön létre.

A meiózis egy speciális osztódási módszer, amelynek eredményeként 4 sejt képződik, amelyek kromoszómakészlete az anyához képest felére csökken (általában haploid kromoszómakészlettel rendelkező sejtek képződnek), és az így létrejövő összes sejt genetikailag különbözik egymástól. Egyéb.

A meiózisban nem egy osztódás történik (mint a mitózisban), hanem két egymást követő osztódás - a redukció és az egyenlet.

A meiózisban (az első osztódás profázisában) a homológ kromoszómák konjugációja és keresztezése történik, de mitózisban ez nem történik meg.

A meiózis első osztódásának anafázisában nem kromatidák, hanem teljes kromoszómák válnak el a pólusokhoz

2. A mitózis mely fázisait ismeri?

Válasz. A mitózisnak négy fázisa van: profázis, metafázis, anafázis és telofázis. A profázisban jól láthatóak a centriolok - a sejtközpontban található képződmények, amelyek szerepet játszanak az állatok leánykromoszómáinak felosztásában. A centriolok osztódnak, és a sejt különböző pólusaira mozognak. A centriolákból mikrotubulusok nyúlnak ki, amelyek az orsó filamentumait képezik, amelyek szabályozzák a kromoszómák divergenciáját az osztódó sejt pólusaihoz.

A profázis végén a magmembrán szétesik, a sejtmag fokozatosan eltűnik, a kromoszómák spiráloznak, ennek következtében rövidülnek, megvastagodnak, és már fénymikroszkóppal is megfigyelhetők. Még jobban láthatóak a mitózis következő szakaszában - a metafázisban.

A metafázisban a kromoszómák a sejt egyenlítői síkjában helyezkednek el. Jól látható, hogy minden két kromatidából álló kromoszómának van egy szűkülete - egy centromer. A kromoszómák centromerjeik segítségével kapcsolódnak az orsószálhoz. A centromerosztódás után minden kromatid önálló leánykromoszómává válik.

Ezután jön a mitózis következő szakasza - az anafázis, amelynek során a leánykromoszómák (egy kromoszóma kromatidjai) a sejt különböző pólusaira térnek el.

A sejtosztódás következő szakasza a telofázis. Azután kezdődik, hogy az egy kromatidából álló leánykromoszómák elérik a sejt pólusait. Ebben a szakaszban a kromoszómák ismét despirálnak, és ugyanolyan megjelenést kölcsönöznek, mint a sejtosztódás megkezdése előtt az interfázisban (hosszú vékony szálak). Körülöttük magburok jelenik meg, a sejtmagban nukleolusz képződik, amelyben a riboszómák szintetizálódnak. A citoplazmatikus osztódás folyamata során az összes organellum (mitokondriumok, Golgi-komplexum, riboszómák stb.) többé-kevésbé egyenletesen oszlik el a leánysejtek között.

Kérdések a 28. § után

1. Mi az apoptózis?

Válasz. A protozoonokban és a baktériumokban a sejtosztódás a fő szaporodási módszer. Az amőba például nem megy át természetes halálon, és ahelyett, hogy meghalna, egyszerűen két új sejtre osztódik. Nyilvánvaló, hogy egy többsejtű szervezet sejtjei nem osztódhatnak vég nélkül, különben minden lény, beleértve az embereket is, halhatatlanná válna. Ez nem történik meg, mert a sejt DNS-e speciális „halálgéneket” tartalmaz, amelyek előbb-utóbb aktiválódnak. Ez olyan speciális fehérjék szintéziséhez vezet, amelyek elpusztítják ezt a sejtet: összehúzódik, organellumjai és membránjai elpusztulnak, de úgy, hogy azok részeit újra fel lehessen használni. Ezt a „programozott” sejthalált apoptózisnak nevezik. De a „születésétől” az apoptózisig a sejt számos normális sejtcikluson megy keresztül. Különböző típusú élőlényekben a sejtciklus különböző időket vesz igénybe: baktériumoknál - körülbelül 20 perc, csillósoknál - 10-20 óra A többsejtű szervezetek szövetsejtjei nagyon gyakran osztódnak fejlődésének korai szakaszában, majd a sejt a ciklusok jelentősen meghosszabbodnak. Például közvetlenül a születés után az állati neuronok gyakran osztódnak: az agy 80%-a ekkor keletkezik. Ezeknek a sejteknek a többsége azonban gyorsan elveszíti osztódási képességét, és néhányuk osztódás nélkül is életben marad egészen az állat időskori természetes haláláig.

2. Melyik ciklust nevezzük mitotikusnak?

Válasz. Minden sejtciklus lényeges eleme a mitotikus ciklus, amely magában foglalja a sejt felkészítését az osztódási folyamatra és magát az osztódást. Ezenkívül az életciklus magában foglalja a hosszú vagy rövid pihenőidőket, amikor a sejt ellátja funkcióit a szervezetben. Ezen időszakok mindegyike után a sejtnek be kell lépnie a mitotikus ciklusba vagy az apoptózisba

3. Milyen folyamatok mennek végbe a sejtben az interfázis során?

Válasz. A sejt osztódásra való felkészítését interfázisnak nevezzük. Három időszakból áll.

A preszintetikus periódus (G1) az interfázis leghosszabb része. Különböző típusú sejtekben 2-3 órától több napig tarthat. Ez az időszak közvetlenül követi az előző osztódást, melynek során a sejt növekszik, energiát és anyagokat halmoz fel a későbbi DNS-kettőzéshez.

A szintetikus periódus (S), amely általában 6-10 óráig tart, magában foglalja a DNS megkettőzését, a kromoszómák képződéséhez szükséges fehérjék szintézisét és az RNS mennyiségének növekedését. Ennek az időszaknak a végére minden kromoszóma már két azonos kromatidából áll, amelyek a centromérán kapcsolódnak egymáshoz. Ugyanebben az időszakban a centriolák megkétszereződnek.

A poszt-szintetikus periódus (G2) a kromoszóma megkettőződése után következik be. 2-5 óráig tart; Ez idő alatt felhalmozódik az energia a következő mitózishoz, és mikrotubulus-fehérjék szintetizálódnak, amelyek ezt követően az orsót alkotják. A sejt most megkezdheti a mitózist.

Mielőtt rátérnénk a sejtosztódási módszerek ismertetésére, tekintsük át a DNS-duplikáció folyamatát, melynek eredményeként a szintetikus periódusban testvérkromatidák képződnek.

4. Milyen interfázis-periódusban megy végbe a DNS-replikáció?

Válasz. A DNS-molekula megkettőződését replikációnak vagy reduplikációnak is nevezik. A replikáció során az „anya” DNS-molekula egy része egy speciális enzim segítségével két szálra bomlik fel, és ezt a komplementer nitrogénbázisok: adenin-timin és guanin-citozin közötti hidrogénkötések megszakításával érik el. Ezután az elvált DNS-szálak minden egyes nukleotidjához a DNS-polimeráz enzim hozzáigazít egy komplementer nukleotidot. Így két kettős szálú DNS-molekula keletkezik, amelyek mindegyike az „anya” molekula egy láncát és egy újonnan szintetizált („leány”) láncot tartalmazza. Ez a két DNS-molekula teljesen azonos.