Thelbi, mekanizmi dhe rëndësia biologjike e mejozës. Funksioni riprodhues dhe rëndësia biologjike e mejozës

Gjatë riprodhimit seksual, organizmi bijë lind si rezultat i shkrirjes së dy qelizave germinale ( gametet) dhe zhvillimi pasues nga një vezë e fekonduar - zigotat.

Qelizat seksuale të prindërve kanë një grup haploid ( n) kromozomet, dhe në zigotë, kur dy grupe të tilla kombinohen, numri i kromozomeve bëhet diploid (2 n): çdo palë kromozome homologe përmban një kromozom atëror dhe një kromozom të nënës.

Qelizat haploide formohen nga qelizat diploide si rezultat i një ndarje të veçantë qelizore - mejozë.

Mejoza - një lloj mitoze, si rezultat i së cilës qelizat somatike diploide (2n) të qelizave germinalelez formoi gamete haploide (1n). Gjatë fekondimit, bërthamat e gameteve bashkohen dhe grupi diploid i kromozomeve rikthehet. Kështu, mejoza siguron ruajtjen e një grupi konstant të kromozomeve dhe sasisë së ADN-së për çdo specie.

Mejoza është një proces i vazhdueshëm i përbërë nga dy ndarje të njëpasnjëshme të quajtura mejoza I dhe mejoza II. Çdo ndarje ndahet në profazë, metafazë, anafazë dhe telofazë. Si rezultat i mejozës I, numri i kromozomeve përgjysmohet ( ndarja e reduktimit): gjatë mejozës II ruhen qelizat haploide (ndarja ekuacionale). Qelizat që hyjnë në mejozë përmbajnë informacionin gjenetik 2n2xp (Fig. 1).

Në fazën I të mejozës, kromatina mbështjell gradualisht për të formuar kromozome. Kromozomet homologe i afrohen njëri-tjetrit, duke formuar një strukturë të përbashkët të përbërë nga dy kromozome (bivalente) dhe katër kromatide (tetrad). Kontakti i dy kromozomeve homologe përgjatë gjithë gjatësisë quhet konjugim. Më pas, forcat refuzuese shfaqen midis kromozomeve homologe dhe kromozomet së pari ndahen në rajonin e centromerit, duke mbetur të lidhur në rajonin e shpatullave dhe formojnë dekusacione (chiasmata). Divergjenca e kromatideve rritet gradualisht, dhe diskutimet zhvendosen drejt skajeve të tyre. Në procesin e konjugimit midis disa kromatideve të kromozomeve homologe, mund të ndodhë një shkëmbim i vendeve - kalimi, duke çuar në një rikombinim të materialit gjenetik. Në fund të profazës, mbështjellësi bërthamor dhe bërthamat shpërndahen dhe formohet boshti i akromatinës. Përmbajtja e materialit gjenetik mbetet e njëjtë (2n2хр).

Në metafazë Dyvalentët e kromozomit të mejozës I ndodhen në rrafshin ekuatorial të qelizës. Në këtë moment, spiralizimi i tyre arrin maksimumin. Përmbajtja e materialit gjenetik nuk ndryshon (2n2xp).

në anafazë Kromozomet homologe të mejozës I, të përbëra nga dy kromatide, më në fund largohen nga njëra-tjetra dhe devijojnë drejt poleve të qelizës. Rrjedhimisht, vetëm një nga çdo palë kromozome homologe hyn në qelizën bijë - numri i kromozomeve përgjysmohet (ndodh reduktim). Përmbajtja e materialit gjenetik bëhet 1n2xp në çdo pol.

në telofazë ndodh formimi i bërthamave dhe ndarja e citoplazmës - formohen dy qeliza bija. Qelizat e bijës përmbajnë një grup kromozomesh haploid, secili kromozom ka dy kromatide (1n2xp).

Interkineza- një interval i shkurtër ndërmjet ndarjeve të para dhe të dyta mejotike. Në këtë kohë, riprodhimi i ADN-së nuk ndodh dhe dy qeliza vajza hyjnë shpejt në mejozën II, duke vazhduar sipas llojit të mitozës.

Oriz. një. Diagrami i mejozës (tregohet një palë kromozome homologe). Mejoza I: 1, 2, 3. 4. 5 - profazë; 6 - metafazë; 7 - anafazë; 8 - telofaza; 9 - interkinesis. Mejoza II; 10 - metafazë; II - anafazë; 12 - qelizat bija.

në profazë mejoza II, ndodhin të njëjtat procese si në profazën e mitozës. Në metafazë, kromozomet ndodhen në rrafshin ekuatorial. Nuk ka ndryshime në përmbajtjen e materialit gjenetik (1n2хр). Në anafazën II të mejozës, kromatidet e secilit kromozom lëvizin në pole të kundërta të qelizës dhe përmbajtja e materialit gjenetik në secilin pol bëhet lnlxp. Në telofazë, formohen 4 qeliza haploide (lnlxp).

Kështu, si rezultat i mejozës, nga një qelizë amë diploide formohen 4 qeliza me një grup kromozomesh haploid. Për më tepër, në profazën e mejozës I, ndodh një rikombinim i materialit gjenetik (kalim), dhe në anafazën I dhe II, një largim i rastësishëm i kromozomeve dhe kromatideve në një ose tjetrin poli. Këto procese janë shkaku i ndryshueshmërisë së kombinuar.

Rëndësia biologjike e mejozës:

1) është faza kryesore e gametogjenezës;

2) siguron transferimin e informacionit gjenetik nga organizmi në organizëm gjatë riprodhimit seksual;

3) qelizat bijë nuk janë gjenetikisht identike me prindin dhe me njëra-tjetrën.

Gjithashtu, rëndësia biologjike e mejozës qëndron në faktin se një ulje e numrit të kromozomeve është e nevojshme për formimin e qelizave germinale, pasi bërthamat e gameteve bashkohen gjatë fekondimit. Nëse ky reduktim nuk do të ndodhte, atëherë në zigot (dhe për rrjedhojë në të gjitha qelizat e organizmit bijë) do të kishte dy herë më shumë kromozome. Sidoqoftë, kjo bie ndesh me rregullin e qëndrueshmërisë së numrit të kromozomeve. Për shkak të mejozës, qelizat germinale janë haploide, dhe gjatë fekondimit në zigotë, një grup diploid kromozomesh restaurohet (Fig. 2 dhe 3).

Oriz. 2. Skema e gametogjenezës: ? - spermatogjeneza; ? - ovogjeneza

Oriz. 3.Skema që ilustron mekanizmin për mbajtjen e një grupi diploid kromozomesh gjatë riprodhimit seksual

Mejoza- Kjo është një mënyrë e veçantë e ndarjes së qelizave, si rezultat i së cilës ka një zvogëlim (reduktim) të numrit të kromozomeve përgjysmë. Ajo u përshkrua për herë të parë nga W. Flemming në 1882 në kafshë dhe nga E. Sgrasburger në 1888 në bimë. Mejoza prodhon spore dhe gamete. Si rezultat i reduktimit të grupit të kromozomeve, çdo spore haploid dhe gametë merr një kromozom nga çdo çift kromozomesh të pranishëm në një qelizë diploide të caktuar. Gjatë procesit të mëtejshëm të fekondimit (bashkimi i gameteve), organizmi i gjeneratës së re do të marrë përsëri një grup kromozomesh diploid, d.m.th. Kariotipi i organizmave të një specieje të caktuar mbetet konstant në një numër brezash. Kështu, rëndësia më e rëndësishme e mejozës është të sigurojë qëndrueshmërinë e kariotipit në një numër gjeneratash të organizmave të një specie të caktuar gjatë riprodhimit seksual.

Mejoza përfshin dy ndarje që ndjekin me shpejtësi njëra pas tjetrës. Para fillimit të mejozës, çdo kromozom përsëritet (dyfishohet në periudhën S të ndërfazës). Për disa kohë, dy kopjet e saj të formuara mbeten të lidhura me njëra-tjetrën nga centromeri. Prandaj, çdo bërthamë në të cilën fillon mejoza përmban ekuivalentin e katër grupeve të kromozomeve homologe (4c).

Ndarja e dytë e mejozës pason pothuajse menjëherë pas të parës, dhe sinteza e ADN-së nuk ndodh në intervalin ndërmjet tyre (d.m.th., në fakt, nuk ka interfazë midis ndarjes së parë dhe të dytë).

Ndarja e parë mejotike (reduktuese) çon në formimin e qelizave haploide (n) nga qelizat diploide (2n). Fillon me profazëI, në të cilën, si në mitozë, kryhet paketimi i materialit trashëgues (spiralizimi i kromozomeve). Në të njëjtën kohë, ekziston një konvergjencë e kromozomeve homologe (të çiftëzuara) me seksionet e tyre identike - konjugim(ngjarje që nuk vërehet në mitozë). Si rezultat i konjugimit, formohen çifte kromozomesh - dyvalente. Çdo kromozom, që hyn në mejozë, siç u përmend më lart, ka një përmbajtje të dyfishtë të materialit trashëgues dhe përbëhet nga dy kromatide, kështu që bivalenti përbëhet nga 4 fije. Kur kromozomet janë në gjendje të konjuguar, spiralizimi i tyre i mëtejshëm vazhdon. Në këtë rast, kromatidet individuale të kromozomeve homologe ndërthuren, kryqëzohen me njëra-tjetrën. Më pas, kromozomet homologe largojnë disi njëri-tjetrin. Si rezultat, ndërthurjet kromatide mund të prishen, dhe si rezultat, në procesin e ribashkimit të prishjeve kromatide, kromozomet homologë shkëmbejnë seksionet përkatëse. Si rezultat, kromozomi që erdhi në këtë organizëm nga babai përfshin një pjesë të kromozomit të nënës dhe anasjelltas. Kryqëzimi i kromozomeve homologe, i shoqëruar nga shkëmbimi i seksioneve përkatëse ndërmjet kromatideve të tyre quhet duke kaluar. Pas kryqëzimit, kromozomet e ndryshuar ndryshojnë më tej, domethënë me një kombinim të ndryshëm gjenesh. Duke qenë një proces natyror, kryqëzimi çdo herë çon në shkëmbimin e rajoneve me madhësi të ndryshme dhe në këtë mënyrë siguron rikombinim efikas të materialit kromozom në gamete.

Rëndësia biologjike e kalimitështë jashtëzakonisht i madh, pasi rikombinimi gjenetik ju lejon të krijoni kombinime të reja gjenesh që nuk ekzistonin më parë dhe rrit mbijetesën e organizmave në procesin e evolucionit.

AT metafazëI përfundimi i boshtit të ndarjes. Fijet e tij janë ngjitur në kinetokoret e kromozomeve të kombinuara në dyvalente. Si rezultat, fillesat e lidhura me kinetokoret e kromozomeve homologe krijojnë bivalente në rrafshin ekuatorial të boshtit të ndarjes.

AT anafaza I kromozomet homologe ndahen nga njëri-tjetri dhe devijojnë në polet e qelizës. Në këtë rast, një grup haploid kromozomesh niset në secilin pol (çdo kromozom përbëhet nga dy kromatide).

AT telofaza I në polet e boshtit, është mbledhur një grup i vetëm haploid kromozomesh, në të cilin çdo lloj kromozomi nuk përfaqësohet më nga një çift, por nga një kromozom, i përbërë nga dy kromatide. Në kohëzgjatjen e shkurtër të telofazës I, mbështjellja bërthamore restaurohet, pas së cilës qeliza nënë ndahet në dy qeliza bija.

Kështu, formimi i bivalentëve gjatë konjugimit të kromozomeve homologe në profazën I të mejozës krijon kushte për reduktimin e mëvonshëm të numrit të kromozomeve. Formimi i një grupi haploid në gamete sigurohet nga divergjenca në anafazën I jo e kromatideve, si në mitozë, por e kromozomeve homologe që më parë ishin të kombinuara në bivalente.

Pas telofaza I ndarja pasohet nga një interfazë e shkurtër në të cilën ADN-ja nuk sintetizohet dhe qelizat kalojnë në ndarjen tjetër, e cila është e ngjashme me mitozën normale. ProfazaII i shkurtër. Nukleolat dhe membrana bërthamore shkatërrohen dhe kromozomet shkurtohen dhe trashen. Centriolat, nëse janë të pranishme, lëvizin në polet e kundërta të qelizës, shfaqen fijet e boshtit. AT metafaza II Kromozomet rreshtohen në rrafshin ekuatorial. AT anafaza II si rezultat i lëvizjes së fijeve të boshtit të ndarjes, ndodh ndarja e kromozomeve në kromatide, pasi lidhjet e tyre në rajonin e centromerit shkatërrohen. Çdo kromatid bëhet një kromozom i pavarur. Me ndihmën e fijeve të boshtit, kromozomet shtrihen në polet e qelizës. Telofaza II karakterizohet nga zhdukja e fijeve të boshtit të ndarjes, izolimi i bërthamave dhe citokineza, duke kulmuar me formimin e katër qelizave haploide nga dy qeliza haploide. Në përgjithësi, pas mejozës (I dhe II), 4 qeliza me një grup haploid kromozomesh formohen nga një qelizë diploide.

Ndarja e reduktimit është, në fakt, një mekanizëm që parandalon një rritje të vazhdueshme të numrit të kromozomeve gjatë shkrirjes së gameteve; pa të, gjatë riprodhimit seksual, numri i kromozomeve do të dyfishohej në çdo brez të ri. Me fjale te tjera, mejoza ruan një numër të caktuar dhe konstant të kromozomeve në të gjitha gjeneratat e çdo lloji të bimëve, kafshëve dhe kërpudhave. Një rëndësi tjetër e rëndësishme e mejozës është sigurimi i diversitetit ekstrem të përbërjes gjenetike të gameteve si rezultat i kryqëzimit ashtu edhe si rezultat i një kombinimi të ndryshëm të kromozomeve atërore dhe amtare gjatë divergjencës së tyre të pavarur në anafazën I të mejozës, e cila siguron shfaqja e pasardhësve të ndryshëm dhe heterogjenë gjatë riprodhimit seksual të organizmave.

Mejoza është një mënyrë e veçantë e ndarjes së qelizave, e cila rezulton në një zvogëlim (zvogëlim) të numrit të kromozomeve përgjysmë. .Me ndihmën e mejozës formohen sporet dhe qelizat germinale – gametet. Si rezultat i reduktimit të grupit të kromozomeve, çdo spore haploid dhe gametë merr një kromozom nga çdo çift kromozomesh të pranishëm në një qelizë diploide të caktuar. Gjatë procesit të mëtejshëm të fekondimit (bashkimi i gameteve), organizmi i gjeneratës së re do të marrë përsëri një grup kromozomesh diploid, d.m.th. Kariotipi i organizmave të një specieje të caktuar mbetet konstant në një numër brezash. Kështu, rëndësia më e rëndësishme e mejozës është të sigurojë qëndrueshmërinë e kariotipit në një numër gjeneratash të organizmave të një specie të caktuar gjatë riprodhimit seksual.

Në profazën I të mejozës, bërthamat shpërndahen, mbështjellja bërthamore shpërbëhet dhe boshti i ndarjes fillon të formohet. Kromatina spiralizohet me formimin e kromozomeve dy-kromatide (në një qelizë diploide - një grup prej 2p4c). Kromozomet homologe bashkohen në çifte, ky proces quhet konjugim i kromozomeve. Gjatë konjugimit, kromatidet e kromozomeve homologe kryqëzohen në disa vende. Midis disa kromatideve të kromozomeve homologe, mund të ndodhë një shkëmbim i seksioneve përkatëse - kalimi.

Në metafazën I, çiftet e kromozomeve homologe ndodhen në rrafshin ekuatorial të qelizës. Në këtë pikë, spiralizimi i kromozomeve arrin maksimumin.

Në anafazën I, kromozomet homologe (dhe jo kromatidet motra, si në mitozë) largohen nga njëri-tjetri dhe shtrihen nga fijet e boshtit në polet e kundërta të qelizës. Rrjedhimisht, nga çdo palë kromozome homologe, vetëm një do të hyjë në qelizën bijë. Kështu, në fund të anafazës I, grupi i kromozomeve dhe kromatideve në secilin pol të qelizës ndarëse është \ti2c - tashmë është përgjysmuar, por kromozomet mbeten ende dykromatide.

Në telofazën I, boshti i ndarjes shkatërrohet, ndodh formimi i dy bërthamave dhe ndarja e citoplazmës. Formohen dy qeliza bija që përmbajnë një grup haploid kromozomesh, secili kromozom përbëhet nga dy kromatide (\n2c).

Intervali midis mejozës I dhe mejozës II është shumë i shkurtër. Interfaza II praktikisht mungon. Në këtë kohë, riprodhimi i ADN-së nuk ndodh dhe dy qeliza vajza hyjnë shpejt në ndarjen e dytë të mejozës, duke vazhduar sipas llojit të mitozës.

Në profazën II ndodhin të njëjtat procese si në profazën e mitozës: kromozomet formohen, ato ndodhen rastësisht në citoplazmën e qelizës. Boshti fillon të formohet.

Në metafazën II, kromozomet ndodhen në rrafshin ekuatorial.

Në anafazën II, kromatidet motra të secilit kromozom ndahen dhe lëvizin në polet e kundërta të qelizës. Në fund të anafazës II, grupi i kromozomeve dhe kromatideve në çdo pol është \ti\c.

Në telofazën II, formohen katër qeliza haploide, çdo kromozom përbëhet nga një kromatid (lnlc).

Kështu, mejoza është dy ndarje të njëpasnjëshme të bërthamës dhe citoplazmës, para së cilës replikimi ndodh vetëm një herë. Energjia dhe substancat e nevojshme për të dy ndarjet e mejozës grumbullohen gjatë dhe në fazën I.

Në profazën e mejozës I, ndodh kryqëzimi, i cili çon në rikombinimin e materialit trashëgues. Në anafazën I, kromozomet homologe ndryshojnë rastësisht në pole të ndryshme të qelizës; në anafazën II, e njëjta gjë ndodh me kromatidet motra. Të gjitha këto procese përcaktojnë ndryshueshmërinë e kombinuar të organizmave të gjallë, të cilat do të diskutohen më vonë.

Rëndësia biologjike e mejozës. Tek kafshët dhe njerëzit, mejoza çon në formimin e qelizave germinale haploid - gameteve. Gjatë procesit të mëvonshëm të fekondimit (bashkimi i gameteve), organizmi i një gjenerate të re merr një grup diploid kromozomesh, që do të thotë se ruan kariotipin e natyrshëm në këtë lloj organizmi. Prandaj, mejoza parandalon rritjen e numrit të kromozomeve gjatë riprodhimit seksual. Pa një mekanizëm të tillë ndarjeje, grupet e kromozomeve do të dyfishoheshin me çdo gjeneratë të njëpasnjëshme.

Në bimë, kërpudha dhe disa protiste, sporet prodhohen nga mejoza. Proceset që ndodhin gjatë mejozës shërbejnë si bazë për ndryshueshmërinë e kombinuar të organizmave.

Falë mejozës, një numër i caktuar dhe konstant kromozomesh ruhet në të gjitha gjeneratat e çdo lloji bime, kafshësh dhe kërpudhash. Një rëndësi tjetër e rëndësishme e mejozës është sigurimi i diversitetit ekstrem të përbërjes gjenetike të gameteve si rezultat i kryqëzimit ashtu edhe si rezultat i një kombinimi të ndryshëm të kromozomeve atërore dhe amtare gjatë divergjencës së tyre të pavarur në anafazën I të mejozës, e cila siguron shfaqja e pasardhësve të ndryshëm dhe heterogjenë gjatë riprodhimit seksual të organizmave.

Thelbi i mejozës është se çdo qelizë seksuale merr një grup kromozomesh të vetme haploid. Megjithatë, mejoza është faza gjatë së cilës krijohen kombinime të reja gjenesh duke kombinuar kromozome të ndryshme të nënës dhe babait. Rikombinimi i prirjeve trashëgimore lind, përveç kësaj, si rezultat i shkëmbimit të rajoneve midis kromozomeve homologe, që ndodh në mejozë. Mejoza përfshin dy ndarje të njëpasnjëshme që ndjekin njëra pas tjetrës, praktikisht pa ndërprerje. Ashtu si në mitozë, ka katër faza në secilën ndarje mejotike: profaza, metafaza, anafaza dhe telofaza. Ndarja e dytë mejotike - thelbi i periudhës së maturimit është se në qelizat germinale, me anë të ndarjes së dyfishtë mejotike, numri i kromozomeve përgjysmohet, dhe sasia e ADN-së përgjysmohet. Kuptimi biologjik i ndarjes së dytë mejotike është se sasia e ADN-së sillet në përputhje me grupin e kromozomeve. Tek meshkujt, të katër qelizat haploide të formuara si rezultat i mejozës shndërrohen më pas në gametë - spermatozoa. Tek femrat, për shkak të mejozës së pabarabartë, vetëm një qelizë prodhon një vezë të qëndrueshme. Tre qeliza të tjera bija janë shumë më të vogla, ato shndërrohen në të ashtuquajturat trupa të vegjël drejtues, ose reduktues, të cilët së shpejti vdesin. Kuptimi biologjik i formimit të vetëm një veze dhe vdekja e tre trupave të drejtimit të plotë (nga pikëpamja gjenetike) është për shkak të nevojës për të ruajtur në një qelizë të gjitha lëndët ushqyese rezervë për zhvillimin e embrionit të ardhshëm.

Teoria e qelizave.

Një qelizë është një njësi elementare e strukturës, funksionimit dhe zhvillimit të organizmave të gjallë. Ekzistojnë forma joqelizore të jetës - viruse, por ato i shfaqin vetitë e tyre vetëm në qelizat e organizmave të gjallë. Format qelizore ndahen në prokariote dhe eukariote.

Hapja e qelizës i përket shkencëtarit anglez R. Hooke, i cili, duke parë përmes një seksioni të hollë tape nën mikroskop, pa struktura të ngjashme me huallat dhe i quajti qeliza. Më vonë, organizmat njëqelizorë u studiuan nga shkencëtari holandez Anthony van Leeuwenhoek. Teoria e qelizave u formulua nga shkencëtarët gjermanë M. Schleiden dhe T. Schwann në 1839. Teoria moderne e qelizave është plotësuar ndjeshëm nga R. Birzhev dhe të tjerët.

Dispozitat kryesore të teorisë moderne të qelizave:

qeliza - njësia bazë e strukturës, funksionimit dhe zhvillimit të të gjithë organizmave të gjallë, njësia më e vogël e të gjallëve, e aftë për vetë-riprodhim, vetërregullim dhe vetërinovim;

qelizat e të gjithë organizmave njëqelizorë dhe shumëqelizorë janë të ngjashëm (homologjitë) në strukturën e tyre, përbërjen kimike, manifestimet themelore të aktivitetit jetësor dhe metabolizmin;

riprodhimi i qelizave ndodh duke u ndarë, çdo qelizë e re formohet si rezultat i ndarjes së qelizës origjinale (nënës);

në organizmat komplekse shumëqelizore, qelizat janë të specializuara në funksionet që kryejnë dhe formojnë inde; indet përbëhen nga organe që janë të ndërlidhura ngushtë dhe i nënshtrohen rregullimit nervor dhe humoral.

Këto dispozita vërtetojnë unitetin e origjinës së të gjithë organizmave të gjallë, unitetin e të gjithë botës organike. Falë teorisë së qelizave, u bë e qartë se qeliza është përbërësi më i rëndësishëm i të gjithë organizmave të gjallë.

Një qelizë është njësia më e vogël e një organizmi, kufiri i pjesëtueshmërisë së tij, i pajisur me jetë dhe të gjitha tiparet kryesore të një organizmi. Si një sistem jetësor elementar, ai qëndron në themel të strukturës dhe zhvillimit të të gjithë organizmave të gjallë. Në nivelin e qelizave, manifestohen veti të tilla të jetës si aftësia për të shkëmbyer substanca dhe energji, autorregullim, riprodhim, rritje dhe zhvillim dhe nervozizëm.

50. Modelet e trashëgimisë të përcaktuara nga G. Mendel .

Modelet e trashëgimisë u formuluan në 1865 nga Gregory Mendel. Në eksperimentet e tij, ai kryqëzoi varietete të ndryshme bizele.

Ligjet e para dhe të dyta të Mendelit bazohen në kryqe monohibride, dhe i treti - në di dhe polihibrid. Një kryq monohibrid përdor një palë tipare alternative, një kryq dihibrid përdor dy çifte dhe një kryq polihibrid përdor më shumë se dy. Suksesi i Mendel është për shkak të veçorive të metodës hibridologjike të aplikuar:

Analiza fillon me kalimin e vijave të pastra: individët homozigotë.

Janë analizuar shenja të veçanta alternative reciproke ekskluzive.

Kontabilitet i saktë sasior i pasardhësve me kombinime të ndryshme tiparesh

Trashëgimia e tipareve të analizuara mund të gjurmohet në një numër brezash.

Ligji i parë i Mendelit: "Ligji i uniformitetit të hibrideve të gjeneratës së parë"

Kur kryqëzohen individë homozigotë të analizuar nga një palë tipare alternative, hibridet e gjeneratës së parë tregojnë vetëm tipare dominuese dhe vërehet uniformitet në fenotip dhe gjenotip.

Në eksperimentet e tij, Mendeli kryqëzoi linjat e pastra të bimëve të bizeleve me farat e verdha (AA) dhe jeshile (aa). Doli se të gjithë pasardhësit në gjeneratën e parë janë identikë në gjenotip (heterozigotë) dhe fenotip (të verdhë).

Ligji i 2-të i Mendelit: "Ligji i ndarjes"

Kur kryqëzohen hibridet heterozigotë të gjeneratës së parë, të analizuara nga një palë tipare alternative, hibridet e gjeneratës së dytë tregojnë ndarje sipas fenotipit 3:1 dhe sipas gjenotipit 1:2:1.

Në eksperimentet e tij, Mendeli kryqëzoi hibridet e marra në eksperimentin e parë (Aa) me njëri-tjetrin. Doli se në gjeneratën e dytë, tipari i ndrydhur recesiv u rishfaq. Të dhënat e këtij eksperimenti dëshmojnë për ndarjen e tiparit recesiv: ai nuk humbet, por shfaqet sërish në gjeneratën e ardhshme.

Ligji i 3-të i Mendelit: "Ligji i kombinimit të pavarur të veçorive"

Gjatë kryqëzimit të organizmave homozigotë të analizuar për dy ose më shumë çifte tiparesh alternative, në hibridet e gjeneratës së 3-të të tij (të marra nga kryqëzimi i hibrideve të gjeneratës së 2-të), vërehet një kombinim i pavarur i tipareve dhe gjeneve të tyre përkatëse të çifteve të ndryshme alelike.

Për të studiuar modelet e trashëgimisë së bimëve që ndryshonin në një palë tipare alternative, Mendeli përdori kryqëzimin monohibrid. Më pas ai kaloi në eksperimente mbi kryqëzimin e bimëve që ndryshonin në dy palë tipare alternative: kryqëzimin dihibrid, ku përdori bimë bizele homozigote që ndryshonin në ngjyrë dhe formë fara. Si rezultat i kryqëzimit të lëmuar (B) dhe të verdhë (A) me (b) të rrudhur dhe jeshile (a), në gjeneratën e parë të gjitha bimët ishin me fara të verdha të lëmuara. Kështu, ligji i uniformitetit të gjeneratës së parë manifestohet jo vetëm në kryqëzim mono, por edhe në polihibrid, nëse individët prindër janë homozigotë.

Gjatë fekondimit, formohet një zigot diploid për shkak të shkrirjes së varieteteve të ndryshme të gameteve. Gjenetika angleze Bennet, për të lehtësuar llogaritjen e opsioneve të kombinimit të tyre, propozoi një rekord në formën e një grilë - një tabelë me numrin e rreshtave dhe kolonave sipas numrit të llojeve të gameteve të formuara nga kryqëzimi i individëve. Duke analizuar kryq

Meqenëse individët me një tipar dominues në fenotip mund të kenë një gjenotip të ndryshëm (Aa dhe AA), Mendel propozoi të kryqëzohej ky organizëm me një homozigot recesiv.

Unë kam bërë blog për gati tre vjet tani. mësuese e biologjisë. Disa tema janë me interes të veçantë dhe komentet mbi artikujt bëhen tepër të “fryrë”. E kuptoj që me kalimin e kohës bëhet shumë e pavolitshme të lexosh "këpucë" kaq të gjata.
Prandaj, vendosa të postoj disa nga pyetjet e lexuesve dhe përgjigjet e mia për to, të cilat mund të jenë me interes për shumë njerëz, në një seksion të veçantë në blog, të cilin e quajta "Nga dialogët në komente".

Çfarë është interesante në lidhje me temën e këtij artikulli? Në fund të fundit, është e qartë se Rëndësia kryesore biologjike e mejozës : duke siguruar qëndrueshmërinë e numrit të kromozomeve në qeliza nga brezi në brez gjatë riprodhimit seksual.

Për më tepër, nuk duhet të harrojmë se në organizmat e kafshëve në organet e specializuara (gonadat) nga qelizat somatike diploide (2n) formohen mejoza gametet e qelizave haploide seksuale (n).

Ne gjithashtu kujtojmë se të gjitha bimët jetojnë me të : sporofiti, i cili prodhon spore dhe gametofiti, i cili prodhon gamete. mejoza në bimë vazhdon në fazën e maturimit të sporeve haploide (n). Një gametofit zhvillohet nga sporet, të gjitha qelizat e të cilave janë haploide (n). Prandaj, te gametofitet, mitozat formojnë gamete haploide të qelizave germinale mashkullore dhe femërore (n).

Tani le të shohim materialet e komenteve në artikull se cilat janë testet për provimin për këtë çështje mbi rëndësinë biologjike të mejozës.

Svetlana(mësues biologjie). Mirëdita, Boris Fagimovich!

Kam analizuar 2 përfitime të përdorimit të Kalinov G.S. dhe ja çfarë gjeta.

1 pyetje.


2. Formimi i qelizave me numër të dyfishtë kromozomesh;
3. Formimi i qelizave haploide;
4. Rikombinimi i seksioneve të kromozomeve johomologe;
5. Kombinimet e reja të gjeneve;
6. Shfaqja e një numri më të madh të qelizave somatike.
Përgjigja zyrtare është 3,4,5.

Pyetja 2 është e ngjashme, POR!
Rëndësia biologjike e mejozës është:
1. Shfaqja e një sekuence të re nukleotide;
2. Formimi i qelizave me një grup diploid kromozomesh;
3. Formimi i qelizave me një grup haploid kromozomesh;
4. Formimi i një molekule rrethore të ADN-së;
5. Shfaqja e kombinimeve të reja të gjeneve;
6. Një rritje në numrin e shtresave të embrionit.
Përgjigja zyrtare është 1,3,5.

Çfarë del : në pyetjen 1 përgjigja 1 refuzohet, por në pyetjen 2 a është e saktë? Por 1 ka shumë të ngjarë të jetë përgjigja e pyetjes se çfarë siguron procesin e mutacionit; nëse - 4, atëherë, në parim, kjo gjithashtu mund të jetë e saktë, pasi përveç kromozomeve homologe, mund të duket se rikombinohen edhe ato johomologe? Unë jam më i prirur drejt përgjigjeve 1,3,5.

Përshëndetje Svetlana! Ekziston një shkencë e biologjisë, e përcaktuar në tekstet e shkollave të mesme. Ekziston disiplina e biologjisë, e përcaktuar (sa më e aksesueshme) në tekstet shkollore. Aksesueshmëria (dhe në fakt popullarizimi i shkencës) shpesh rezulton në lloj-lloj pasaktësish me të cilat “mëkatojnë” tekstet shkollore (madje të ribotuara 12 herë me të njëjtat gabime).

Svetlana, çfarë mund të themi për detyrat e testimit, të cilat tashmë janë "përbërë" nga dhjetëra mijëra (natyrisht, ka gabime të plota në to, dhe të gjitha llojet e pasaktësive që lidhen me një interpretim të dyfishtë të pyetjeve dhe përgjigjeve).

Po, keni të drejtë, bëhet fjalë për absurditet të plotë kur e njëjta përgjigje në detyra të ndryshme, qoftë edhe nga një autor, vlerësohet prej tij si e saktë dhe si e pasaktë. Dhe e tillë, për ta thënë më butë, "konfuzion", shumë, shumë.

Ne u mësojmë nxënësve të shkollës se konjugimi i kromozomeve homologe në profazën 1 të mejozës mund të çojë në kryqëzim. Kryqëzimi siguron ndryshueshmëri kombinuese - shfaqjen e një kombinimi të ri gjenesh ose, i cili është i njëjtë me një "sekuencë të re nukleotidesh". Në atë është gjithashtu një nga kuptimet biologjike të mejozës, kështu që përgjigja 1 është padyshim e saktë.

Por në korrektësinë e përgjigjes 4 për llogari të rikombinimit të seksioneve të kromozomeve JO HOMOLOGJIKE, unë shoh një “rebelim” i madh në përpilimin e një testi të tillë në përgjithësi. Gjatë mejozës, kromozomet HOMOLOGJIK zakonisht konjugohen (ky është thelbi i mejozës, kjo është rëndësia e tij biologjike). Por ka mutacione kromozomale që ndodhin për shkak të gabimeve mejotike kur kromozomet jo-homologe janë të konjuguara. Këtu në përgjigjen e pyetjes: "Si lindin mutacionet kromozomale" - kjo përgjigje do të ishte e saktë.

Përpiluesit ndonjëherë me sa duket "nuk e shohin" grimcën "jo" përpara fjalës "homolog", pasi kam hasur edhe në teste të tjera ku, kur më pyetën për rëndësinë biologjike të mejozës, më duhej të zgjidhja këtë përgjigje si të saktë. Sigurisht, aplikantët duhet të dinë se përgjigjet e sakta këtu janë 1,3,5.

Siç mund ta shihni, këto dy teste janë gjithashtu të këqija, sepse ato në përgjithësi nuk ofrohet asnjë përgjigje kryesore e saktë në pyetjen rreth rëndësisë biologjike të mejozës, dhe përgjigjet 1 dhe 5 janë në fakt të njëjta.

Po, Svetlana, këto janë "gafa" për të cilat maturantët dhe aplikantët paguajnë në provime kur e kalojnë provimin. Prandaj, gjëja kryesore është, edhe për të kaluar provimin, mësojini nxënësit tuaj kryesisht nga tekstet shkollore dhe jo në teste. Tekstet shkollore ofrojnë njohuri të gjithanshme. Vetëm një njohuri e tillë do t'i ndihmojë studentët të përgjigjen çdo kompozuar saktë testet.

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

Kush do të ketë pyetje në lidhje me artikullin mësues i biologjisë përmes skype, kontaktoni në komente.

Rëndësia biologjike e mejozës:

Karakteristikat e qelizave germinale të kafshëve

Gametet - qeliza shumë të diferencuara. Ato janë krijuar për të riprodhuar organizmat e gjallë.

Dallimet kryesore midis gameteve dhe qelizave somatike:

1. Qelizat seksuale të pjekura kanë një grup kromozomesh haploid. qelizat somatike janë diploide. Për shembull, qelizat somatike të njeriut përmbajnë 46 kromozome. Gametet e pjekura kanë 23 kromozome.

2. Në qelizat embrionale raporti bërthamor-citoplazmatik është ndryshuar. Në gametet femra, vëllimi i citoplazmës është shumë herë më i madh se vëllimi i bërthamës. në qelizat mashkullore ka një model të kundërt.

3. Gametet kanë një metabolizëm të veçantë. në qelizat germinale të pjekura, proceset e asimilimit dhe disimilimit janë të ngadalta.

4. Gametet janë të ndryshme nga njëra-tjetra dhe këto dallime janë për shkak të mekanizmave të mejozës.

Gametogjeneza

spermatogjeneza- zhvillimi i qelizave germinale mashkullore. Qelizat diploide të tubulave të përthyera të testiseve kthehen në spermatozoide haploide (Fig. 1). Spermatogjeneza përfshin 4 periudha: riprodhimi, rritja, maturimi, formimi.

1. Riprodhimi . Materiali fillestar për zhvillimin e spermatozoideve është spermatogonia. qeliza të rrumbullakosura me një bërthamë të madhe e të njollosur mirë. përmban një grup diploid kromozomesh. Spermatogonia shumohet me shpejtësi me ndarje mitotike.

2. Rritja . Forma e spermatogonisë spermatocitet e rendit të parë.

3. Pjekje. Dy ndarje mejotike ndodhin në zonën e maturimit. Qelizat pas ndarjes së parë të maturimit quhen spermatocitet e rendit të dytë . Pastaj vjen ndarja e dytë e maturimit. numri diploid i kromozomeve reduktohet në haploid. formuar nga 2 spermatide . Prandaj, 4 spermatide haploide formohen nga një spermatocit diploid i rendit të parë.

4. Formimi. Spermatidet gradualisht shndërrohen në spermatozoidet e pjekura . Tek meshkujt, lëshimi i spermatozoideve në zgavrën e tubulave seminifere fillon pas fillimit të pubertetit. Vazhdon derisa të pushojë aktiviteti i gonadave.

Ovogjeneza- zhvillimi i qelizave germinale femërore. qelizat ovariane - ovogonia kthehen në vezë (Fig. 2).

Ovogjeneza përfshin tre periudha: riprodhimin, rritjen dhe maturimin.

1. Riprodhimi Ogogonia, si spermatogonia, ndodh me mitozë.

2. Rritja . Gjatë rritjes, ovogonia shndërrohet në ovocite të rendit të parë.

Oriz. 2. Spermatogjeneza dhe oogjeneza (skemat).

3. Pjekje. si në spermatogjenezë, dy ndarje mejotike pasojnë njëra-tjetrën. Pas ndarjes së parë, formohen dy qeliza, të ndryshme në madhësi. Një e madhe - ovociti i rendit të dytë dhe më i vogël - trupi i parë i drejtuar (polar). Si rezultat i ndarjes së dytë, dy qeliza me madhësi të pabarabartë formohen gjithashtu nga një vezë e rendit të dytë. i madh - qelizë vezë e pjekur dhe e vogël - trupi i dytë udhëzues. Kështu, katër qeliza haploide formohen nga një ovocit diploid i rendit të parë. Një vezë e pjekur dhe tre trupa polare. Ky proces ndodh në tubin fallopian.

Mejoza

Mejoza - procesi biologjik gjatë maturimit të qelizave germinale. Mejoza përfshin së pari dhe ndarja e dytë mejotike .

Ndarja e parë mejotike (reduktimi). Ndarjes së parë i paraprin ndërfaza. ku bëhet sinteza e ADN-së. Sidoqoftë, profaza I e ndarjes mejotike ndryshon nga profaza e mitozës. Ai përbëhet nga pesë faza: leptoten, zigoten, pachyten, diploten dhe diakinesis.

Në leptonem, bërthama zmadhohet dhe kromozome filiforme të spiralizuara dobët zbulohen në të.

Në zigonem, ndodh një bashkim çift i kromozomeve homologe, në të cilin centromeret dhe krahët i afrohen saktësisht njëri-tjetrit (fenomeni i konjugimit).

Në pakinema, ndodh spiralizimi progresiv i kromozomeve dhe ato bashkohen në çifte - dyvalente. Në kromozome, kromatidet identifikohen, duke rezultuar në formimin e tetradeve. Në këtë rast, ndodh shkëmbimi i seksioneve të kromozomeve - kalimi.

Diplonema - fillimi i zmbrapsjes së kromozomeve homologe. Divergjenca fillon në rajonin centromere, megjithatë, në vendet e kalimit, lidhja ruhet.

Në diakinezë, ka një divergjencë të mëtejshme të kromozomeve, të cilat, megjithatë, mbeten ende të lidhur në dyvalente nga seksionet e tyre fundore. Si rezultat, shfaqen figura karakteristike unazore. Membrana bërthamore shpërndahet.

AT anafaza I ka një divergjencë ndaj poleve të qelizës së kromozomeve homologe nga çdo çift, dhe jo kromatideve. Ky është ndryshimi themelor nga faza analoge e mitozës.

Telofaza I. Ekziston një formim i dy qelizave me një grup kromozomesh haploid (për shembull, tek njerëzit - 23 kromozome). megjithatë, sasia e ADN-së mbahet e barabartë me grupin diploid.

Ndarja e dytë mejotike (ekuatoriale). Së pari vjen një ndërfazë e shkurtër. i mungon sinteza e ADN-së. Kjo pasohet nga profaza II dhe metafaza II. Në anafazën II, nuk ndryshojnë kromozomet homologe, por vetëm kromatidet e tyre. Prandaj, qelizat bija mbeten haploide. ADN-ja në gametë është gjysma e asaj në qelizat somatike.

Rëndësia biologjike e mejozës: