МЕЙОЗ – ДЕЛЕНИЕ СОЗРЕВАНИЯ ПОЛОВЫХ КЛЕТОК

Тема 3.6. Образование половых клеток. Мейоз

МЕЙОЗ - ДЕЛЕНИЕ СОЗРЕВАНИЯ ПОЛОВЫХ КЛЕТОК

1. Дайте определения понятий.
Яйцеклетка – женская гамета.

Гаметы – репродуктивные клетки, имеющие гаплоидный набор хромосом и участвующие в половом размножении.
Гаметогенез – процесс созревания половых клеток, или гамет.

Мейоз – деление ядра эукариотической клетки с уменьшением числа хромосом в два раза.

2. Изобразите схематично половые клетки и подпишите их основные части.

3. В чем принципиальное отличие в строении яйцеклетки и сперматозоида?
Яйцеклетки крупные, неподвижные, с запасом питательных веществ, а сперматозоиды мелкие, подвижные, содержат митохондрии.

4. Закончите схему «Гаметогенез у человека».

5. Чем отличаются процессы гаметогенеза в женском и мужском организме?
В сперматогенезе кроме стадий размножения, роста и созревания, есть также стадия формирования, когда у сперматозоидов появляется жгутик.

6. Используя рисунок 59 в § 3.6, заполните таблицу.

7. Укажите черты сходства и различия митоза и мейоза.

8. Рассмотрите рисунок 60 на с. 118 учебника. Какое значение имеет перекрест хромосом и обмен гомологичными участками? На какой фазе мейоза он происходит?
В профазе 1 происходит конъюгация – процесс сближения гомологичных хромосом, и кроссинговер – обмен гомологичными участками  при конъюгации. Этот процесс обеспечивает комбинативную генотипическую изменчивость вида.

9.

Какова биологическая роль мейоза?
1)  является основным этапом гаметогенеза;
2)  обеспечивает передачу генетической информации от организма к организму при половом размножении;
3)  дочерние клетки генетически не идентичны материнской и между собой (комбинативная генотипическая изменчивость вида).
4) благодаря мейозу половые клетки гаплоидны, а при оплодотворении в зиготе восстанавливается диплоидный набор хромосом.

10. В чем биологический смысл неравномерного деления цитоплазмы и гибели одной из дочерних клеток на каждой стадии мейоза при образовании яйцеклетки?
В ходе овогенеза из одной диплоидной клетки образуется 4 гаплоидных.

Но весь запас питательных веществ получает лишь одна (яйцеклетка), а остальные 3 роли не играют и отмирают (это полярные, или направительные тельца).
Яйцеклетке нужен запас питательных веществ, т.к. именно из нее развивается после оплодотворения зародыш.

Полярные тельца служат лишь для удаления избытка генетического материала.

11. Установите соответствие между половыми клетками и признаками, характерными для них.
Признаки
1. Большое количество цитоплазмы
2. Подвижность
3. Очень плотная упаковка ДНК в ядре
4. Округлая форма
5.

Содержит запас питательных веществ
6. Отсутствуют многие типичные органоиды
7. Относительно большие размеры
8.

В головке находится акросома — органоид, содержащий ферменты для растворения оболочки гаметы противоположного пола
Половые клетки
А. Яйцеклетка

Б. Сперматозоид

12. Выберите правильные суждения.
1. В зоне роста хромосомный набор клеток — 2п.
2. В зоне созревания происходит мейотическое деление.
5. Профаза первого мейотического деления (профаза I) значительно длиннее, чем профаза митоза.
7. У женщины образование первичных половых клеток завершается еще в эмбриональном периоде. 

13. Объясните происхождение и общее значение слова (термина), опираясь на значение корней, его составляющих.

14. Выберите термин и объясните, насколько его современное значение соответствует первоначальному значению его корней.
Выбранный термин – сперматозоид.
Соответствие – не только мужские, но и женские половые клетки имеют право называться «семенем», так как содержат генетический материал, что не было известно в древности.

15. Сформулируйте и запишите основные идеи § 3.6.
Гаметогенез – процесс образования половых клеток (гамет). Гаметы гаплоидны, в отличие от соматических клеток, что обеспечивается мейозом на стадии созревания их.

Процесс образования сперматозоидов – сперматогенез, яйцеклеток – оогенез. В сперматогенезе есть 4 стадии, последняя (формирования) отсутствует при оогенезе.

Стадии мейоза похожи на стадии митоза, отличия в том, что при мейозе 2 есть последовательных деления, без интерфазы между ними, наблюдается конъюгация, образуются 4 гаплоидных половых клетки из 1 диплоидной.

Роль гаметогенеза и мейоза – развитие половых клеток, передача генетической информации от организма к организму, обеспечение комбинативной генотипической изменчивости вида. Также, благодаря мейозу половые клетки гаплоидны, а при оплодотворении в зиготе восстанавливается диплоидный набор хромосом.

Источник: https://www.biogdz.ru/10-11-klass/tema-3-6-obrazovanie-polovykh-kletok-mejoz.html

Мейоз – способ деления половых клеток человека

МЕЙОЗ - ДЕЛЕНИЕ СОЗРЕВАНИЯ ПОЛОВЫХ КЛЕТОК

Образование одной клетки в результате слияния двух происходит во время полового процесса. Слившиеся клетки называют половыми или гаметами. Их слияние обеспечивает размножение организмов.

Оплодотворенную клетку называют зиготой.

Созревшие высокоспециализированные половые клетки – гаметы: женские – яйцеклетки, мужские – сперматозоиды – при слиянии образуют зиготу, из которой развивается новый дочерний организм.

По достижении половой зрелости новый организм в свою очередь производит гаметы, дающие начало следующим потомкам. Так осуществляется преемственность поколений.

Оплодотворение представляет собой процесс слияния яйцеклетки и сперматозоида (женской и мужской гамет), при котором восстанавливается диплоидный набор хромосом.

В результате оплодотворения – слияния мужских и женских гамет в зародыше нового организма – хромосомы отца и матери суммируются. Вот в чём заключается секрет, о сущности которого не догадывались (хотя принцип двоичности и выдвигали) ни Лукреций Кар («ибо зависят всегда от двоякого семени дети…»), ни Грегор Мендель (вспомним его двоичную шифровку растений: АА, Аа, аа).

Половое размножение характеризуется обменом генетической информации между женскими и мужскими особями. Оно связано с образованием и слиянием особых гаплоидных половых клеток – гамет, образующихся в результате мейоза.

Мейоз (от греч. «мейоз» – уменьшение) – это деление в зоне созревания половых клеток, сопровождающееся уменьшением числа хромосом вдвое.

Если бы не было мейоза, то в каждом поколении число хромосом удваивалось бы, а это не может продолжаться до бесконечности. Мейоз состоит из двух последовательно идущих делений, имеющих те же фазы, что и митоз.

Однако продолжительность отдельных фаз и происходящие в них процессы значительно отличаются от процессов, происходящих в митозе.

И мейоз, и митоз начинаются с редупликации ДНК и наработки необходимых белков. Но уже в следующей фазе обнаруживается принципиальное отличие между двумя процессами.

Процесс мейоза состоит из двух последовательных делений – мейоза –1 и мейоза-2. В мейозе ядро делится дважды (первое и второе мейотические деления), а хромосомы лишь один раз (табл. 1.2).

Таблица 1.2

Ход мейоза

Первое деление мейоза

  Профаза I Спаривание гомологичных хромосом (одна из них – материнская, другая – отцовская). Образование аппарата деления. Набор хромосом n.
Метафаза I Расположение гомологичных хромосом по экватору,n хромосом
Анафаза I Разделение пар хромосом (состоящих из двух хроматид) и перемещение к полюсам
Телофаза I Образование дочерних клеток. Набор хромосом n

Второе деление мейоза

Профаза II Возникшие в телофазе дочерние клетки проходят митотическое деление
Метафаза II Анафаза II Центромеры делятся, хроматиды хромосом обеих дочерних клеток расходятся к полюсам. Набор хромосом n.
Телофаза II Образование четырёх гаплоидных ядер или клеток.

особенность мейоза заключается в уменьшении числа хромосом в 2 раза. Мейоз обеспечивает справедливое распределение отцовских и материнских хромосом. О существовании мейоза знали задолго до открытия законов Менделя. Только тогда было непонятно, зачем он нужен.

При мейозе гомологичные пары хромосом (отцовские и материнские) безошибочно опознают друг друга и устремляются навстречу. Вы помните, конечно, эту красивую, но изрядно потрёпанную лириками легенду о том, как некогда Бог, разгневавшись на людей, разрубил их на две части – мужскую и женскую.

И вот теперь, они ищут друг друга и могут быть счастливы, если только найдут свою утраченную половинку. Хромосомы в этом отношении счастливее нас с вами.

Гомологи, один раз встретившись в момент возникновения новой жизни, потом расстаются, но каждый раз встречаются только друг с другом в волшебном танце мейоза. В конце профазы происходит полное и точное соединение гомологичных хромосом – локус к локусу. Они обвивают одна другую.

Но невидимые нити начинают разводить из в разные стороны. И перед тем, как расстаться (теперь уже навсегда), они обмениваются участками собственных тел.

Этот процесс обмена между гомологичными хромосомами получил название кроссинговера. Он выполняет важнейшую функцию в эволюции организмов – ведет к перетасовке аллелей и тем самым вносит существенный вклад в увеличение генетической изменчивости.

Говоря о кроссинговере, следует отметить ещё одну важную его особенность. Разрывы и обмены могут произойти практически в любом месте хромосомы (хотя в последнее время выявлены более и менее устойчивые к разрывам участки).

Простое логическое рассуждение показывает, что чем дальше друг от друга находятся гены, тем чаще они будут разделяться в процессе кроссинговера. В мейозе между гомологичными хромосомами может произойти кроссинговер, частота которого пропорциональна расстоянию между генами (Т. Морган).

На этой особенности кроссинговера основан принцип построения генетических карт.

Пусть нам известно, что два гена А и В оказываются раздельными при кроссинговере в 20% случаев. Ген С отделяется от гена А с частотой 5%, а от гена В – 15%. Следовательно, он находится между ними. На основе генетического анализа (генетических карт) можно определить точное местонахождение любого гена или же участка внутри него, несмотря на то, что сам ген измеряется долями микрона.

Таким образом, современный этап развития генетики открыл огромные перспективы направленного вмешательства в явления наследственности, изучение закономерностей наследственных болезней и физических аномалий человека.

Особенно важно то, что распределение гомологов по клеткам происходит совершенно случайным образом. У нас с вами по 23 пары хромосом.

При мейозе одна клетка может получить 12 отцовских хромосом и 11 материнских, другая, наоборот, – 11 отцовских и 12 материнских, третья – 6 отцовских и 17 материнских и т.д.

При этом, следует учесть, что многие хромосомы совершили кроссинговер и в своём теле несут как отцовские, так и материнские участки.

Из 23 пар хромосом получиться 223 различные комбинации. А если к этому огромному числу добавить ещё комбинации, возникающие в результате кроссинговера, то получиться совсем уже астрономическая величина.

Оба эти явления, кроссинговер и независимое расхождение гомологичных хромосом, создают неистощаемый резерв комбинационной изменчивости, той самой неопределённой изменчивости, которая так поражала Ч. Дарвина.

Именно поэтому, каждый из нас – уникум. Такого уникального сочетания генов, которое есть у человека, никогда не было и никогда больше не будет за всю историю человечества. Дело в том, что из этого простого расчёта следует простой вывод – каждый человек неповторим и, следовательно, незаменим.

Не верьте этой варварской фразе «незаменимых людей не бывает». Её придумали не только генетически необразованные, но и просто ограниченные люди. Каждый из нас незаменим. Посмотрите с этой точки зрения на своих ближних. Может быть, тогда, вы поймёте, как мало вы их любите и цените.

Объясните это своим ближним, может быть тогда они будут больше любить вас.

Источник: https://cyberpedia.su/2x51e4.html

Деление половых клеток. Мейоз. урок. Биология 9 Класс

МЕЙОЗ - ДЕЛЕНИЕ СОЗРЕВАНИЯ ПОЛОВЫХ КЛЕТОК

На уроке мы получим представление о делении половых клеток – мейозе. Рассмотрим, как происходит деление половых клеток. Поймем, что такое гаплоидная и диплоидная клетка. Подробно изучим процессы мейоза.

Ди­пло­ид­ной (2n) – называется клет­ка, со­дер­жащая двой­но­й на­бо­р хро­мо­сом, по од­но­му от каж­до­го из ро­ди­те­лей. При сли­я­нии ядер этих кле­ток в об­ра­зо­вав­шей­ся зи­го­те получается не 2, а 4 на­бо­ра хро­мо­сом.

Хромосомы в клетках не накапливаются, их число в ор­га­низ­мах, раз­мно­жа­ю­щих­ся по­ло­вым путем, по­сто­ян­но.

Потому что по­ло­вые клет­ки об­ра­зу­ют­ся в ре­зуль­та­те специального де­ле­ния, в ходе ко­то­ро­го в ядро об­ра­зо­вав­шей­ся по­ло­вой клет­ки по­па­да­ет не два, а толь­ко один набор хро­мо­сом.

Га­п­ло­ид­ной (n) на­зы­ва­ет­ся клет­ка, несу­щая оди­нар­ный набор хро­мо­сом. Они об­ра­зу­ют­ся из ди­пло­ид­ных путем спе­ци­аль­но­го де­ле­ния – мей­о­за (от греч. «умень­ше­ние»).

Мейоз – это де­ле­ние клет­ки, при ко­то­ром хро­мо­сом­ный набор до­чер­них кле­ток умень­ша­ет­ся вдвое. Был от­крыт Валь­те­ром Флем­мин­гом в 1882 году в жи­вот­ных клет­ках, а в 1888 году – Эду­ар­дом Страс­бур­ге­ром в клет­ках рас­те­ний (рис. 1).

Рис. 1. Ученые (Источник) 

Как ми­то­зу, так и мей­о­зу пред­ше­ству­ет ин­тер­фа­за, во время нее про­ис­хо­дит ре­пли­ка­ция (удво­е­ние) мо­ле­ку­лы ДНК. Перед началом де­ле­ния каж­дая хро­мо­со­ма со­сто­ит из сест­рин­ских хро­ма­тид, скреп­лен­ных цен­тро­ме­рой. Получаем набор хро­мо­сом равный 2n, а набор ДНК равный 4c.

Мейоз имеет две по­сле­до­ва­тель­ные ста­дии: мейоз I и мейоз II. Ин­тер­фа­за между этими ста­ди­я­ми су­ще­ству­ет толь­ко у жи­вот­ных кле­ток, при этом ре­пли­ка­ции ДНК не про­ис­хо­дит. В ре­зуль­та­те мей­о­за об­ра­зу­ет­ся не 2, а 4 клет­ки.

Про­фа­за I

Пер­вая ста­дия мей­о­за – про­фа­за I. Она зна­чи­тель­но длин­нее, чем в ми­то­зе. У мле­ко­пи­та­ю­щих эта фаза может длить­ся до двух недель.

Хро­мо­со­мы спи­ра­ли­зу­ют­ся и утол­ща­ют­ся (рис. 2).

Рис. 2. Профаза I (Источник) 

Пар­ные хро­мо­со­мы со­еди­ня­ют­ся, то есть про­ис­хо­дит конъ­юга­ция, об­ра­зу­ет­ся би­ва­лент. В это время про­ис­хо­дит обмен ге­на­ми между хро­мо­со­ма­ми – крос­син­го­вер (рис. 3).

Рис. 3. Кроссинговер (Источник) 

В ре­зуль­та­те крос­син­го­ве­ра могут по­яв­лять­ся новые ком­би­на­ции генов. Раз­ру­ша­ет­ся ядер­ная обо­лоч­ка, цен­три­о­ли рас­хо­дят­ся к по­лю­сам клет­ки, на­чи­на­ет фор­ми­ро­вать­ся ве­ре­те­но де­ле­ния.

Ме­та­фа­за I

Го­мо­ло­гич­ные хро­мо­со­мы по­пар­но вы­стра­и­ва­ют­ся у эк­ва­то­ра клет­ки. Нити ве­ре­те­на де­ле­ния при­со­еди­не­ны к цен­тро­ме­рам го­мо­ло­гич­ных хро­мо­сом (рис. 4).

Рис. 4. Метафаза I (Источник) 

Ана­фа­за I

Про­ис­хо­дит рас­хож­де­ние го­мо­ло­гич­ных хро­мо­сом к по­лю­сам клет­ки (рис. 5).

Рис. 5. Анафаза I (Источник) 

В этом от­ли­чие мей­о­за от ми­то­за, во время ко­то­ро­го к по­лю­сам клет­ки рас­хо­дят­ся сест­рин­ские хро­ма­ти­ды.

Поэтому у од­но­го из по­лю­сов клет­ки ока­зы­ва­ет­ся одна из го­мо­ло­гич­ных хро­мо­сом, про­ис­хо­дит ре­дук­ция хро­мо­сом­но­го на­бо­ра.

Хро­мо­сом­ный набор ста­но­вит­ся рав­ным n, а ко­ли­че­ство ДНК – 2c. Так как каж­дая хро­мо­со­ма по-преж­не­му со­сто­ит из двух хро­ма­тид.

Те­ло­фа­за I

На этой стадии происходит образование двух до­чер­них кле­ток, ино­гда не бывает ци­то­ки­не­за и в каж­дой клет­ке об­ра­зу­ет­ся два га­п­ло­ид­ных ядра (рис. 6).

Рис. 6. Телофаза I (Источник) 

После окон­ча­ния мей­о­за I сле­ду­ет ко­рот­кая ин­тер­фа­за, в ко­то­рой не про­ис­хо­дит ре­пли­ка­ции хро­мо­сом, затем клет­ка пе­ре­хо­дит ко вто­ро­му мей­о­ти­че­ско­му де­ле­нию.

Про­фа­за II

Про­ис­хо­дит раз­ру­ше­ние ядер­ной обо­лоч­ки и фор­ми­ро­ва­ние ве­ре­те­на де­ле­ния.

Ме­та­фа­за II

Хро­мо­со­мы при­креп­ля­ют­ся к нитям ве­ре­те­на де­ле­ния и вы­стра­и­ва­ют­ся по эк­ва­то­ру клет­ки (рис. 7).

Рис. 7. Метафаза II (Источник) 

Ана­фа­за II

Как при ми­то­зе, про­ис­хо­дит рас­хож­де­ние сест­рин­ских хро­ма­тид к по­лю­сам клет­ки (рис. 8).

Рис. 8. Анафаза II (Источник) 

На каж­дом по­лю­се фор­ми­ру­ет­ся га­п­ло­ид­ный набор хро­мо­сом, каж­дая хро­мо­со­ма со­сто­ит из одной хро­ма­ти­ды.

Те­ло­фа­за II

Про­ис­хо­дит об­ра­зо­ва­ние га­п­ло­ид­ных ядер, фор­ми­ру­ют­ся яд­рыш­ки и ядер­ная обо­лоч­ка (рис. 9).

Рис. 9. Телофаза II (Источник) 

В ре­зуль­та­те мей­о­за из одной ди­пло­ид­ной клет­ки об­ра­зу­ет­ся 4 га­п­ло­ид­ных. Крос­син­го­ве­р обеспечивает генетическое разнообразие гамет (рис. 10).

Рис. 10. Мейоз (Источник) 

В ре­зуль­та­те со­еди­не­ния ро­ди­тель­ских гамет об­ра­зу­ют­ся уни­каль­ные ком­би­на­ции генов, ко­то­рые поз­во­ля­ют ор­га­низ­му при­спо­саб­ли­вать­ся к усло­ви­ям окру­жа­ю­щей среды, это очень важно для про­цес­са эво­лю­ции.

Домашнее задание

  1. Что такое мейоз?
  2. Каково основное отличие мейоз от митоза?
  3. Почему не происходит накопление родительских хромосом в клетках?

Список литературы

  1. Каменский А.А. и др. Биология. Введение в общую биологию и экологию. Учебник для 9 класс. – М.: Дрофа, 2002. – 304 с.
  2. Вахрушев А.А., Бурский О.В., Раутиан А.С. и др. Биология. 9 класс. (Порядок в живой природе) – М.: 2012. – 352 с.
  3. Теремов А.В., Петросова Р.А., Никишов А.И. Биология. Общие закономерности жизни. 9 класс. – М.: 2013. – 278 с.
  4. Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М. Биология. 9 класс. – 5-е изд., испр. – М.: 2013. – 240 с.
  5. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Биология. Общие закономерности. 9 класс. – М.: 2011. – 278 с. 
  6. Сухорукова Л.Н., Кучменко В.С. Биология. Живые системы и экосистемы. 9 класс – М.: 2010. – 144 с.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Побиологии.рф (Источник).   
  2. Botan.cc  (Источник).  
  3. Bioaa.info (Источник).  

Источник: https://interneturok.ru/lesson/biology/9-klass/fiziologiya-kletki/delenie-polovyh-kletok-meyoz

Мейоз – деление созревания половых клеток: возникновение многоклеточности сопровождается специализацией тканей

МЕЙОЗ - ДЕЛЕНИЕ СОЗРЕВАНИЯ ПОЛОВЫХ КЛЕТОК

Возникновение многоклеточности сопровождается специализацией тканей организма: наряду с появлением соматических тканей (костная, мышечная, соединительная и т.д.) обособляется ткань, дающая начало половым клеткам, — генеративная ткань.

Половое размножение возникло в процессе эволюции как высшая форма воспроизведения организмов, позволяющая многократно увеличивать численность потомства, и, что самое главное, половое размножение явилось необходимой предпосылкой возникновения многих форм наследственной изменчивости.

Эти два фактора во многом способствовали естественному отбору наиболее приспособленных особей и тем самым существенно определяли скорость эволюционных преобразований. При половом размножении растений и животных (в том числе и человека) преемственность между поколениями обеспечивается только через половые клетки — яйцеклетку и сперматозоид.

Если бы яйцеклетка и сперматозоид обладали полным набором генетических характеристик (2n2с), свойственных клеткам тела, то при их слиянии образовался бы организм с удвоенным набором (4n4с). Например, в соматических клетках организма человека содержится 46 хромосом.

Если бы яйцеклетка и сперматозоид человека содержали по 46 хромосом, то при их слиянии образовалась бы зигота с 92 хромосомами. В следующем поколении проявились бы потомки со 184 хромосомами и т.д.

Вместе с тем хорошо известно, что количество хромосом является строгой видовой характеристикой, а изменение их числа приводит либо к гибели организма на ранних этапах эмбрионального развития, либо обусловливает тяжелые заболевания.

Таким образом, при образовании половых клеток должен существовать механизм, приводящий к уменьшению числа хромосом точно в два раза. Этим процессом является мейоз (от греч. meiosis — уменьшение). Мейоз включает два последовательных деления. В результате первого деления происходит уменьшение числа хромосом в ядре ровно в два раза.

Именно поэтому первое деление мейоза иногда называют редукционным делением, т. е. уменьшающим. Второе деление мейоза в основных чертах повторяет митоз и носит название вквационного (уравнительного) деления. Мейоз состоит из ряда последовательных фаз, в которых хромосомы претерпевают специфические изменения (рис. II.3). Фазы, относящиеся к первому делению, обозначаются римской цифрой I, а относящиеся ко вто-вому — цифрой II.

В каждом делении мейоза по аналогии с митозом различают ррофазу, метафазу, анафазу и телофазу.

Рис. II.3.

Схема мейотического деления клетки

. В результате мейоза образуются четыре гаплоидные клетки — гаметы. На рисунке представлены три пары хромосом К первому делению относят изменения ядра от профазы I до телофазы I. Профаза I имеет принципиальные отличия от профазы митоза. Она состоит из пяти основных стадий: лептотены, зиготены, пахитены, диплотены и диакинеза.

Самая ранняя стадия профазы I – лептотена. На этой стадии появляются тонкие перекрученные нити хромосом. Число видимых в световом микроскопе нитей равно диплоидному числу хроvосом.

Двойственное строение хромосомных нитей (сестринские хроматиды) постепенно выявляется по мере усиления спирализации. На стадии зиготены происходит взаимное притяжение (конъюгация) парных или гомологичных хромосом, одна из которых была привнесена отцовской половой клеткой, другая – материнской. В митозе подобного процесса нет. Конъюгировавглая пара хромосом называется бивалентом. В нем четыре хроматиды, но они еще не различимы под микроскопом. Стадия пахитены — самая продолжительная стадия профазы первого деления. Дальнейшая спирализапия приводит к утолщению хромосом. Двойственное строение хромосом становится четко различимым: каждая хромосома состоит из двух хроматид, объединенных одной центромерой. Четыре хроматиды, объединенные попарно двумя центромерами, образуют тетраду. На стадии пахитены можно видеть ядрышки, прикрепленные к определенным участкам хромосом (области вторичных перетяжек). В следующей стадии — диплотене — начинается процесс отталкивания друг от друга ранее конъюгировавшихся хромосом. Этот процесс начинается с области центромер. Точки соприкосновения иесестринских хроматид как бы сползают к концам хромосом, образуя Х-образные фигуры, называемые хиазмами. Образование хиазм сопровождается обменом гомологичных участков хроматид. Образование хиазм существенно увеличивает наследственную изменчивость благодаря появлению хромосом с новыми комбинациями аллелей за счет кроссинговера. Последняя стадия профазы I — диакинез. В диакинезе усиливаются спирализация хромосом, уменьшается число хиазм вследствие их передвижения к концам хромосом. Биваленты перемещаются в экваториальную плоскость. Исчезают оболочка ядра и ядрышки. Окончательное формирование веретена деления завершает профазу I. В метафазе I биваленты выстраиваются в экваториальной плоскости клетки, образуя метафазную пластинку. Хромосомы при этом сильно спирализованы — утолщены и укорочены. Число бивалентов вдвое меньше, чем число хромосом в соматической клетке организма, т.е. равно гаплоидному числу. В анафазе I гомологичные хромосомы, каждая из которых костоит из двух сестринских хроматид, расходятся к противоположным полюсам клетки. В результате этого число хромосом в каждой дочерней клетке уменьшается ровно вдвое. При этом как «отцовская», так и «материнская» хромосомы бивалента с равной вероятностью могут попадать в любую из дочерних клеток. Телофаза I очень короткая. Она характеризуется формированием новых ядер и ядерной мембраны. Затем следует особый период — интеркинез. В интеркинезе в отличие от интерфазы митоза отсутствует 8-период и, следовательно, не происходит репликации ДНК и удвоения числа хромосом. Сестринские хроматиды перед профазой II уже удвоены. За интеркинезом наступает второе мейотическое деление – эквационное, которое состоит из таких же фаз, как и митоз. Уже в начале второго мейотического деления клетка содержит 23 хромосомы, каждая из которых состоит из двух сестринских хрома-тид. В профазе II формируется новое веретено деления, в метафазе II хромосомы вновь располагаются в экваториальной плоскости клетки. Во время анафазы II за счет деления центромеры к полюсам расходятся сестринские хроматиды, и в телофазе II образуются дочерние клетки с гаплоидным числом хромосом. Таким образом, диплоидная клетка, вступившая в мейоз, образует четыре дочерние клетки с гаплоидным набором хромосом. Биологическое значение мейоза состоит в следующем. 1. Мейоз обеспечивает преемственность в ряду поколений организмов, размножающихся половым путем, в то время как митоз выполняет ту же задачу в ряду клеточных поколений. 2. Мейоз является одним из важнейших этапов процесса полового размножения. 3. В процессе мейоза происходит редукция числа хромосом от диплоидного числа (46 у человека) до гаплоидного (23). 4. Мейоз обеспечивает комбинативную наследственную изменчивость, являющуюся предпосылкой генетического разнообразия людей и генетической уникальности каждого индивида. Комбина-тивная генетическая изменчивость в процессе мейоза возникает в результате двух событий: случайного распределения негомологичных хромосом и кроссинговера, т. е. взаимного обмена гомологичных районов хроматид при образовании хиазм.

5. Мейоз называют делением созревания, поскольку формирование половых клеток (гамет) человека, как и других эукариот, связано с редукцией числа хромосом.

Источник: https://med-books.info/gennyie-bolezni-nasledstvennyie/meyoz-delenie-sozrevaniya-polovyih.html

II.4. МЕЙОЗ – ДЕЛЕНИЕ СОЗРЕВАНИЯ ПОЛОВЫХ КЛЕТОК

МЕЙОЗ - ДЕЛЕНИЕ СОЗРЕВАНИЯ ПОЛОВЫХ КЛЕТОК

Возникновение многоклеточности сопровождается специализа­цией тканей организма: наряду с появлением соматических тка­ней (костная, мышечная, соединительная и т.д.) обособляется ткань, дающая начало половым клеткам, — генеративная ткань.

Половое размножение возникло в процессе эволюции как высшая форма воспроизведения организмов, позволяющая многократно увеличивать численность потомства, и, что самое главное, поло­вое размножение явилось необходимой предпосылкой возникно­вения многих форм наследственной изменчивости.

Эти два факто­ра во многом способствовали естественному отбору наиболее при­способленных особей и тем самым существенно определяли ско­рость эволюционных преобразований.

При половом размножении растений и животных (в том числе и человека) преемственность между поколениями обеспечивается только через половые клетки — яйцеклетку и сперматозоид.

Если бы яйцеклетка и сперматозоид обладали полным набором генетических характеристик (2n2с), свойственных клеткам тела, то при их слиянии образовался бы организм с удвоенным набором (4n4с). Например, в соматических клетках организма человека содержится 46 хромосом.

Если бы яйцеклетка и сперматозоид человека содержали по 46 хромосом, то при их слиянии образовалась бы зигота с 92 хромосомами. В следующем поколении проявились бы по­томки со 184 хромосомами и т.д.

Вместе с тем хорошо известно, что количество хромосом является строгой видовой характеристикой, а изменение их числа приводит либо к гибели организма на ранних этапах эмбрионального развития, либо обусловливает тяжелые заболевания. Таким образом, при образовании половых клеток должен существовать меха­низм, приводящий к уменьшению числа хромосом точно в два раза. Этим процессом является мейоз (от греч. meiosis — уменьшение).

Мейоз включает два последовательных деления. В результате первого деления происходит уменьшение числа хромосом в ядре ровно в два раза. Именно поэтому первое деление мейоза иногда называют редукционным делением, т. е. уменьшающим.

Второе деление мейоза в основных чертах повторяет митоз и носит название вквационного (уравнительного) деления. Мейоз состоит из ряда последовательных фаз, в которых хромосомы претерпевают спе­цифические изменения (рис. II.3).

Фазы, относящиеся к первому делению, обозначаются римской цифрой I, а относящиеся ко вто-вому — цифрой II.

В каждом делении мейоза по аналогии с митозом различают ррофазу, метафазу, анафазу и телофазу.

  Рис. II.3. Схема мейотического деления клетки.В результате мейоза образуются четыре гаплоидные клетки — гаметы. На рисунке представлены три пары хромосом К первому делению относят изменения ядра от профазы I до телофазы I. Профаза I имеет принципиальные отличия от профазы ми­тоза. Она состоит из пяти основных стадий: лептотены, зиготены, пахитены, диплотены и диакинеза. Самая ранняя стадия профазы I – лептотена. На этой стадии появляются тонкие перекрученные нити хромосом. Число види­мых в световом микроскопе нитей равно диплоидному числу хроvосом. Двойственное строение хромосомных нитей (сестринские хроматиды) постепенно выявляется по мере усиления спирализации. На стадии зиготены происходит взаимное притяжение (конъ­югация) парных или гомологичных хромосом, одна из которых была привнесена отцовской половой клеткой, другая – мате­ринской. В митозе подобного процесса нет. Конъюгировавглая пара хромосом называется бивалентом. В нем четыре хроматиды, но они еще не различимы под микроскопом. Стадия пахитены — самая продолжительная стадия профазы первого деления.

Дальнейшая спирализапия приводит к утолще­нию хромосом. Двойственное строение хромосом становится четко различимым: каждая хромосома состоит из двух хроматид, объединенных одной центромерой. Четыре хроматиды, объединенные попарно двумя центромерами, образуют тетраду. На стадии пахи­тены можно видеть ядрышки, прикрепленные к определенным участкам хромосом (области вторичных перетяжек).

В следующей стадии — диплотене — начинается процесс отталкивания друг от друга ранее конъюгировавшихся хромосом. Этот процесс начинается с области центромер.

Точки соприкосновения иесестринских хроматид как бы сползают к концам хромосом, образуя Х-образные фигуры, называемые хиазмами. Образование хиазм сопровождается обменом гомологичных участков хроматид.

Образование хиазм существенно увеличивает наследственную изменчивость благодаря появлению хромосом с новыми комбинациями аллелей за счет кроссинговера.

Последняя стадия профазы I — диакинез. В диакинезе усилива­ются спирализация хромосом, уменьшается число хиазм вследствие их передвижения к концам хромосом. Биваленты перемещаются в экваториальную плоскость. Исчезают оболочка ядра и ядрышки. Окончательное формирование веретена деления завершает профазу I.

В метафазе I биваленты выстраиваются в экваториальной плоскости клетки, образуя метафазную пластинку. Хромосомы при этом сильно спирализованы — утолщены и укорочены. Число би­валентов вдвое меньше, чем число хромосом в соматической клетке организма, т.е. равно гаплоидному числу.

В анафазе I гомологичные хромосомы, каждая из которых костоит из двух сестринских хроматид, расходятся к противоположным полюсам клетки. В результате этого число хромосом в каждой дочерней клетке уменьшается ровно вдвое. При этом как «отцовская», так и «материнская» хромосомы бивалента с равной веро­ятностью могут попадать в любую из дочерних клеток.

Телофаза I очень короткая. Она характеризуется формирова­нием новых ядер и ядерной мембраны.

Затем следует особый период — интеркинез. В интеркинезе в отличие от интерфазы митоза отсутствует 8-период и, следова­тельно, не происходит репликации ДНК и удвоения числа хромо­сом. Сестринские хроматиды перед профазой II уже удвоены.

За интеркинезом наступает второе мейотическое деление – эквационное, которое состоит из таких же фаз, как и митоз. Уже в начале второго мейотического деления клетка содержит 23 хро­мосомы, каждая из которых состоит из двух сестринских хрома-тид.

В профазе II формируется новое веретено деления, в метафазе II хромосомы вновь располагаются в экваториальной плоскости клетки.

Во время анафазы II за счет деления центромеры к полю­сам расходятся сестринские хроматиды, и в телофазе II образуют­ся дочерние клетки с гаплоидным числом хромосом.

Таким образом, диплоидная клетка, вступившая в мейоз, об­разует четыре дочерние клетки с гаплоидным набором хромосом.

Биологическое значение мейоза состоит в следующем.

1. Мейоз обеспечивает преемственность в ряду поколений орга­низмов, размножающихся половым путем, в то время как митоз выпол­няет ту же задачу в ряду клеточных поколений.

2. Мейоз является одним из важнейших этапов процесса поло­вого размножения.

3. В процессе мейоза происходит редукция числа хромосом от диплоидного числа (46 у человека) до гаплоидного (23).

4. Мейоз обеспечивает комбинативную наследственную измен­чивость, являющуюся предпосылкой генетического разнообразия людей и генетической уникальности каждого индивида.

Комбина-тивная генетическая изменчивость в процессе мейоза возникает в результате двух событий: случайного распределения негомологич­ных хромосом и кроссинговера, т. е.

взаимного обмена гомологич­ных районов хроматид при образовании хиазм.

5. Мейоз называют делением созревания, поскольку формиро­вание половых клеток (гамет) человека, как и других эукариот, связано с редукцией числа хромосом.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/12_193589_II-meyoz---delenie-sozrevaniya-polovih-kletok.html

ПОИСК

МЕЙОЗ - ДЕЛЕНИЕ СОЗРЕВАНИЯ ПОЛОВЫХ КЛЕТОК

Рис. 15-37. Различные етадии сперматогенеза. Сперматогонии развиваются из первичных половых клеток, мигрирующих в семенники на ранней стадии эмбрионального развития.

Когда животное достигает половой зрелости, сперматогонии начинают быстро размножаться, причем часть из их потомков сохраняет способность к непрерывным неограниченным делениям (сперматогонии типа стволовых клеток), а другая часть (созревающие сперматогонии) после ограниченного числа последовательных митозов приступает к мейозу, превращаясь в сперматоциты первого порядка.

После завершения второго деления мейоза сперматоциты первого порядка превращаются в гаплоидные сперматиды, дифференцирующиеся в зрелые спермии. Сперматогенез отличается от оогенеза (рис.

15-25) в нескольких отношениях 1) после полового созревания в мейоз непрерывно вступают новые клетки 2) из каждой приступившей к мейозу клетки образуется не одна, а четыре зрелые гаметы и 3) зрелые спермии формируются после

    Как известно, в ядрах соматических клеток все хромосомы парные, набор хромосом двойной (2 п),. диплоидный.

В процессе созревания половых клеток происходит редукционное деление (мейоз) (см. рис. 38а), при котором число хромосом уменьшается, становится одинарным (п), гаплоидным. Мейоз (от греч. те1оз(5 — уменьшение) происходит во время гаметогенеза.

Этот процесс совершиется во время двух следующих одно за другим делений периода созревания, называемых соответственно первым и вторым мейотическим делением. Каждое из этих делений имеет стадии, аналогичные митозу, но из них только одно (как правило, первое) предваряется удвоением хромосомного материала в интерфазе.

Поэтому в результате мейоза образуются клетки с ядрами, имеющими гаплоидный вабор хромосом. Схематично эти стадии можно изобразить так  [c.96]

    Следующая фаза развития, называемая созреванием яйцеклетки, начинается лишь с наступлением половой зрелости. Под влиянием гормонов (см.

ниже) происходит первое деление мейоза хромосомы снова конденсируются, ядерная оболочка исчезает (этот момент обыкновенно принимают за начало созревания), и реплицированные гомологичные хромосомы расходятся в дочерние ядра, каждое из которых содержит теперь половину исходного числа хромосом (одиако эти хромосомы отличаются от обычных тем, что состоят из двух сестринских хроматид).

Но цитоплазма делится очень несимметрично, так что получаются два ооцнта второго порядка, резко различающихся по величине один представлен маленьким полярным тельцем, а другой-большой клеткой, в которой заложены все возможности для развития.

И наконец, происходит второе деление мейоза две сестринские хроматиды каждой хромосомы, полученной при первом делении, отделяются друг от друга в результате процесса, сходного с анафазой митоза, с той разницей, что теперь имеется лишь половина обычного диплоидного числа хромосом. После расхождения хромосом цитоплазма большого ооцита второго порядка вновь делится асимметрично, что ведет к образованию зрелой яйцеклетки и еще одного маленького полярного тельца при этом обе клетки получают гаплоидное число одиночных хромосом. Благодаря двум несимметричным делениям цитоплазмы ооциты сохраняют большую величину, хотя они и претерпели два деления мейоза. Все полярные тельца очень малы, и они постепенно дегенерируют. На какой-то стадии описанного процесса, различной у разных видов, яйцеклетка освобождается из яичника (происходит овуляция). [c.29]

    Процесс размножения состоит из двух этапов формирования половых клеток — гамет и оплодотворения. Постоянство числа хромосом обеспечивается происходящим при созревании гамет процессом мейоза — двух последовательных клеточных делений, при которых число хромосом уменьшается вдвое. Таким образом, гаметы имеют вдвое меньшее число хромосом гаплоидный набор), чем другие клетки диплоидный набор). Для простоты предположим, что клетка содержит только одну хромосомную пару < Аа) — у самцов и Ыа — у самок, где А — хромосома, а — гомологичная ей хромосома. На рис. 1  [c.22]

    У многих животных завершение ооцитом мейоза I происходит лишь с наступлением половой зрелости, когда в крови появляются гонадотропины. Эти полипептидные гормоны стимулируют вспомогательные клетки яичника, побуждая их к выделению вторичного медиатора, который в свою очередь воздействует на ооциты и индуцирует процесс их созревания.

Для большинства позвоночных созреванием яйцеклетки считается процесс развития ооцита первого порядка, охватывающий период времени от первого деления мейоза до новой задержки ооцита в метафазе II на этой стадии теперь уже ооцит второго порядка остается до оплодотворения, под влиянием которого происходит завершение мейоза (рис. 15-25). [c.

32]

    Следующая фаза развития, называемая созреванием яйцеклетки, начинается лишь с наступлением половой зрелости. Под влиянием гормонов (см. ниже) происходит первое деление мейоза.

хромосомы снова конденсируются, ядерная оболочка исчезает (этот момент обыкновенно принимают за начало созревания), и в анафазе 1 реплицированные гомологичные хромосомы расходятся в дочерние ядра, каждое из которых содержит теперь половину исходного числа хромосом.

Но цитоплазма делится очень несимметрично, так что к концу первого деления получаются две клетки, резко различающиеся по величине одна представлена маленьким полярным гельцем, а другая – большим ооцнтом второго порядка, в котором заложены все возможности для развития На [c.28]

    Яйцеклетки развиваются из первичных половых клеток, которые на ранней стадии развития организма мигрируют в яичник и превращаются там в оогонии.

После периода митотического размножения оогонии становятся ооцитами первого порядка, которые, вступив в первое деление мейоза, задерживаются в профазе I на время, измеряемое сутками или годами в зависимости от вида организма В период этой задержки ооцит растет и накапливает рибосомы, мРНК и белки, зачастую используя при этом другие клетки, включая окружающие вспомогательные клетки. Дальнейшее развитие (созревание яйцеклетки) зависит от полипептидных гормонов (гонадотропинов), которые, воздействуя на окружающие каждый ооцит вспомогательные клетки, побуждают их индуцировать созревание небольшой части ооцитов. Эти ооциты завершают первое деление мейоза, образуя маленькое полярное тельце и крупный ооцит второго порядка, который позже переходит в метафазу второго деления мейоза у многих видов ооцит задерживается на этой стадии до тех пор, пока оплодотворение не инициирует завершение мейоза и начало развития эмбриона. [c.42]

    Оогенез. У всех млекопитающих оогенез сильно отличается от сперматогенеза. Общая схема представлена на рис. 5.13 (разд. 5.1.3.3). На рис. 2.24 и 2.25 приведена схема цитологических процессов. Ооциты полностью формируются уже на поздней эмбриональной стадии.

После диплотены клетка переходит в стадию диктиотены, для которой характерна морфология хромосом типа ламповых щеток . В этой стадии мейоз останавливается на долгие годы. После рождения большинство ооцитов дегенерирует.

В процессе полового созревания некоторые ооциты начинают расти, заканчивают первое мейотическое деление и вступают в профазу II и затем в метафазу II. В это же время начинается овуляция. Мейоз завершается только после оплодотворения.

Вокруг женских и мужских гаплоидных наборов хромосом образуется ядерная мембрана, и зигота теперь содержит два пронуклеуса . Эта стадия особо чувствительна к нарушениям, выз- [c.58]

Смотреть страницы где упоминается термин Мейоз — деление созревания половых клеток: [c.36]    [c.37]    [c.38]    [c.88]    [c.38]    [c.34]    [c.40]    Смотреть главы в:

Основы генетики наследственные нарушения развития у детей -> Мейоз — деление созревания половых клеток

Делении

© 2019 chem21.info Реклама на сайте

Источник: https://www.chem21.info/info/1902592/

Books-med
Добавить комментарий