Aký je biologický význam meiózy. Typy meiózy a jej biologický význam

Blogu sa venujem už takmer tri roky. učiteľ biológie. Niektoré témy sú obzvlášť zaujímavé a komentáre k článkom sú neskutočne nafúknuté. Chápem, že čítanie takýchto dlhých „zábalov nôh“ sa časom stáva veľmi nepohodlným.
Preto som sa rozhodol zverejniť niektoré otázky čitateľov a moje odpovede na ne, ktoré by mohli mnohých zaujímať, v samostatnej sekcii blogu, ktorú som nazval „Z dialógov v komentároch“.

Prečo je téma tohto článku zaujímavá? To je jasné základné biologický význam meióza : zabezpečenie nemennosti počtu chromozómov v bunkách z generácie na generáciu počas sexuálneho rozmnožovania.

Okrem toho nesmieme zabúdať, že v živočíšnych organizmoch v špecializovaných orgánoch (gonádach) z diploidných somatických buniek (2n) vznikajú meiózou haploidné zárodočné bunky gaméty (n).

Pamätáme si tiež, že všetky rastliny žijú s : sporofyt, ktorý produkuje spóry a gametofyt, ktorý produkuje gaméty. Meióza v rastlinách sa vyskytuje v štádiu dozrievania haploidných spór (n). Zo spór sa vyvinie gametofyt, ktorého všetky bunky sú haploidné (n). Preto sa v gametofytoch mitózou tvoria haploidné samčie a samičie zárodočné bunky gamét (n).

Teraz sa pozrime na komentáre k článku: aké testy existujú pre jednotnú štátnu skúšku na túto otázku o biologickom význame meiózy.

Svetlana(učiteľ biológie). Dobré popoludnie, Boris Fagimovič!

Analyzoval som 2 príručky k jednotnej štátnej skúške od G. S. Kalinova. a toto som objavil.

1 otázka.

2. Tvorba buniek s dvojnásobným počtom chromozómov;
3. Tvorba haploidných buniek;
4. Rekombinácia úsekov nehomologických chromozómov;
5. Nové kombinácie génov;
6. Vzhľad viac somatické bunky.
Oficiálna odpoveď je 3,4,5.

Otázka 2 je podobná, ALE!
Biologický význam meiózy je:
1. Vznik novej nukleotidovej sekvencie;
2. Tvorba buniek s diploidnou sadou chromozómov;
3. Tvorba buniek s haploidnou sadou chromozómov;
4. Tvorba kruhovej molekuly DNA;
5. Vznik nových génových kombinácií;
6. Zvýšenie počtu zárodočných vrstiev.
Oficiálna odpoveď je 1,3,5.

Čo sa stane : v otázke 1 sa odpoveď 1 zahodí, ale v otázke 2 je správna? Ale 1 je s najväčšou pravdepodobnosťou odpoveďou na otázku, čo zabezpečuje proces mutácie; ak - 4, tak v princípe to môže byť tiež správne, keďže okrem homologických chromozómov sa zdá, že sa dokážu rekombinovať aj nehomologické? Viac sa prikláňam k odpovediam 1,3,5.

Ahoj Svetlana! Existuje veda o biológii, ktorá je prezentovaná vo vysokoškolských učebniciach. Existuje disciplína biológia, ktorá je prezentovaná (čo najprístupnejšie) v školských učebniciach. Prístupnosť (a vlastne popularizácia vedy) má často za následok najrôznejšie nepresnosti, ktorými „hrešia“ školské učebnice (aj tie 12-krát republikované s rovnakými chybami).

Svetlana, čo povedať o testovacích úlohách, ktorých už „zložili“ desaťtisíce (samozrejme, že obsahujú úplné chyby a najrôznejšie nepresnosti spojené s dvojitou interpretáciou otázok a odpovedí).

Áno, máte pravdu, dochádza to k zjavnej absurdite, keď tú istú odpoveď v rôznych úlohách, dokonca od toho istého autora, vyhodnotí ako správnu a nesprávnu. A takýchto „zmätkov“, mierne povedané, je veľa.

Školákov učíme, že konjugácia homológnych chromozómov v profáze 1 meiózy môže viesť k prekríženiu. Crossover poskytuje kombinačnú variabilitu – objavenie sa novej kombinácie génov alebo, čo je to isté, „novej nukleotidovej sekvencie“. V tom je tiež jedným z biologických významov meiózy, Preto by sa odpoveď 1 mala nepochybne považovať za správnu.

Ale vidím správnosť odpovede 4 ohľadom rekombinácie úsekov NEHOMOLOGICKÝCH chromozómov obrovské „pobúrenie“ pri zostavovaní takéhoto testu vo všeobecnosti. Počas meiózy sa normálne konjugujú HOMOLOGICKÉ chromozómy (to je podstata meiózy, to je jeho biologický význam). Existujú však chromozomálne mutácie, ktoré vznikajú v dôsledku meiotických chýb, keď sú konjugované nehomologické chromozómy. Tu v odpovedi na otázku: „Ako sa vyskytujú chromozomálne mutácie“ - táto odpoveď by bola správna.

Kompilátori niekedy zjavne „nevidia“ časticu „nie“ pred slovom „homologický“, keďže som sa stretol aj s inými testami, kde som na otázku o biologickom význame meiózy musel vybrať túto odpoveď ako správnu. Samozrejme, žiadatelia musia vedieť, že tu sú správne odpovede 1,3,5.

Ako vidíte, tieto dva testy sú tiež zlé, pretože sú všeobecne neponúka žiadnu základnú správnu odpoveď na otázku o biologickom význame meiózy a odpovede 1 a 5 sú vlastne to isté.

Áno, Svetlana, to sú „chyby“, za ktoré absolventi a uchádzači platia za skúšky pri zložení jednotnej štátnej skúšky. Preto je hlavná vec stále, aj pre zloženie jednotnej štátnej skúšky, učte svojich žiakov hlavne z učebníc a nie na testovacích úlohách. Učebnice poskytujú komplexné poznatky. Iba takéto znalosti pomôžu študentom odpovedať na akékoľvek správne zložené testy.

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

Kto má otázky k článku Doučovateľ biológie cez Skype, prosím kontaktujte nás v komentároch.

Meióza alebo redukčné delenie buniek je delenie jadra eukaryotickej bunky so znížením počtu chromozómov na polovicu. Vyskytuje sa v dvoch štádiách (redukčná a rovnicová fáza meiózy). S poklesom počtu chromozómov v dôsledku meiózy v životný cyklus dochádza k prechodu z diploidnej fázy do haploidnej fázy. Obnova ploidie (prechod z haploidnej fázy do diploidnej fázy) nastáva v dôsledku sexuálneho procesu.

Meióza pozostáva z 2 po sebe nasledujúcich delení s krátkou medzifázou medzi nimi.

Profáza I - profáza prvej divízie je veľmi zložitá a pozostáva z 5 etáp:

Leptotén alebo leptonóm - balenie chromozómov, kondenzácia DNA za vzniku chromozómov vo forme tenkých nití (chromozómy sú skrátené).

Zygotén alebo zygoném - dochádza ku konjugácii - spájaniu homológnych chromozómov s tvorbou štruktúr pozostávajúcich z dvoch spojených chromozómov, nazývaných tetrády alebo bivalenty a ich ďalšie zhutňovanie.

Pachytén alebo pachynéma - (najdlhšie štádium) kríženie (crossover), výmena úsekov medzi homológnymi chromozómami; homológne chromozómy zostávajú navzájom spojené.

Diploténa alebo diplonéma - dochádza k čiastočnej dekondenzácii chromozómov, pričom časť genómu môže fungovať, dochádza k procesom transkripcie (tvorba RNA), translácie (syntéza bielkovín); homológne chromozómy zostávajú navzájom spojené. U niektorých zvierat nadobúdajú chromozómy v oocytoch v tomto štádiu meiotickej profázy charakteristický tvar chromozómov lampovej kefky.

Diakinéza – DNA opäť maximálne kondenzuje, syntetické procesy sa zastavujú, jadrová membrána sa rozpúšťa; Centrioly sa rozchádzajú smerom k pólom; homológne chromozómy zostávajú navzájom spojené.

Na konci profázy I migrujú centrioly k pólom buniek, vytvárajú sa vretenové vlákna, ničí sa jadrová membrána a jadierka

Metafáza I - bivalentné chromozómy sú zoradené pozdĺž rovníka bunky.

Anafáza I - mikrotubuly sa sťahujú, bivalenty sa delia a chromozómy sa presúvajú k pólom. Je dôležité poznamenať, že v dôsledku konjugácie chromozómov v zygoténe sa celé chromozómy, každý pozostávajúci z dvoch chromatidov, rozchádzajú k pólom, a nie jednotlivé chromatidy, ako pri mitóze.

Telofáza I - chromozómy despirujú a objavuje sa jadrový obal.

Druhé delenie meiózy nasleduje bezprostredne po prvom, bez výraznej interfázy: nie je tu žiadna perióda S, pretože replikácia DNA nenastáva pred druhým delením.

Profáza II - dochádza ku kondenzácii chromozómov, bunkové centrum sa delí a produkty jeho delenia sa rozchádzajú k pólom jadra, dochádza k deštrukcii jadrovej membrány a vzniku štiepneho vretienka.

Metafáza II - univalentné chromozómy (pozostávajúce z dvoch chromatidov) sú umiestnené na „rovníku“ (v rovnakej vzdialenosti od „pólov“ jadra) v rovnakej rovine a tvoria takzvanú metafázovú platňu.

Anafáza II - univalenty sa delia a chromatidy sa presúvajú k pólom.

Telofáza II - chromozómy despirujú a objavuje sa jadrový obal.

V dôsledku toho sa z jednej diploidnej bunky vytvoria štyri haploidné bunky. V prípadoch, keď je meióza spojená s gametogenézou (napríklad u mnohobunkových zvierat), počas vývoja vajíčok je prvé a druhé rozdelenie meiózy výrazne nerovnomerné. V dôsledku toho sa vytvorí jedno haploidné vajíčko a tri takzvané redukčné telieska (abortívne deriváty prvého a druhého delenia).

Reprodukčná funkcia a biologický význam meiózy

Reprodukčná funkcia organizmus prebieha v procese spájania dvoch gamét (pohlavných buniek) pri vzniku a následnom vývoji zo zygoty dcérskeho organizmu - oplodneného vajíčka. Sexuálne rodičovské bunky majú určitý súbor n-chromozómov. Nazýva sa haploidný. Zygota, berúc do seba tieto súbory, sa stáva diploidnou bunkou, t.j. počet chromozómov je 2n: jeden materský a jeden otcovský. Biologický význam meiózy ako špeciálneho bunkového delenia spočíva v tom, že práve vďaka nej vzniká z diploidných buniek haploidná bunka.

Definícia

Meióza v biológii sa zvyčajne nazýva typ mitózy; V dôsledku toho sú diploidné somatické bunky pohlavných žliaz rozdelené na 1n gaméty. Keď je jadro oplodnené, dochádza k splynutiu gamét. Takto sa obnoví sada chromozómov 2n. Význam meiózy je zabezpečiť zachovanie sady chromozómov a zodpovedajúceho množstva DNA vlastnej každému druhu živých organizmov.

Popis

Meióza je nepretržitý proces. Pozostáva z 2 typov delenia, postupne na seba nadväzujúcich: meióza I a meióza II. Každý z procesov zase pozostáva z profázy, metafázy, anafázy, telofázy. Prvé delenie meiózy alebo meiózy I znižuje počet chromozómov na polovicu, t.j. dochádza k fenoménu takzvaného redukčného delenia. Keď dôjde k druhému štádiu meiózy alebo meiózy II, haploidite buniek nehrozí, že sa zmení, je zachovaná. Tento proces sa nazýva rovnicové delenie.

Všetky bunky v štádiu meiózy nesú určitú informáciu na genetickej úrovni.

Profáza meiózy I je štádium postupnej špirály tvorby chromatínu a chromozómov. Na konci tohto veľmi zložitého pôsobenia je genetický materiál prítomný vo svojej pôvodnej forme – 2n2 chromozómy.
So začiatkom metafázy nastáva aj maximálna úroveň špirály. Genetický materiál sa stále nemení.
Anafáza meiózy je sprevádzaná redukciou. Každý pár rodičovských chromozómov daruje jeden svojim dcérskym bunkám. Genetický materiál sa mení v zložení, pretože počet chromozómov sa zväčšil o polovicu: na každom póle bunky je 1n2 chromozómov.
Telofáza je fáza, keď sa tvorí jadro a oddeľujú sa cytoplazmy. Vznikajú dcérske bunky, sú 2 a každá má 2 chromatidy. Tie. súbor chromozómov v nich je haploidný.
Ďalej sa pozoruje interkinéza, krátky oddych medzi prvým a druhým štádiom meiózy. Obe dcérske bunky sú pripravené vstúpiť do druhého štádia meiózy, ktorá prebieha rovnakým mechanizmom ako mitóza.

Biologický význam meiózy teda spočíva v tom, že v jej druhom štádiu v dôsledku zložité mechanizmy Už sú vytvorené 4 haploidné bunky - 1n1 chromozómov. To znamená, že jedna diploidná materská bunka dáva život štyrom – každá má sadu haploidných chromozómov. V jednej z fáz meiózy prvého stupňa dochádza k rekombinácii genetického materiálu a v druhej fáze sa chromozómy a chromatidy presúvajú na rôzne póly bunky. Tieto pohyby sú zdrojom variability a rôznych vnútrodruhových kombinácií.

Výsledky

Takže biologický význam meiózy je skutočne veľký. V prvom rade je potrebné poznamenať, že ide o hlavnú, hlavnú fázu genézy gamét. Meióza zabezpečuje prenos genetickej informácie druhov z jedného organizmu do druhého za predpokladu, že sa rozmnožujú pohlavne. Meióza umožňuje vznik vnútrodruhových kombinácií, pretože dcérske bunky sa líšia nielen od svojich rodičov, ale líšia sa aj navzájom.

Okrem toho biologický význam meiózy spočíva v zabezpečení redukcie počtu chromozómov v momente tvorby pohlavných buniek. Meióza zabezpečuje ich haploiditu; v momente oplodnenia v zygote sa obnoví diploidné zloženie chromozómov.

meióza. Biologický význam meiózy

meióza je špeciálny typ bunkového delenia, ktorého výskyt je spojený so vznikom pohlavného rozmnožovania. Pri pohlavnom rozmnožovaní z dvoch rodičov – otca a matky – vznikne nový organizmus. Pri oplodnení dochádza k splynutiu jadier zárodočných buniek rodičov, čím sa zdvojnásobí počet chromozómov v zygote. V dôsledku toho by tvorba zárodočných buniek mala byť spojená so znížením počtu chromozómov na polovicu, ale takým spôsobom, aby súhrn genetického materiálu zaisťoval kontinuitu generácií. Pravidelné striedanie replikácie DNA a tým aj chromozómov, mitóz a meiózy zabezpečuje zachovanie druhovo špecifického karyotypu ako napr. individuálny rozvoj- ontogenéza a v rade generácií organizmov.

Počas procesu meiózy sa z jednej diploidnej bunky (2n = 46) vytvoria 4 haploidné bunky (n = 23). Okrem toho pri meióze dochádza k dvom typom preskupenia genetického materiálu chromozómov, teda k dvom typom genetickej rekombinácie: 1) nezávislá distribúcia homológnych chromozómov z r. rôzne páry k deliacim pólom; 2) crossing over – výmena úsekov medzi homológnymi chromozómami. Tieto procesy poskytujú najširšie spektrum dedičná variabilita, genetická jedinečnosť jedincov aj medzi potomkami jedného páru rodičov.

Meiotické delenie u ľudí nemá žiadne zásadné rozdiely od meiózy u iných eukaryotov. Skladá sa z dvoch po sebe nasledujúcich delení, medzi ktorými nedochádza k zdvojeniu DNA, a teda chromozómov.

Pred meiózou nevyhnutne nastáva interfáza, počas ktorej sa DNA replikuje počas S periódy. V profáze prvého meiotického delenia teda vznikajúce vláknité chromozómy pozostávajú z dvoch chromatidov. Každé z dvoch oddelení meiózy pozostáva z pro-, meta-, ana- a telofázy s indexmi I alebo II

Prvé meiotické delenie trvá oveľa dlhšie ako druhé. Najdlhšia fáza prvého meiotického delenia je profáza, pretože práve v tejto fáze dochádza k zložitým procesom, ako je tvorba bivalentov z homológnych chromozómov a kríženie.

Metafáza I - bivalenty sa v cytoplazme zoraďujú v rovníkovej rovine. Centroméry chromozómov sú umiestnené na rovníku a sú k nim pripojené vlákna vretena. Počet zoradených bivalentov zodpovedá haploidnej sade chromozómov a pre ľudí je 23.

Anafáza I - divergencia homológnych chromozómov k opačným pólom bunky. Každý chromozóm pozostáva z dvoch sesterských chromatidov.

Telofáza I. V tejto fáze sa vytvoria dve dcérske jadrá, z ktorých každé obsahuje haploidný počet chromozómov rovný 23. Každý chromozóm pozostáva z dvoch sesterských chromatidov.

Interval medzi dvoma nasledujúcimi meiotickými deleniami je veľmi krátky. Druhé meiotické delenie začína takmer okamžite. Nasleduje vzor mitózy: 23 chromozómov, pozostávajúcich z párových sesterských chromatíd spojených v centromerických oblastiach, prechádza profázou a metafázou v každom z dvoch vytvorených jadier. V anafáze sa oddelia a sesterské chromatidy každého chromozómu sa presunú k opačným pólom, čo vedie k vytvoreniu štyroch haploidných jadier (obr. 10).

K rekombinácii genetického materiálu v meióze dochádza nielen v dôsledku procesu kríženia. V anafáze prvého meiotického delenia dochádza k náhodnému rozdeleniu homológnych chromozómov z každého bivalentu vzhľadom na bunkové póly. To vedie k Vysoké číslo možné kombinácie otcovských a materských chromozómov v gamétach. Pozrime sa na tento proces podrobnejšie pomocou jednoduchého príkladu.

Analyzujme distribúciu prvého a druhého páru homológnych chromozómov v anafáze I. Je známe, že v každom páre homológnych chromozómov počas procesu oplodnenia jeden chromozóm pochádza z otcovej gaméty, druhý z gaméty matky. Označme chromozómy otca veľkými písmenami a chromozómy matky malými písmenami. A a a sú teda prvým párom chromozómov, B a b sú druhým párom. V profáze I vznikajú bivalenty. V metafáze I sa zoraďujú v rovníkovej rovine: A//a, B//b. V anafáze I sa homológne chromozómy z bivalentov rozchádzajú na opačné póly: chromozómy A a B pôjdu na jeden pól, t.j. otcovské, a do druhého, a a b, t.j. materská. Ale táto udalosť môže mať iný výsledok, keď usporiadanie chromozómov v metafáze na rovníku bude iné: A//a, b//B. Potom chromozómy A a b pôjdu na jeden pól a a a B na druhý, t.j. kombinácia chromozómov na póloch bude obsahovať jeden otcovský a jeden materský. Prítomnosť dvoch párov homológnych chromozómov zabezpečuje, ako vidíme, tvorbu štyroch typov gamét, kvalitatívne odlišných od seba v kombinácii otcovských a materských chromozómov. Ľudia majú 23 párov chromozómov. Diverzita gamét sa odhaduje na 223. To je približne 10 miliónov variantov rôznych kombinácií otcovských a materských chromozómov z každého páru homológov. Počas oplodnenia je takmer rovnako pravdepodobné, že sa niektorá zo spermií stretne s ovulovaným vajíčkom. Tým sa zvyšuje počet možných genotypov detí (223 223). Frekvencia genetickej rekombinácie, ktorá je výsledkom nezávislej distribúcie rôznych párov homológov, je vyššia ako frekvencia rekombinácie, ktorá je výsledkom kríženia.

Dedičnosť znakov spojených s pohlavím. Chromozómy X a Y sú homológne, pretože majú spoločné homológne oblasti, kde sú lokalizované alelické gény. Tieto chromozómy sa však napriek homológii jednotlivých lokusov líšia morfológiou. Okrem spoločných oblastí majú chromozómy X a Y veľkú sadu génov, v ktorých sa líšia. Chromozóm X obsahuje gény, ktoré nie sú prítomné na chromozóme Y; chromozóm Y zase obsahuje gény, ktoré nie sú prítomné na chromozóme X. Muži teda majú na svojich pohlavných chromozómoch gény, ktoré nemajú druhú alelu na homológnom chromozóme. V tomto prípade je znak určený nie párom alelických génov, ako je to zvyčajne v prípade mendelovského znaku, ale iba jednou alelou. Tento stav génu sa nazýva hemizygotný (obr. 15). Znaky, ktorých vývoj je určený jednou alelou umiestnenou na jednom z alternatívnych pohlavných chromozómov, sa nazývajú pohlavne viazané. Vyvíjajú sa prevažne u jedného z dvoch pohlaví. Tieto vlastnosti sa u mužov a žien dedia odlišne.

Znaky spojené s chromozómom X môžu byť buď recesívne alebo dominantné. Recesívne vlastnosti- hemofília, farbosleposť, atrofia optický nerv a Duchennovou myopatiou. Dominantná je rachitída, ktorá sa nedá liečiť vitamínom D a tmavá zubná sklovina.

Zoberme si X-viazanú dedičnosť na príklade génu recesívnej hemofílie. Muž má XY pohlavných chromozómov. Gén hemofílie je lokalizovaný na chromozóme X a nemá alelu na chromozóme Y, t.j. je v hemizygotnom stave. Preto, napriek tomu, že táto vlastnosť je recesívna, u mužov sa prejavuje:

N - gén pre normálnu zrážanlivosť krvi;

h - gén pre hemofíliu;

XhY - muž s hemofíliou;

XNY - muž je zdravý.

Ženy majú XX pohlavných chromozómov. Znak je určený párom alelických génov, takže hemofília sa objavuje iba v homozygotnom stave:

XNXN - žena je zdravá;

XNXh - heterozygotná žena (nositeľka génu pre hemofíliu), zdravá;

XhXh je žena s hemofíliou.

Hlavné formálne charakteristiky X-viazanej recesívnej dedičnosti sú nasledovné. Muži sú zvyčajne postihnutí. Všetky ich fenotypovo zdravé dcéry sú heterozygotnými nosičmi, pretože počas procesu oplodnenia dostanú od svojho otca chromozóm X:

Biologický význam meiózy spočíva v tom, že ______

Elizaveta slotina

Biologický význam meiózy spočíva v udržiavaní konštantného počtu chromozómov v prítomnosti sexuálneho procesu. Okrem toho v dôsledku kríženia dochádza k rekombinácii - objaveniu sa nových kombinácií dedičných sklonov v chromozómoch. Meióza poskytuje aj kombinačnú variabilitu – vznik nových kombinácií dedičných sklonov pri ďalšom oplodnení.

Biologický význam meiózy je

a) tvorba samčích a samičích gamét
b) tvorba somatických buniek
c) zvýšenie počtu buniek v tele

A. Biologickým významom meiózy je zníženie počtu chromozómov na polovicu a tvorba haploidných gamét. Fúzia haploidných buniek počas oplodnenia obnovuje diploidnú sadu chromozómov v zygote. Rekombinácia génov uskutočnená v meióze vedie k vnútrodruhovej variabilite.
meióza - zvláštny druh bunkové delenie, ktorého výsledkom je vznik gamét – pohlavných buniek s haploidnou sadou chromozómov. Meióza sú dve po sebe nasledujúce delenia počas gametogenézy. Obe oddelenia meiózy zahŕňajú rovnaké fázy ako mitóza:
profáza,
metafáza,
anafáza,
telofáza.

Biologický význam meiózy?

Biologický význam meiózy nespočíva len v tom, že genetický materiál je zachovaný aj v ďalšej generácii, pretože počas oplodnenia sa haploidné gaméty spájajú a obnovuje sa diploidná sada chromozómov. Ale aj v tom, že gény sa môžu spájať a vytvárať nové kombinácie v dôsledku cross over – výmeny úsekov medzi homológnymi chromozómami, ku ktorej dochádza pri ich konjugácii v profáze prvého delenia.

Náhodná divergencia nehomológnych chromozómov navyše zabezpečuje nezávislú dedičnosť a dôsledkom je VZNIK NOVÝCH KOMBINÁCIÍ GÉNOV A CHROMOZÓMOV. Hrá to veľmi dôležitá úloha v existencii a vývoji druhu.

Juliette

Meióza je redukčné delenie buniek, ku ktorému dochádza počas tvorby zárodočných buniek, ktoré musia mať haploidnú (jedinú) sadu chromozómov. Potom sa počas oplodnenia vytvorí zygota s dvojitou sadou chromozómov, z ktorých polovica pochádza od otca, polovica od matky.

Dolfanika

Proces meiózy redukuje chromozómy, inak by sa v ďalšej generácii, keď sa jadrá vajíčka a spermie spoja, chromozómy donekonečna množili.

Biologickým významom meiózy je výskyt dedičnej variability.

Význam meiózy je najlepšie znázornený v tabuľkách. Meióza sa vyskytuje v organizmoch, ktoré sa rozmnožujú sexuálne.

Reprodukčná funkcia tela sa uskutočňuje v procese spájania dvoch gamét počas vzniku a následného vývoja dcérskeho organizmu zo zygoty - oplodneného vajíčka. Sexuálne rodičovské bunky majú určitý súbor n-chromozómov. Nazýva sa haploidný. Zygota, berúc do seba tieto súbory, sa stáva diploidnou bunkou, t.j. počet chromozómov je 2n: jeden materský a jeden otcovský. Biologický význam meiózy ako špeciálneho delenia na bunky spočíva v tom, že práve vďaka nej vznikajú diploidné bunky.

Definícia

Meióza v biológii sa zvyčajne nazýva typ mitózy; V dôsledku toho sú diploidné pohlavné žľazy rozdelené na 1n gaméty. Keď je jadro oplodnené, dochádza k splynutiu gamét. Takto sa obnoví sada chromozómov 2n. Význam meiózy je zabezpečiť zachovanie sady chromozómov a zodpovedajúceho množstva DNA vlastnej každému druhu živých organizmov.

Popis

Všetky bunky v štádiu meiózy nesú určitú informáciu na genetickej úrovni.

Profáza meiózy I je štádium postupnej špirály tvorby chromatínu a chromozómov. Na konci tohto veľmi zložitého pôsobenia je genetický materiál prítomný vo svojej pôvodnej forme – 2n2 chromozómy.
So začiatkom metafázy nastáva aj maximálna úroveň špirály. Genetický materiál sa stále nemení.
Anafáza meiózy je sprevádzaná redukciou. Každý pár rodičovských chromozómov daruje jeden svojim dcérskym bunkám. Genetický materiál sa mení v zložení, pretože počet chromozómov sa zväčšil o polovicu: na každom póle bunky je 1n2 chromozómov.
Telofáza je fáza, keď sa tvorí jadro a oddeľujú sa cytoplazmy. Vznikajú dcérske bunky, sú 2 a každá má 2 chromatidy. Tie. súbor chromozómov v nich je haploidný.
Ďalej sa pozoruje interkinéza, krátky oddych medzi prvým a druhým štádiom meiózy. Obe dcérske bunky sú pripravené vstúpiť do druhého štádia meiózy, ktorá prebieha rovnakým mechanizmom ako mitóza.

Biologický význam meiózy teda spočíva v tom, že v jej druhom štádiu už v dôsledku zložitých mechanizmov vznikajú 4 haploidné bunky – 1n1 chromozómy. To znamená, že jedna diploidná materská bunka dáva život štyrom – každá má sadu haploidných chromozómov. V jednej z fáz meiózy prvého stupňa dochádza k rekombinácii genetického materiálu a v druhej fáze sa chromozómy a chromatidy presúvajú na rôzne póly bunky. Tieto pohyby sú zdrojom variability a rôznych vnútrodruhových kombinácií.

Výsledky

Takže biologický význam meiózy je skutočne veľký. V prvom rade je potrebné poznamenať, že ide o hlavnú, hlavnú fázu genézy gamét. Meióza zabezpečuje prenos genetickej informácie druhov z jedného organizmu do druhého za predpokladu, že sú rovnakým spôsobom. Meióza umožňuje vznik vnútrodruhových kombinácií, pretože dcérske bunky sa líšia nielen od svojich rodičov, ale líšia sa aj navzájom.

A2. Ktorý vedec objavil bunku? 1) A. Leeuwenhoek 2) T. Schwann 3) R. Hooke 4) R. Virchow
A3. Obsah čoho chemický prvok prevláda v bunkovej sušine? 1) dusík 2) uhlík 3) vodík 4) kyslík
A4. Ktorá fáza meiózy je znázornená na obrázku? 1) Anafáza I 2) Metafáza I 3) Metafáza II 4) Anafáza II
A5. Aké organizmy sú chemotrofy? 1) živočíchy 2) rastliny 3) nitrifikačné baktérie 4) huby A6. K tvorbe dvojvrstvového embrya dochádza v období 1) štiepenia 2) gastrulácie 3) organogenézy 4) postembryonálneho obdobia
A7. Súhrn všetkých génov organizmu sa nazýva 1) genetika 2) genofond 3) genocída 4) genotyp A8. V druhej generácii, s monohybridným krížením a s úplnou dominanciou, sa pozoruje rozdelenie znakov v pomere 1) 3:1 2) 1:2:1 3) 9:3:3:1 4) 1:1
A9. Fyzikálne mutagénne faktory zahŕňajú 1) ultrafialové žiarenie 2) kyselina dusitá 3) vírusy 4) benzopyrén
A10. V ktorej časti eukaryotickej bunky sa syntetizujú ribozomálne RNA? 1) ribozóm 2) drsný ER 3) jadierko 4) Golgiho aparát
A11. Aký je termín pre úsek DNA, ktorý kóduje jeden proteín? 1) kodón 2) antikodón 3) triplet 4) gén
A12. Pomenujte autotrofný organizmus 1) hríb 2) améba 3) bacil tuberkulózy 4) borovica
A13. Z čoho sa skladá jadrový chromatín? 1) karyoplazma 2) vlákna RNA 3) vláknité proteíny 4) DNA a proteíny
A14. V akom štádiu meiózy dochádza k prekríženiu? 1) profáza I 2) medzifáza 3) profáza II 4) anafáza I
A15. Čo sa tvorí z ektodermy počas organogenézy? 1) akord 2) neurálnej trubice 3) mezoderm 4) endoderm
A16. Nebunková forma života je 1) euglena 2) bakteriofág 3) streptokok 4) nálevníky
A17. Syntéza bielkovín na mRNA sa nazýva 1) translácia 2) transkripcia 3) reduplikácia 4) disimilácia
A18. Vo svetlej fáze fotosyntézy nastáva 1) syntéza sacharidov 2) syntéza chlorofylu 3) absorpcia oxidu uhličitého 4) fotolýza vody
A19. Bunkové delenie so zachovaním sady chromozómov sa nazýva 1) amitóza 2) meióza 3) gametogenéza 4) mitóza
A20. Metabolizmus plastov zahŕňa 1) glykolýzu 2) aeróbne dýchanie 3) zostavenie reťazca mRNA na DNA 4) rozklad škrobu na glukózu
A21. Vyberte nesprávne tvrdenie U prokaryotov je molekula DNA 1) uzavretá v kruhu 2) nie je spojená s proteínmi 3) obsahuje uracil namiesto tymínu 4) je v jednotnom čísle
A22. Kde nastáva tretie štádium katabolizmu – úplná oxidácia alebo dýchanie? 1) v žalúdku 2) v mitochondriách 3) v lyzozómoch 4) v cytoplazme
A23. Nepohlavné rozmnožovanie zahŕňa 1) partenokarpickú tvorbu plodov u uhoriek 2) partenogenézu včiel 3) rozmnožovanie tulipánov cibuľkami 4) samoopelenie v kvitnúcich rastlinách
A24. Aký organizmus sa vyvíja bez metamorfózy v postembryonálnom období? 1) jašterica 2) žaba 3) zemiakový chrobák Colorado 4) mucha
A25. Vírus ľudskej imunodeficiencie postihuje 1) gonády 2) T-lymfocyty 3) erytrocyty 4) koža a pľúca
A26. Diferenciácia buniek začína v štádiu 1) blastula 2) neurula 3) zygota 4) gastrula
A27. Čo sú proteínové monoméry? 1) monosacharidy 2) nukleotidy 3) aminokyseliny 4) enzýmy
A28. V ktorej organele dochádza k hromadeniu látok a tvorbe sekrečných vezikúl? 1) Golgiho aparát 2) drsný ER 3) plastid 4) lyzozóm
A29. Aké ochorenie sa dedí v závislosti od pohlavia? 1) hluchota 2) cukrovka 3) hemofília 4) hypertenzia
A30. Označte nesprávne tvrdenie Biologický význam meiózy je nasledovný: 1) genetická diverzita organizmov sa zvyšuje 2) stabilita druhu sa zvyšuje pri zmene podmienok prostredia 3) objavuje sa možnosť rekombinácie znakov v dôsledku kríženia 4 ) pravdepodobnosť kombinačnej variability organizmov klesá.

meióza

Základné pojmy a definície

Meióza je špeciálna metóda delenia eukaryotických buniek, pri ktorej sa pôvodný počet chromozómov zníži 2-krát (zo starogréckeho „ meyon" - menej - a od " meióza“ - zníženie). Zníženie počtu chromozómov sa často nazýva zníženie.

Počiatočný počet chromozómov v meiocyty(bunky vstupujúce do meiózy) je tzv počet diploidných chromozómov (2n) Počet chromozómov v bunkách vytvorených v dôsledku meiózy je tzv počet haploidných chromozómov (n).

Minimálny počet chromozómov v bunke sa nazýva základný počet ( X). Základný počet chromozómov v bunke zodpovedá minimálnemu množstvu genetickej informácie (minimálnemu množstvu DNA), ktoré sa nazýva gén O m) Počet génov O mov v bunke sa nazýva gén O veľa čísel (Ω). Vo väčšine mnohobunkových živočíchov, vo všetkých nahosemenných a mnohých krytosemenných rastlinách sa koncept haploidy-diploidie a koncept génu O veľa čísel sa zhoduje. Napríklad v osobe n=X= 23 a 2 n=2X=46.

Hlavnou črtou meiózy je konjugácia(párovanie) homológne chromozómy s ich následnou divergenciou do rôznych buniek. Meiotická distribúcia chromozómov do dcérskych buniek je tzv segregácia chromozómov.

Krátky príbeh objav meiózy

Jednotlivé fázy meiózy u zvierat opísal V. Flemming (1882), u rastlín E. Strasburger (1888) a potom ruský vedec V.I. Beljajev. A. Weissman zároveň (1887) teoreticky zdôvodnil potrebu meiózy ako mechanizmu udržiavania konštantného počtu chromozómov. najprv Detailný popis meiózu v králičích oocytoch podal Winiworth (1900). Štúdium meiózy stále prebieha.

Všeobecný priebeh meiózy

Typická meióza pozostáva z dvoch po sebe nasledujúcich bunkových delení, ktoré sú v tomto poradí tzv meióza I A meióza II. Pri prvom delení sa počet chromozómov zníži na polovicu, preto sa prvé meiotické delenie nazýva tzv redukcionista, menej často - heterotypické. Pri druhom delení sa počet chromozómov nemení; toto rozdelenie sa nazýva rovnicové(vyrovnávanie), menej často - homeotypický. Výrazy „meióza“ a „redukčné delenie“ sa často používajú zameniteľne.

Medzifáza

Pre-meiotická interfáza sa líši od bežnej interfázy tým, že proces replikácie DNA nedosiahne ukončenie: približne 0,2...0,4 % DNA zostáva neduplikovaných. Bunkové delenie teda začína v štádiu syntézy bunkový cyklus. Preto sa meióza obrazne nazýva predčasná mitóza. Vo všeobecnosti však môžeme predpokladať, že v diploidnej bunke (2 n) Obsah DNA je 4 s.

V prítomnosti centriolov sú zdvojené tak, že bunka má dva diplozómy, z ktorých každý obsahuje pár centriolov.

Prvé delenie meiózy (redukčné delenie, alebo meióza I)

Podstatou redukčného delenia je zníženie počtu chromozómov na polovicu: z pôvodnej diploidnej bunky vzniknú dve haploidné bunky s bichromatidovými chromozómami (každý chromozóm zahŕňa 2 chromatidy).

Profáza 1(profáza prvej divízie) pozostáva z niekoľkých etáp:

leptotén(etapa tenkých nití). Chromozómy sú viditeľné vo svetelnom mikroskope vo forme guľôčky tenkých nití. Skorý leptotén, keď sú vlákna chromozómov ešte veľmi zle viditeľné, sa nazýva proleptotén.

zygotén(fáza spájania vlákien). Deje sa konjugácia homológnych chromozómov(z lat. konjugácia– spojenie, spárovanie, dočasné zlúčenie). Homológne chromozómy (alebo homológy) sú chromozómy, ktoré sú si navzájom podobné z morfologického a genetického hľadiska. V normálnych diploidných organizmoch sú homológne chromozómy spárované: diploidný organizmus dostane jeden chromozóm z páru od matky a druhý od otca. Počas konjugácie vznikajú bivalenty. Každý bivalent je relatívne stabilný komplex jedného páru homológnych chromozómov. Homológy držia pohromade proteínové proteíny. synaptonemálne komplexy. Jeden synaptonemálny komplex môže spájať iba dve chromatidy v jednom bode. Počet bivalentov sa rovná haploidnému počtu chromozómov. Inak sa bivalenty nazývajú tetrády pretože každá bivalentná obsahuje 4 chromatidy.

Pachytena(stav hrubého vlákna). Chromozómy sú špirálovité a ich pozdĺžna heterogenita je jasne viditeľná. Replikácia DNA je dokončená (špeciálna pachyténová DNA). Koniec prejsť- kríženie chromozómov, v dôsledku čoho si vymieňajú úseky chromatíd.

Diplotena(stupeň s dvojitým závitom). Homologické chromozómy v bivalentoch sa navzájom odpudzujú. Sú spojené v samostatných bodoch tzv chiasmata(zo starogréckeho písmena χ - „chi“).

Diakinéza(štádium bivalentnej divergencie). Jednotlivé bivalenty sa nachádzajú na periférii jadra.

Metafáza I(metafáza prvého delenia)

IN prometafáza I jadrová membrána je zničená (fragmentovaná). Vznikne štiepne vreteno. Ďalej nastáva metakinéza – bivalenty sa presúvajú do rovníkovej roviny bunky.

Anafáza I(anafáza prvej divízie)

Homologické chromozómy, ktoré tvoria každý bivalent, sú oddelené a každý chromozóm sa pohybuje smerom k najbližšiemu pólu bunky. K separácii chromozómov na chromatidy nedochádza. Proces distribúcie chromozómov do dcérskych buniek je tzv segregácia chromozómov.

Telofáza I(telofáza prvého delenia)

Homológne bichromatidové chromozómy sa úplne rozchádzajú s bunkovými pólmi. Normálne každá dcérska bunka dostane jeden homológny chromozóm z každého páru homológov. Vznikajú dve haploidný jadrá, ktoré obsahujú o polovicu menej chromozómov ako jadro pôvodnej diploidnej bunky. Každé haploidné jadro obsahuje iba jednu sadu chromozómov, to znamená, že každý chromozóm je reprezentovaný iba jedným homológom. Obsah DNA v dcérskych bunkách je 2 s.

Vo väčšine prípadov (ale nie vždy) je telofáza I sprevádzaná cytokinéza .

Interkinéza

Interkinéza je krátky interval medzi dvoma meiotickými deleniami. Od interfázy sa líši tým, že nedochádza k replikácii DNA, duplikácii chromozómov a duplikácii centriolu: tieto procesy sa vyskytli v premeiotickej interfáze a čiastočne v profáze I.

Druhé delenie meiózy (delenie rovnicou, alebo meióza II)

Počas druhého delenia meiózy sa počet chromozómov neznižuje. Podstatou rovnicového delenia je vznik štyroch haploidných buniek s jednochromatidovými chromozómami (každý chromozóm obsahuje jednu chromatídu).

Profáza II(profáza druhej divízie)

Významne sa nelíši od profázy mitózy. Chromozómy sú viditeľné pod svetelným mikroskopom ako tenké vlákna. V každej z dcérskych buniek sa vytvorí deliace vreteno.

Metafáza II(metafáza druhého delenia)

Chromozómy sa nachádzajú v rovníkových rovinách haploidných buniek nezávisle od seba. Tieto rovníkové roviny môžu ležať v rovnakej rovine, môžu byť navzájom rovnobežné alebo navzájom kolmé.

Anafáza II(anafáza druhej divízie)

Chromozómy sa delia na chromatidy (ako pri mitóze). Výsledné jednochromatidové chromozómy sa ako súčasť anafázových skupín presúvajú k pólom buniek.

Telofáza II(telofáza druhej divízie)

Jednochromatidové chromozómy sa úplne presunuli na póly bunky a tvoria sa jadrá. Obsah DNA v každej bunke je minimálny a dosahuje hodnotu 1 s.

Typy meiózy a jej biologický význam

Vo všeobecnosti meióza produkuje štyri haploidné bunky z jednej diploidnej bunky. O gametická meióza Z výsledných haploidných buniek sa tvoria gaméty. Tento typ meiózy je charakteristický pre zvieratá. Gametická meióza úzko súvisí s gametogenéza A oplodnenie. O zygotický A meióza spór z výsledných haploidných buniek vznikajú spóry alebo zoospóry. Tieto typy meiózy sú charakteristické pre nižšie eukaryoty, huby a rastliny. Meióza spór úzko súvisí s sporogenéza. teda meióza je cytologický základ pohlavného a nepohlavného (spórového) rozmnožovania.

Biologický význam meiózy je udržiavať konštantný počet chromozómov v prítomnosti pohlavného procesu. Okrem toho v dôsledku prechodu rekombinácia– vznik nových kombinácií dedičných sklonov v chromozómoch. Meióza tiež poskytuje kombinačná variabilita– vznik nových kombinácií dedičných sklonov pri ďalšom oplodnení.

Priebeh meiózy je riadený genotypom organizmu, pod kontrolou pohlavných hormónov (u zvierat), fytohormónov (u rastlín) a mnohých ďalších faktorov (napríklad teplota).