Na kratko kakšen je biološki pomen mejoze. Mejoza, njene faze, biološki pomen

Reproduktivna funkcija organizem se izvaja v procesu združevanja dveh gamet med nastankom in poznejšim razvojem iz zigote hčerinskega organizma - oplojenega jajčeca. Spolne starševske celice imajo določen niz n-kromosomov. Imenuje se haploiden. Zigota, ki sprejme te sklope vase, postane diploidna celica, tj. število kromosomov je 2n: en materin in en očetov. Biološki pomen mejoze kot posebne delitve na celice je v tem, da zahvaljujoč njej nastanejo diploidne celice.

Opredelitev

Mejozo v biologiji običajno imenujemo vrsta mitoze; Posledično se diploidne gonade razdelijo na 1n gamet. Ko je jedro oplojeno, pride do fuzije gamete. Tako se obnovi kromosomski niz 2n. Pomen mejoze je zagotoviti ohranitev nabora kromosomov in ustrezne količine DNK, ki je lastna vsaki vrsti živih organizmov.

Opis

Mejoza je neprekinjen proces. Sestavljen je iz dveh vrst delitve, ki si sledita ena za drugo: mejoza I in mejoza II. Vsak od procesov je sestavljen iz profaze, metafaze, anafaze, telofaze. Prva delitev mejoze ali mejoza I prepolovi število kromosomov, tj. pride do pojava tako imenovane redukcijske delitve. Ko nastopi druga stopnja mejoze ali mejoza II, haploidnost celic ni v nevarnosti, da bi se spremenila, je ohranjena. Ta proces se imenuje enačbena delitev.

Vse celice v fazi mejoze nosijo nekaj informacij na genetski ravni.

• Profaza mejoze I je stopnja postopne spiralizacije kromatina in nastajanja kromosomov. Na koncu tega zelo zapletenega delovanja je genetski material prisoten v svoji prvotni obliki – kromosomi 2n2.
• Ko se začne metafaza, se pojavi tudi največja stopnja spiralizacije. Genetski material se še vedno ne spreminja.
• Anafazo mejoze spremlja redukcija. Vsak par starševskih kromosomov daruje enega svojim hčerinskim celicam. Genski material spremembe v sestavi, saj število kromosomov se je prepolovilo: na vsakem polu celice je 1n2 kromosomov.
• Telofaza je faza, ko nastane jedro in se ločijo citoplazme. Nastanejo hčerinske celice, ki sta 2 in vsaka ima 2 kromatidi. Tisti. nabor kromosomov v njih je haploiden.
• Nato opazimo interkinezo, kratek premor med prvo in drugo stopnjo mejoze. Obe hčerinski celici sta pripravljeni za vstop v drugo fazo mejoze, ki poteka po istem mehanizmu kot mitoza.

Biološki pomen mejoze je torej v tem, da v njeni drugi fazi kot rezultat zapleteni mehanizmi Nastanejo že 4 haploidne celice - kromosomi 1n1. To pomeni, da ena diploidna matična celica oživi štiri - vsaka ima haploiden nabor kromosomov. V eni od faz mejoze prve stopnje pride do rekombinacije genetskega materiala, v drugi fazi pa se kromosomi in kromatide premaknejo na različne pole celice. Ta gibanja so vir variabilnosti in različnih intraspecifičnih kombinacij.

Rezultati

Torej, biološki pomen mejoza je res super. Najprej je treba opozoriti na glavno, glavno stopnjo geneze gamete. Mejoza zagotavlja prenos genetskih informacij vrste iz enega organizma v drugega, pod pogojem, da potekajo na enak način. Mejoza omogoča nastanek intraspecifičnih kombinacij, ker hčerinske celice se ne razlikujejo samo od svojih staršev, ampak se razlikujejo tudi med seboj.

Poleg tega je biološki pomen mejoze v zagotavljanju zmanjšanja števila kromosomov v trenutku, ko nastanejo spolne celice. Mejoza zagotavlja njihovo haploidnost; v trenutku oploditve v zigoti se obnovi diploidna sestava kromosomov.

Mejoza je posebna metoda celične delitve, pri kateri pride do redukcije (zmanjšanja) števila kromosomov za polovico. .S pomočjo mejoze nastanejo spore in zarodne celice – gamete. Zaradi redukcije kromosomskega niza vsaka haploidna spora in gameta prejme en kromosom iz vsakega para kromosomov, ki je prisoten v dani diploidni celici. Med nadaljnjim procesom oploditve (fuzije gamet) bo organizem nove generacije ponovno dobil diploiden nabor kromosomov, t.j. Kariotip organizmov določene vrste ostaja konstanten skozi generacije. Tako je najpomembnejši pomen mejoze zagotoviti stalnost kariotipa v več generacijah organizmov določene vrste med spolnim razmnoževanjem.

V profazi mejoze I se nukleoli raztopijo, jedrna ovojnica razpade in začne se nastajati vreteno. Kromatin se spiralizira in tvori bikromatidne kromosome (v diploidni celici - niz 2n4c). Homologni kromosomi se združijo v pare, ta proces se imenuje konjugacija kromosomov. Pri konjugaciji se kromatide homolognih kromosomov ponekod križajo. Med nekaterimi kromatidami homolognih kromosomov lahko pride do izmenjave ustreznih odsekov - križanja.

V metafazi I se pari homolognih kromosomov nahajajo v ekvatorialni ravnini celice. V tem trenutku spiralizacija kromosomov doseže svoj maksimum.

V anafazi I se homologni kromosomi (in ne sestrske kromatide, kot pri mitozi) odmaknejo drug od drugega in jih raztegnejo vretenasti filamenti do nasprotnih polov celice. Posledično bo od vsakega para homolognih kromosomov samo eden končal v hčerinski celici. Tako je ob koncu anafaze I nabor kromosomov in kromatid na vsakem polu deleče celice \ti2c - že prepolovljen, a kromosomi še vedno ostajajo bikromatidni.

V telofazi I se vreteno uniči, nastaneta dve jedri in citoplazma se razdeli. Nastaneta dve hčerinski celici, ki vsebujeta haploiden nabor kromosomov, pri čemer je vsak kromosom sestavljen iz dveh kromatid (\n2c).

Interval med mejozo I in mejozo II je zelo kratek. Interfaza II je praktično odsotna. V tem času ne pride do replikacije DNA in dve hčerinski celici hitro vstopita v drugo mejotsko delitev, ki se pojavi kot mitoza.

V profazi II se pojavljajo enaki procesi kot v profazi mitoze: nastajajo kromosomi, ki se naključno nahajajo v citoplazmi celice. Začne se oblikovati vreteno.

V metafazi II se kromosomi nahajajo v ekvatorialni ravnini.

V anafazi II se sestrske kromatide vsakega kromosoma ločijo in premaknejo na nasprotna pola celice. Na koncu anafaze II je nabor kromosomov in kromatid na vsakem polu \ti\c.

V telofazi II nastanejo štiri haploidne celice, pri čemer je vsak kromosom sestavljen iz ene kromatide (lnlc).

Tako je mejoza sestavljena iz dveh zaporednih delitev jedra in citoplazme, pred katerima pride do replikacije le enkrat. Energija in snovi, potrebne za obe delitvi mejoze, se kopičijo med interfazo I.

V profazi mejoze I pride do crossing overja, ki vodi do rekombinacije dednega materiala. V anafazi I se homologni kromosomi naključno razpršijo na različne pole celice; v anafazi II se enako zgodi s sestrskimi kromatidami. Vsi ti procesi določajo kombinacijsko variabilnost živih organizmov, o kateri bomo razpravljali kasneje.

Biološki pomen mejoze. Pri živalih in ljudeh mejoza povzroči nastanek haploidnih zarodnih celic - gamet. Med kasnejšim procesom oploditve (fuzije gamet) organizem nove generacije prejme diploiden nabor kromosomov, kar pomeni, da ohrani kariotip, ki je značilen za to vrsto organizma. Zato mejoza preprečuje, da bi se število kromosomov povečalo med spolnim razmnoževanjem. Brez takšnega mehanizma delitve bi se kromosomske garniture z vsako naslednjo generacijo podvojile.

Pri rastlinah, glivah in nekaterih protistih spore nastanejo z mejozo. Procesi, ki se pojavljajo med mejozo, služijo kot osnova za kombinirano variabilnost organizmov.

Zahvaljujoč mejozi se ohranja določeno in konstantno število kromosomov v vseh generacijah katere koli vrste rastlin, živali in gliv. Drug pomemben pomen mejoze je zagotavljanje izjemne raznolikosti genetske sestave gamet, tako zaradi crossing overja kot zaradi različnih kombinacij očetovskih in materinih kromosomov med njuno neodvisno divergenco v anafazi I mejoze, kar zagotavlja pojav raznolikih in različno kakovostnih potomcev pri spolnem razmnoževanju organizmov.

Bistvo mejoze je v tem, da vsak spolna celica prejme en haploiden nabor kromosomov. Vendar pa je mejoza stopnja, med katero se ustvarijo nove kombinacije genov s kombiniranjem različnih materinih in očetovih kromosomov. Rekombinacija dednih nagnjenj se pojavi tudi kot posledica izmenjave odsekov med homolognimi kromosomi, ki se pojavi v mejozi. Mejoza vključuje dve zaporedni delitvi, ki si sledita skoraj brez prekinitve. Tako kot pri mitozi ima vsaka mejotska delitev štiri stopnje: profazo, metafazo, anafazo in telofazo. Druga mejotska delitev - bistvo dozoritvene dobe je v tem, da se v zarodnih celicah z dvojno mejotsko delitvijo število kromosomov prepolovi, količina DNK pa štirikrat. Biološki pomen druge mejotske delitve je, da se količina DNK uskladi s kromosomskim naborom. Pri samcih se vse štiri haploidne celice, nastale kot posledica mejoze, nato spremenijo v gamete - spermo. Pri samicah zaradi neenakomerne mejoze samo ena celica proizvede preživetje sposobno jajčece. Druge tri hčerinske celice so veliko manjše, spremenijo se v tako imenovana vodilna ali reducirna telesca, ki kmalu odmrejo. Biološki pomen nastanka samo enega jajčeca in smrti treh polnopravnih (z genetskega vidika) usmerjenih teles je posledica potrebe po ohranitvi vseh rezervnih v eni celici. hranila, za razvoj bodočega zarodka.

Celična teorija.

Celica je osnovna enota zgradbe, delovanja in razvoja živih organizmov. Obstajajo necelične življenjske oblike - virusi, vendar svoje lastnosti manifestirajo le v celicah živih organizmov. Celične oblike delimo na prokarionte in evkarionte.

Odkritje celice pripada angleškemu znanstveniku R. Hooku, ki je ob pogledu na tanek del plute pod mikroskopom videl strukture, podobne satju, in jih imenoval celice. Kasneje je enocelične organizme preučeval nizozemski znanstvenik Antonie van Leeuwenhoek. Celično teorijo sta oblikovala nemška znanstvenika M. Schleiden in T. Schwann leta 1839. Sodobno celično teorijo so bistveno dopolnili R. Birzhev in sod.

Osnovne določbe sodobnega celična teorija:

celica je osnovna enota zgradbe, delovanja in razvoja vseh živih organizmov, najmanjša živa enota, ki je sposobna samoreprodukcije, samoregulacije in samoobnavljanja;

celice vseh enoceličnih in večceličnih organizmov so podobne (homologne) po zgradbi, kemična sestava, osnovne manifestacije vitalne aktivnosti in metabolizma;

Razmnoževanje celic poteka z delitvijo celic, vsaka nova celica nastane kot posledica delitve prvotne (materinske) celice;

v kompleksu večcelični organizmi celice so specializirane za funkcije, ki jih opravljajo in tvorijo tkiva; Tkiva so sestavljena iz organov, ki so med seboj tesno povezani in podvrženi živčni in humoralni regulaciji.

Te določbe dokazujejo enotnost izvora vseh živih organizmov, enotnost celotnega organskega sveta. Zahvaljujoč celični teoriji je postalo jasno, da je celica najpomembnejša sestavina vseh živih organizmov.

Celica je najmanjša enota organizma, meja njegove deljivosti, obdarjena z življenjem in vsemi osnovnimi lastnostmi organizma. Kot elementarni živi sistem je osnova zgradbe in razvoja vseh živih organizmov. Na celični ravni se pojavijo lastnosti življenja, kot so sposobnost presnove snovi in ​​energije, avtoregulacija, razmnoževanje, rast in razvoj ter razdražljivost.

50. Vzorci dedovanja, ki jih je določil G. Mendel .

Zakone dedovanja je leta 1865 oblikoval Gregory Mendel. V svojih poskusih je križal različne sorte graha.

Mendelov prvi in ​​drugi zakon temeljita na monohibridnih križanjih, tretji pa na di- in polihibridnih križanjih. Monohibridno križanje vključuje en par alternativnih lastnosti, dihibridno križanje vključuje dva para, polihibridno križanje pa več kot dva. Mendelov uspeh je posledica posebnosti uporabljene hibridološke metode:

Analiza se začne s križanjem čistih linij: homozigoti.

Analizirane so ločene alternativne medsebojno izključujoče lastnosti.

Natančno kvantitativno obračunavanje potomcev z različnimi kombinacijami lastnosti

Dedovanje analiziranih lastnosti lahko sledimo skozi več generacij.

1. Mendelov zakon: "Zakon o enotnosti hibridov 1. generacije"

Pri križanju homozigotnih osebkov, analiziranih za en par alternativnih lastnosti, kažejo hibridi 1. generacije le prevladujoče lastnosti in opazimo enotnost fenotipa in genotipa.

V svojih poskusih je Mendel križal čiste linije rastlin graha z rumenimi (AA) in zelenimi (aa) semeni. Izkazalo se je, da so vsi potomci v prvi generaciji enaki po genotipu (heterozigoti) in fenotipu (rumeni).

2. Mendelov zakon: "Zakon cepitve"

Pri križanju heterozigotnih hibridov prve generacije, analiziranih glede na en par alternativnih znakov, pri hibridih druge generacije opazimo cepitev 3: 1 v fenotipu in 1: 2: 1 v genotipu.

V svojih poskusih je Mendel med seboj križal hibride (Aa), dobljene v prvem poskusu. Izkazalo se je, da se je v drugi generaciji ponovno pojavila potlačena recesivna lastnost. Podatki iz tega poskusa kažejo na cepitev recesivna lastnost: ni izgubljen, ampak se ponovno pojavi v naslednji generaciji.

Mendlov 3. zakon: "Zakon neodvisne kombinacije značilnosti"

Pri križanju homozigotnih organizmov, analiziranih za dva ali več parov alternativnih lastnosti, pri hibridih 3. generacije (dobljenih s križanjem hibridov 2. generacije) opazimo neodvisno kombinacijo lastnosti in ustreznih genov različnih alelnih parov.

Za preučevanje vzorca dedovanja rastlin, ki se razlikujejo v enem paru alternativnih znakov, je Mendel uporabil monohibridno križanje. Nato je prešel na poskuse križanja rastlin, ki so se razlikovale v dveh parih alternativnih lastnosti: dihibridno križanje, kjer je uporabil homozigotne rastline graha, ki so se razlikovale po barvi in ​​obliki semena. Zaradi križanja gladkih (B) in rumenih (A) z nagubanimi (c) in zelenimi (a) so v prvi generaciji vse rastline imele rumena gladka semena. Tako se zakon enotnosti prve generacije ne kaže samo pri mono, ampak tudi pri polihibridnem križanju, če so starševski posamezniki homozigotni.

Med oploditvijo nastane diploidna zigota zaradi zlitja različnih vrst gamet. Za lažji izračun variant njihove kombinacije je angleški genetik Bennett predlagal mrežni vnos - tabelo s številom vrstic in stolpcev glede na število vrst gamet, ki nastanejo s križanjem posameznikov. Analiza križa

Ker imajo posamezniki s prevladujočo lastnostjo v fenotipu lahko različne genotipe (Aa in AA), je Mendel predlagal križanje tega organizma z recesivnim homozigotom.

1. V katerih primerih pride do mejoze?

Odgovori. Živalske zarodne celice nastanejo kot posledica posebne vrste delitve, pri kateri je število kromosomov v novonastalih celicah dvakrat manjše kot v prvotni matični celici. Tako iz diploidne celice nastanejo haploidne celice. To je potrebno za vzdrževanje konstantnega nabora kromosomov v organizmih med spolnim razmnoževanjem. Ta vrsta Delitev celic se imenuje mejoza. Mejoza (iz grščine meiosis – redukcija) je redukcijska delitev, pri kateri se kromosomski nabor celice prepolovi. Za mejozo so značilne enake stopnje kot mitoza, vendar je proces sestavljen iz dveh zaporednih delitev - I. in II. delitve mejoze. Posledično ne nastaneta dve, ampak štiri celice s haploidnim nizom kromosomov.

2. Kateri niz kromosomov imenujemo diploidni?

Odgovori. Diploidni nabor kromosomov - (druga imena - dvojni nabor kromosomov, zigotski nabor kromosomov, popoln nabor kromosomov, somatski nabor kromosomov) nabor kromosomov, ki je lasten somatskim celicam, v katerem so predstavljeni vsi kromosomi, značilni za določeno biološko vrsto. v parih; Pri človeku diploidni nabor kromosomov vsebuje 44 avtosomov in 2 spolna kromosoma.

Vprašanja po §30

1. Kakšna je razlika med mejozo in mitozo?

Odgovori. Glavne razlike:

1. mejoza prepolovi število kromosomov v hčerinskih celicah, mitoza ohranja število kromosomov na stabilni ravni, kot v matični celici

2. pri mejozi sta 2 delitvi zapored, pred drugo pa ni interfaze

3. v profazi 1 mejoze pride do konjugacije in je možen crossing over

4. v anafazi 1 mejoze celi kromosomi divergirajo do polov. med mitozo-kromatide

5. v metafazi 1 mejoze se dvovalentni kromosomi razvrstijo vzdolž ekvatorja celice, pri mitozi pa se vsi kromosomi razvrstijo v eno vrsto.

6. Zaradi mejoze nastanejo 4 hčerinske celice, v mitozi - 2 celici.

2. Kakšen je biološki pomen mejoze?

Odgovori. Pri živalih in ljudeh mejoza povzroči nastanek haploidnih zarodnih celic - gamet. Med kasnejšim procesom oploditve (fuzije gamet) organizem nove generacije prejme diploiden nabor kromosomov, kar pomeni, da ohrani kariotip, ki je značilen za to vrsto organizma. Zato mejoza preprečuje, da bi se število kromosomov povečalo med spolnim razmnoževanjem. Brez takšnega mehanizma delitve bi se kromosomske garniture z vsako naslednjo generacijo podvojile.

Pri rastlinah, glivah in nekaterih protistih spore nastanejo z mejozo. Procesi, ki se pojavljajo med mejozo, služijo kot osnova za kombinirano variabilnost organizmov. Tako mejoza:

1) je glavna stopnja gametogeneze;

2) zagotavlja prenos genetske informacije iz organizma v organizem med spolnim razmnoževanjem;

3) hčerinske celice niso genetsko enake materi in druga drugi.

3. V kateri fazi mejoze pride do crossing overja?

Odgovori. Profaza I mejoze je najdaljša. V tej fazi se poleg procesa vijačenja DNA in nastajanja vretena, značilnega za profazo mitoze, pojavita še dva zelo pomembna biološka procesa: konjugacija (združevanje) in križanje (crossover) homolognih kromosomov.

Crossing over se zgodi, ko se zamenjajo identični deli homolognih kromosomov. Razmislite o pomenu, ki bi ga lahko imel ta pojav.

Odgovori. Zaradi vezanega dedovanja so uspešne kombinacije alelov relativno stabilne. Posledično se oblikujejo skupine genov, od katerih vsaka deluje kot en sam supergen, ki nadzoruje več lastnosti. Obenem med crossing overjem prihaja do rekombinacij – torej novih kombinacij alelov. Tako križanje poveča kombinacijsko variabilnost organizmov.

To pomeni, da:

a) med naravna selekcija v nekaterih kromosomih se kopičijo »koristni« aleli (in nosilci takšnih kromosomov pridobijo prednost v boju za obstoj), nezaželeni aleli pa se kopičijo v drugih kromosomih (in nosilci takšnih kromosomov izpadejo iz igre – izločeni so iz populacij);

b) med umetno selekcijo se v nekaterih kromosomih kopičijo aleli gospodarsko vrednih lastnosti (in nosilce teh kromosomov žlahtnitelj obdrži), v drugih kromosomih pa se kopičijo nezaželeni aleli (in nosilce takšnih kromosomov zavrže).

Zaradi križanja se lahko neugodni aleli, sprva povezani z ugodnimi, premaknejo na drug kromosom. Nato nastanejo nove kombinacije, ki ne vsebujejo neugodnih alelov, ti neugodni aleli pa se izločijo iz populacije.

Med spolnim razmnoževanjem nastane hčerinski organizem kot posledica zlitja dveh spolnih celic ( gamete) in poznejši razvoj iz oplojenega jajčeca - zigote.

Reproduktivne celice staršev imajo haploiden niz ( n) kromosomov in v zigoti, ko se združita dva taka niza, postane število kromosomov diploidno (2 n): vsak par homolognih kromosomov vsebuje en očetov in en materin kromosom.

Haploidne celice nastanejo iz diploidnih kot posledica posebne celične delitve - mejoze.

mejoza - vrsta mitoze, zaradi katere iz diploidnih (2p) somatskih celic istenastanejo haploidne gamete (1n). Med oploditvijo se jedra gamete zlijejo in diploidni nabor kromosomov se obnovi. Tako mejoza zagotavlja, da nabor kromosomov in količina DNK ostaneta konstantna za vsako vrsto.

Mejoza je neprekinjen proces, sestavljen iz dveh zaporednih delitev, imenovanih mejoza I in mejoza II. V vsaki delitvi ločimo profazo, metafazo, anafazo in telofazo. Zaradi mejoze I se število kromosomov prepolovi ( redukcijska delitev): Med mejozo II se celična haploidija ohrani (enačna delitev). Celice, ki vstopajo v mejozo, vsebujejo genetske informacije 2n2xp (slika 1).

V profazi mejoze I pride do postopne spiralizacije kromatina, da se tvorijo kromosomi. Homologni kromosomi se združijo in nastanejo splošna struktura, sestavljen iz dveh kromosomov (dvovalentni) in štirih kromatid (tetrad). Stik dveh homolognih kromosomov po celotni dolžini imenujemo konjugacija. Nato se med homolognimi kromosomi pojavijo odbojne sile in kromosomi se najprej ločijo na centromerah, ostanejo povezani na krakih in tvorijo križnice (chiasmata). Razhajanje kromatid se postopoma povečuje, križišča se pomikajo proti njihovim koncem. Med procesom konjugacije lahko pride do izmenjave odsekov med nekaterimi kromatidami homolognih kromosomov - crossing over, kar vodi do rekombinacije genetskega materiala. Do konca profaze se jedrska ovojnica in nukleoli raztopijo in nastane akromatsko vreteno. Vsebnost genskega materiala ostaja enaka (2n2хр).

V metafazi V mejozi I se dvovalenti kromosomov nahajajo v ekvatorialni ravnini celice. V tem trenutku njihova spiralizacija doseže svoj maksimum. Vsebnost genskega materiala se ne spremeni (2n2xr).

V anafazi Homologni kromosomi mejoze I, sestavljeni iz dveh kromatid, se končno odmaknejo drug od drugega in se razhajajo do polov celice. Posledično iz vsakega para homolognih kromosomov pride v hčerinsko celico le eden - število kromosomov se prepolovi (pride do redukcije). Vsebnost genskega materiala postane 1n2xp na vsakem polu.

V telofazi Nastanejo jedra in razdeli se citoplazma – nastaneta dve hčerinski celici. Hčerinske celice vsebujejo haploiden nabor kromosomov, vsak kromosom vsebuje dve kromatidi (1n2хр).

Interkineza- kratek interval med prvo in drugo mejotsko delitvijo. V tem času ne pride do replikacije DNA in dve hčerinski celici hitro vstopita v mejozo II, ki poteka kot mitoza.

riž. 1. Diagram mejoze (prikazan je en par homolognih kromosomov). Mejoza I: 1, 2, 3. 4. 5 - profaza; 6 - metafaza; 7 - anafaza; 8 - telofaza; 9 - interkineza. Mejoza II; 10 - metafaza; II - anafaza; 12 - hčerinske celice.

V profazi V mejozi II potekajo isti procesi kot v profazi mitoze. V metafazi se kromosomi nahajajo v ekvatorialni ravnini. V vsebnosti genskega materiala (1n2хр) ni sprememb. V anafazi mejoze II se kromatide vsakega kromosoma premaknejo na nasprotna pola celice in vsebnost genetskega materiala na vsakem polu postane lnlxp. V telofazi nastanejo 4 haploidne celice (lnlxp).

Tako se zaradi mejoze iz ene diploidne matične celice oblikujejo 4 celice s haploidnim nizom kromosomov. Poleg tega pride v profazi mejoze I do rekombinacije genetskega materiala (crossing over), v anafazi I in II pa do naključnega odmika kromosomov in kromatid na en ali drug pol. Ti procesi so vzrok kombinacijske variabilnosti.

Biološki pomen mejoze:

1) je glavna stopnja gametogeneze;

2) zagotavlja prenos genetske informacije iz organizma v organizem med spolnim razmnoževanjem;

3) hčerinske celice niso genetsko enake materi in druga drugi.

Biološki pomen mejoze je tudi v tem, da je med tvorbo zarodnih celic potrebno zmanjšanje števila kromosomov, saj se med oploditvijo jedra gamet zlijejo. Če do tega zmanjšanja ne bi prišlo, bi bilo v zigoti (in torej v vseh celicah hčerinskega organizma) dvakrat več kromosomov. Vendar je to v nasprotju s pravilom konstantnega števila kromosomov. Zahvaljujoč mejozi so spolne celice haploidne, po oploditvi pa se v zigoti obnovi diploidni nabor kromosomov (sl. 2 in 3).

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

riž. 3.Diagram, ki prikazuje mehanizem ohranjanja diploidnega nabora kromosomov med spolnim razmnoževanjem

Biološki pomen mejoze je ohranjanje stalnega števila kromosomov ob prisotnosti spolnega procesa. Poleg tega je zaradi prehoda rekombinacija– nastanek novih kombinacij dednih nagnjenj v kromosomih. Mejoza zagotavlja tudi kombinacijska spremenljivost– nastanek novih kombinacij dednih nagnjenj med nadaljnjo oploditvijo.

Premakni se mejoza je pod nadzorom genotipa organizma, pod nadzorom spolnih hormonov (pri živalih), fitohormonov (pri rastlinah) in mnogih drugih dejavnikov (na primer temperatura).

45.Razlike med mejozo in mitozo .

Glavna razlika med mejozo in mitozo je konjugacija homolognih kromosomov z njihovo kasnejšo divergenco v različne gamete. Natančnost divergence je določena s točnostjo konjugacije, slednja pa z istovetnostjo molekularne strukture homologov DNA.
Na koncu ugotavljamo, da so citologi dokazali neodvisno razhajanje nehomolognih kromosomov v profazi I mejotske delitve. To pomeni, da lahko kateri koli očetov kromosom vstopi v gameto s katerim koli ali v skrajnem primeru z vsemi materinimi nehomolognimi kromosomi. Vendar, če govorimo o o hčerinskih kromosomih (v drugi delitvi mejoze), ki nastanejo iz križanih, to je tistih, ki so bili podvrženi križanju ali križanju kromatid, potem jih, strogo gledano, ni mogoče šteti niti za čisto očetovske niti za čisto materinske.

46. ​​​​Oploditev, njena biološka vloga .

Oploditev je združitev dveh spolnih celic, pri čemer nastane oplojeno jajčece - zigota. začetni fazi razvoj novega organizma V zigoti so materine in očetove gamete V zigoti se poveča razmerje jedro-plazma Močno se povečajo presnovni procesi Zigota je sposobna nadaljnji razvoj. Bistvo oploditve je vnos očetovih kromosomov s semenčico.Sperma deluje stimulativno in povzroči začetek razvoja jajčeca.

47. Vrste oploditve .

Obstajata dve vrsti gnojenja: zunanje in notranje. Pri zunanjem tipu pride do oploditve v vodi, razvoj zarodka pa tudi v vodnem okolju (lancelet, ribe, dvoživke). pri notranji tip oploditev poteka v ženskem genitalnem traktu, razvoj zarodka pa se lahko pojavi v zunanjem okolju (plazilci, ptice) ali v materinem telesu v posebnem organu - maternici (placentalni sesalci, ljudje).

Med oploditvijo lahko ena ali več semenčic vstopi v jajčece. Če ena semenčica prodre v jajčece, se ta pojav imenuje monospermija. Če prodre več semenčic, gre za polispermijo. Praviloma je monospermija značilna za jajca, ki nimajo gostih membran, polispermija - za jajca z gostimi membranami. Tudi pri polispermiji pride do oploditve jajčeca samo z eno semenčico, ostale se raztopijo in sodelujejo pri utekočinjenju rumenjaka.

Uspešnost oploditve je odvisna tudi od zunanje razmere. Glavni pogoj je prisotnost tekočega medija z določeno koncentracijo. Sredstvo mora biti nevtralno ali rahlo alkalna reakcija, v kislem okolju ne pride do oploditve.

48. Faze oploditve .

Ključne faze procesi oploditve vključujejo: 1) prodiranje semenčice v jajčece; 2) aktivacijo presnovnih procesov v jedru; 3) fuzijo jeder jajčeca in sperme ter obnovo diploidnega nabora kromosomov.

49. Mehanizmi oploditve .

Do oploditve lahko pride le z določeno koncentracijo semenčic v semenski tekočini (1 ml semenske tekočine ~ 350 milijonov semenčic). Jajčeca živali in rastlin se sproščajo v okolju snovi, ki aktivirajo spermo. Sperma se premika proti jajčecu. Snovi, ki jih izloča jajčece, povzročijo, da se semenčice zlepijo, kar jim pomaga ostati blizu jajčeca. Veliko semenčic se približa jajčecu, vendar le eno prodre. Prodiranje semenčic v jajčece olajšajo encimi - hialuronidaza itd. Encime izloča akrosom. Lupina jajčeca se raztopi in skozi luknjico v njej semenčica prodre v jajčece. Na površini jajčeca se oblikuje oploditvena membrana, ki ščiti jajčece pred vdorom drugih semenčic. Med to lupino in površino jajca je prosti prostor, napolnjen s tekočino. Penetracija sperme olajša dokončanje druge mejotske delitve in oocit 2. reda postane zrelo jajčece. V jajcu se poveča presnovna aktivnost, poveča se poraba kisika in pride do intenzivne sinteze beljakovin.

Jedra semenčice in jajčeca se zbližajo, njune membrane se raztopijo. Jedra se zlijejo in diploidni nabor kromosomov se obnovi. To je najbolj osnovna stvar v procesu oploditve. Oplojeno jajčece imenujemo zigota. Zigota je sposobna nadaljnjega razvoja. Med oploditvijo semenčica vnese svoj kromosomski material v jajčece in deluje stimulativno ter povzroči razvoj organizma.

50. Partenogeneza, njene sorte in značilnosti .

Partenogeneza je razvoj iz neoplojenih jajčec, ki posamezniku omogoča ustvarjanje potomcev brez dejanske oploditve. Znana je naravna in umetna partenogeneza. Naravna partenogeneza se pojavlja pri številnih rastlinah, črvih, žuželkah in rakih. Fakultativna partenogeneza se pojavi pri čebelah in mravljah. Samci se razvijejo iz neoplojenih jajčec, samice pa iz oplojenih jajčec.Pri obvezni partenogenezi se jajčeca razvijejo brez oploditve. Na primer, kavkaški kamniti kuščar. Ta vrsta se je ohranila zaradi partenogeneze, ker srečanje s posamezniki je težko. Partenogeneza se lahko pojavi pri pticah. Pri eni pasmi puranov se nekatera jajčeca razvijejo partenogenetsko, pri čemer nastanejo samo samci. Pri mnogih vrstah se partenogeneza pojavlja ciklično. Pri listnih uših in vodni bolhi so poleti samo samice, ki se razmnožujejo partenogenetsko, jeseni pa poteka razmnoževanje z oploditvijo. Ta menjava oblik razmnoževanja je povezana z veliko izgubo posameznikov. Umetno partenogenezo je leta 1886 odkril A.A. Tihomirov. Zahvaljujoč poskusom z umetno partenogenezo je bilo ugotovljeno, da je za razvoj jajčeca potrebna aktivacija. IN naravne razmere To funkcijo opravlja sperma po prodoru v jajčece. V poskusu lahko aktivacijo povzročijo različni vplivi: kemični, mehanski, električni, termični itd. Ti dejavniki spremenijo metabolizem jajčeca in ga aktivirajo.