ความหมายทางชีวภาพของไมโอซิสโดยย่อคืออะไร ไมโอซิส ระยะของมัน ความสำคัญทางชีวภาพ

ฟังก์ชั่นการสืบพันธุ์สิ่งมีชีวิตจะดำเนินการในกระบวนการรวมเซลล์สืบพันธุ์สองตัวในระหว่างการเกิดขึ้นและการพัฒนาที่ตามมาจากไซโกตของสิ่งมีชีวิตลูกสาว - ไข่ที่ปฏิสนธิ เซลล์พ่อแม่ทางเพศมีชุด n-โครโมโซมจำนวนหนึ่ง มันถูกเรียกว่าฮาพลอยด์ ไซโกตซึ่งอยู่ในชุดเหล่านี้กลายเป็นเซลล์ซ้ำเช่น จำนวนโครโมโซมคือ 2n: โครโมโซมของมารดาหนึ่งอันและบิดาหนึ่งอัน ความสำคัญทางชีวภาพของไมโอซิสในฐานะการแบ่งเซลล์พิเศษคือต้องขอบคุณเซลล์ดิพลอยด์ที่ถูกสร้างขึ้น

คำนิยาม

ไมโอซิสในชีววิทยามักเรียกว่าไมโทซิสชนิดหนึ่ง เป็นผลให้อวัยวะสืบพันธุ์แบบดิพลอยด์ถูกแบ่งออกเป็นเซลล์สืบพันธุ์ 1n เมื่อนิวเคลียสได้รับการปฏิสนธิ จะเกิดการหลอมรวมของเซลล์สืบพันธุ์ ดังนั้นชุดโครโมโซม 2n จึงกลับคืนมา ความสำคัญของไมโอซิสคือการรักษาชุดโครโมโซมและปริมาณ DNA ที่สอดคล้องกันที่มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด

คำอธิบาย

ไมโอซิสเป็นกระบวนการต่อเนื่อง ประกอบด้วยการแบ่ง 2 ประเภท ต่อเนื่องกัน: ไมโอซิส I และไมโอซิส II ในทางกลับกันแต่ละกระบวนการประกอบด้วยการพยากรณ์, เมตาเฟส, แอนาเฟส, เทโลเฟส การแบ่งไมโอซิสที่ 1 หรือไมโอซิส 1 จะทำให้จำนวนโครโมโซมลดลงครึ่งหนึ่ง กล่าวคือ ปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการแบ่งส่วนเกิดขึ้น เมื่อระยะที่สองของไมโอซิสหรือไมโอซิส II เกิดขึ้น ความเดี่ยวของเซลล์จะไม่เสี่ยงต่อการเปลี่ยนแปลง แต่จะยังคงรักษาไว้ กระบวนการนี้เรียกว่าการหารสมการ

เซลล์ทั้งหมดในระยะไมโอซิสมีข้อมูลบางอย่างในระดับพันธุกรรม

• การทำนายไมโอซิส I คือระยะของการสร้างโครมาตินและโครโมโซมแบบค่อยเป็นค่อยไป ในตอนท้ายของการกระทำที่ซับซ้อนนี้ สารพันธุกรรมมีอยู่ในรูปแบบดั้งเดิม - โครโมโซม 2n2
• เมื่อเมตาเฟสเริ่มต้น ระดับสูงสุดของเกลียวก็จะเกิดขึ้นเช่นกัน สารพันธุกรรมยังคงไม่เปลี่ยนแปลง
• Anaphase ของไมโอซิสจะมาพร้อมกับการลดลง โครโมโซมพ่อแม่แต่ละคู่บริจาคหนึ่งอันให้กับเซลล์ลูกสาว สารพันธุกรรมเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบเพราะว่า จำนวนโครโมโซมมีขนาดใหญ่ขึ้นครึ่งหนึ่ง: มีโครโมโซม 1n2 อยู่ที่แต่ละขั้วของเซลล์
• Telophase เป็นระยะที่นิวเคลียสถูกสร้างขึ้นและไซโตพลาสซึมถูกแยกออกจากกัน เซลล์ลูกถูกสร้างขึ้น มี 2 เซลล์ และแต่ละเซลล์มี 2 โครมาทิด เหล่านั้น. ชุดโครโมโซมที่อยู่ในนั้นเป็นแบบเดี่ยว
• ถัดไปจะสังเกต interkinesis ซึ่งเป็นการผ่อนปรนสั้น ๆ ระหว่างระยะแรกและระยะที่สองของไมโอซิส เซลล์ลูกสาวทั้งสองพร้อมที่จะเข้าสู่ระยะที่สองของไมโอซิส ซึ่งดำเนินไปโดยกลไกเดียวกับไมโทซิส

ความสำคัญทางชีวภาพของไมโอซิสจึงอยู่ที่ความจริงที่ว่าในระยะที่สองเป็นผล กลไกที่ซับซ้อนมีเซลล์เดี่ยวเกิดขึ้นแล้ว 4 เซลล์ - โครโมโซม 1n1 กล่าวคือ เซลล์แม่แบบดิพลอยด์หนึ่งเซลล์ให้ชีวิตแก่สี่เซลล์ โดยแต่ละเซลล์มีชุดโครโมโซมเดี่ยว ในระยะหนึ่งของไมโอซิสระดับที่ 1 สารพันธุกรรมจะรวมตัวกันอีกครั้ง และในระยะที่สอง โครโมโซมและโครมาทิดจะเคลื่อนไปยังขั้วต่างๆ ของเซลล์ การเคลื่อนไหวเหล่านี้เป็นที่มาของความแปรปรวนและการผสมผสานที่จำเพาะเจาะจงต่างๆ

ผลลัพธ์

ดังนั้น, ความสำคัญทางชีวภาพไมโอซิสดีมากจริงๆ ก่อนอื่น ควรสังเกตว่าเป็นขั้นตอนหลักของการกำเนิดเซลล์สืบพันธุ์ ไมโอซิสช่วยให้มั่นใจในการถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปยังอีกสิ่งมีชีวิตหนึ่งโดยมีเงื่อนไขว่าพวกมันจะต้องอยู่ในลักษณะเดียวกัน ไมโอซิสทำให้การรวมกันภายในความจำเพาะเกิดขึ้นได้เพราะว่า เซลล์ลูกสาวไม่เพียงแตกต่างจากพ่อแม่เท่านั้น แต่ยังแตกต่างกันอีกด้วย

นอกจากนี้ ความสำคัญทางชีวภาพของไมโอซิสอยู่ที่การลดจำนวนโครโมโซมในขณะที่เซลล์เพศเกิดขึ้น ไมโอซิสช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเป็นโสด ในขณะที่มีการปฏิสนธิในไซโกตองค์ประกอบซ้ำของโครโมโซมจะถูกเรียกคืน

ไมโอซิสเป็นวิธีการพิเศษในการแบ่งเซลล์ ซึ่งส่งผลให้จำนวนโครโมโซมลดลง (ลดลง) ครึ่งหนึ่ง .ด้วยความช่วยเหลือของไมโอซิส สปอร์ และเซลล์สืบพันธุ์ - เซลล์สืบพันธุ์จะเกิดขึ้น อันเป็นผลมาจากการลดลงของชุดโครโมโซม สปอร์เดี่ยวและเซลล์สืบพันธุ์แต่ละอันจะได้รับโครโมโซมหนึ่งอันจากโครโมโซมแต่ละคู่ที่อยู่ในเซลล์ซ้ำที่กำหนด ในระหว่างกระบวนการปฏิสนธิเพิ่มเติม (ฟิวชั่นของ gametes) สิ่งมีชีวิตของคนรุ่นใหม่จะได้รับชุดโครโมโซมซ้ำอีกครั้งนั่นคือ คาริโอไทป์ของสิ่งมีชีวิตในสายพันธุ์ที่กำหนดจะคงที่ตลอดชั่วอายุคน ดังนั้นความสำคัญที่สำคัญที่สุดของไมโอซิสคือการดูแลความคงตัวของคาริโอไทป์ในสิ่งมีชีวิตหลายชั่วอายุคนของสายพันธุ์ที่กำหนดในระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

ในการทำนายไมโอซิส 1 นิวคลีโอลีจะละลาย เปลือกนิวเคลียสจะสลายตัว และการก่อตัวของแกนหมุนจะเริ่มขึ้น โครมาตินหมุนวนเป็นโครโมโซมแบบไบโครมาติด (ในเซลล์ซ้ำ - ตั้งค่า 2n4c) โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันมารวมกันเป็นคู่ กระบวนการนี้เรียกว่าการผันโครโมโซม ในระหว่างการผันคำกริยา โครมาทิดของโครโมโซมคล้ายคลึงกันจะตัดกันในบางแห่ง ระหว่างโครมาทิดบางโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน การแลกเปลี่ยนส่วนที่สอดคล้องกันสามารถเกิดขึ้นได้ - การข้าม

ในเมตาเฟส 1 คู่โครโมโซมคล้ายคลึงกันจะอยู่ในระนาบเส้นศูนย์สูตรของเซลล์ ในขณะนี้ เกลียวของโครโมโซมถึงระดับสูงสุด

ในแอนาเฟส 1 โครโมโซมคล้ายคลึงกัน (และไม่ใช่ซิสเตอร์โครมาทิด เช่น ในไมโทซีส) จะเคลื่อนตัวออกจากกันและถูกยืดออกด้วยเส้นใยสปินเดิลไปยังขั้วตรงข้ามของเซลล์ ดังนั้นจากโครโมโซมคล้ายคลึงกันแต่ละคู่ จะมีเพียงโครโมโซมเดียวเท่านั้นที่จะไปอยู่ในเซลล์ลูกสาว ดังนั้น ณ จุดสิ้นสุดของแอนาเฟส I ชุดของโครโมโซมและโครมาทิดที่แต่ละขั้วของเซลล์ที่แบ่งคือ \ti2c - มันถูกลดลงครึ่งหนึ่งแล้ว แต่โครโมโซมยังคงอยู่แบบไบโครมาทิด

ในเทโลเฟส 1 แกนหมุนจะถูกทำลาย นิวเคลียส 2 ตัวถูกสร้างขึ้น และไซโตพลาสซึมจะถูกแบ่งออก เซลล์ลูกสาว 2 เซลล์ถูกสร้างขึ้นโดยมีชุดโครโมโซมเดี่ยว โดยแต่ละโครโมโซมประกอบด้วยโครมาทิด 2 โครมาทิด (\n2c)

ช่วงเวลาระหว่างไมโอซิส I และไมโอซิส II นั้นสั้นมาก Interphase II หายไปจริง ในเวลานี้ การจำลองดีเอ็นเอไม่เกิดขึ้น และเซลล์ลูกสาวทั้งสองก็เข้าสู่การแบ่งไมโอติกที่สองอย่างรวดเร็ว ซึ่งเกิดขึ้นในรูปแบบไมโทซิส

ในการพยากรณ์ II กระบวนการเดียวกันนี้เกิดขึ้นเช่นเดียวกับในการพยากรณ์ของไมโทซีส: โครโมโซมถูกสร้างขึ้นโดยสุ่มอยู่ในไซโตพลาสซึมของเซลล์ แกนหมุนเริ่มก่อตัว

ในเมตาเฟส II โครโมโซมจะอยู่ในระนาบเส้นศูนย์สูตร

ในแอนาเฟส 2 โครโมโซมน้องสาวของแต่ละโครโมโซมจะแยกจากกันและเคลื่อนไปยังขั้วตรงข้ามของเซลล์ ที่จุดสิ้นสุดของแอนาเฟส II ชุดของโครโมโซมและโครมาทิดที่แต่ละขั้วคือ \ti\c

ในเทโลเฟส II จะมีการสร้างเซลล์เดี่ยวสี่เซลล์ แต่ละโครโมโซมประกอบด้วยหนึ่งโครมาทิด (lnlc)

ดังนั้นไมโอซิสจึงประกอบด้วยการแบ่งนิวเคลียสและไซโตพลาสซึมสองส่วนต่อเนื่องกัน ซึ่งก่อนที่การจำลองแบบจะเกิดขึ้นเพียงครั้งเดียว พลังงานและสารที่จำเป็นสำหรับไมโอซิสทั้งสองแผนกจะถูกสะสมในระหว่างระยะที่ 1

ในการพยากรณ์โรคไมโอซิสที่ 1 การข้ามจะเกิดขึ้น ซึ่งนำไปสู่การรวมตัวของสารพันธุกรรมอีกครั้ง ในแอนาเฟส 1 โครโมโซมคล้ายคลึงกันจะสุ่มกระจายไปยังขั้วต่างๆ ของเซลล์ ในแอนาเฟส II สิ่งเดียวกันนี้จะเกิดขึ้นกับซิสเตอร์โครมาทิด กระบวนการทั้งหมดนี้กำหนดความแปรปรวนเชิงรวมของสิ่งมีชีวิตซึ่งจะกล่าวถึงในภายหลัง

ความสำคัญทางชีวภาพของไมโอซิส ในสัตว์และมนุษย์ไมโอซิสนำไปสู่การก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์เดี่ยว - gametes ในระหว่างกระบวนการปฏิสนธิในเวลาต่อมา (ฟิวชั่นของเซลล์สืบพันธุ์) สิ่งมีชีวิตของคนรุ่นใหม่จะได้รับชุดโครโมโซมซ้ำ ซึ่งหมายความว่ามันยังคงรักษาคาริโอไทป์ที่มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตประเภทนี้ไว้ ดังนั้นไมโอซิสจึงป้องกันไม่ให้จำนวนโครโมโซมเพิ่มขึ้นในระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ หากไม่มีกลไกการแบ่งเช่นนี้ ชุดโครโมโซมจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในแต่ละรุ่นต่อๆ ไป

ในพืช เชื้อรา และโปรติสต์บางชนิด สปอร์เกิดจากไมโอซิส กระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างไมโอซิสทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับความแปรปรวนรวมกันของสิ่งมีชีวิต

ต้องขอบคุณไมโอซิสที่ทำให้โครโมโซมมีจำนวนคงที่และคงที่ในพืช สัตว์ และเชื้อราทุกชนิด ความสำคัญที่สำคัญอีกประการหนึ่งของไมโอซิสคือเพื่อให้แน่ใจว่ามีความหลากหลายอย่างมากในองค์ประกอบทางพันธุกรรมของ gametes ทั้งอันเป็นผลมาจากการข้ามและเป็นผลมาจากการรวมกันของโครโมโซมของพ่อและแม่ที่แตกต่างกันระหว่างความแตกต่างอิสระของพวกมันในแอนาเฟส 1 ของไมโอซิส ซึ่งรับประกันลักษณะที่ปรากฏ ของลูกหลานที่หลากหลายและมีคุณภาพแตกต่างกันในระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของสิ่งมีชีวิต

สาระสำคัญของไมโอซิสแต่ละอย่างนั้น เซลล์เพศได้รับโครโมโซมชุดเดียว อย่างไรก็ตาม ไมโอซิสเป็นระยะที่มีการสร้างยีนผสมกันใหม่โดยการรวมโครโมโซมของมารดาและบิดาที่แตกต่างกัน การรวมตัวกันอีกครั้งของความโน้มเอียงทางพันธุกรรมยังเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการแลกเปลี่ยนส่วนระหว่างโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันซึ่งเกิดขึ้นในไมโอซิส ไมโอซิสประกอบด้วยการแบ่งสองส่วนที่ต่อเนื่องกันโดยแทบไม่มีการหยุดชะงัก เช่นเดียวกับไมโทซีส การแบ่งไมโอติกแต่ละส่วนมีสี่ระยะ: การพยากรณ์, เมตาเฟส, แอนาเฟส และเทโลเฟส การแบ่งไมโอติกที่สอง - สาระสำคัญของระยะการเจริญเติบโตคือในเซลล์สืบพันธุ์โดยการแบ่งไมโอติกสองครั้ง จำนวนโครโมโซมจะลดลงครึ่งหนึ่ง และปริมาณของ DNA จะลดลงสี่เท่า ความหมายทางชีววิทยาของการแบ่งไมโอติกที่สองคือปริมาณของ DNA จะถูกปรับให้สอดคล้องกับชุดโครโมโซม ในเพศชายเซลล์เดี่ยวทั้งสี่เซลล์ที่เกิดขึ้นจากไมโอซิสจะถูกเปลี่ยนเป็นเซลล์สืบพันธุ์ - สเปิร์ม ในเพศหญิง เนื่องจากไมโอซิสไม่สม่ำเสมอ มีเพียงเซลล์เดียวเท่านั้นที่ผลิตไข่ที่มีชีวิต เซลล์ลูกสาวอีกสามเซลล์มีขนาดเล็กกว่ามาก พวกมันกลายเป็นสิ่งที่เรียกว่าร่างกายนำทางหรือลดขนาดลง ซึ่งในไม่ช้าก็ตายไป ความหมายทางชีวภาพของการก่อตัวของไข่เพียงใบเดียวและการตายของตัวนำทางที่เต็มเปี่ยม (จากมุมมองทางพันธุกรรม) สามตัวนั้นเกิดจากความจำเป็นในการรักษาชิ้นส่วนอะไหล่ทั้งหมดไว้ในเซลล์เดียว สารอาหารเพื่อการพัฒนาตัวอ่อนในอนาคต

ทฤษฎีเซลล์

เซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานของโครงสร้าง การทำงาน และการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต มีรูปแบบชีวิตที่ไม่ใช่เซลล์ - ไวรัส แต่พวกมันแสดงคุณสมบัติในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเท่านั้น รูปแบบของเซลล์แบ่งออกเป็นโปรคาริโอตและยูคาริโอต

การค้นพบเซลล์นี้เป็นของนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ R. Hooke ซึ่งมองดูส่วนไม้ก๊อกบางๆ ใต้กล้องจุลทรรศน์ เห็นโครงสร้างคล้ายกับรวงผึ้งและเรียกพวกมันว่าเซลล์ ต่อมาสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวได้รับการศึกษาโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์ Antonie van Leeuwenhoek ทฤษฎีเซลล์กำหนดขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน เอ็ม. ชไลเดน และที. ชวานน์ในปี 1839 ทฤษฎีเซลล์สมัยใหม่ได้รับการเสริมอย่างมีนัยสำคัญโดย R. Birzhev และคณะ

บทบัญญัติพื้นฐานของสมัยใหม่ ทฤษฎีเซลล์:

เซลล์เป็นหน่วยพื้นฐานของโครงสร้าง การทำงานและการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ซึ่งเป็นหน่วยสิ่งมีชีวิตที่เล็กที่สุดที่สามารถสืบพันธุ์ได้เอง ควบคุมตนเอง และฟื้นฟูตนเองได้

เซลล์ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและหลายเซลล์มีโครงสร้างคล้ายกัน (คล้ายคลึงกัน) องค์ประกอบทางเคมีอาการพื้นฐานของกิจกรรมที่สำคัญและการเผาผลาญ

การสืบพันธุ์ของเซลล์เกิดขึ้นจากการแบ่งเซลล์ โดยแต่ละเซลล์ใหม่จะเกิดขึ้นจากการแบ่งเซลล์ดั้งเดิม (แม่)

ในเชิงซ้อน สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์เซลล์มีความเชี่ยวชาญในการทำงานและสร้างเนื้อเยื่อ เนื้อเยื่อประกอบด้วยอวัยวะที่เชื่อมต่อกันอย่างใกล้ชิดและอยู่ภายใต้การควบคุมของระบบประสาทและร่างกาย

บทบัญญัติเหล่านี้พิสูจน์ความเป็นเอกภาพของต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ความเป็นหนึ่งเดียวกันของโลกอินทรีย์ทั้งหมด ต้องขอบคุณทฤษฎีเซลล์ที่ทำให้เห็นได้ชัดว่าเซลล์เป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

เซลล์เป็นหน่วยที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต ซึ่งเป็นขีดจำกัดของการแบ่งแยกของมัน ซึ่งประกอบไปด้วยสิ่งมีชีวิตและคุณลักษณะพื้นฐานทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต เนื่องจากเป็นระบบสิ่งมีชีวิตขั้นพื้นฐาน จึงเป็นรากฐานของโครงสร้างและการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ในระดับเซลล์คุณสมบัติของชีวิตเช่นความสามารถในการเผาผลาญสารและพลังงาน, การควบคุมอัตโนมัติ, การสืบพันธุ์, การเจริญเติบโตและการพัฒนาและความหงุดหงิดปรากฏขึ้น

50. รูปแบบของมรดกที่ก่อตั้งโดย G. Mendel .

กฎแห่งมรดกถูกกำหนดขึ้นในปี พ.ศ. 2408 โดย Gregory Mendel ในการทดลองของเขา เขาได้ผสมถั่วหลากหลายชนิด

กฎข้อที่หนึ่งและสองของเมนเดลนั้นมีพื้นฐานมาจากไม้กางเขนโมโนไฮบริด และกฎข้อที่สามบนไดและโพลีไฮบริด การผสมข้ามพันธุ์แบบโมโนไฮบริดเกี่ยวข้องกับลักษณะทางเลือกหนึ่งคู่ การผสมข้ามแบบไดไฮบริดเกี่ยวข้องกับสองคู่ และการผสมข้ามแบบโพลีไฮบริดเกี่ยวข้องกับมากกว่าสองคู่ ความสำเร็จของ Mendel เกิดจากลักษณะเฉพาะของวิธีการผสมพันธุ์ที่ใช้:

การวิเคราะห์เริ่มต้นด้วยการข้ามเส้นบริสุทธิ์: บุคคลที่เป็นโฮโมไซกัส

มีการวิเคราะห์คุณสมบัติทางเลือกอื่นที่ไม่เกิดร่วมกันโดยแยกจากกัน

การบัญชีเชิงปริมาณที่แม่นยำของผู้สืบทอดที่มีลักษณะหลายอย่างรวมกัน

การสืบทอดลักษณะที่วิเคราะห์แล้วสามารถสืบย้อนไปได้หลายชั่วอายุคน

กฎข้อที่ 1 ของเมนเดล: "กฎความสม่ำเสมอของลูกผสมรุ่นที่ 1"

เมื่อผสมข้ามบุคคลที่เป็นโฮโมไซกัสโดยวิเคราะห์ลักษณะทางเลือกหนึ่งคู่ ลูกผสมรุ่นที่ 1 จะแสดงเฉพาะลักษณะเด่นและความสม่ำเสมอของฟีโนไทป์และจีโนไทป์เท่านั้น

ในการทดลองของเขา เมนเดลผสมพันธุ์ถั่วบริสุทธิ์กับเมล็ดสีเหลือง (AA) และสีเขียว (aa) ปรากฎว่าทายาททุกคนในรุ่นแรกเหมือนกันในจีโนไทป์ (เฮเทอโรไซกัส) และฟีโนไทป์ (สีเหลือง)

กฎข้อที่ 2 ของเมนเดล: "กฎแห่งการแยก"

เมื่อผสมพันธุ์ลูกผสมเฮเทอโรไซกัสรุ่นที่ 1 วิเคราะห์ตามอักขระทางเลือกหนึ่งคู่ ในลูกผสมรุ่นที่สอง การแยกจะสังเกตได้ในฟีโนไทป์ 3:1 และในจีโนไทป์ 1:2:1

ในการทดลองของเขา เมนเดลผสมพันธุ์ลูกผสม (Aa) ที่ได้จากการทดลองครั้งแรกเข้าด้วยกัน ปรากฎว่าในรุ่นที่สองลักษณะด้อยที่ถูกระงับปรากฏขึ้นอีกครั้ง ข้อมูลจากการทดลองนี้บ่งชี้ถึงการแยก ลักษณะด้อย: ไม่สูญหายแต่จะกลับมาอีกครั้งในรุ่นต่อๆ ไป

กฎข้อที่ 3 ของเมนเดล: "กฎของการรวมกันอย่างอิสระของคุณลักษณะ"

เมื่อข้ามสิ่งมีชีวิตโฮโมไซกัสที่วิเคราะห์ลักษณะทางเลือกสองคู่ขึ้นไปในลูกผสมของรุ่นที่ 3 (ได้มาจากการผสมข้ามลูกผสมของรุ่นที่ 2) จะสังเกตการผสมผสานที่เป็นอิสระของลักษณะและยีนที่สอดคล้องกันของคู่อัลลีลที่แตกต่างกัน

เพื่อศึกษารูปแบบการสืบทอดของพืชที่แตกต่างกันในลักษณะทางเลือกหนึ่งคู่ เมนเดลใช้การผสมข้ามพันธุ์แบบโมโนไฮบริด จากนั้น เขาได้ดำเนินการทดลองเกี่ยวกับการผสมข้ามพันธุ์พืชที่มีลักษณะทางเลือกที่แตกต่างกันสองคู่ นั่นคือ การผสมข้ามพันธุ์แบบไดไฮบริด ซึ่งเขาใช้ถั่วโฮโมไซกัสซึ่งมีสีและรูปร่างของเมล็ดต่างกัน จากการข้ามแบบเรียบ (B) และสีเหลือง (A) โดยมีรอยย่น (c) และสีเขียว (a) ในรุ่นแรกพืชทั้งหมดจึงมีเมล็ดเรียบสีเหลือง ดังนั้นกฎแห่งความสม่ำเสมอของรุ่นแรกจึงปรากฏไม่เพียงแต่ในรูปแบบโมโนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการผสมข้ามพันธุ์แบบโพลีไฮบริดด้วย หากผู้ปกครองเป็นโฮโมไซกัส

ในระหว่างการปฏิสนธิ ไซโกตซ้ำจะเกิดขึ้นเนื่องจากการหลอมรวมของเซลล์สืบพันธุ์ประเภทต่างๆ เพื่ออำนวยความสะดวกในการคำนวณตัวแปรของการรวมกัน Bennett นักพันธุศาสตร์ชาวอังกฤษเสนอรายการกริด - ตารางที่มีจำนวนแถวและคอลัมน์ตามจำนวนประเภทของเซลล์สืบพันธุ์ที่เกิดจากการผสมข้ามบุคคล การวิเคราะห์ข้าม

เนื่องจากบุคคลที่มีลักษณะเด่นในฟีโนไทป์สามารถมีจีโนไทป์ที่แตกต่างกัน (Aa และ AA) เมนเดลจึงเสนอให้ข้ามสิ่งมีชีวิตนี้ด้วยโฮโมไซโกตแบบถอย

1. ไมโอซิสเกิดขึ้นในกรณีใดบ้าง?

คำตอบ. เซลล์สืบพันธุ์ของสัตว์เกิดขึ้นจากการแบ่งตัวแบบพิเศษ โดยจำนวนโครโมโซมในเซลล์ที่สร้างขึ้นใหม่จะมีเพียงครึ่งหนึ่งของจำนวนโครโมโซมในเซลล์แม่ดั้งเดิม ดังนั้นเซลล์เดี่ยวจึงถูกสร้างขึ้นจากเซลล์ซ้ำ นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อรักษาชุดโครโมโซมของสิ่งมีชีวิตให้คงที่ในระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ ประเภทนี้การแบ่งเซลล์เรียกว่าไมโอซิส ไมโอซิส (จากภาษากรีกว่าไมโอซิส - การลดลง) คือการแบ่งส่วนการรีดิวซ์โดยชุดโครโมโซมของเซลล์จะลดลงครึ่งหนึ่ง ไมโอซิสมีลักษณะเป็นขั้นตอนเดียวกับไมโทซิส แต่กระบวนการประกอบด้วยสองแผนกต่อเนื่องกัน - แผนก I และแผนก II ของไมโอซิส เป็นผลให้ไม่ใช่สอง แต่มีสี่เซลล์ที่มีชุดโครโมโซมเดี่ยวเกิดขึ้น

2. โครโมโซมชุดใดเรียกว่าไดพลอยด์

คำตอบ. ชุดโครโมโซมซ้ำ - (ชื่ออื่น ๆ - ชุดโครโมโซมคู่, ชุดไซโกติกของโครโมโซม, ชุดโครโมโซมครบชุด, ชุดโครโมโซมโซมาติก) ชุดโครโมโซมที่มีอยู่ในเซลล์ร่างกายซึ่งนำเสนอลักษณะโครโมโซมทั้งหมดของสายพันธุ์ทางชีววิทยาที่กำหนด เป็นคู่; ในมนุษย์ ชุดโครโมโซมแบบดิพลอยด์ประกอบด้วยออโตโซม 44 โครโมโซม และโครโมโซมเพศ 2 โครโมโซม

คำถามหลังมาตรา 30

1. ไมโอซิสและไมโทซิสแตกต่างกันอย่างไร?

คำตอบ. ความแตกต่างหลัก:

1. ไมโอซิสจะลดจำนวนโครโมโซมในเซลล์ลูกลงครึ่งหนึ่ง ส่วนไมโทซิสจะรักษาจำนวนโครโมโซมให้คงที่เช่นเดียวกับในเซลล์แม่

2. ในไมโอซิสมี 2 แผนกติดต่อกัน และก่อนส่วนที่สองจะไม่มีเฟสระหว่างกัน

3. ในการทำนายระยะที่ 1 ของไมโอซิส มีการผันคำกริยาและข้ามไปได้

4. ในระยะแอนาเฟส 1 ของไมโอซิส โครโมโซมทั้งหมดจะแยกออกไปที่ขั้ว ในไมโทซิส-โครมาทิด

5. ในเมตาเฟส 1 ของไมโอซิส โครโมโซมไบวาเลนต์จะเรียงตัวกันตามแนวเส้นศูนย์สูตรของเซลล์ ในไมโทซิส โครโมโซมทั้งหมดจะเรียงกันเป็นเส้นเดียว

6. อันเป็นผลมาจากไมโอซิสทำให้เกิดเซลล์ลูกสาว 4 เซลล์ในไมโทซิส - 2 เซลล์

2. ความสำคัญทางชีวภาพของไมโอซิสคืออะไร?

คำตอบ. ในสัตว์และมนุษย์ไมโอซิสนำไปสู่การก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์เดี่ยว - gametes ในระหว่างกระบวนการปฏิสนธิในเวลาต่อมา (ฟิวชั่นของเซลล์สืบพันธุ์) สิ่งมีชีวิตของคนรุ่นใหม่จะได้รับชุดโครโมโซมซ้ำ ซึ่งหมายความว่ามันยังคงรักษาคาริโอไทป์ที่มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตประเภทนี้ไว้ ดังนั้นไมโอซิสจึงป้องกันไม่ให้จำนวนโครโมโซมเพิ่มขึ้นในระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ หากไม่มีกลไกการแบ่งเช่นนี้ ชุดโครโมโซมจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในแต่ละรุ่นต่อๆ ไป

ในพืช เชื้อรา และโปรติสต์บางชนิด สปอร์เกิดจากไมโอซิส กระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างไมโอซิสทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับความแปรปรวนรวมกันของสิ่งมีชีวิต ดังนั้นไมโอซิส:

1) เป็นขั้นตอนหลักของการสร้างเซลล์สืบพันธุ์

2) รับประกันการถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรมจากสิ่งมีชีวิตสู่สิ่งมีชีวิตในระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

3) เซลล์ลูกสาวไม่มีพันธุกรรมเหมือนกันกับแม่และกันและกัน

3. การข้ามไมโอซิสเกิดขึ้นได้ในระยะใด?

คำตอบ. การพยากรณ์ระยะที่ 1 ของไมโอซิสนั้นยาวที่สุด ในระยะนี้ นอกเหนือจากกระบวนการของการแตกตัวของดีเอ็นเอและการสร้างแกนหมุนตามแบบฉบับของการทำนายไมโทซีสแล้ว ยังมีกระบวนการทางชีวภาพที่สำคัญมากอีกสองกระบวนการเกิดขึ้น: การผันคำกริยา (การจับคู่) และการข้าม (ครอสโอเวอร์) ของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน

การข้ามข้ามเกิดขึ้นเมื่อส่วนที่เหมือนกันของโครโมโซมคล้ายคลึงกันถูกแลกเปลี่ยน ลองนึกถึงความสำคัญของปรากฏการณ์นี้

คำตอบ. เนื่องจากมรดกที่เชื่อมโยงกัน การรวมกันของอัลลีลที่ประสบความสำเร็จจึงค่อนข้างคงที่ เป็นผลให้เกิดกลุ่มของยีนขึ้น ซึ่งแต่ละยีนทำหน้าที่เป็นซูเปอร์ยีนเดี่ยวที่ควบคุมลักษณะต่างๆ มากมาย ในเวลาเดียวกันในระหว่างการข้ามการรวมตัวกันใหม่จะเกิดขึ้นนั่นคือการรวมกันของอัลลีลใหม่ ดังนั้นการข้ามจะเพิ่มความแปรปรวนแบบผสมผสานของสิ่งมีชีวิต

ซึ่งหมายความว่า:

ก) ในระหว่าง การคัดเลือกโดยธรรมชาติอัลลีลที่ "มีประโยชน์" สะสมในโครโมโซมบางตัว (และพาหะของโครโมโซมดังกล่าวได้เปรียบในการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่) ในขณะที่อัลลีลที่ไม่พึงประสงค์สะสมในโครโมโซมอื่น (และพาหะของโครโมโซมดังกล่าวหลุดออกจากเกม - ถูกกำจัดออกจากประชากร)

b) ในระหว่างการคัดเลือกเทียม อัลลีลของลักษณะที่มีคุณค่าทางเศรษฐกิจจะสะสมอยู่ในโครโมโซมบางตัว (และพาหะของโครโมโซมดังกล่าวจะถูกเก็บไว้โดยผู้เพาะพันธุ์) ในขณะที่อัลลีลที่ไม่พึงประสงค์จะสะสมในโครโมโซมอื่น ๆ (และพาหะของโครโมโซมดังกล่าวจะถูกละทิ้ง)

ผลจากการข้ามไป อัลลีลที่ไม่เอื้ออำนวยซึ่งเริ่มแรกเชื่อมโยงกับอัลลีลที่เอื้ออำนวย สามารถย้ายไปยังโครโมโซมอื่นได้ จากนั้นการรวมกันใหม่จะเกิดขึ้นโดยไม่มีอัลลีลที่ไม่พึงปรารถนา และอัลลีลที่ไม่เอื้ออำนวยเหล่านี้จะถูกกำจัดออกจากประชากร

ในระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ สิ่งมีชีวิตของลูกสาวเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการหลอมรวมของเซลล์เพศทั้งสอง ( gametes) และพัฒนาการต่อมาจากไข่ที่ปฏิสนธิ - ไซโกต

เซลล์เพศของพ่อแม่มีชุดเดี่ยว ( n) โครโมโซม และในไซโกต เมื่อสองชุดดังกล่าวรวมกัน จำนวนโครโมโซมจะกลายเป็นซ้ำ (2 n): โครโมโซมคล้ายคลึงกันแต่ละคู่ประกอบด้วยโครโมโซมของบิดาหนึ่งอันและโครโมโซมของมารดาหนึ่งอัน.

เซลล์เดี่ยวเกิดขึ้นจากเซลล์ดิพลอยด์อันเป็นผลมาจากการแบ่งเซลล์แบบพิเศษ - ไมโอซิส

ไมโอซิส - ประเภทของไมโทซิสซึ่งเป็นผลมาจากเซลล์โซมาติกซ้ำ (2p) เหมือนกันgametes เดี่ยวเกิดขึ้น (1n). ในระหว่างการปฏิสนธิ ฟิวส์นิวเคลียสของเกมเทตและชุดโครโมโซมซ้ำจะถูกเรียกคืน ดังนั้นไมโอซิสช่วยให้แน่ใจว่าชุดโครโมโซมและปริมาณของ DNA ยังคงที่สำหรับแต่ละสปีชีส์

ไมโอซิสเป็นกระบวนการต่อเนื่องที่ประกอบด้วยสองแผนกต่อเนื่องกันที่เรียกว่าไมโอซิส 1 และไมโอซิส II ในแต่ละแผนก มีการแยกแยะการพยากรณ์ เมตาเฟส แอนาเฟส และเทโลเฟส อันเป็นผลมาจากไมโอซิส I ทำให้จำนวนโครโมโซมลดลงครึ่งหนึ่ง ( ส่วนการลด):ในระหว่างไมโอซิสที่ 2 เซลล์ฮาพลอยด์จะยังคงอยู่ (การหารสมการ)เซลล์ที่เข้าสู่ไมโอซิสมีข้อมูลทางพันธุกรรม 2n2xp (รูปที่ 1)

ในการพยากรณ์โรคไมโอซิสที่ 1 โครมาตินจะค่อยๆ ขยายตัวเป็นเกลียวจนเกิดเป็นโครโมโซม โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันมารวมตัวกันเพื่อก่อตัว โครงสร้างทั่วไปประกอบด้วยโครโมโซม 2 โครโมโซม (ไบวาเลนต์) และโครมาทิด 4 โครมาทิด (เตตราด) การสัมผัสกันของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันสองตัวตลอดความยาวทั้งหมดเรียกว่าการผันคำกริยา จากนั้นแรงผลักจะปรากฏขึ้นระหว่างโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน และโครโมโซมจะแยกจากกันที่เซนโทรเมียร์ก่อน และยังคงเชื่อมต่อกันที่แขน และก่อตัวเป็นเดคัสเซชัน (ไคแอสมาตา) ความแตกต่างของโครมาทิดจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และครอสโอเวอร์จะเลื่อนไปที่จุดสิ้นสุด ในระหว่างกระบวนการผันคำกริยา การแลกเปลี่ยนส่วนต่างๆ อาจเกิดขึ้นได้ระหว่างโครมาทิดบางชนิดของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน - การข้ามไป ซึ่งนำไปสู่การรวมตัวกันอีกครั้งของสารพันธุกรรม เมื่อสิ้นสุดการพยากรณ์ เปลือกนิวเคลียร์และนิวคลีโอลีจะละลาย และเกิดแกนหมุนที่ไม่มีสี เนื้อหาของสารพันธุกรรมยังคงเหมือนเดิม (2n2хр)

ในเมตาเฟสในไมโอซิสที่ 1 โครโมโซมไบวาเลนต์จะอยู่ในระนาบเส้นศูนย์สูตรของเซลล์ ในขณะนี้ เกลียวของพวกมันถึงจุดสูงสุดแล้ว เนื้อหาของสารพันธุกรรมไม่เปลี่ยนแปลง (2n2xr)

ในแอนาเฟสไมโอซิสที่ 1 โครโมโซมคล้ายคลึงกันซึ่งประกอบด้วยโครมาทิด 2 โครมาทิด ในที่สุดก็เคลื่อนตัวออกจากกันและแยกออกไปที่ขั้วของเซลล์ ดังนั้นจากโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันแต่ละคู่จะมีเพียงโครโมโซมเดียวเท่านั้นที่จะเข้าไปในเซลล์ลูกสาว - จำนวนโครโมโซมจะลดลงครึ่งหนึ่ง (การลดลงเกิดขึ้น) เนื้อหาของสารพันธุกรรมจะกลายเป็น 1n2xp ที่แต่ละขั้ว

ในเทโลเฟสนิวเคลียสถูกสร้างขึ้นและไซโตพลาสซึมถูกแบ่ง - เซลล์ลูกสาวสองคนถูกสร้างขึ้น เซลล์ลูกประกอบด้วยโครโมโซมชุดเดี่ยว แต่ละโครโมโซมมีโครมาทิด 2 โครมาทิด (1n2хр)

อินเตอร์ไคเนซิส- ช่วงเวลาสั้น ๆ ระหว่างการแบ่งไมโอติกที่หนึ่งและที่สอง ในเวลานี้ การจำลองดีเอ็นเอไม่เกิดขึ้น และเซลล์ลูกสาวทั้งสองเซลล์เข้าสู่ไมโอซิส II อย่างรวดเร็ว ซึ่งดำเนินไปในรูปแบบไมโทซิส

ข้าว. 1. แผนภาพแสดงไมโอซิส (แสดงโครโมโซมคล้ายคลึงกันหนึ่งคู่) ไมโอซิส I: 1, 2, 3. 4. 5 - คำทำนาย; 6 - เมตาเฟส; 7 - แอนาเฟส; 8 - เทโลเฟส; 9 - ความสัมพันธ์ระหว่างกัน ไมโอซิสที่สอง; 10 - เมตาเฟส; II - แอนาเฟส; 12 - เซลล์ลูกสาว

ในการพยากรณ์ในไมโอซิสที่ 2 กระบวนการเดียวกันนี้เกิดขึ้นเช่นเดียวกับในการทำนายการแบ่งเซลล์ ในเมตาเฟส โครโมโซมจะอยู่ในระนาบเส้นศูนย์สูตร ไม่มีการเปลี่ยนแปลงเนื้อหาของสารพันธุกรรม (1n2хр) ใน Anaphase ของไมโอซิส II โครมาทิดของแต่ละโครโมโซมจะเคลื่อนที่ไปยังขั้วตรงข้ามของเซลล์ และปริมาณของสารพันธุกรรมในแต่ละขั้วจะกลายเป็น lnlxp ในเทโลเฟส จะเกิดเซลล์เดี่ยว 4 เซลล์ (lnlxp)

ดังนั้นจากผลของไมโอซิส เซลล์ 4 เซลล์ที่มีชุดโครโมโซมเดี่ยวจึงถูกสร้างขึ้นจากเซลล์แม่แบบดิพลอยด์หนึ่งเซลล์ นอกจากนี้ ในการทำนายไมโอซิส I การรวมตัวกันใหม่ของสารพันธุกรรม (การข้าม) เกิดขึ้น และในแอนาเฟส I และ II โครโมโซมและโครมาทิดจะสุ่มย้ายไปที่ขั้วใดขั้วหนึ่ง กระบวนการเหล่านี้เป็นสาเหตุของความแปรปรวนเชิงผสม

ความสำคัญทางชีวภาพของไมโอซิส:

1) เป็นขั้นตอนหลักของการสร้างเซลล์สืบพันธุ์

2) รับประกันการถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรมจากสิ่งมีชีวิตสู่สิ่งมีชีวิตในระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

3) เซลล์ลูกสาวไม่มีพันธุกรรมเหมือนกันกับแม่และกันและกัน

นอกจากนี้ความสำคัญทางชีวภาพของไมโอซิสก็คือการลดจำนวนโครโมโซมเป็นสิ่งจำเป็นในระหว่างการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์เนื่องจากในระหว่างการปฏิสนธินิวเคลียสของฟิวส์เซลล์สืบพันธุ์ หากการลดลงนี้ไม่เกิดขึ้น โครโมโซมจะมีจำนวนเป็นสองเท่าในไซโกต (และดังนั้นในเซลล์ทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตลูกสาว) อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ขัดแย้งกับกฎของจำนวนโครโมโซมคงที่ ต้องขอบคุณไมโอซิสที่ทำให้เซลล์เพศกลายเป็นเดี่ยวและเมื่อมีการปฏิสนธิชุดโครโมโซมซ้ำจะถูกคืนค่าในไซโกต (รูปที่ 2 และ 3)

ข้าว. 2. โครงการสร้างเซลล์สืบพันธุ์: ? - การสร้างอสุจิ; - - การสืบพันธุ์

ข้าว. 3.แผนภาพแสดงกลไกการรักษาชุดโครโมโซมซ้ำในระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ

ความสำคัญทางชีวภาพของไมโอซิสคือการรักษาจำนวนโครโมโซมให้คงที่เมื่อมีกระบวนการทางเพศ นอกจากนี้เนื่องจากการข้ามไป การรวมตัวกันอีกครั้ง– การเกิดขึ้นของการรวมกันใหม่ของความโน้มเอียงทางพันธุกรรมในโครโมโซม ไมโอซิสได้อีกด้วย ความแปรปรวนแบบรวมกัน– การเกิดขึ้นของการผสมผสานใหม่ของความโน้มเอียงทางพันธุกรรมในระหว่างการปฏิสนธิเพิ่มเติม

เคลื่อนไหว ไมโอซิสอยู่ภายใต้การควบคุมของจีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิต ภายใต้การควบคุมของฮอร์โมนเพศ (ในสัตว์) ไฟโตฮอร์โมน (ในพืช) และปัจจัยอื่น ๆ อีกมากมาย (เช่น อุณหภูมิ)

45.ความแตกต่างระหว่างไมโอซิสและไมโทซิส .

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างไมโอซิสและไมโทซิสคือ การผันของโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันโดยมีความแตกต่างกันออกไปเป็นเซลล์สืบพันธุ์ที่แตกต่างกันความแม่นยำของความแตกต่างถูกกำหนดโดยความแม่นยำของการผันคำกริยา และอย่างหลังถูกกำหนดโดยเอกลักษณ์ของโครงสร้างโมเลกุลของ DNA ที่คล้ายคลึงกัน
โดยสรุป เราทราบว่านักเซลล์วิทยาได้พิสูจน์ความแตกต่างอย่างอิสระของโครโมโซมที่ไม่คล้ายคลึงกันในการทำนายที่ 1 ของการแบ่งไมโอติก ซึ่งหมายความว่าโครโมโซมของบิดาสามารถเข้าสู่เซลล์สืบพันธุ์ที่มีโครโมโซมที่ไม่คล้ายคลึงกันของมารดาทั้งหมดหรือในกรณีที่รุนแรง อย่างไรก็ตามหาก เรากำลังพูดถึงเกี่ยวกับโครโมโซมลูกสาว (ในส่วนที่สองของไมโอซิส) ที่เกิดขึ้นจากการข้ามเช่นโครโมโซมที่ผ่านการข้ามหรือโครมาทิดแบบครอสโอเวอร์ดังนั้นพูดอย่างเคร่งครัดพวกเขาไม่สามารถพิจารณาได้ว่าเป็นพ่อหรือแม่ล้วนๆ

46. ​​​​การปฏิสนธิ บทบาททางชีววิทยา .

การปฏิสนธิคือการรวมตัวกันของเซลล์สืบพันธุ์ 2 ตัว ทำให้เกิดไข่ที่ปฏิสนธิ - ไซโกต - ระยะเริ่มแรกการพัฒนาสิ่งมีชีวิตใหม่ ไซโกตประกอบด้วยเซลล์สืบพันธุ์ของมารดาและบิดา ในไซโกต อัตราส่วนนิวเคลียร์-พลาสมาจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว การพัฒนาต่อไป- สาระสำคัญของการปฏิสนธิคือการนำโครโมโซมของพ่อมาด้วยตัวอสุจิมีผลกระตุ้นทำให้เกิดการพัฒนาของไข่

47. ประเภทของการปฏิสนธิ .

การปฏิสนธิมีสองประเภท: ภายนอกและภายใน ด้วยประเภทภายนอก การปฏิสนธิจะเกิดขึ้นในน้ำ และการพัฒนาของเอ็มบริโอก็เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมทางน้ำด้วย (หอก ปลา สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ) ที่ ประเภทภายในการปฏิสนธิเกิดขึ้นในระบบสืบพันธุ์ของสตรี และการพัฒนาของตัวอ่อนอาจเกิดขึ้นได้ทั้งในสภาพแวดล้อมภายนอก (สัตว์เลื้อยคลาน นก) หรือภายในร่างกายของแม่ในอวัยวะพิเศษ - มดลูก (สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในรก มนุษย์)

ในระหว่างการปฏิสนธิ อสุจิตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไปอาจเข้าไปในไข่ได้ หากอสุจิตัวหนึ่งทะลุไข่ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าภาวะโมโนสเปิร์เมีย หากมีอสุจิหลายตัวทะลุเข้าไป ก็จะเป็นโพลีสเปิร์ม ตามกฎแล้ว monospermy เป็นลักษณะของไข่ที่ไม่มีเยื่อหุ้มหนาแน่น polyspermy - สำหรับไข่ที่มีเยื่อหุ้มหนาแน่น ในกรณีของโพลีสเปิร์ม การปฏิสนธิของไข่จะเกิดขึ้นโดยใช้อสุจิเพียงตัวเดียว ส่วนที่เหลือจะละลายและมีส่วนร่วมในการทำให้ไข่แดงเหลว

ความสำเร็จของการปฏิสนธิก็ขึ้นอยู่กับเช่นกัน สภาพภายนอก- เงื่อนไขหลักคือการมีตัวกลางของเหลวที่มีความเข้มข้นที่แน่นอน สื่อควรเป็นกลางหรือเล็กน้อย ปฏิกิริยาอัลคาไลน์ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด การปฏิสนธิจะไม่เกิดขึ้น

48. ขั้นตอนการปฏิสนธิ .

ขั้นตอนสำคัญกระบวนการปฏิสนธิ ได้แก่ 1) การแทรกซึมของอสุจิเข้าไปในไข่ 2) การกระตุ้นกระบวนการเผาผลาญในนิวเคลียส 3) การหลอมรวมของนิวเคลียสของไข่และอสุจิและการฟื้นฟูชุดโครโมโซมซ้ำ

49. กลไกของการปฏิสนธิ .

การปฏิสนธิสามารถเกิดขึ้นได้เฉพาะเมื่อมีความเข้มข้นของตัวอสุจิในน้ำอสุจิเท่านั้น (น้ำอสุจิ 1 มิลลิลิตร ~ 350 ล้านตัวอสุจิ) ไข่ของสัตว์และพืชจะถูกปล่อยเข้าไป สิ่งแวดล้อมสารกระตุ้นอสุจิ อสุจิเคลื่อนตัวไปทางไข่ สารที่หลั่งออกมาจากไข่จะทำให้อสุจิเกาะติดกันซึ่งช่วยให้พวกมันอยู่ใกล้ไข่ อสุจิจำนวนมากเข้าใกล้ไข่ แต่มีเพียงหนึ่งตัวเท่านั้นที่ทะลุผ่านได้ การแทรกซึมของอสุจิเข้าไปในไข่นั้นอำนวยความสะดวกโดยเอนไซม์ - ไฮยาลูโรนิเดส ฯลฯ เอนไซม์จะถูกหลั่งโดยอะโครโซม เปลือกไข่จะละลายและอสุจิจะแทรกซึมเข้าไปในไข่ผ่านรูในนั้น เยื่อปฏิสนธิเกิดขึ้นบนพื้นผิวของไข่ ซึ่งช่วยปกป้องไข่จากการแทรกซึมของอสุจิอื่น ๆ ระหว่างเปลือกนี้กับพื้นผิวของไข่จะมีพื้นที่ว่างที่เต็มไปด้วยของเหลว การแทรกซึมของอสุจิช่วยให้การแบ่งเซลล์ไมโอติกที่สองเสร็จสิ้น และโอโอไซต์ลำดับที่ 2 จะกลายเป็นไข่ที่โตเต็มที่ กิจกรรมการเผาผลาญเพิ่มขึ้นในไข่ การใช้ออกซิเจนเพิ่มขึ้น และการสังเคราะห์โปรตีนอย่างเข้มข้นเกิดขึ้น

นิวเคลียสของอสุจิและไข่เข้ามาใกล้กันมากขึ้น เยื่อหุ้มของพวกมันจะละลาย นิวเคลียสฟิวส์และชุดโครโมโซมซ้ำจะถูกเรียกคืน นี่เป็นสิ่งพื้นฐานที่สุดในกระบวนการปฏิสนธิ ไข่ที่ปฏิสนธิเรียกว่าไซโกต ไซโกตสามารถพัฒนาต่อไปได้ ในระหว่างการปฏิสนธิ อสุจิจะนำวัสดุโครโมโซมเข้าไปในไข่และมีผลกระตุ้น ทำให้เกิดการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต

50. Parthenogenesis พันธุ์และลักษณะเฉพาะของมัน .

Parthenogenesis คือการพัฒนาจากไข่ที่ไม่ได้รับการผสมพันธุ์ ทำให้บุคคลสามารถให้กำเนิดลูกหลานได้โดยไม่ต้องมีการปฏิสนธิจริง เป็นที่ทราบกันดีว่าการเกิดพาร์ทีโนเจเนซิสตามธรรมชาติและเทียม การเกิดพาร์ทีโนเจเนซิสตามธรรมชาติเกิดขึ้นในพืช หนอน แมลง และสัตว์ที่มีเปลือกแข็งหลายชนิด การแบ่งส่วนแบบปัญญาเกิดขึ้นในผึ้งและมด เพศผู้พัฒนาจากไข่ที่ไม่ได้รับการปฏิสนธิ และเพศเมียจะพัฒนาจากไข่ที่ปฏิสนธิ ตัวอย่างเช่น กิ้งก่าหินคอเคเซียน สัตว์ชนิดนี้ได้รับการเก็บรักษาไว้เนื่องจากการแบ่งส่วนเพราะว่า การพบปะผู้คนเป็นเรื่องยาก Parthenogenesis สามารถเกิดขึ้นได้ในนก ในไก่งวงพันธุ์หนึ่ง ไข่บางชนิดมีการพัฒนาแบบพาร์ธีโนเจเนติกส์ โดยให้กำเนิดเฉพาะตัวผู้เท่านั้น ในหลายสปีชีส์ การเกิดพาร์ทีโนเจเนซิสเกิดขึ้นเป็นวัฏจักร ในเพลี้ยอ่อนและแดฟเนียในฤดูร้อนมีเพียงตัวเมียที่สืบพันธุ์แบบพาร์ธีโนเจเนติกส์และในฤดูใบไม้ร่วงการสืบพันธุ์จะเกิดขึ้นพร้อมกับการปฏิสนธิ การสลับรูปแบบการสืบพันธุ์นี้สัมพันธ์กับการสูญเสียบุคคลจำนวนมาก การสร้างพาร์ทีโนเจเนซิสประดิษฐ์ถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2429 โดยเอ.เอ. ติโคมิรอฟ จากการทดลองด้วยวิธี parthenogenesis เทียม พบว่าการกระตุ้นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการพัฒนาไข่ ใน สภาพธรรมชาติฟังก์ชั่นนี้ดำเนินการโดยอสุจิหลังจากเจาะเข้าไปในไข่ ในการทดลอง การกระตุ้นอาจเกิดจากอิทธิพลต่างๆ เช่น เคมี เครื่องกล ไฟฟ้า ความร้อน ฯลฯ ปัจจัยเหล่านี้เปลี่ยนการเผาผลาญของไข่และกระตุ้นการทำงานของไข่