Opdeling af cytoplasmaet under mitose og meiose. cellecyklus

Meiose- dette er en metode til indirekte deling af primære kønsceller (2p2s), i hvilket resulterer i dannelsen af ​​haploide celler (lnlc), oftest sex.

I modsætning til mitose består meiose af to på hinanden følgende celledelinger, der hver er indledt af en interfase (fig. 2.53). Den første deling af meiose (meiose I) kaldes reduktion, da antallet af kromosomer i dette tilfælde halveres, og den anden deling (meiose II)-ligning, da antallet af kromosomer i sin proces er bevaret (se tabel 2.5).

Interfase I forløber på samme måde som mitosens interfase. Meiose I er opdelt i fire faser: profase I, metafase I, anafase I og telofase I. profet I to store processer forekommer - konjugering og krydsning. Konjugation- dette er processen med fusion af homologe (parrede) kromosomer langs hele længden. De kromosompar, der dannes under konjugation, bibeholdes indtil slutningen af ​​metafase I.

Krydser over- gensidig udveksling af homologe områder af homologe kromosomer (fig. 2.54). Som et resultat af krydsning erhverver de kromosomer, som organismen modtager fra begge forældre, nye kombinationer af gener, hvilket fører til udseendet af genetisk forskelligartede afkom. I slutningen af ​​profase I, som i mitoseprofasen, forsvinder nukleolus, centrioler divergerer mod cellens poler, og kernehylsteret desintegrerer.

PÅmetafase I par af kromosomer stiller op langs ækvator af cellen, spindel mikrotubuli er knyttet til deres centromerer.

PÅ anafase I hele homologe kromosomer bestående af to kromatider divergerer til polerne.

PÅ telofase I omkring klynger af kromosomer ved cellens poler dannes kernemembraner, dannes nukleoler.

Cytokinese I giver deling af cytoplasma af datterceller.

Dattercellerne dannet som følge af meiose I (1n2c) er genetisk heterogene, da deres kromosomer, tilfældigt spredt til cellens poler, indeholder ulige gener.

Interfase II meget kort, da der ikke sker DNA-fordobling i den, det vil sige, at der ikke er nogen S-periode.

Meiose II også opdelt i fire faser: profase II, metafase II, anafase II og telofase II. PÅ profeti II de samme processer forekommer som i profase I, med undtagelse af konjugation og krydsning.

PÅ metafase II Kromosomerne er placeret langs cellens ækvator.

PÅ anafase II Kromosomerne deler sig ved centromeren, og kromatiderne strækker sig mod polerne.

PÅ telofase II kernemembraner og nukleoler dannes omkring klynger af datterkromosomer.

Efter cytokinese II den genetiske formel for alle fire datterceller - 1n1c, dog har de alle et forskelligt sæt gener, som er resultatet af krydsning og en tilfældig kombination af maternelle og faderlige kromosomer i datterceller.

Alle organismer er opbygget af celler, de er i stand til udvikling, reproduktion og vækst. Mitose og meiose er metoder til celledeling. Det er med deres hjælp, at celler formerer sig. Disse 2 metoder er meget ens. Mitose og meiose består af de samme faser. Reproducere ved meiose kønsceller, og ved hjælp af mitose - somatisk.

Meiose- processen med celledeling, kan føre til dannelse af kønsceller.

Mitose- processen med indirekte deling af eukaryote celler. Takket være ham deler cellerne af svampe, planter, dyr sig.

Ligheder og forskelle mellem mitose og meiose:

• Mitose kan overføre information fra celle til celle. Meiose går til gengæld fra generation til generation.
• Mitose er den universelle måde at reproduktion af alle kropsceller på. Meiose er den måde, æg og sæd produceres på.
• Meiose producerer 4 celler. Mitose resulterer i dannelsen af ​​2 celler.
• Under meiose modtager cellen et haploid sæt - et fald i antallet af kromosomer. Under mitose forbliver celler diploide - antallet af kromosomer ændres ikke.
• Meiose består af to divisioner, mens mitose består af en.

1. Hvordan er mitose forskellig fra meiose?

Svar. Mitose er en universel opdeling af somatiske celler, som et resultat af, at der dannes 2 datterceller fra den oprindelige (moder) celle, genetisk identisk med moderen.

Meiose - speciel måde deling, som et resultat af, at der dannes 4 celler med et sæt kromosomer halveret i forhold til moderen (normalt dannes celler med et haploid sæt kromosomer), og alle de resulterende celler er genetisk forskellige fra hinanden.

Ved meiose sker der ikke én division (som ved mitose), men to successive divisioner - reduktion og ligning.

Ved meiose (i den første divisions profase) forekommer konjugation af homologe kromosomer og overkrydsning, men i mitose forekommer det ikke.

I anafasen af ​​den første deling af meiose divergerer ikke kromatider til polerne, men hele kromosomer

2. Hvilke faser af mitose kender du?

Svar. Der er fire faser af mitose: profase, metafase, anafase og telofase. I prophase er centrioler tydeligt synlige - formationer placeret i cellecentret og spiller en rolle i opdelingen af ​​datterkromosomerne af dyr. Centrioler deler sig og divergerer til forskellige poler i cellen. Mikrotubuli strækker sig fra centrioler og danner spindelfibre, som regulerer kromosomernes divergens til polerne i den delende celle.

I slutningen af ​​profasen desintegrerer kernemembranen, nukleolus forsvinder gradvist, kromosomerne spiraliserer og som et resultat forkortes og fortykkes, og de kan allerede observeres under et lysmikroskop. De ses endnu bedre i mitosens næste fase - metafase.

I metafase er kromosomerne placeret i cellens ækvatorialplan. Det ses tydeligt, at hvert kromosom, der består af to kromatider, har en indsnævring - centromeren. Kromosomer er knyttet til spindeltråden med deres centromerer. Efter deling af centromeren bliver hvert kromatid et selvstændigt datterkromosom.

Så kommer næste fase af mitose - anafase, hvor datterkromosomerne (kromatider på et kromosom) divergerer til forskellige poler i cellen.

Den næste fase af celledeling er telofase. Det begynder efter datterkromosomerne, der består af ét kromatid, har nået cellens poler. På dette stadie despiraliserer kromosomerne igen og får samme form, som de havde før celledelingen begyndte i interfasen (lange tynde filamenter). En kernekappe opstår omkring dem, og der dannes en kerne i kernen, hvori ribosomer syntetiseres. I processen med cytoplasmadeling er alle organeller (mitokondrier, Golgi-kompleks, ribosomer osv.) mere eller mindre jævnt fordelt mellem datterceller.

Spørgsmål efter §28

1. Hvad er apoptose?

Svar. I protozoer og bakterier er celledeling den vigtigste form for reproduktion. Amøben dør for eksempel ikke naturligt, og i stedet for at dø deler den sig blot i to nye celler. Det er klart, at cellerne i en flercellet organisme ikke kan dele sig i det uendelige, ellers ville alle skabninger, inklusive mennesker, blive udødelige. Det sker ikke, fordi cellens DNA indeholder specielle "dødsgener", som bliver aktiveret før eller siden. Dette fører til syntesen af ​​specielle proteiner, der dræber denne celle: den krymper, dens organeller og membraner ødelægges, men på en sådan måde, at deres dele kan genbruges. Denne "programmerede" celledød kaldes apoptose. Men fra dens "fødsel" til apoptose gennemgår cellen mange normale cellecyklusser. På forskellige slags organismer, tager cellecyklussen anden tid: i bakterier - omkring 20 minutter, i ciliates-sko - fra 10 til 20 timer Celler af væv fra flercellede organismer på tidlige stadier dens udvikling deles meget ofte, og så forlænges cellecyklusserne betydeligt. For eksempel, umiddelbart efter fødslen, deler neuroner af dyr sig ofte: 80% af hjernen er dannet på det tidspunkt. De fleste af disse celler mister dog hurtigt deres evne til at dele sig, og nogle af dem overlever uden at dele sig indtil dyrets naturlige død fra alderdom.

2. Hvilken cyklus kaldes mitotisk?

Svar. Obligatorisk komponent Hver cellecyklus er en mitotisk cyklus, som omfatter forberedelsen af ​​cellen til delingsprocessen og selve deling. Derudover omfatter livscyklussen lang eller korte perioder hvile, når cellen udfører sine funktioner i kroppen. Efter hver af disse perioder skal cellen enten gå til mitotisk cyklus eller til apoptose.

3. Hvilke processer sker i cellen under interfase?

Svar. Forberedelsen af ​​en celle til deling kaldes interfase. Den består af tre perioder.

Den præsyntetiske periode (G1) er den længste del af interfasen. Det kan vare i forskellige typer celler fra 2-3 timer til flere dage. Denne periode følger umiddelbart efter den foregående deling, hvor cellen vokser og akkumulerer energi og stoffer til efterfølgende DNA-duplikation.

Den syntetiske periode (S), som normalt varer 6-10 timer, omfatter DNA-duplikation, syntese af proteiner, der er nødvendige for dannelsen af ​​kromosomer, og en stigning i mængden af ​​RNA. Ved udgangen af ​​denne periode består hvert kromosom allerede af to identiske kromatider forbundet med hinanden ved centromeren. I samme periode fordobles centriolerne.

Den postsyntetiske periode (G2) indtræffer efter kromosomfordobling. Det varer 2-5 timer; i løbet af denne tid akkumuleres energi til den kommende mitose, og der syntetiseres mikrotubulusproteiner, som efterfølgende danner delingsspindelen. Nu kan cellen starte mitose.

Før vi går videre til en beskrivelse af metoderne til celledeling, lad os overveje processen med DNA-duplikation, som et resultat af hvilken søsterkromatider dannes i den syntetiske periode.

4. I hvilken interfaseperiode forekommer DNA-replikation?

Svar. Duplikationen af ​​et DNA-molekyle kaldes også replikation eller reduplikation. Under replikation snos en del af det "moderlige" DNA-molekyle ud i to strenge ved hjælp af et særligt enzym, og det opnås ved at bryde hydrogenbindingerne mellem komplementære nitrogenbaser: adenin - thymin og guanin - cytosin. For hvert nukleotid af de divergerende DNA-strenge justerer DNA-polymeraseenzymet dets komplementære nukleotid. Der dannes således to dobbeltstrengede DNA-molekyler, som hver omfatter en streng af "forælder"-molekylet og en nyligt syntetiseret ("datter") streng. Disse to DNA-molekyler er fuldstændig identiske.

Forberedelse til ZNO. Biologi.
Synopsis 34. cellecyklus. Mitose. Meiose

cellecyklus

cellecyklus- en celles liv fra det øjeblik den dukkede op til deling eller død. En obligatorisk komponent i cellecyklussen er den mitotiske cyklus, som omfatter en periode med forberedelse til deling og mitose selv. Der er to hovedfaser: interfase og celledeling mitose eller meiose).
Interfase består af tre perioder: præsyntetisk eller postmitotisk, - G 1, syntetisk - S, postsyntetisk eller præmitotisk, - G 2.

Mitose

Mitose- hovedmetoden til deling af eukaryote celler, hvor arvematerialet først fordobles, og derefter ensartet fordeling mellem datterceller.

Der er fire faser af mitose: profase , metafase , anafase og telofase . Før mitose forbereder cellen sig til deling eller interfase.
Præsyntetisk periode (2n 2c, hvor n- antallet af kromosomer, med- antallet af DNA-molekyler) - cellevækst, aktivering af biologiske synteseprocesser, forberedelse til næste periode.
Syntetisk periode (2n 4c) er DNA-replikation.
Postsyntetisk periode (2n 4c) - forberedelse af cellen til mitose, syntese og akkumulering af proteiner og energi til den kommende deling, en stigning i antallet af organeller, fordobling af centrioler.
Prophase (2n 4c) - demontering af nukleare membraner, divergens af centrioler til forskellige poler i cellen, dannelse af fissionsspindeltråde, "forsvinden" af nukleoler, kondensering af to-kromatidkromosomer.
metafase (2n 4c) - justering af de mest kondenserede to-kromatide kromosomer i cellens ækvatorialplan (metafaseplade), fastgørelse af spindelfibrene med den ene ende til centrioler, den anden - til kromosomernes centromerer.
Anafase (4n 4c) - opdelingen af ​​to-kromatidkromosomer i kromatider og divergensen af ​​disse søsterkromatider til modsatte poler af cellen (i dette tilfælde bliver kromatiderne uafhængige enkeltkromatidkromosomer).
Telofase (2n 2c i hver dattercelle) - dekondensering af kromosomer, dannelse af kernemembraner omkring hver gruppe af kromosomer, opløsning af fissionsspindeltrådene, udseendet af nukleolus, opdeling af cytoplasma (cytotomy). Cytotomi i dyreceller opstår på grund af fissionsfuren, i planteceller- på grund af cellepladen.
biologisk betydning mitose. Dattercellerne dannet som følge af denne delingsmetode er genetisk identiske med moderen. Mitose sikrer kromosomsættets konstanthed i en række cellegenerationer. Ligger til grund for processer som vækst, regenerering, aseksuel reproduktion osv.

Meiose

Meiose- Dette er en speciel måde at dele eukaryote celler på, som følge af hvilken overgangen af ​​celler fra en diploid tilstand til en haploid tilstand sker. Består af to på hinanden følgende mitotiske opdelinger forud for en enkelt DNA-replikation.
første meiotiske division(meiose 1) kaldes reduktion, fordi det er under denne deling, at antallet af kromosomer halveres: fra én diploid celle (2) n 4c) danner to haploide (1 n 2c).
Interfase 1(i begyndelsen - 2 n 2c, til sidst - 2 n 4c) - syntese og akkumulering af stoffer og energi, der er nødvendige for implementeringen af ​​begge delinger, en stigning i cellestørrelse og antallet af organeller, fordobling af centrioler, DNA-replikation, som ender i profeti 1.
Profase 1 (2n 4c) - demontering af kernemembraner, divergens af centrioler til forskellige poler i cellen, dannelse af fissionsspindeltråde, "forsvinden" af nukleoler, kondensering af to-kromatide kromosomer, konjugering af homologe kromosomer og krydsning. Konjugation- processen med konvergens og sammenfletning af homologe kromosomer. Et par konjugerende homologe kromosomer kaldes bivalent. Krydser over- processen med udveksling af homologe områder mellem homologe kromosomer.
Metafase 1 (2n 4c) - justering af bivalente i cellens ækvatorialplan, fastgørelse af spindelfibrene med den ene ende til centriolerne, den anden - til kromosomernes centromerer.
Anafase 1 (2n 4c) - tilfældig uafhængig divergens af to-kromatidkromosomer til modsatte poler af cellen (fra hvert par homologe kromosomer flytter det ene kromosom til den ene pol, det andet til den anden), rekombination af kromosomer.
Telofase 1 (1n 2c i hver celle) - dannelsen af ​​kernemembraner omkring grupper af to-kromatidkromosomer, opdelingen af ​​cytoplasmaet. I mange planter går en celle fra anafase 1 straks over til profase 2.
Anden meiotisk deling (meiose 2) kaldes ligning.
Interfase 2 eller interkinesis(1n 2c), er en kort pause mellem den første og anden meiotiske deling, hvor DNA-replikation ikke forekommer. karakteristisk for dyreceller.
Profase 2 (1n 2c) - demontering af nukleare membraner, divergens af centrioler til forskellige poler i cellen, dannelse af fissionsspindelfilamenter.
Metafase 2 (1n 2c) - justering af to-kromatidkromosomer i cellens ækvatorialplan (metafaseplade), fastgørelse af spindelfibrene med den ene ende til centrioler, den anden - til kromosomernes centromerer; 2 blok af oogenese hos mennesker.
Anafase 2 (2n 2c) - opdelingen af ​​to-chromatid kromosomer i kromatider og divergensen af ​​disse søsterkromatider til modsatte poler af cellen (i dette tilfælde bliver kromatiderne uafhængige enkelt-chromatid kromosomer), rekombination af kromosomer.
Telofase 2 (1n 1c i hver celle) - dekondensering af kromosomer, dannelse af kernemembraner omkring hver gruppe af kromosomer, opløsning af fissionsspindeltrådene, udseendet af nukleolus, opdeling af cytoplasma (cytotomy) med dannelse af fire haploide celler som f.eks. et resultat.
Den biologiske betydning af meiose. Meiose er den centrale begivenhed af gametogenese hos dyr og sporogenese hos planter. Da det er grundlaget for kombinativ variabilitet, sikrer meiose den genetiske mangfoldighed af kønsceller.

Amitose

Amitose- direkte deling af interfasekernen ved indsnævring uden dannelse af kromosomer uden for den mitotiske cyklus. Beskrevet for aldring, patologisk ændret og dømt til dødsceller. Efter amitose er cellen ikke i stand til at vende tilbage til den normale mitotiske cyklus.

Mål: studerende uddyber deres viden om organismers former for formering; nye begreber om mitose og meiose og deres biologiske betydning er ved at blive dannet.

Udstyr:

1. Pædagogiske visuelle hjælpemidler: borde, plakater
2. tekniske midler træning: interaktiv tavle, multimediepræsentationer, pædagogiske computerprogrammer.

Lektionsplan:

1. Organisering af tid
2. Gentagelse.
   1. Hvad er reproduktion?
   2. Hvilke former for reproduktion kender du? Kan du definere dem?
   3. Nævn eksempler på aseksuel reproduktion? Giv eksempler.
   4. Biologisk betydning af aseksuel reproduktion?
   5. Hvilken form for reproduktion kaldes seksuel?
   6. Hvilke kønsceller kender du?
   7. Hvordan adskiller kønsceller sig fra somatiske celler?
   8. Hvad er befrugtning?
   9. Hvad er fordelene ved seksuel reproduktion i forhold til aseksuel reproduktion?
3. At lære nyt stof

Under timerne

Overførsel af arvelig information, reproduktion samt vækst, udvikling og regenerering er baseret på den vigtigste proces - celledeling. Den molekylære essens af division ligger i DNA's evne til selv at fordoble molekyler.

Annoncering af emnet for lektionen. Siden faserne af mitose og meiose i i generelle vendinger vi allerede studerede i klasse 9, opgaven for generel biologi er at overveje denne proces på det molekylære og biokemiske niveau. Vedrørende Særlig opmærksomhed vi vil fokusere på ændringen i kromosomstrukturer.

Cellen er ikke kun en enhed af struktur og funktion i levende organismer, men også en genetisk enhed. Dette er en enhed af arvelighed og variabilitet, manifesteret i processen med celledeling. Den elementære bærer af cellens arvelige egenskaber er genet. Et gen er et segment af et DNA-molekyle på flere hundrede nukleotider, som koder for strukturen af ​​et proteinmolekyle og manifestationen af ​​en eller anden arvelig egenskab af en celle. Et DNA-molekyle i kombination med et protein danner et kromosom. Kernens kromosomer og generne lokaliseret i dem er de vigtigste bærere af cellens arvelige egenskaber. Ved starten af ​​celledeling forkortes kromosomerne og farves mere intenst, så de bliver synlige individuelt.

I en delende celle har kromosomet form af en dobbelt stav og består af to halvdele eller kromatider adskilt af et hul langs kromosomets akse. Hvert kromatid indeholder et DNA-molekyle.

Kromosomernes indre struktur, antallet af DNA-strenge i dem ændrer sig livscyklus celler.

Husk: hvad er cellecyklussen? Hvad er stadierne i cellecyklussen? Hvad sker der på hvert trin?

Interfase omfatter tre perioder.

Den præsyntetiske periode G 1 indtræffer umiddelbart efter celledeling. På dette tidspunkt syntetiserer cellen proteiner, ATP, forskellige typer RNA og individuelle DNA-nukleotider. Cellen vokser, og den akkumuleres intensivt forskellige stoffer. Hvert kromosom i denne periode er enkeltkromatid, cellens genetiske materiale er betegnet 2n 1xp 2c (n er sættet af kromosomer, xp er antallet af kromatider, c er mængden af ​​DNA).

I den syntetiske periode S udføres redupliceringen af ​​cellens DNA-molekyler. Som følge af DNA-fordoblingen indeholder hvert kromosom dobbelt så meget DNA, som det havde før starten af ​​S-fasen, men antallet af kromosomer ændres ikke. Nu er cellens genetiske sæt 2n 2xp 4c ( diploid sæt, kromosomer er bichromatid, mængden af ​​DNA er 4).

I den tredje periode af interfase - postsyntetisk G 2 - fortsætter syntesen af ​​RNA, proteiner og akkumulering af energi i cellen. Ved slutningen af ​​interfasen øges cellen i størrelse og begynder at dele sig.

Celledeling.

I naturen er der 3 måder at celledeling på - amitose, mitose, meiose.

Prokaryote organismer og nogle eukaryote celler deler sig ved amitose, f.eks. Blære, menneskelig lever, såvel som gamle eller beskadigede celler. Først deler kernen sig i dem, derefter kernen i to eller flere dele ved indsnævring, og i slutningen af ​​delingen snøres cytoplasmaet ind i to eller flere datterceller. Fordelingen af ​​arvemateriale og cytoplasma er ikke ensartet.

Mitose- en universel metode til at dele eukaryote celler, hvor to ens datterceller dannes ud fra en diploid modercelle.

Varigheden af ​​mitosen er 1-3 timer, og der er 4 faser i dens proces: profase, metafase, anafase og telofase.

Prophase. Normalt den længste fase af celledeling.

Volumenet af kernen øges, kromosomerne spiraliserer. På dette tidspunkt består kromosomet af to kromatider forbundet med hinanden i området for den primære indsnævring eller centromer. Så opløses nukleolerne og kernekappen - kromosomerne ligger i cellens cytoplasma. Centrioler divergerer til cellens poler og danner indbyrdes trådene i delingsspindlen, og i slutningen af ​​profasen er trådene fastgjort til kromosomernes centromerer. Cellens genetiske information er stadig som i interfase (2n 2xp 4c).

Metafase. Kromosomer er placeret strengt i zonen af ​​cellens ækvator og danner en metafaseplade. På metafasestadiet er kromosomerne de korteste, da de på dette tidspunkt er stærkt spiraliserede og kondenserede. Da kromosomerne er tydeligt synlige, foregår optælling og undersøgelse af kromosomerne normalt i denne delingsperiode. Med hensyn til varighed er dette den korteste fase af mitose, da den varer i det øjeblik, hvor centromererne af duplikerede kromosomer er placeret strengt langs den ækvatoriale linje. Og i næste øjeblik begynder den næste fase.

Anafase. Hver centromer deler sig i to, og spindelfibrene trækker dattercentromererne til modsatte poler. Centromerer trækker de adskilte kromatider med sig. En kromatid fra et par kommer til polerne - det er datterkromosomer. Mængden af ​​genetisk information ved hver pol er nu (2n 1xp 2s).

Mitose er afsluttet telofase. De processer, der finder sted i denne fase, er det modsatte af de processer, der blev observeret i profasen. Ved polerne sker despiralisering af datterkromosomerne, de bliver tyndere og bliver knapt skelnelige. Nukleare membraner dannes omkring dem, og så opstår nukleoler. Samtidig foregår opdelingen af ​​cytoplasmaet: i dyreceller - ved indsnævring, og i planter fra midten af ​​cellen til periferien. Efter dannelsen af ​​den cytoplasmatiske membran i planteceller dannes en cellulosemembran. To datterceller dannes med et diploid sæt af enkeltkromatidkromosomer (2n 1xp 2c).

Det skal bemærkes, at alle processer, der forekommer i cellen, inklusive mitose, er under genetisk kontrol. Gener styrer successive stadier af DNA-replikation, bevægelse, spiralisering af kromosomer osv.

Den biologiske betydning af mitose:

1. Den nøjagtige fordeling af kromosomer og deres genetiske information mellem datterceller.
2. Sikrer konstansen af ​​karyotypen og genetisk kontinuitet i alle cellulære manifestationer; fordi ellers ville det ikke være muligt at opretholde strukturens konstanthed og den korrekte funktion af organer og væv i en flercellet organisme.
3. Giver kritiske processer livsaktivitet - embryonal udvikling, vækst, reparation af væv og organer, samt aseksuel reproduktion af organismer.

Meiose

Dannelsen af ​​kønsceller (gameter) sker anderledes end processen med reproduktion af somatiske celler. Hvis dannelsen af ​​kønsceller fulgte den samme vej, ville antallet af kromosomer efter befrugtning (sammensmeltningen af ​​mandlige og kvindelige kønsceller) fordobles hver gang. Dette sker dog ikke. Hver art er karakteriseret ved et vist antal og sit eget specifikke sæt af kromosomer (karyotype).

Meiose er særlig slags deling, når kønsceller (gameter) dannes ud fra diploide (2n) somatiske celler i kønsorganerne hos dyr og planter eller sporer i sporeplanter med et haploid (n) sæt kromosomer i disse celler. Derefter, i befrugtningsprocessen, smelter kimcellers kerner sammen, og det diploide sæt af kromosomer (n + n = 2n) genoprettes.

I den kontinuerlige meioseproces er der to på hinanden følgende opdelinger: meiose I og meiose II. I hver division samme faser som i mitose, men forskellige i varighed og ændringer i arvematerialet. Som følge af meiose I halveres antallet af kromosomer i de resulterende datterceller (reduktionsdeling), mens under meiose II bevares cellehaploidien (ækvatorialdeling).

Profase af meiose I- Homologe kromosomer fordobles i interfase-tilgang i par. I dette tilfælde fletter individuelle kromatider af homologe kromosomer sig sammen, skærer hinanden og kan bryde de samme steder. Under denne kontakt kan homologe kromosomer udveksle tilsvarende regioner (gener), dvs. der er en crossover. Krydsning forårsager rekombination af en celles genetiske materiale. Efter denne proces adskilles de homologe kromosomer igen, membranerne i kernen og nukleolerne opløses, og der dannes en delingsspindel. Den genetiske information for en celle i profase er 2n 2xp 4c (diploid sæt, to-chromatid kromosomer, antallet af DNA molekyler er 4).

Metafase af meiose I - Kromosomerne er placeret i ækvatorplanet. Men hvis i metafasen af ​​mitose homologe kromosomer har en position uafhængig af hinanden, så ligger de i meiose side om side - i par. Genetisk information er den samme (2n 2xp 4c).

Anafase JEG- ikke halvdele af kromosomer fra et kromatid divergerer til cellens poler, men hele kromosomer bestående af to kromatider. Det betyder, at fra hvert par homologe kromosomer vil kun ét, men to-kromatid, kromosom komme ind i dattercellen. Deres antal i nye celler vil falde med det halve (reduktion i antallet af kromosomer). Mængden af ​​genetisk information ved hver pol af cellen bliver mindre (1n 2xp 2s).

PÅ telofase den første deling af meiose, kerner, nukleoler dannes og cytoplasmaet deles - to datterceller dannes med et haploid sæt kromosomer, men disse kromosomer består af to kromatider (1n 2xp 2c).

Efter den første sker den anden deling af meiose, men den er ikke forudgået af DNA-syntese. Efter en kort profase af meiose II er to-kromatidkromosomerne i metafasen af ​​meiose II placeret i ækvatorplanet og er knyttet til spindelfibrene. Deres genetiske information er den samme - (1n 2xp 2s).

I anafasen af ​​meiose II divergerer kromatiderne til modsatte poler af cellen, og i telofasen af ​​meiose II dannes fire haploide celler med enkelte kromatidkromosomer (1n 1xp 1c). I sæd og æg er antallet af kromosomer således halveret. Sådanne kønsceller dannes hos kønsmodne individer forskellige organismer. Processen med gametdannelse kaldes gametogenese.

Den biologiske betydning af meiose:

1. Dannelse af celler med et haploid sæt kromosomer. Under befrugtningen leveres et konstant sæt kromosomer og en konstant mængde DNA for hver art.

2. Under meiose sker der en tilfældig adskillelse af ikke-homologe kromosomer, som fører til et stort antal mulige kombinationer kromosomer i kønsceller. Hos mennesker er antallet af mulige kombinationer af kromosomer i gameter 2 n, hvor n er antallet af kromosomer i det haploide sæt: 2 23 \u003d 8 388 608. Antallet af mulige kombinationer i et forældrepar er 2 23 x 2 23

3. Forekommer i meiose, krydsningen af ​​kromosomer, udvekslingen af ​​steder, såvel som den uafhængige divergens af hvert par homologe kromosomer

bestemme mønstrene for arvelig overførsel af en egenskab fra forældre til afkom.

Fra hvert par af to homologe kromosomer (moderlige og faderlige) inkluderet i kromosom sæt diploide organismer, indeholder det haploide sæt af ægget eller sædcellen kun ét kromosom. Desuden kan det være: 1) det faderlige kromosom; 2) maternal kromosom; 3) faderlig med en del af moderens kromosom; 4) moder med faderlig grund. Disse processer fører til effektiv rekombination af det arvelige materiale i de kønsceller, der dannes af organismen. Som et resultat bestemmes den genetiske heterogenitet af gameter og afkom.

Når eleverne forklarer, udfylder de følgende tabel: " Sammenlignende egenskaber mitose og meiose

Konsolidering af det undersøgte materiale (ifølge tabellen, testarbejde).

Litteratur:

1. Yu.I. Polyansky. Lærebog for klasse 10-11 Gymnasium. -M.: "Oplysning", 1992.
2. I. Ponomareva, O.A. Kornilova, T.E. Loshchilin. Lærebog "Biologi" klasse 11, et grundlæggende niveau af, -M .: "Ventana-Count", 2010.
3. S.G. Mamontov Biologi for ansøgere til universiteter. –M.: 2002.
4. N. Green, W. Stout, D. Taylor. Biologi i 3 bind -M .: "Mir", 1993.
5. N.P. Dubinin. Generel biologi. En guide til læreren. –M.: 1990.
6. N.N. Prikhodchenko, T.P. Shkurat Fundamentals of human genetik. Uch.pos. - Rostov n/a: "Phoenix", 1997.