Напомним, что третий закон Менделя формулируется следующим образом: каждая пара аллельных генов (и альтернативные признаки, которые они контролируют) наследуются независимо.
Митоз, клеточный цикл
Митоз (непрямое деление) — это деление соматических клеток (клеток организма). Биологическое значение митоза заключается в размножении соматических клеток путем получения реплицированных клеток (с одинаковым набором хромосом, с абсолютно одинаковой генетической информацией). Все соматические клетки организма происходят из исходной клетки (зиготы) путем митоза.
- хроматин спирализуется (скручивается, конденсируется) до состояния хромосом
- ядрышки исчезают
- ядерная оболочка распадается
- центриоли расходятся к полюсам клетки, происходит формирование веретена деления
2) Метафаза — Хромосомы выравниваются вдоль экватора клетки, образуя мета-клетку, которая является экватором клетки.фазная пластинка
3) Анафаза — Дочерние хромосомы разделяются (хроматиды становятся хромосомами) и расходятся к полюсам.
- хромосомы деспирализуются (раскручиваются, деконденсируются) до состояния хроматина
- появляются ядро и ядрышки
- нити веретена деления разрушаются
- происходит цитокинез – разделение цитоплазмы материнской клетки на две дочерних
Продолжительность митоза составляет 1-2 часа.
Клеточный цикл
Это этап жизни клетки от ее образования путем деления материнской клетки до ее собственного деления или смерти.
Клеточный цикл состоит из двух фаз:
- интерфаза (состояние, когда клетка НЕ делится);
- деление (митоз или мейоз).
Интерфаза он состоит из нескольких фаз:
- пресинтетическая: клетка растет, в ней происходит активный синтез РНК и белков и увеличение органоидов, происходит подготовка к удвоению ДНК (накопление нуклеотидов)
- синтетическая: происходит удвоение (репликация, редупликация) ДНК
- постсинтетическая: клетка готовится к делению, синтезирует необходимые для деления вещества, например белки веретена деления.
Дополнительные материалы
DON: ВИДЕОУРОК ПО ДАННОЙ ТЕМЕ DON: ФАКУЛЬТАТИВНЫЙ УРОК ПО ДАННОЙ ТЕМЕ
Выберите наиболее правильный вариант. Высыпание хромосом во время деления клетки происходит в 1) профазе 2) метафазе 3) анафазе 4) телофазе
ТРАНСПАРЕНЦИЯ 1. Выберите три варианта. Какие процессы происходят В клетке во время деления клеткифазы? 1) Синтез белка в цитоплазме 2) Спиральное формирование хромосом 3) Синтез иРНК в ядре 4) Репликация молекул ДНК 5) Растворение ядерной оболочки 6) Отрыв клеточного центра от полюсов клетки.
2. выберите три варианта. Какие процессы происходят В клетке во время деления клеткифазы? 1) Восстановление ядер клеток 2) Расхождение центриолей от полюсов клетки 3) Растворение ядерной оболочки 4) Увеличение числа митохондрий и пластид 5) Репликация ДНК 6) Синтез протеосом рибосом.
ПРОМЕЖУТОЧНАЯ ФАЗА ОТЛИЧАЕТСЯ ОТ 1. Для описания процессов можно использовать все перечисленные ниже характеристики, кроме двух, происходящих в интерфазе. Определите две особенности, которые «не на своем месте», и напишите номера, под которыми они указаны в таблице. 1) Репликация ДНК 2) Формирование ядерной оболочки 3) Формирование спиральных хромосом 4) Синтез АТФ 5) Синтез общей РНК.
2. перечисленные ниже процессы, за исключением двух, используются для характеристики взаимодействияфазы клеточного цикла. Определите два процесса, которые «выбиваются» из общего списка, и отметьте номера, под которыми они указаны. 1) Формирование веретена деления 2) Синтез АТФ 3) Репликация 4) Рост клетки. 5) кроссинговер
Определите соответствие между процессами и временными периодами.фазы1) метасинтетический, 2) пресинтетический, 3) синтетический. Напишите цифры 1, 2, 3 в порядке следования букв. A) Рост клетки B) синтез АТФ для процесса деления C) синтез АТФ для репликации молекул ДНК D) синтез белка для построения микротрубочек E) репликация ДНК
СРЕДНЯЯ ФАЗА — ИЗМЕРЕНИЕ 1. Определите стадии жизненного цикла клетки и связанные с ними процессы. 1) Стадии клеточного цикла и связанные с ними процессы.фаза, 2) Митоз. Напишите цифры 1 и 2 в порядке букв. A) формируется веретено деления B) клетка растет, в ней происходит активный синтез РНК и белков C) происходит цитокинез D) количество молекул ДНК удваивается Д) происходит образование спиральных хромосом
2) Определите процессы и фазы жизненного цикла клетки: 1) междуфаза, 2) митоз. Напишите числа 1 и 2 в порядке букв. A) спиральное формирование хромосом B) интенсивный метаболизм C) удвоение центриолей D) расхождение сестринских хроматид к полюсам клетки E) снижение репликации ДНК F) увеличение числа клеточных органелл.
3. соотнести процессы и фазы клеточного цикла: 1) междуфаза, 2) Митоз. Напишите числа 1 и 2 в порядке букв. A) Рост клеток B) МетаболизмфазноC) Репликация ДНК D) Сбегание хромосом E) Слияние нитей веретена деления с центромерами хромосом.
ПРЕМИНАРНАЯ ЧЕТКОСТЬ Все перечисленные ниже характеристики, кроме двух, используются для описания фазы Митоз. Определите две характеристики, которые «выбиваются» из общего списка, и запишите цифры под ними. 1) исчезает ядро 2) образуется веретено расщепления. 3) происходит Молекулы ДНК дублируются 4) хромосомы активно участвуют в биосинтезе белка 5) хромосомы имеют спиральную форму
Однако в 1906 году Уильям Бэтсон и Реджинальд Паннетт, скрещивая растения гороха и анализируя наследование различных признаков формы пыльцы и цвета цветка, обнаружили, что эти признаки не передаются потомству независимо в соотношении 3:1; гибриды всегда повторяют признаки родительских форм.
В какую фазу происходит кроссинговер
Мейоз — это процесс деления ядер половых клеток, когда они становятся гаметами. Мейоз включает в себя два деления клетки, называемые мейозом I и мейозом II соответственно.фазы, метафазы, анафазы и телофазы. Давайте рассмотрим следующее Мейоз Отдельно.
Мейоз I также называют редуктивным делением, так как В результате такого деления количество хромосом во вновь образованных клетках уменьшается вдвое. Профессионалфазу I хромосомы уже разделились на хроматиды, которые объединяются в центромере.
На этой стадии мейоза происходит чрезвычайно важное событие для создания генетического разнообразия — обмен гомологичными участками неродственных хроматид, т.е. хроматид, принадлежащих разным парам гомологичных хромосом. Этот обмен называется кроссинговером, или рекомбинацией.
Перекрест и генетическая рекомбинация в мейозе.
Профаза Мейоз длится довольно долго и обычно делится на 5 фаз: Лептотен, зиготен, пахитен, диплоидия и трансмиграция. На стадии лептотена хромосомы начинают сгущаться и становятся видимыми. В зиготе пары гомологичных хромосом объединяются в пары и образуют характерную двойную структуру, называемую комплексом кокопий. Две парные гомологичные хромосомы называются бивалентными. В пахитене хромосомы становятся меньше из-за более спиральной конфигурации. Теперь в каждой хромосоме видна вытянутая щель — хромосома разделена на хроматиды. Двухслоговая конфигурация представлена 4 хроматидами, лежащими рядом друг с другом: Несестринские хроматиды бисиллабичности соединяются друг с другом в определенных точках и образуют так называемые хиазмы. Хиазмы — это цитологическое проявление обмена генетическим материалом между гомологичными хромосомами. В формальной генетике эти обмены называются. кроссинговером.
Каждый хиазм соответствует событию кроссинговера. По-видимому, кроссинговер происходит по механизму разрыва и последующего кроссинговера несестринских хроматид на гомологичных участках. Кроссинговер выполняется с очень высокой точностью, так что ни одна хроматида не теряет и не приобретает гены. Кроме того, когда кроссинговер происходит В последовательности одного гена нет потери или приобретения нуклеотидов в хроматидах, которые обмениваются участками гомологичной ДНК. Молекулярные события во время кроссинговера представлены следующим образом. Обе цепи ДНК обрываются на одной из несестринских хроматид (двойной разрыв цепи). Специальный фермент отрезает около 600-800 нуклеотидов от 5′ конца разрыва в каждой цепи. В результате образуются две 3′ нити одноцепочечной ДНК. Один из хвостов вставляется между двумя цепями ДНК второй несдвоенной хроматиды. Этот хвост находит комплементарную нуклеотидную последовательность в одном из клонов небратской хроматиды и спаривается с ней. Сдвинутая цепь ДНК второй хроматиды образует пару со вторым Z’ хвостом хроматиды 1. Синтез ДНК заполняет обе бреши, используя обе цепи хроматиды 2 в качестве матрицы. Затем все нити разрезаются, и разрезанные концы одной нити соединяются (ковалентно) с разрезанными концами второй хроматиды. В результате небратские хроматиды обмениваются плечами, кроссинговер На этом работа завершена (рис. 8.6).
2) Поддержание диплоидного набора хромосом в организме. В конце мейоза образуются гаплоидные клетки, которые после оплодотворения образуют диплоидный набор.
Метафаза I, анафаза 1, тепофаза 1, цитокинез I
Эти стадии мейоза сопоставимы с фазам митоз. Основное отличие: вместо того, чтобы разделять неродственные хроматиды. происходит распределение в дочерних клетках парных, перекрещенных сестринских хроматид, соединенных центромерами.
В конце мейоза I вторичные сперматоциты и ооциты имеют 23 хромосомы (1N), каждая из которых состоит из двух хроматид (2C).
Мейоз II
Во время мейоза II происходит кратковременная сегрегация.фаза, во время которой не происходит репликация хромосом. Затем следует предварительнаяфаза, метафаза, анафаза, телофаза и цитокинез. Сходство личности фазы Особенностью мейоза II по сравнению с митозом является то, что пары хроматид (димеры), связанные в центромерном сайте, выравниваются, образуя метахроматиду.фазнупластинки и затем разделяются на дочерние клетки, после чего происходит репликация центромерной ДНК.
В конце мейоза II клетки содержат 23 хромосомы (IN), каждая из которых состоит из одной хроматиды (1C).
Мейоз у мужчин
Сперматогенез — это процесс, который длится до 64 дней и включает все стадии, на которых сперматогоний превращается в сперматозоид. Цитокинез остается незавершенным, поэтому каждое поколение клеток может быть соединено цитоплазматическими мостиками.
После того как Диплоидный первичный сперматозоид проходит I стадию мейоза, и образуются два гаплоидных вторичных сперматоцита. Затем следует мейоз II, в ходе которого образуются четыре гаплоидных сперматозоида. Во время спермиогенеза сперматозоиды превращаются в сперматозоиды. Этот процесс включает в себя: — образование акросомы, которая содержит ферменты, способствующие проникновению сперматозоидов; — конденсация ядра; — удаление большей части цитоплазмы; — формирование шейки, средней части и хвоста.
— Пахитена: сестринские хроматиды начинают разделяться. Пары гомологичных хромосом, называемые димерами, имеют по четыре двойных спирали ДНК (квадруплеты). Одна или обе хроматиды каждой отцовской хромосомы скрещиваются с материнскими хромосомами и образуют синаптический комплекс. Каждая пара хромосом проходит по меньшей мере через один кроссинговер.
Первое деление
Чем мейоз функционально отличается от митоза? Дело в том, что в мейозе. происходит это не одно деление, а два. Они называются: первое и второе деление мейоза. В каждом дивизионе. 4 фазы. Здесь нам посчастливилось называться эти фазы так же, как и фазы митоза, поэтому с ними обычно не возникает трудностей. Между трещинами нет пространства.фаза, Клетка может отдыхать некоторое время, но дублирование ДНК не происходит.
Рассмотрим фазы отдельных сегментов в деталях.
Профаза первого деления
Сокращение начинается почти следующим образом же, как и митоз. Хромосомы закручиваются, ядро и ядерная оболочка распадаются, центриоли клеточного центра перемещаются к полюсам и начинают формировать веретено расщепления. И тут начинается самое интересное — хромосомы встречают свою гомологичную пару.
Что же такое гомологичные хромосомы? Все мы знаем, что при оплодотворении мы получаем половину хромосом из организма матери, а другую половину — из организма отца. Гомологичные хромосомы сходны по структуре и размеру и несут одинаковый набор генов (но, возможно, разные аллели). Организм получает одну из этих хромосом от матери, а другую — от отца. Такие хромосомы сближаются друг с другом, это называется конъюгацией, и они могут даже обмениваться частями -. это кроссинговер.
После этого хромосомы хаотично располагаются в цитоплазме. При этом общее количество хромосом и ДНК не изменяется по сравнению с трансфазой не меняется (меняется только генетическая информация), но остается же, как в интерфазе – 2n4c .
Метафаза первого деления
Помните, что метафаза — самый статичный и красивый из всех фаз? Хромосомы выстраиваются гомологичными парами вдоль экватора и обращены друг к другу. Нити веретена расщепления прикрепляются к центромере хромосомы, расположенной ближе всего к полюсу, на котором находится центриоль. Таким образом, каждая нить хромосомы прикрепляется только с одной стороны. Общая сумма остается 2n4c .
Анафаза первого деления
Нити веретена расщепления укорачиваются и распространяются к полюсам, по одной от каждой пары гомологичных пар хромосом с двойными хроматидами. Хромосомы расходятся к полюсам, и общее число хромосом в клетке не меняется, оставаясь равным 2n4c .
Телофаза первого деления
С этого момента клетка действует как как бы по инерции. Она продолжает функционировать по тому же алгоритму, что и при митозе. Поэтому, в первую очередь.фазе Хромосомы распаковываются, формируются ядра и ядерные мембраны, клетка делится пополам, и общее число в каждой из новых клеток также уменьшается вдвое и становится 1n2c. Получив это количество, клетка переходит ко второму делению.
Второе деление
Я хотел бы обратить ваше внимание на то, что процессы деления в двух образовавшихся клетках происходят параллельно. Мы, конечно, поговорим только об одном из них, но имейте в виду оба. Второе деление мейоза очень похоже на митоз (можно даже сказать, что оно повторяет его). Разница только в комплектациях и в профазе 1 между хромосомами происходит обмен генетической информацией.
Профаза второго деления
Хромосомы вращаются по спирали, а клеточное ядро и ядерная оболочка растворяются. Так как Хромосомы больше не удерживаются на месте, а хаотично распределяются по клетке. Центриоли клеточного центра расходятся к полюсам и начинают формировать нити расщепления веретена. Набор выглядит следующим образом же, как в телофазе 1 – n2c .
Метафаза второго деления
хромосомы выровнены по экватору, потому что они потеряли свои гомологичные пары во время первого деления и теперь выровнены по экватору — как во время митоза. Нити веретена расщепления прикрепляются к центромерам хромосом с каждого полюса, так что каждая хромосома удерживается с обеих сторон веретеном расщепления. Проявления, происходящие в эту фазу, не приводят к изменению хромосомного набора, n2c остается.
Анафаза второго деления
Нити веретена расщепления укорачиваются и расщепляют двойные хромосомы на две сестринские хромосомы, каждая из которых несет молекулу ДНК. Затем эти хромосомы разделяются на полюсах. Таким образом, из каждой хромосомы образуются две новые хромосомы; количество ДНК при этом не меняется. Просто раньше на каждой хромосоме было две молекулы ДНК, а теперь только одна. Определение 2n2c .
Телофаза второго деления
Хорошо, что в телофазах события всегда одни и те же: Сегрегация хромосом, зарождение и деление клетки на две дочерние клетки. Однако мы помним, что во второе деление вступили две клетки, каждая из которых разделилась еще на две клетки. Таким образом, мейоз приводит к появлению четырех гаплоидных клеток с набором nc, которые генетически отличаются друг от друга и от родительской клетки, вступившей в деление.
Зачем нужен мейоз?
Теперь, когда мы помним как Теперь, когда мы знаем, как происходит процесс мейоза, пришло время ответить на другой вопрос. Почему это происходит? Важно понять это, чтобы лучше понять, как происходит эякуляция в Соединенных Штатах.
- В результате мейоза образуются половые клетки, а, следовательно, основное значение мейоза – это половое размножение.
- Мейоз – редукционное деление, при этом клетки уменьшают свой набор хромосом вдвое. Благодаря редукции поддерживается постоянство числа хромосом в поколениях. Только представьте, если бы этот процесс проходил иначе или не проходил вовсе, набор хромосом из поколения в поколение увеличивался бы вдвое. Например, у человека при оплодотворении сперматозоид, имеющий 46 хромосом, сливался бы с яйцеклеткой с таким же набором. Зародыш получил бы 92 хромосомы, а это только первое поколение!
- В профазе Первое деление мейоза происходит кроссинговер – обмен участками гомологичных хромосом, после этого каждая из хромосом несет уникальную генетическую информацию. Это приводит к увеличению генетического разнообразия и комбинативной изменчивости.
Связи между хромосомами могут выглядеть по-разному, но они должны быть. Если в клетке остаются хромосомы, которые не соединены между собой, она начинает разрываться и умирать. Клетка — с заботой о будущих поколениях!
Сцепленное наследование признаков. Хромосомная теория наследственности
В этом видеоуроке вы узнаете, что каждая хромосома в каждом типе организмов содержит большое количество генов и что гены на одной хромосоме образуют группу сцепления. Вы узнаете, что гены в группе сцепления не подчиняются третьему закону Менделя о независимом наследовании. Они узнают, что сила связи между генами зависит от расстояния между ними. Вы узнаете о хромосомной теории наследования. Ключевые термины, используемые в курсе: меченые гены, гетерозиготы, скрещенные гаметы, рекомбинантные гаметы, карта хромосом, хромосомная теория наследования.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам из комплекта, вам необходимо добавить его в свой личный кабинет, купив его в каталоге.
Конспект урока «Сцепленное наследование признаков. Хромосомная теория наследственности»
После того как Грегор Мендель открыл унитарные законы наследственности.
В начале 20-го века исследователи-генетики начали проводить многочисленные эксперименты по скрещиванию различных особей. Было обнаружено, что закономерности, установленные Менделем, не всегда имеют место.
Мендель скрестил бигетерозиготные организмы, различающиеся по двум признакам. Признаки, которые изучал Мендель, находились на разных гомологичных хромосомах.
Напомним, что третий закон Менделя формулируется следующим образом: каждая пара аллельных генов (и альтернативные признаки, которые они контролируют) наследуются независимо.
Что вы имеете в виду под «независимо друг от друга»?
Когда организмы первого поколения скрещиваются при мейозе, образуется 4 типа гамет.
Где гены сочетаются в различных комбинациях. Эти комбинации возникли потому, что гены находились на разных хромосомах.
Однако в 1906 году Уильям Бэтсон и Реджинальд Паннетт, скрещивая растения гороха и анализируя наследование различных признаков формы пыльцы и цвета цветка, обнаружили, что эти признаки не передаются потомству независимо в соотношении 3:1; гибриды всегда повторяют признаки родительских форм.
Было показано, что не все признаки характеризуются независимым распределением в потомстве и свободным комбинированием.
Действительно, ген формы пыльцы и ген цвета цветка расположены на одной и той же хромосоме.
Количество признаков в организме намного больше, чем количество хромосом, на которых эти признаки расположены. Поэтому каждая хромосома несет не только один ген, но и целую группу генов, которые отвечают за развитие различных признаков.
Изучением наследования признаков, гены которых расположены на одной хромосоме, занимался Томас Морган.
Он предложил закон о наследовании по браку (Закон Моргана)Гены, расположенные на одной и той же хромосоме, попадают в одну и ту же гамету во время мейоза, то есть наследуются последовательно.
Что такое связь? То есть, между генами на одной хромосоме существуют силы связывания, то есть силы взаимодействия. И чем ближе эти гены находятся друг к другу, тем сильнее взаимодействие.
В то время как Мендель проводил свои эксперименты на горохе, главным объектом изучения Моргана была плодовая мушка дрозофила. и который имел диплоидный набор из восьми хромосом.
Их небольшой размер, короткий жизненный цикл и простота культивирования позволили использовать многие виды дрозофил как в генетических исследованиях.
Самцов и самок легко отличить внешне — у самца брюшко меньше и темнее.
Плод дрозофилы является наиболее важным видом для научных исследований. Самая важная характеристика как модельного субъекта является его небольшое количество хромосом. Дрозофила довольно легко размножается в пробирках при температуре 25 °C каждые четырнадцать дней и производит многочисленное потомство.
