Sa araling ito makakakuha tayo ng ideya ng dibisyon ng mga sex cell - meiosis. Tingnan natin kung paano nahahati ang mga sex cell. Unawain natin kung ano ang haploid at diploid cell. Pag-aralan natin ang mga proseso ng meiosis nang detalyado.

Parehong mi-to-zu at mei-o-zu ay nauuna sa inter-phase, kung saan nangyayari ang re-pli-ka-tion (double -nie) DNA mo-le-ku-ly. Bago simulan ang de-le-tion, bawat chro-mo-so-ma so-sto-it mula ate chro-ma-tids, nakatali presyo-tro-me-roy. Nakukuha namin ang isang set ng chromosome na katumbas ng 2n, at isang set ng DNA na katumbas ng 4c.

Ang Meiosis ay may dalawang kasunod na yugto: meiosis I at meiosis II. Ang inter-phase sa pagitan ng hundred-di-me na ito ay umiiral lamang sa mga selula ng hayop, habang ang DNA re-plication ay hindi nangyayari -ho-dit. Ang resulta ay hindi 2, ngunit 4 na mga cell.

Pro-fa-za I

Unang yugto ng mei-o-za - pro-fa-za ko. Ito ay makabuluhang mas mahaba kaysa sa mi-to-ze. Sa mga mammal, ang yugtong ito ay maaaring tumagal ng hanggang dalawang linggo.

Chro-mo-so-tayo ay natutulog at nagpapakapal (Fig. 2).

kanin. 2. Prophase I ()

Paired chro-mo-so-we come together, ibig sabihin, may con-juga-tion na nagaganap, a-ra-zu-et-sya bi-va-lent. Sa oras na ito, mayroong pagpapalitan ng mga gene sa pagitan ng chro-mo-so-ma-mi - cross-sin-go-ver(Larawan 3).

kanin. 3. Crossover()

Bilang resulta ng cross-syn-go-ve-ra, maaaring lumitaw ang mga bagong kumbinasyon ng mga gene. Ang nuclear shell ay na-unraveled, ang tatlong-o-li-cents ay ipinamahagi sa mga cell mismo, on-chi-na-et para sa -mi-ro-va-t-sya-re-te-but-de-le- niya.

Me-ta-fa-za ako

Go-mo-lo-gic chro-mo-so-kami ay magkapares, ngunit kayo-nasa-the-ek-va-to-ra cells. Ang mga thread ng ver-re-te-na de-le-niya ay nakakabit sa cent-tro-me-rams ng homo-logical chro-mo-somes (Fig. 4).

kanin. 4. Metaphase I ()

Ana-fa-za I

Ang dissimilarity ng homologous chromosomes sa lahat ng mga cell ay nangyayari (Larawan 5).

kanin. 5. Anaphase I ()

Dito, mayroong iba't ibang me-o-za mula sa mi-to-za, kung saan, hanggang sa po-lu-sams, ang mga selyula ay ikinakalat ang kapatid na chro- -ma-ti-dy. Samakatuwid, sa isa sa mga polar cell, lumilitaw ang isa sa mga homologous chro-mo-somes, pagbabawas ng chro-mo-som-no-go na-bo-ra. Ang chromosome set ay katumbas ng n, at ang halaga ng DNA ay 2c. Dahil ang bawat chro-mo-so-ma ay binubuo pa rin ng dalawang chro-ma-tides.

Te-lo-fa-za I

Sa yugtong ito, ang pagbuo ng dalawang anak na itim na selula ay nangyayari, kung minsan ay walang qi-to-ki-ne-za at sa bawat cell dalawang ha-p ay nabuo -loid nuclei (Fig. 6).

kanin. 6. Telophase I ()

Pagkatapos ng pagtatapos ng me-o-o-I, susunod ang isang maikling inter-phase, kung saan walang muling paglalaro na magaganap. tions ng chro-mo-somes, pagkatapos ay lilipat ang cell sa pangalawang mei-o-ti-che-de -le-niy.

Pro-fa-za II

Ang pagkasira ng nuclear shell at ang pagbuo ng mundo ay isinasagawa.

Me-ta-pha-za II

Ang Chro-mo-so-kami ay naka-attach sa mga thread ng ve-re-te-na de-le-niya at you-str-and-va-ut-sya kasama ang e-va-to-ru cells (Fig . 7).

kanin. 7. Metaphase II ()

Ana-pha-za II

Tulad ng mi-to-ze, mayroong pagkakaiba-iba ng sister chro-ma-tides sa parehong mga cell (Larawan 8).

kanin. 8. Anaphase II ()

Para sa bawat lyu-se for-mi-ru-et-xia mayroong isang ga-p-lo-id set ng chro-mo-somes, bawat chro-mo-so-ma ay binubuo ng isang chro-ma-ti- dy.

Te-lo-fa-za II

Ang pagbuo ng ha-p-lo-id nuclei ay isinasagawa, ang poison-fish at ang nuclear shell ay nabubuo (Fig. 9).

kanin. 9. Telophase II ()

Bilang resulta, 4 na ha-p-lo-id na mga cell ang nabuo mula sa isang di-ploid cell. Ang Cross-syn-go-ve-r ay nagbibigay ng genetic diversity ng gametes (Fig. 10).

Bilang isang resulta ng kumbinasyon ng mga gametes ng magulang, ang mga natatanging com-bi-nation ng mga gene ay nabuo, na kung saan ay naglalagay ng or-ga-low-mu na umangkop sa mga kondisyon sa kapaligiran, ito ay napakahalaga para sa proseso ng ebolusyon-lu-tions.

Takdang aralin

1. Ano ang meiosis?
2. Ano ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng meiosis at mitosis?
3. Bakit hindi nangyayari ang akumulasyon ng mga kromosom ng magulang sa mga selula?

Bibliograpiya

1. Kamensky A.A. at iba pa.Biology. Panimula sa pangkalahatang biology at ekolohiya. Teksbuk para sa ika-9 na baitang. - M.: Bustard, 2002. - 304 p.
2. Vakhrushev A.A., Bursky O.V., Rautian A.S. at iba pa.Biology. Ika-9 na grado. (Order in living nature) - M.: 2012. - 352 p.
3. Teremov A.V., Petrosova R.A., Nikishov A.I. Biology. Pangkalahatang mga pattern ng buhay. Ika-9 na grado. - M.: 2013. - 278 p.
4. Ponomareva I.N., Kornilova O.A., Chernova N.M. Biology. Ika-9 na grado. - 5th ed., rev. - M.: 2013. - 240 p.
5. Mamontov S.G., Zakharov V.B. Biology. Pangkalahatang mga pattern. Ika-9 na grado. - M.: 2011. - 278 p.
6. Sukhorukova L.N., Kuchmenko V.S. Biology. Mga buhay na sistema at ecosystem. Ika-9 na baitang - M.: 2010. - 144 p.

1. Pobiology.rf ().
2. botan.cc().
3. bioaa.info().

20. Pagbubuo ng mga selulang mikrobyo. Meiosis

Tandaan!

Saan sa katawan ng tao nabubuo ang mga germ cell?

Anong hanay ng mga chromosome ang nilalaman ng mga gametes? Bakit?

Upang maisagawa ang sekswal na pagpaparami, kailangan ang mga espesyal na selula - gametes naglalaman ng isang solong (haploid) na hanay ng mga chromosome. Kapag pinagsama sila (pagpapataba), nabuo ang isang diploid set, kung saan ang bawat chromosome ay may isang pares - isang homologous chromosome. Sa bawat pares ng homologous chromosome, isang chromosome ang natatanggap mula sa ama at ang pangalawa mula sa ina.

Sa mga hayop, ang proseso ng pagbuo ng mga selula ng mikrobyo ay gametogenesis– nangyayari sa mga espesyal na organo – ang gonads (gonads). Sa karamihan ng mga hayop, ang mga male gametes (spermatozoa) ay nabuo sa mga testes, ang mga babaeng gametes (mga itlog) sa mga ovary. Ang pag-unlad ng mga itlog ay tinatawag oogenesis o oogenesis, at spermatozoa - spermatogenesis.

Ang istraktura ng mga cell ng mikrobyo.

Mga ovule- Ang mga ito ay medyo malaki, nakatigil, bilog na hugis na mga cell. Sa ilang isda, reptilya at ibon, naglalaman ang mga ito ng malaking supply ng nutrients sa anyo ng yolk at may sukat mula 10 mm hanggang 15 cm. Ang mga itlog ng mammals, kabilang ang mga tao, ay mas maliit (0.1–0.3 mm) at ang yolk ay halos hindi naglalaman.

tamud – maliliit na motile cell, sa mga tao ang kanilang haba ay halos 60 microns lamang. Sa iba't ibang mga organismo sila ay naiiba sa hugis at sukat, ngunit, bilang isang panuntunan, ang lahat ng tamud ay may ulo, leeg at buntot, na tinitiyak ang kanilang kadaliang kumilos. Sa ulo ng tamud mayroong isang nucleus na naglalaman ng mga chromosome, at isang acrosome - isang espesyal na vesicle na may mga enzyme na kinakailangan para sa pagtunaw ng egg shell. Ang mitochondria ay puro sa leeg, na nagbibigay ng enerhiya sa gumagalaw na tamud (Larawan 63).

kanin. 63. Mammalian sperm: A – electronic photograph; B - diagram ng istraktura

Ang Spermatozoa ay unang inilarawan ng Dutch naturalist na si A. Leeuwenhoek noong 1677. Siya rin ang lumikha ng terminong spermatozoon (mula sa Greek. tamud– buto at zoon– buhay na nilalang), ibig sabihin, buhay na binhi. Ang mammalian egg ay natuklasan noong 1827 ng Russian scientist na si K. M. Baer.

Pagbuo ng mga selula ng mikrobyo. Ang pag-unlad ng mga selula ng mikrobyo ay nahahati sa ilang mga yugto: pagpaparami, paglago, pagkahinog, at sa proseso ng spermatogenesis, ang yugto ng pagbuo ay nakikilala din (Larawan 64).

kanin. 64. Gametogenesis sa mga tao

kanin. 65. Mga yugto ng meiosis

Yugto ng pagpaparami. Sa yugtong ito, ang mga selula na bumubuo sa mga dingding ng mga gonad ay aktibong nahahati sa pamamagitan ng mitosis, na bumubuo ng mga immature na selula ng mikrobyo. Ang yugtong ito sa mga lalaki ay nagsisimula sa simula ng pagdadalaga at nagpapatuloy halos sa buong buhay. Sa mga kababaihan, ang pagbuo ng mga pangunahing selula ng mikrobyo ay nakumpleto sa panahon ng embryonic, ibig sabihin, ang kabuuang bilang ng mga itlog na magiging mature ng isang babae sa panahon ng kanyang reproductive period ay tinutukoy na sa maagang yugto ng pag-unlad ng babaeng katawan. Sa yugto ng pagpaparami, ang mga primordial germ cells, tulad ng lahat ng iba pang mga cell ng katawan, ay diploid.

Yugto ng paglaki. Sa yugto ng paglago, na kung saan ay mas mahusay na ipinahayag sa oogenesis, mayroong isang pagtaas sa cytoplasm ng mga cell, akumulasyon ng mga kinakailangang sangkap at reduplication ng DNA (pagdodoble ng mga chromosome).

Yugto ng pagkahinog. Ang ikatlong yugto ay meiosis. Meiosis- ito ay isang espesyal na paraan ng paghahati ng cell, na humahantong sa isang pagbawas sa bilang ng mga chromosome ng kalahati at sa paglipat ng cell mula sa isang diploid na estado sa isang haploid.

Ang hinaharap na mga gamete sa yugto ng pagkahinog ay nahahati nang dalawang beses. Ang mga cell na nagsisimula ng meiosis ay naglalaman ng isang diploid na hanay ng mga nadoble na chromosome. Sa panahon ng dalawang meiotic division, ang isang diploid cell ay gumagawa ng apat na haploid cells.

Binubuo ang Meiosis ng dalawang magkakasunod na dibisyon, na sinusundan ng isang solong pagdoble ng DNA, na isinasagawa sa yugto ng paglago. Sa bawat dibisyon ng meiosis, mayroong apat na yugto, na katangian din ng mitosis (prophase, metaphase, anaphase, telophase), ngunit naiiba sila sa ilang mga tampok (Fig. 65).

Prophase ng unang meiotic division ( prophase I) ay makabuluhang mas mahaba kaysa sa prophase ng mitosis. Sa oras na ito, ang mga dobleng chromosome, na ang bawat isa ay binubuo na ng dalawang kapatid na chromatids, spiral at nakakakuha ng mga compact na laki. Pagkatapos ang mga homologous chromosome ay nakaayos parallel sa isa't isa, na bumubuo ng tinatawag na bivalents o tetrads, na binubuo ng dalawang chromosome (apat na chromatids). Ang isang palitan ng kaukulang mga homologous na rehiyon (pagtawid) ay maaaring mangyari sa pagitan ng mga homologous na chromosome, na hahantong sa recombination ng namamana na impormasyon at pagbuo ng mga bagong kumbinasyon ng paternal at maternal genes sa mga chromosome ng hinaharap na gametes (Fig. 66).

Sa pagtatapos ng prophase I, ang nuclear envelope ay nawasak.

SA metaphase I Ang mga homologous chromosome ay matatagpuan sa mga pares sa anyo ng mga bivalents, o tetrads, na matatagpuan sa equatorial plane ng cell, at ang mga spindle thread ay nakakabit sa kanilang mga centromeres.

SA anaphase I homologous chromosome mula sa bivalent (tetrad) diverge sa mga pole. Dahil dito, isa lamang sa bawat pares ng homologous chromosome ang napupunta sa bawat isa sa dalawang nagreresultang mga cell - ang bilang ng mga chromosome ay nahahati, at ang chromosome set ay nagiging haploid. Gayunpaman, ang bawat chromosome ay binubuo pa rin ng dalawang kapatid na chromatids.

kanin. 66. Pagtawid ng mga kromosom at pagpapalitan ng mga homologous na rehiyon

SA telophase I Ang mga cell ay nabuo na mayroong isang haploid set ng mga chromosome at doble ang dami ng DNA.

Pagkatapos ng maikling panahon, ang mga cell ay magsisimula sa pangalawang meiotic division, na nagpapatuloy bilang isang tipikal na mitosis, ngunit naiiba sa na ang mga cell na kalahok dito ay haploid.

SA prophase II ang nuclear membrane ay nawasak. SA metaphase II chromosome line up sa equatorial plane ng cell, spindle threads kumokonekta sa centromere ng chromosomes. SA anaphase II Ang mga centromeres na nagkokonekta sa mga kapatid na chromatids ay nahahati, ang mga chromatids ay nagiging mga independiyenteng anak na chromosome at lumipat sa iba't ibang mga poste ng cell. Telofase II nakumpleto ang ikalawang dibisyon ng meiosis.

Bilang resulta ng meiosis, mula sa isang orihinal na diploid cell na naglalaman ng mga dobleng molekula ng DNA, apat na mga haploid cell ang nabuo, na ang bawat chromosome ay binubuo ng isang molekula ng DNA.

Sa panahon ng spermatogenesis sa yugto ng pagkahinog, bilang isang resulta ng meiosis, apat na magkaparehong mga selula ang nabuo - mga precursor ng tamud, na sa yugto ng pagbuo ay nakakakuha ng katangian na hitsura ng isang mature na tamud at nagiging motile.

Ang mga dibisyon ng Meiotic sa oogenesis ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang bilang ng mga tampok. Nagtatapos ang prophase I sa panahon ng embryonic, ibig sabihin, sa oras na ipinanganak ang isang batang babae, ang kanyang katawan ay mayroon nang isang buong hanay ng mga hinaharap na itlog. Ang natitirang mga kaganapan ng meiosis ay nagpapatuloy lamang pagkatapos na ang babae ay umabot sa pagdadalaga. Bawat buwan, sa isa sa mga obaryo ng babae, ang isa sa mga selulang huminto sa paghahati ay patuloy na nabubuo. Bilang resulta ng unang dibisyon ng meiosis, nabuo ang isang malaking cell - ang pasimula ng itlog at isang maliit, tinatawag na polar body, na pumapasok sa pangalawang dibisyon ng meiosis. Sa yugto ng metaphase II, ang precursor ng itlog ay nag-ovulate, iyon ay, iniiwan ang obaryo sa lukab ng tiyan, mula sa kung saan ito pumapasok sa oviduct. Kung nangyari ang pagpapabunga, ang pangalawang meiotic division ay nakumpleto - isang mature na itlog at isang pangalawang polar body ay nabuo. Kung ang pagsasanib sa tamud ay hindi mangyayari, ang selula na hindi pa nakumpleto ang paghahati ay mamamatay at ilalabas mula sa katawan.

Ang mga polar body ay nagsisilbing alisin ang labis na genetic material at muling ipamahagi ang mga sustansya pabor sa itlog. Ilang oras pagkatapos ng dibisyon ay namamatay sila.

Ang kahulugan ng gametogenesis. Bilang resulta ng gametogenesis, nabuo ang mga cell ng mikrobyo na naglalaman ng isang haploid na hanay ng mga chromosome, na nagpapahintulot sa bilang ng mga chromosome na katangian ng species na maibalik sa panahon ng pagpapabunga. Sa kawalan ng meiosis, ang gamete fusion ay magreresulta sa pagdodoble ng bilang ng mga chromosome sa bawat sunud-sunod na henerasyon na nagreresulta mula sa sekswal na pagpaparami. Hindi ito nangyayari dahil sa pagkakaroon ng isang espesyal na proseso - meiosis, kung saan ang diploid na bilang ng mga chromosome ( 2n) ay nabawasan sa haploid (1 n). Kaya, ang biological na papel ng meiosis ay upang mapanatili ang isang pare-parehong bilang ng mga chromosome sa paglipas ng mga henerasyon ng isang species.

Suriin ang mga tanong at takdang-aralin

1. Paghambingin ang istruktura ng mga reproductive cell ng lalaki at babae. Ano ang kanilang pagkakatulad at pagkakaiba?

2. Ano ang tumutukoy sa laki ng mga itlog? Ipaliwanag kung bakit kabilang sa pinakamaliit ang mga mammalian egg.

3. Anong mga panahon ang nakikilala sa proseso ng pag-unlad ng mga selula ng mikrobyo?

4. Ipaliwanag kung paano nangyayari ang panahon ng pagkahinog (meiosis) sa panahon ng spermatogenesis; oogenesis.

5. Ilista ang mga pagkakaiba sa pagitan ng meiosis at mitosis.

6. Ano ang biological na kahulugan at kahalagahan ng meiosis?

Mag-isip ka! Gawin mo!

1. Ang organismo ay nabuo mula sa isang unfertilized na itlog. Ang mga namamana na katangian ba nito ay eksaktong kopya ng mga katangian ng organismo ng ina?

2. Ipaliwanag kung bakit may dalawang termino para sa mga male reproductive cell: sperm (halimbawa, sa angiosperms) at sperm.

Magtrabaho sa computer

Sumangguni sa elektronikong aplikasyon. Pag-aralan ang materyal at kumpletuhin ang mga takdang-aralin.

Ulitin at tandaan!

Tao

Sex cell. Ang pagbuo ng tamud sa mga lalaki ay nagsisimula sa pagdadalaga. Ang tagal ng lahat ng apat na yugto ng spermatogenesis ay mga 80 araw. Sa buong buhay, ang katawan ng isang lalaki ay gumagawa ng isang malaking bilang ng tamud - hanggang sa 10 10 .

Sa kabila ng katotohanan na maraming mga itlog ang inilalagay sa isang babaeng embryo, iilan lamang sa kanila ang mature. Sa panahon ng reproductive, iyon ay, kapag ang isang babae ay may kakayahang manganak, humigit-kumulang 400 na itlog ang sa wakas ay nabuo.

Ang pagbuo ng mga selula ng mikrobyo (ovogenesis at spermatogenesis) ay tumutukoy sa kalusugan ng susunod na henerasyon. Ang paninigarilyo, pag-inom ng mga inuming nakalalasing, at mga narcotic na gamot ay maaaring magkaroon ng hindi maibabalik na epekto sa pagbuo ng mga selula ng mikrobyo, na magdadala sa kawalan ng katabaan o kapanganakan ng isang bata na may namamana o congenital disorder.

Sex cell (gametes) bubuo sa mga genital (generative) na organo at gumaganap ng isang mahalagang papel: tinitiyak nila ang paghahatid ng namamana na impormasyon mula sa mga magulang hanggang sa mga inapo. Sa panahon ng sekswal na pagpaparami, bilang isang resulta ng pagpapabunga, ang pagsasanib ng dalawang selula ng mikrobyo (lalaki at babae) ay nangyayari at ang pagbuo ng isang cell - isang zygote, ang kasunod na dibisyon na humahantong sa pagbuo ng isang organismo ng anak na babae.

Karaniwan, ang cell nucleus ay naglalaman ng dalawang set ng chromosomes - isa mula sa isa at ang isa pang magulang - 2n (ang Latin na letrang "n" ay tumutukoy sa isang solong set ng mga chromosome). Ang nasabing cell ay tinatawag diploid (mula sa Greek diploos- "doble" at eidos- "tingnan"). Maaaring ipagpalagay na kapag ang dalawang nuclei ay nagsanib, ang bagong nabuong selula (zygote) ay hindi na maglalaman ng dalawa, ngunit apat na hanay ng mga kromosom, na magdodoble muli sa bawat kasunod na paglitaw ng mga zygote. Isipin kung gaano karaming mga chromosome ang maiipon sa isang cell! Ngunit hindi ito nangyayari sa buhay na kalikasan: ang bilang ng mga chromosome sa bawat species ay nananatiling pare-pareho sa panahon ng sekswal na pagpaparami. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga sex cell ay nabuo sa pamamagitan ng espesyal na dibisyon. Dahil dito, hindi dalawa (2n), ngunit isang pares lamang ng chromosome (1n) ang pumapasok sa nucleus ng bawat germ cell, ibig sabihin, kalahati ng kung ano ang nasa cell bago ang paghahati nito. Ang mga cell na may isang set ng chromosome, ibig sabihin, naglalaman lamang ng kalahati ng bawat pares ng chromosome, ay tinatawag haploid (mula sa Greek haploos- "simple", "single" at eidos- "tingnan").

Ang proseso ng paghahati ng mga selula ng mikrobyo, bilang isang resulta kung saan mayroong kalahati ng maraming mga kromosom sa nucleus, ay tinatawag na meiosis (Griyego meiosis- "bumaba"). Ang paghahati ng bilang ng mga chromosome sa nucleus (ang tinatawag na pagbabawas) ay nangyayari sa panahon ng pagbuo ng parehong lalaki at babaeng germ cell. Sa panahon ng pagpapabunga, ang isang dobleng hanay ng mga kromosom (2n) ay muling nalikha sa nucleus ng zygote sa pamamagitan ng pagsasanib ng mga selulang mikrobyo.

Ang Meiosis ay may malaking kahalagahan sa buhay na mundo. Sa panahon ng proseso ng meiosis (kumpara sa mitosis), ang mga cell ng anak na babae ay nabuo na naglalaman ng kalahati ng maraming mga chromosome bilang mga cell ng magulang, ngunit salamat sa pakikipag-ugnayan ng mga chromosome ng ama at ina, palagi silang may bago, natatanging kumbinasyon ng mga chromosome. Ang mga kumbinasyong ito sa mga supling ay ipinahayag sa mga bagong kumbinasyon ng mga katangian. Ang paglitaw ng maraming kumbinasyon ng mga chromosome ay nagpapataas ng kakayahan ng isang species na bumuo ng mga adaptasyon sa pagbabago ng mga kondisyon sa kapaligiran, na napakahalaga para sa ebolusyon.

Sa tulong ng meiosis, ang mga cell ng mikrobyo ay nabuo na may mas maliit na hanay ng mga chromosome at may qualitatively different genetic properties kaysa sa mga parent cell.

Ang Meiosis, o reduction division, ay isang kumbinasyon ng dalawang natatanging yugto ng cell division na sumusunod sa bawat isa nang walang pagkaantala. Tinawag sila meiosis I (unang dibisyon) at meiosis II (ikalawang dibisyon). Ang bawat yugto ay may ilang mga yugto. Ang mga pangalan ng mga yugto ay kapareho ng mga yugto ng mitosis. Ang mga interphase ay sinusunod bago ang mga dibisyon. Ngunit ang pagdoble ng DNA sa meiosis ay nangyayari lamang bago ang unang dibisyon.

Sa unang interphase (nauna sa unang meiotic division), isang pagtaas sa laki ng cell, pagdodoble ng mga organelles at Pagdodoble ng DNA sa mga chromosome.

Unang dibisyon (meiosis I) nagsisimula prophase I, kung saan ang mga duplicated na chromosome (na may dalawang chromatids) ay malinaw na nakikita sa ilalim ng isang light microscope. Sa yugtong ito pareho ( homologo) chromosome, ngunit nagmula sa nuclei ng paternal at maternal gametes, ay lumalapit sa isa't isa at "magkadikit" sa kanilang buong haba sa mga pares. Ang mga centromeres (constrictions) ng mga homologous chromosome ay matatagpuan sa malapit at kumikilos bilang isang yunit, na pinagsasama-sama ang apat na chromatids. Ang ganitong magkakaugnay na homologous double chromosome ay tinatawag magasawa o bivalent(mula sa lat. bi- "doble" at valens- "malakas").

Ang mga homologous chromosome na bumubuo sa bivalent ay malapit na konektado sa isa't isa sa ilang mga punto. Sa kasong ito, maaaring mangyari ang isang palitan ng mga seksyon ng DNA strands, bilang isang resulta kung saan ang mga bagong kumbinasyon ng mga gene ay nabuo sa mga chromosome. Ang prosesong ito ay tinatawag tumatawid (Ingles) pagtawid- "krus"). Ang pagtawid ay maaaring humantong sa recombination ng malaki o maliit na mga seksyon ng homologous chromosome na may ilang mga gene o bahagi ng isang gene sa mga molekula ng DNA.

Dahil sa pagtawid, ang mga selula ng mikrobyo ay naglalaman ng mga chromosome na may iba't ibang namamanang katangian kumpara sa mga chromosome ng mga parent gametes.

Ang phenomenon ng crossing over ay may pangunahing biological significance, dahil pinapataas nito ang genetic diversity sa mga supling.

Ang pagiging kumplikado ng mga prosesong nagaganap sa prophase I (sa mga chromosome, nucleus) ay tumutukoy sa pinakamahabang tagal ng yugtong ito ng meiosis.

Tandaan!

Saan sa katawan ng tao nabubuo ang mga germ cell?

Mga itlog - ang mga babaeng reproductive gametes ay nabuo sa mga ovary, nakapares na mga organo. Spermatozoa - ang mga reproductive cell ng lalaki ay nabuo sa testes at magkapares na organ.

Anong hanay ng mga chromosome ang nilalaman ng mga gametes? Bakit?

Ang haploid set ay kalahating hanay ng mga chromosome, single (odd number), ang naturang set ay nakapaloob sa germ cells (gametes) at itinalagang n. Halimbawa, ang haploid set ng human chromosomes ay n=23. Dahil kapag ang dalawang germ cell ay na-fertilize, ang buong diploid set ng organismo - ang zygote - ay naibalik.

Suriin ang mga tanong at takdang-aralin

1. Paghambingin ang istruktura ng mga reproductive cell ng lalaki at babae. Ano ang kanilang pagkakatulad at pagkakaiba?

Ang mga ovule ay medyo malaki, nakatigil, bilugan na mga selula. Sa ilang isda, reptilya at ibon, naglalaman ang mga ito ng malaking supply ng nutrients sa anyo ng yolk at may sukat mula 10 mm hanggang 15 cm. Ang mga itlog ng mammals, kabilang ang mga tao, ay mas maliit (0.1-0.3 mm) at ang yolk ay halos hindi naglalaman. Ang Spermatozoa ay maliit, motile na mga selula; sa mga tao, ang kanilang haba ay halos 60 microns lamang. Sa iba't ibang mga organismo sila ay naiiba sa hugis at sukat, ngunit, bilang isang panuntunan, ang lahat ng tamud ay may ulo, leeg at buntot, na tinitiyak ang kanilang kadaliang kumilos. Sa ulo ng tamud mayroong isang nucleus na naglalaman ng mga chromosome, at isang acrosome - isang espesyal na vesicle na may mga enzyme na kinakailangan para sa pagtunaw ng egg shell. Ang mitochondria ay puro sa leeg, na nagbibigay ng enerhiya sa gumagalaw na tamud; ang kanilang haba ay halos 60 microns lamang.

Ang itlog ay may:

Malaking sukat

Bilog

Ang pagkakaroon ng isang malaking halaga ng yolk (nutrients para sa hinaharap na embryo)

Ang pagkakaroon ng mga lamad ng itlog

Ang tamud ay mayroong:

Maliit na sukat

Iba't ibang anyo sa iba't ibang mammal

Organ of locomotion (flagella mula 1 hanggang ilang)

Malaking bilang ng mitochondria

Kawalan ng ribosomes at ER, binagong Golgi apparatus.

2. Ano ang tumutukoy sa laki ng mga itlog? Ipaliwanag kung bakit kabilang sa pinakamaliit ang mga mammalian egg.

Mula sa supply ng nutrients. Sa mga mammal, ang pag-unlad ay nangyayari sa sinapupunan; ang laki nito ay hindi maaaring malaki, dahil ang embryo ay bubuo sa matris; ang matris mismo ay natagos ng mga daluyan ng dugo, na nagsisilbi ring mapagkukunan ng mga sustansya at oxygen.

3. Anong mga panahon ang nakikilala sa proseso ng pag-unlad ng mga selula ng mikrobyo?

Stage 1 - pagpaparami ng mga pangunahing selula ng mikrobyo

Stage 2 - paglaki ng mga cell ng mikrobyo

Stage 3 - pagkahinog ng mga cell ng mikrobyo

Stage 4 - pagbuo ng mga cell ng mikrobyo (para lamang sa spermatogenesis); sa oogenesis, sa stage 4, ang polar body ay namamatay o ang pagbuo ng mga lamad ng itlog ay nangyayari.

4. Sabihin sa amin kung paano nangyayari ang panahon ng pagkahinog (meiosis) sa panahon ng spermatogenesis; oogenesis.

Ang ikatlong yugto ay meiosis. Ang Meiosis ay isang espesyal na paraan ng paghahati ng cell, na humahantong sa isang paghahati ng bilang ng mga chromosome at ang paglipat ng cell mula sa isang diploid patungo sa isang haploid na estado. Ang hinaharap na mga gamete sa yugto ng pagkahinog ay nahahati nang dalawang beses. Ang mga cell na nagsisimula ng meiosis ay naglalaman ng isang diploid na hanay ng mga nadoble na chromosome.

Ang prophase ng unang meiotic division (prophase I) ay mas mahaba kaysa sa prophase ng mitosis. Sa oras na ito, ang mga dobleng chromosome, na ang bawat isa ay binubuo na ng dalawang kapatid na chromatids, spiral at nakakakuha ng mga compact na laki. Pagkatapos ang mga homologous chromosome ay nakaayos parallel sa isa't isa, na bumubuo ng tinatawag na bivalents o tetrads, na binubuo ng dalawang chromosome (apat na chromatids). Ang isang palitan ng kaukulang mga homologous na rehiyon (pagtawid) ay maaaring mangyari sa pagitan ng mga homologous chromosome, na hahantong sa recombination ng namamana na impormasyon at pagbuo ng mga bagong kumbinasyon ng paternal at maternal genes sa mga chromosome ng hinaharap na gametes. Sa pagtatapos ng prophase I, ang nuclear envelope ay nawasak.

Sa metaphase I, ang mga homologous chromosome ay nakaayos sa mga pares sa anyo ng mga bivalents, o tetrads, sa equatorial plane ng cell, at ang mga spindle thread ay nakakabit sa kanilang centromeres.

Sa anaphase I, ang mga homologous chromosome mula sa bivalent (tetrad) ay gumagalaw patungo sa mga pole. Dahil dito, isa lamang sa bawat pares ng homologous chromosome ang napupunta sa bawat isa sa dalawang nagreresultang mga cell - ang bilang ng mga chromosome ay nahahati, at ang chromosome set ay nagiging haploid. Gayunpaman, ang bawat chromosome ay binubuo pa rin ng dalawang kapatid na chromatids.

Sa telophase I, nabuo ang mga cell na mayroong haploid set ng mga chromosome at doble ang dami ng DNA. Pagkatapos ng maikling panahon, ang mga cell ay magsisimula sa pangalawang meiotic division, na nagpapatuloy bilang isang tipikal na mitosis, ngunit naiiba sa na ang mga cell na kalahok dito ay haploid.

Sa prophase II, ang nuclear envelope ay nawasak.

Sa metaphase II, ang mga chromosome ay nakahanay sa equatorial plane ng cell, at ang mga spindle thread ay kumokonekta sa mga sentromer ng mga chromosome.

Sa anaphase II, ang mga sentromer na nagkokonekta sa mga kapatid na chromatids ay nahahati, ang mga chromatids ay nagiging mga independiyenteng anak na chromosome at lumipat sa iba't ibang mga poste ng cell.

Kinukumpleto ng Telophase II ang pangalawang dibisyon ng meiosis.

Sa panahon ng spermatogenesis sa yugto ng pagkahinog, bilang isang resulta ng meiosis, apat na magkaparehong mga selula ang nabuo - mga precursor ng tamud, na sa yugto ng pagbuo ay nakakakuha ng katangian na hitsura ng isang mature na tamud at nagiging motile. Bawat buwan, sa isa sa mga obaryo ng babae, ang isa sa mga selulang huminto sa paghahati ay patuloy na nabubuo. Bilang resulta ng unang dibisyon ng meiosis, nabuo ang isang malaking cell - ang pasimula ng itlog at isang maliit, tinatawag na polar body, na pumapasok sa pangalawang dibisyon ng meiosis. Sa yugto ng metaphase II, ang precursor ng itlog ay nag-ovulate, iyon ay, iniiwan ang obaryo sa lukab ng tiyan, mula sa kung saan ito pumapasok sa oviduct. Kung ang pagsasanib sa tamud ay hindi mangyayari, ang selula na hindi pa nakumpleto ang paghahati ay mamamatay at ilalabas mula sa katawan. Ang mga polar body ay nagsisilbing alisin ang labis na genetic material at muling ipamahagi ang mga sustansya pabor sa itlog. Ilang oras pagkatapos ng dibisyon ay namamatay sila.

6. Ano ang biological na kahulugan at kahalagahan ng meiosis?

1) ay ang pangunahing yugto ng gametogenesis;

2) tinitiyak ang paglipat ng genetic na impormasyon mula sa organismo patungo sa organismo sa panahon ng sekswal na pagpaparami;

3) ang mga cell ng anak na babae ay hindi genetically identical sa ina at sa isa't isa.

At din, ang biological na kahalagahan ng meiosis ay nakasalalay sa katotohanan na ang isang pagbawas sa bilang ng mga chromosome ay kinakailangan sa panahon ng pagbuo ng mga cell ng mikrobyo, dahil sa panahon ng pagpapabunga ang nuclei ng mga gametes ay nagsasama. Kung ang pagbawas na ito ay hindi nangyari, pagkatapos ay sa zygote (at samakatuwid sa lahat ng mga selula ng organismo ng anak na babae) ay magkakaroon ng dalawang beses sa maraming mga kromosom. Gayunpaman, ito ay sumasalungat sa panuntunan ng isang pare-parehong bilang ng mga chromosome. Salamat sa meiosis, ang mga sex cell ay haploid, at sa pagpapabunga, ang diploid set ng mga chromosome ay naibalik sa zygote

Mag-isip ka! Tandaan!

1. Ang organismo ay nabuo mula sa isang hindi fertilized na itlog. Ang mga namamana na katangian ba nito ay eksaktong kopya ng mga katangian ng organismo ng ina?

Oo. Ang ganitong uri ng pagpaparami ay tinatawag na parthenogenesis. Parthenogenesis (Parthenogenesis - mula sa Greek parthenos - girl, virgin + genesis - generation) ay isang anyo ng sekswal na pagpaparami kung saan ang pagbuo ng isang organismo ay nangyayari mula sa isang babaeng reproductive cell (itlog) nang walang fertilization ng isang lalaki (sperm).

Ito ay sekswal, ngunit unisexual na pagpaparami, na lumitaw sa proseso ng ebolusyon ng mga organismo sa mga dioecious na anyo. Sa mga kaso kung saan ang mga parthenogenetic species ay kinakatawan lamang ng mga babae, ang isa sa mga pangunahing biological na bentahe ng parthenogenesis ay ang pagpapabilis ng rate ng pagpaparami ng mga species, dahil ang lahat ng mga indibidwal ng naturang species ay may kakayahang mag-iwan ng mga supling. Kung ang isang babae ay bubuo mula sa mga fertilized na itlog, at ang isang lalaki mula sa hindi na-fertilized na mga itlog, ang parthenogenesis ay nag-aambag sa regulasyon ng bilang at sex ratio (halimbawa, sa mga bubuyog, lalaki - drone - bumuo ng parthenogenetically, at mula sa fertilized na itlog - babae - reyna at manggagawa. mga bubuyog).

Parthenogenetically, alinman sa isang itlog na sumailalim sa meiosis at naglalaman ng isang haploid set ng mga chromosome (n) (generative, haploid, o meiotic parthenogenetic) ay maaaring bumuo, o isang itlog mula sa isa sa mga premeiotic na yugto ng oogenesis na may preserbasyon ng chromosome set na katangian ng species na ito - diploid (2n) o polyploid (3n, 4n, 5n bihira 6n, 8n) (ameiotic parthenogenesis). Sa ilang anyo ng parthenogenesis, ang pagsasanib ng haploid nucleus ng itlog sa haploid nucleus ng directional (polar) na katawan ay humahantong sa pagpapanumbalik ng diploidity (automictic parthenogenesis). Ang genotype, kasarian ng parthenogenetic na supling, pati na rin ang pangangalaga o pagkawala ng heterozygosity, pagkuha ng homozygosity, atbp, ay nakasalalay sa mga tampok na ito ng parthenogenesis.

2. Ipaliwanag kung bakit may dalawang termino para sa mga male reproductive cell: sperm (halimbawa, sa angiosperms) at sperm.

Ang Spermatozoa ay mga male reproductive cells na may kakayahang aktibong gumalaw dahil sa flagellum. Ang tamud ay isang male reproductive cell ng mga halaman (gymnosperms, angiosperms), walang flagella; gumagalaw nang pasibo - bilang resulta ng paglaki ng pollen tube.