2065

Цитологические основы полового и бесполого размножения

Доклад

Биология и генетика

В основе бесполого размножения лежит митоз. Митоз состоит из четырех фаз: профазы, метафазы, анафазы, телофазы.

Русский

2013-01-06

39.65 KB

63 чел.

Цитологические основы полового и бесполого размножения.

В основе бесполого размножения лежит митоз. Митоз состоит из четырех фаз: профазы, метафазы, анафазы, телофазы. В профазе увеличивается объем ядра, хромосомы становятся видимыми вследствие спирализации, по две центриоли расходятся к полюсам клетки. В результате спирализации хромосом становится невозможным считывание генетической информации с ДНК и прекращается синтез РНК. Между полюсами протягиваются нити ахроматинового веретена. В конце профазы ядерная оболочка распадается на отдельные фрагменты. На протяжении профазы продолжается спирализация хромосом, которые утолщаются и укорачиваются. После распада ядерной оболочки хромосомы свободно и беспорядочно лежат в цитоплазме.

В метафазе спирализация хромосом достигает максимума и укороченные хромосомы устремляются к экватору клетки, располагаясь на равном расстоянии от полюсов. Центромерные участки хромосом располагаются строго в одной плоскости, а сестринские центромеры и хроматиды обращены к противоположным полюсам.

В анафазе центромера каждой из хромосом разделяется, и с этого момента хроматиды становятся самостоятельными дочерними хромосомами. Нити веретена, прикрепленные к центромерам, тянут хромосомы к полюсам клетки, а плечи хромосом при этом пассивно следуют за центромерой. Таким образом, в анафазе хроматиды удвоенных еще в интерфазе хромосом точно расходятся к полюсам клетки. В этот момент в клетке находятся два диплоидных набора хромосом.

Завершается митоз телофазой. Хромосомы, собравшиеся у полюсов, деспирализуются и становятся плохо видимыми. Из мембранных структур цитоплазмы образуется ядерная оболочка. В клетках животных цитоплазма делится путем перетяжки тела клетки на две меньших размеров, каждая из которых содержит один диплоидный набор хромосом. В клетках растений цитоплазматическая мембрана возникает в середине клетки и распространяется к периферии, разделяя клетку пополам. После образования поперечной цитоплазматической мембраны у растительных клеток появляется целлюлозная стенка.

В митотическом цикле клетки митоз — относительно короткая стадия, продолжающаяся обычно от 0,5 до 3 ч. Начиная с первого митотического деления оплодотворенной яйцеклетки — зиготы — все дочерние клетки, образовавшиеся в результате митоза, содержат одинаковый набор хромосом и одни и те же гены. Следовательно, митоз — это способ деления клеток, заключающийся в точном распределении генетического материала между дочерними клетками. В результате митоза обе дочерние клетки получают диплоидный набор хромосом.

Значение митоза- Митоз обеспечивает эмбриональное развитие, рост, восстановление органов и тканей.

У форм, размножающихся половым путем, в генеративных органах формируются гаметы, имеющие гаплоидный набор хромосом. Мейоз необходим, чтобы после оплодотворения восстановился нормальный набор хромосом.

Мейоз включает два последовательных деления. Как и в митозе выделяют четыре стадии: профазу, метафазу, анафазу и телофазу.

Первое (I) мейотическое деление. Профаза начинается спирализацией хромосом. Каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных между собой в области центромеры. Затем гомологичные хромосомы сближаются, каждая точка каждой хроматиды одной хромосомы совмещается с соответствующей точкой хроматиды другой, гомологичной хромосомы. Этот процесс точного и тесного сближения гомологичных хромосом в мейозе называют конъюгацией

В дальнейшем между такими хромосомами может произойти обмен одинаковыми, или гомологичными, т.е. содержащими одни и те же гены участками. Такой процесс носитназвание кроссинговера. К концу профазы между гомологичными хромосомами возникают силы отталкивания.

В метафазе I спирализация хромосом максимальна. Конъюгированные хромосомы располагаются по экватору.

В анафазе I плечи гомологичных хромосом окончательно разделяются и хромосомы расходятся к различным полюсам. Число хромосом уменьшается в два раза, хромосомный набор становится гаплоидным. Однако каждая хромосома состоит из двух хроматид, т.е. по-прежнему содержит удвоенное количество ДНК, и, следовательно, формула хромосомного набора клетки после завершения первого мейотического деления 1п2с.

 В телофазе I на непродолжительное время образуется ядерная оболочка. Поскольку отдельные хромосомы гаплоидных дочерних клеток остаются удвоенными, во время интерфазы между I и II делениями мейоза редупликации ДНК не происходит. Клетки, образовавшиеся в результате I деления созревания, a отличаются по составу отцовских и материнских хромосом и, следовательно, по набору генов.

Например, все клетки человека, в том числе первичные половые клетки, содержат 46 хромосом. Из них 23 получены от отца и 23 от матери. После I мейотического деления в сперматоциты и овоциты также попадает по 23 хромосомы. Однако следствие случайности расхождения отцовских и материнских хромосом в анафазе I образующиеся клетки получают самые разнообразные комбинации родительских хромосом. Мейоз — основа комбинативной генетической изменчивости.

Второе (II) мейотическое деление. Второе I деление мейоза в общем протекает так же, как обычное митотическое деление, с той лишь разницей, что делящаяся клетка гаплоидна (1n2с). С завершением телофазы II , заканчивается и весь процесс мейоза: из исходной первичной половой клетки образовались четыре гаплоидные клетки с хромосомным набором 1n1c.

Таким образом, сущность периода созревания состоит в том, что в половых клетках путем двукратного мейотического деления, количество хромосом уменьшается вдвое, а количество ДНК — вчетверо. Биологический смысл второго мейотического деления I заключается в том, что количество ДНК приводится в соответствие хромосомному набору.

У особей мужского пола все четыре гаплоидные клетки преобразуются в гаметы — сперматозоиды. У особей женского пола вследствие неравномерного мейоза лишь из одной клетки получается жизнеспособное яйцо - направительные телеца.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

10151. Соотношение эмпирического т теоретического уровней научного знания. Изменение представлений о взаимосвязи теории и эмпирии в философии науки ХХ в. 27.5 KB
  Соотношение эмпирического т теоретического уровней научного знания. Изменение представлений о взаимосвязи теории и эмпирии в философии науки ХХ в. Внутренняя структура науки определяется в п.о. через выделение в ее составе теоретического и эмпирического познания. Т.
10152. Формы систематизации знания на эмпирическом уровне 38.5 KB
  Формы систематизации знания на эмпирическом уровне. Основными методами эмпирического познания являются наблюдение и эксперимент. Наблюдение это целенаправленное восприятие явлений действительности в ходе которого фиксируются данные об их свойствах и отноше
10153. Наблюдение и эксперимент как эмпирические методы исследования, специфика их реализации в современной науке 34.5 KB
  Наблюдение и эксперимент как эмпирические методы исследования специфика их реализации в современной науке Общенаучные эмпирические методы. Наблюдение это преднамеренное целенаправленное и планомерное восприятие выделенного для изучения фрагмента реальности. Осо
10154. Научное знание: структура и методы теоретического знания. Абстрагирование и идеализация - начало теоретического познания 42 KB
  Научное знание: структура и методы теоретического знания. Абстрагирование и идеализация – начало теоретического познания. Абстракции возникают на аналитической стадии исследования когда начинают рассматривать отдельные стороны свойства и элементы единого процесс...
10155. Научная картина мира как форма систематизации научного знания, ее виды и функции. 82.5 KB
  Научная картина мира как форма систематизации научного знания ее виды и функции. Как особый структурный феномен не входящий полностью в теоретическое знание в настоящее время выделяется еще научная картина мира. НКМ – целостная система представлений об общих ...
10156. Научные революции и типы научной рациональности 62.5 KB
  Научные революции и типы научной рациональности. Типология традиций и новаций в науке. Глобальные научные революции. Изменение научной рациональности. В предыдущей лекции речь шла о соотношении традиций и новаций в развитии науки. Выделим теперь типы...
10157. Глобальные научные революции в истории культуры. Классическая, неклассическая и постнеклассическая наука: временные рамки и специфика 49 KB
  Глобальные научные революции в истории культуры. Классическая неклассическая и постнеклассическая наука: временные рамки и специфика. В истории европейской науки традиционно принято выделять две глобальные научные революции, более дискуссионными являются вопро
10158. Этика науки и проблема социальной ответственности ученого и проектировщика. Формы реализации ответственности ученых за использование достижений науки 44 KB
  Этика науки и проблема социальной ответственности ученого и проектировщика. Формы реализации ответственности ученых за использование достижений науки. Проблема этической размерности научной деятельности и технического творчества обозначилась в ХХ в.: достаточ...
10159. Различие внутренней и внешней этики науки. Этические нормы в профессиональной работе ученого, проектировщика 43 KB
  Различие внутренней и внешней этики науки. Этические нормы в профессиональной работе ученого проектировщика С т.з. адресата этика науки и техники подразделяется на внешнюю по отношению к обществу в целом и внутреннюю но отношению к коллегам в рамках совместного тр