Мейоз. Первое деление мейоза

Содержание

Слайд 2

Мейоз Способ деления эукариот, при котором образуются клетки с гаплоидным набором

Мейоз

Способ деления эукариот, при котором образуются клетки с гаплоидным набором хромосом,

называется редукционным делением, или мейозом.
В отличие от митоза, в мейозе два деления – первое (редукционное) и второе (обычный митоз без репликации). Первому делению мейоза предшествует интерфаза, перед вторым делением интерфаза не выражена. Оба деления мейоза состоят из тех же стадий, что и митоз: профаза, метафаза, анафаза и телофаза.
Слайд 3

Первое деление мейоза

Первое деление мейоза

Слайд 4

Мейоз - первое деление Интерфаза 1. Происходят процессы, аналогичные процессам в

Мейоз - первое деление

Интерфаза 1.
Происходят процессы, аналогичные процессам в интерфазе

митоза: активный синтез и накопление белков, РНК и других, необходимых для деления, компонентов. В конце интерфазы происходит удвоение хромосом и начинается их спирализация.
Удвоенные хромосомы при мейозе принято обозначать как 2n4с, где 2n показывает степень плоидности клетки, а 4с указывает на количество хромосомного материала (нитей ДНК).
Слайд 5

Мейоз - первое деление Профаза 1. Занимает 90% всего времени мейоза.

Мейоз - первое деление

Профаза 1.
Занимает 90% всего времени мейоза.
Гомологичные

хромосомы подходят друг к другу и «слипаются» по всей длине пары.
Процесс соединения гомологичных хромосом называется конъюгация.
Этот комплекс, состоящий из 4-х хроматид, называется бивалентом или тетрадой.

Бивалент

Слайд 6

Профаза I Несестринские хроматиды гомологичных хромосом бивалента тесно соединяются между собой

Профаза I

Несестринские хроматиды гомологичных хромосом бивалента тесно соединяются между собой и

обмениваются генами или более длинными участками. Этот процесс называется кроссинговер.
Благодаря кроссинговеру происходит перекомбинация генов, и образовавшиеся в результате этого процесса хромосомы отличаются от исходных родительских.
Слайд 7

Мейоз Не для каждой хромосомы можно обнаружить пару. Например, в кариотипе

Мейоз

Не для каждой хромосомы можно обнаружить пару. Например, в кариотипе мужских

особей человека парами можно расположить только 44 хромосомы, после чего останутся две хромосомы, непохожие друг на друга: одна короткая, с плечами, сильно различающимися по длине, другая равноплечая, средних размеров. У женских особей такой гетероморфной пары нет.
Эту пару назвали парой половых хромосом (короткую — Y-хромосомой, а среднюю — Х-хромосомой) в противоположность 22 парам аутосом. Аутосомы одинаковы у представителей обоих полов, половые хромосомы у одного пола — одинаковые, у другого — разные.
Тем не менее половые хромосомы также образуют бивалент и в первом делении мейоза расходятся в разные клетки.
Слайд 8

Профаза I В первой профазе мейоза принято выделять отдельные стадии: В

Профаза I

В первой профазе мейоза принято выделять отдельные стадии:
В лептотене (стадия

тонких нитей) происходит конденсация хромосом, и они становятся видны в световой микроскоп;
В зиготене (стадия сливающихся нитей) гомологичные хромосомы соединяются в биваленты;
В пахитене (стадия толстых нитей) происходит кроссинговер.
Диплотена (стадия двойных нитей) начинается взаимным отталкиванием гомологов и образованием хиазм (точка, в которой две гомологичные несестринские хроматиды обмениваются генетическим материалом). Целостность бивалента в это время сохраняется, в частности благодаря связи между сестринскими хроматидами в районе хиазм. У подавляющего большинства организмов в диплотене происходит дальнейшая конденсация хромосом. Лишь в ооцитах животных, накапливающих много желтка (некоторые рыбы, земноводные, птицы, млекопитающие), хромосомы, наоборот, деконденсируются и приобретают вид «ламповых щёток». Это наиболее длительный период профазы I, у человека может длиться 12-50 лет.
Для диакинеза (стадия обособленных двойных нитей) характерно уменьшение числа хиазм и значительная компактность бивалентов, конденсация хромосом завершается.
Слайд 9

Мейоз - первое деление Характерной особенностью профазы 1 мейоза, в отличие

Мейоз - первое деление

Характерной особенностью профазы 1 мейоза, в отличие от

митоза, является то, что несмотря на частичную конденсацию, хромосомы не перестают синтезировать и-РНК, особенно интенсивно процесс транскрипции идет при овогенезе.
В ядрах созревающих женских половых клеток можно отчетливо видеть хромосомы с отходящими от них деконденсированными петлями хроматина, на которых идет транскрипция. Это хромосомы типа «ламповых щеток».
Слайд 10

Мейоз - первое деление Метафаза 1. Биваленты располагаются в экваториальной части

Мейоз - первое деление

Метафаза 1. Биваленты располагаются в экваториальной части клетки

(2n4с). Центромерные районы каждой удвоенной хромосомы в биваленте способны взаимодействовать с нитями веретена деления, отходящими только от одного полюса клетки. Гомологи оказываются соединенными с разными полюсами.
Анафаза 1. Гомологичные хромосомы (а не хроматиды, как при митозе!), каждая из которых все еще состоит из 2-х хроматид, разъединяются и расходятся к полюсам клетки (2n4с).

Телофаза 1. Происходит образование 2-х дочерних клеток с гаплоидным набором хромосом, хотя каждая хромосома остается удвоенной, т.е. состоящей из 2-х хроматид. Такую клетку можно обозначить как 1n2с.

Слайд 11

Второе деление мейоза

Второе деление мейоза

Слайд 12

Мейоз - второе деление Интерфаза 2. Эта стадия обычно непродолжительна по

Мейоз - второе деление

Интерфаза 2.
Эта стадия обычно непродолжительна по времени

и не всегда выражена. Ядро приобретает вид интерфазного, образуются ядрышки и ядерная оболочка, но удвоения хромосом не происходит. У некоторых видов интерфаза 2 вообще отсутствует. В таком случае клетки сразу после телофазы 1 вступают в профазу 2.
Слайд 13

Мейоз - второе деление Профаза 2. Ядрышки и ядерные мембраны вновь

Мейоз - второе деление

Профаза 2.
Ядрышки и ядерные мембраны вновь разрушаются,

появляются нити веретена деления, удвоенные хромосомы своей центромерой прикрепляются к нитям веретена. Хромосомы начинают движение к экватору клетки (1n2с).
Метафаза 2.
Удвоенные хромосомы выстраиваются на экваторе (1n2с).
Анафаза 2.
Хроматиды разъединяются и движутся к полюсам клетки (2n2с).
Телофаза 2.
Вокруг хромосом на полюсах клетки образуется ядерная оболочка, и начинается цитокинез.
В результате 2-х делений мейоза образуются 4 дочерних клетки-гаметы с гаплоидным набором хромосом (1n1с).
Слайд 14

Мейоз В зависимости от места в жизненном цикле организма различают три

Мейоз

В зависимости от места в жизненном цикле организма различают три типа

мейоза:
- зиготный (у многих грибов и водорослей) – происходит в зиготе сразу после оплодотворения и приводит к образованию гаплоидного мицелия или таллома, а затем спор и гамет;
- гаметный (у всех многоклеточных животных и ряда низших растений) – происходит в половых органах и приводит к образованию гамет;
- споровый (у высших растений) – происходит при образовании спор, из которых прорастает гаплоидный гаметофит, в котором позднее образуются гаметы.
Слайд 15

Механизм определение пола

Механизм определение пола

Слайд 16

Варианты определения пола Еще Мендель обратил внимание на то, что соотношение

Варианты определения пола

Еще Мендель обратил внимание на то, что соотношение

1:1 по половой принадлежности напоминает расщепление, которое получается при анализирующем скрещивании, если исследуемая особь имела гетерозиготный генотип (Аа × аа). Логично было предположить, что один пол гетерозиготен, а второй гомозиготен по гену, который определяет пол организма. Но все оказалось гораздо сложнее.

Однако, существуют некоторые виды покрытосеменных растений, у которых пол действительно определяется одним геном, который наследуется по законам Менделя.
У растения, известного, как «бешеный огурец», серия множественных аллелей определяет пол цветков: ам – мужской пол, аж – женский пол, аг - обоеполые цветки, способные к самоопылению (ам > аг > аж).
Таким образом, пол растения зависит от одного гена.

Слайд 17

Варианты определения пола 1. При помощи одного гена (бешеный огурец). 2.

Варианты определения пола

1. При помощи одного гена (бешеный огурец).
2.

До оплодотворения в зависимости от величины яиц (коловратки, тли).
3. После оплодотворения (у морского кольчатого червя Bonellia viridis, крокодила, мидии) в зависимости от условий среды.

4. В зависимости от факта оплодотворения (пчелы, муравьи - особи женского пола развиваются из диплоидных оплодотворенных яйцеклеток, а мужские особи из неоплодотворенных (партеногенез).
5. У большинства живых организмов пол формируется в момент оплодотворения и зависит от баланса хромосом. Это хромосомное определение пола.

Слайд 18

Слайд 19

Хромосомное определение пола 1. ХY - тип. У мухи-дрозофилы и некоторых

Хромосомное определение пола

1. ХY - тип. У мухи-дрозофилы и некоторых других

насекомых, ракообразных, земноводных, рыб, млекопитающих и растений гетерогаметный пол – мужской, а гомогаметный – женский.
2. ZW – тип. У птиц, пресмыкающихся и некоторых насекомых (чешуекрылые) женский пол – гетерогаметен (ZW), а мужской – гомогаметен (ZZ).
3. ХО – тип. У некоторых мух, клопов, жуков, пауков и кузнечиков у самцов только одна половая хромосома (ХО), самки гомогаметны (ХХ).
4. ZО – тип. У моли, наоборот, самцы гомогаметны (ZZ), а самки имеют только одну половую хромосому (ZО).
5. 2n - 1n – тип. У пчел и муравьев самки диплоидны, самцы гаплоидны.