🗊Презентация Размножение и индивидуальное развитие организмов. Мейоз

Размножение и индивидуальное развитие организмов Мейоз

МЕЙОЗ Функционирование клетки

МЕЙОЗ особый способ деления клеток, деление созревания, в результате которого происходит редукция (уменьшение) числа хромосом и переход клеток их диплоидного состояния в гаплоидное. Мейоз – это особый тип дифференцировки, специализации клеток, который приводит к образованию половых клеток. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ МЕЙОЗА: Важнейший этап гаметогенеза. Мейоз обеспечивает сохранение постоянного для каждого вида набора хромосом и количества ДНК (Вайсман 1887) Обеспечение передачи информации от организма к организму Источник комбинативной изменчивости (кроссинговер)

Общая характеристика процесса Универсальное явление, характерное для всех эукариотических организмов Идёт на определенных этапах жизненного цикла организмов, размножающихся половым путем. Занимает два клеточных цикла при отсутствии синтеза ДНК во втором мейотическом делении

Разновидности мейоза

Зиготный мейоз Син: НАЧАЛЬНЫЙ Характерен для организмов, у которых в жизненном цикле преобладает гаплоидная фаз (многие грибы: аскомицеты, базимицеты, некоторые водорослии др.) Сущность: две клетки — гаметы — сливаются, образуя зиготу с двойным (диплоидным) набором хромосом. В таком виде диплоидная зигота (покоящаяся спора) приступает к мейозу, дважды делится, в результате образуются четыре гаплоидные клетки. Гаплоидные клетки прорастают в гаплоидный мицеллий или таллом и формируют гаметы путем митоза.

Споровый мейоз СИН: ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ Характерен для высших растений Сущность: в результате мейоза из диплоидной клетки формируются гаплоидные гаметофиты (органы размножения), в которых формируются гаплоидные споры. Гаплоидные клетки сливаются с образованием диплоидной зиготы.

Гаметный мейоз СИН: КОНЕЧНЫЙ Характерен для многоклеточных животных и некоторых низших растений Сущность: в результате мейоза в органах размножения из диплоидной клетки формируются гаплоидные гаметы. Типичный мейоз. В случае гаметного мейоза характерно при развитии организма выделение клонов герминативных клеток (герминальных, зародышевых), которые впоследствии будут дифференцироваться в половые клетки. И только клетки этих клонов будут при созревании подвергаться мейозу и превращаться в половые клетки У простейших встречаются все три типа мейоза

ГЕРМИНАТИВНЫЕ КЛЕТКИ Выделение герминативных клеток (гоноцитов, клеток зародышевого пути) обычно происходит на ранних стадиях эмбрионального развития. У рачка циклопа уже на первом делении зиготы: одна из двух клеток дает начало герминативным клеткам. У аскариды на стадии 16 бластомеров. у человека первичные половые клетки (гонобласты) появляются на 3-ей неделе эмбрионального развития. Как и все клетки развивающегося организма, клетки зародышевого пути диплоидны. Они могут увеличиваться в числе путем обычного митоза, повторяя все стадии обычного клеточного цикла, где происходит чередование уровней количества ДНК и хромосом на клетку.

Клеточные деления при мейозе

Интерфаза I и II Интерфаза I. Классическая интерфаза, в ходе которой синтезируются все компоненты, обеспечивающие клеточное деление и удваивается количество ДНК. Каждая хромосома становится двуххроматидной. Интерфаза II. Практически отсутствует.

Мейоз I

Профаза I Профаза I может длиться от нескольких суток до десятков лет Рекордсмены по длительности профазы I : у тритона обыкновенного (длится около 1 года), у мыши от 4 месяцев до 3 лет, у человека профаза I ооцитов начинается на 3-ем месяце внутриутробного развития и может продолжаться до 50-летнего возраста женщины (!). При этом у человека происходит постепенная гибель заложенных ооцитов: у 3-х месячного эмбриона их около7х106 клеток, к рождению ребенка их остается около 2х106, к половому созреванию – 3х105, всего же созревает примерно 5х102 ооцитов.

События профазы I Лептотена или лептонема — упаковка хромосом. Зиготена или зигонема — конъюгация (соединение) гомологичных хромосом с образованием структур, состоящих из двух соединённых хромосом, называемых тетрадами или бивалентами. Пахитена или пахинема — кроссинговер (перекрест), обмен участками между гомологичными хромосомами; гомологичные хромосомы остаются соединенными между собой. Диплотена или диплонема — происходит частичная деконденсация хромосом, при этом часть генома может работать, происходят процессы транскрипции (образование РНК), трансляции (синтез белка); гомологичные хромосомы остаются соединёнными между собой. Диакинез — ДНК снова максимально конденсируется, синтетические процессы прекращаются, растворяется ядерная оболочка; центриоли расходятся к полюсам; гомологичные хромосомы остаются соединёнными между собой.

В метафазе I деления мейоза биваленты выстраиваются (как и полагается для метафазы) в экваториальной плоскости веретена. В метафазе I деления мейоза биваленты выстраиваются (как и полагается для метафазы) в экваториальной плоскости веретена.

Биваленты и синаптонемный комплекс

Мейоз II