Дубынин В.А. - 100 часов школьной биологии - 2.13. Мейоз и половое размножение

• Мейоз - специфическое деление клеток, связанное с половым размножением.  

• Митоз создает генетически идентичные дочерние клетки, мейоз - четыре клетки с разным набором хромосом.  

• Мейоз перераспределяет генетический материал для создания разнообразия.  

• Мейоз включает два последовательных деления.  

• Первое деление уменьшает диплоидный набор до гаплоидного.  

• Второе деление распределяет генетический материал по четырем клеткам.  

• Мейоз позволяет уменьшить количество хромосом вдвое.  

• Размножение с помощью митоза создает клоны, но не разнообразие.  

• Половое размножение создает разнообразие, смешивая гены двух родителей.  

• Половое размножение менее рискованно, чем мутации.  

• Вегетативное размножение не создает разнообразие.  

• Половой процесс включает обмен генетическим материалом между клетками.  

• Половое размножение объединяет генетический материал двух родителей.  

• Переход от изогамии к гетерогамии и огамии увеличивает разнообразие.  

• Гаметы становятся крупнее и накапливают питательные вещества.  

• Хламидомонада использует мейоз для создания гамет.  

• Гаметы сливаются, образуя диплоидную зиготу.  

• Мейоз и слияние гамет создают разнообразие генетического материала.  

• Мейоз включает два последовательных деления.  

• Перед первым делением происходит удвоение ДНК.  

• В результате первого деления образуются клетки с гаплоидным набором хромосом.  

• Во втором делении расходятся хроматиды.  

• Конечный набор хромосом остается гаплоидным.  

• Мейоз создает гаплоидные клетки для слияния без увеличения ДНК.  

• В анафазе первого деления происходит случайное распределение хромосом.  

• Это увеличивает генетическое разнообразие.  

• Кроссинговер дополнительно повышает разнообразие за счет обмена участками хромосом.  

• Профаза первого деления мейоза включает стадии лептотены, зиготены, пахитены и диакинеза.  

• Лептотена: конденсация хромосом и поиск гомологичных пар.  

• Зиготена: конъюгация хромосом и образование бивалентов.  

• Пахитена: кроссинговер и разрушение бивалентов.  

• Диакинез: растворение ядерной оболочки и переход к метафазе.  

• Гомологичные хромосомы сближаются и образуют профазный букет.  

• Центромеры хромосом соединяются с нитями веретена деления.  

• Парные хромосомы соединяются белками, образуя синаптонемный комплекс.  

• Синаптонемный комплекс обеспечивает плотный контакт хромосом.  

• Внутри комплекса четыре двойные спирали ДНК.  

• Белки обеспечивают специфичное формирование комплекса для кроссинговера.  

• Синапсис - соединение парных хромосом, аналогичное синапсу в нервной системе.  

• В синапсисе происходит обмен участками между гомологичными хромосомами.  

• Это повышает разнообразие и является важным событием в мейозе.  

• Биваленты образуются в ходе мейоза, а не митоза.  

• Образование бивалентов указывает на начало мейоза.  

• Внутри ядра происходит обмен участками хромосом.  

• Хиазмы - точки обмена участками хромосом.  

• На стадии диплотены хромосомы начинают расходиться, сохраняя контакт в хиазмах.  

• В диплотене не происходит кроссинговер.  

• У амфибий клетка может зависнуть на стадии диплотены.  

• Для синтеза информационной РНК происходит частичное раскручивание ДНК.  

• Возникают структуры, называемые "ламповые щетки".  

• Хиазмы сдвигаются к концам хромосом.  

• В конце профазы один происходит растворение ядерной оболочки.  

• Хромосомы выходят в цитоплазму и взаимодействуют с нитями веретена деления.  

• На метафазе хромосомы выстраиваются на экваторе.  

• В анафазе расходятся парные хромосомы, а не хроматиды.  

• Происходит случайное перемешивание генов, что важно для генетического разнообразия.  

• В телофазе один клетки получают гаплоидный набор.  

• Между первым и вторым делением мейоза нет интерфазы.  

• Клетки животных разделяются, образуя две клетки с набором 1n2c.  

• Второе деление мейоза похоже на митоз, но с одинарным набором хромосом.  

• Включает удвоение центриолей, формирование веретена деления и карриокинез.  

• Профаза два может быть сокращена и совпадать с телофазой один.  

• Хроматиды расходятся к полюсам, центромеры разделяются.  

• В результате образуются четыре гаплоидные клетки.  

• Два источника разнообразия: случайная тасовка хромосом и кроссинговер.  

• Митоз происходит в соматических клетках, мейоз — в клетках, образующих гаметы или споры.  

• Удвоение ДНК происходит только перед первым делением мейоза.  

• В мейозе образуются четыре гаплоидные клетки, в митозе — две диплоидные или гаплоидные.  

• Митоз важен для роста, регенерации и бесполого размножения.  

• Мейоз — для полового размножения, которое приводит к оплодотворению.  

• Половое размножение обеспечивает генетическое разнообразие потомков.  

• Три основных варианта жизненных циклов: чередование поколений, зиготическая редукция и чередование гаметофита и спорофита.  

• Чередование поколений характерно для растений и водорослей.  

• Зиготическая редукция наблюдается у грибов и одноклеточных.  

• Организмы существуют в гаплоидном состоянии, зигота возникает на короткое время и делится мейозом.  

• Споры дают гаплоидные клетки, которые размножаются митозом, образуя яйцеклетки и сперматозоиды.  

• Шляпочные грибы имеют фазу дикариона, где диплоидное состояние возникает на короткое время.  

• У животных диплоидное состояние преобладает, гаплоидное возникает только при образовании гамет.  

• Мейоз происходит в половых железах, яйцеклетки и сперматозоиды сливаются, образуя диплоидный организм.  

• Размножение направлено на создание жизнеспособных потомков и разнообразие генов.  

• Размножение помогает биологическим видам выживать и передавать уникальный набор ДНК.  

• Следующая лекция будет посвящена гаметогенезу и эмбриогенезу.  

• Рекомендуется повторить лекцию по анатомии и физиологии человека для лучшего понимания.  

• Кроссинговер происходит в определенных точках хромосом, называемых хиазмами.  

• Переставляются только один участок, что связано с механизмом восстановления ДНК.  

• Кроссинговер помогает в иммунной системе и разнообразии антител.  

• Мейоз необходим для перехода от диплоидных клеток к гаплоидным.  

• Мейоз включает два последовательных деления, перед которыми происходит интерфаза.  

• В результате мейоза образуются гаплоидные клетки, готовые к размножению.  

• В профазе первого деления мейоза гомологичные хромосомы собираются в биваленты.  

• В анафазе первого деления хромосомы расходятся случайным образом.  

• В телофазе первого деления образуются гаплоидные клетки, готовые ко второму делению.  

• Во втором делении мейоза происходит расхождение хроматид.  

• В результате образуются четыре гаплоидные клетки.  

• С учетом кроссинговера разнообразие гамет увеличивается до восьми вариантов.  

• Рассматриваются различные комбинации хромосом: одна большая, одна средняя и одна маленькая.  

• Приведены примеры возможных комбинаций: все сплошные, одна пунктирная, две пунктирные и все пунктирные.  

• Всего восемь вариантов комбинаций.  

• Комбинаторика хромосом важна для создания разнообразных гамет.  

• Каждая гамета уникальна благодаря случайному расхождению парных хромосом в мейозе.  

• Кинговвер помогает тасовать гены внутри хромосом, что было обнаружено Томасом Морганом при изучении наследования у дрозофил.  

• Рекомендуется подробнее изучить мейоз и сравнить его с митозом.  

• Мейоз играет ключевую роль в эволюции жизни на Земле.  

• Благодарность за внимание.