В природе существует несколько способов и видов деления клеток. Одним из них является процесс деления, именуемый мейозом. В данной статье Вы узнаете, как происходит данный процесс, об его особенностях, а также в чём заключается биологическое значение мейоза.

Фазы мейоза

Способ деления, в результате которого из материнской клетки образуется четыре дочерние с уменьшенным в два раза набором хромосом, называется мейозом.

Таким образом, если делится диплоидная соматическая клетка, то в результате получаем четыре гаплоидные клетки.

Весь процесс проходит непрерывно в два этапа, между которыми практически отсутствует интерфаза. Кратко описать весь процесс поможет следующая таблица:

Фаза	Описание
Первое деление:
Профаза 1	Ядрышки растворяются, разрушаются ядерные мембраны, и формируется веретено деления.
Метафаза 1	Спирализация достигает максимальных значений, пары хромосом располагаются в экваториальной части веретена.
Анафаза 1	Гомологичные хромосомы отходят к разным полюсам. Поэтому из каждой их пары одна попадает в дочернюю клетку.
Телофаза 1	Разрушается веретено деления, формируются ядра, и распределяется цитоплазма. В результате получается две клетки, которые буквально сразу же вступают в новый процесс деления способом митоза.
Второе деление:
Профаза 2	Происходит формирование хромосом, которые беспорядочно расположены в цитоплазме клетки. Образуется новое веретено деления.
Метафаза 2	Хромосомы перемещаются к экватору веретена деления.
Анафаза 2	Хроматиды разделяются и расходятся к разным полюсам.
Телофаза 2	В результате получаем четыре гаплоидные клетки с одной хроматидой.

Рис. 1. Схема мейоза

Профаза 1 проходит в пять стадий, во время которых хроматин спирализуется, образуются двухроматидные хромосомы. Наблюдается попарное сближение гомологичных хромосом (конъюгация), при этом в некоторых местах они перекрещиваются и обмениваются определёнными участками (кроссинговер).

Рис. 2. Схема профазы 1

Биологическое значение мейоза

Процесс деления клеток-эукариотов способом мейоза играет большую роль, особенно в образовании клеток половой системы - гамет. В процессе оплодотворения, когда гаметы сливаются, новый организм получает диплоидный набор хромосом и тем самым сохраняются признаки кариотипа. Если бы не было мейоза, то в результате размножения число хромосом постоянно бы росло.

Рис. 3. Схема образования гамет

Помимо этого биологическим смыслом мейоза является:

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

• образование споров у некоторых растительных организмов, а также грибов;
• комбинативная изменчивость организмов, так как при конъюгации получаются новые наборы генетической информации;
• основополагающий этап при образовании гамет;
• передача генетического кода новому поколению;
• поддержание постоянного числа хромосом при размножении;
• дочерние клетки не похожи на материнские и сестринские.

Что мы узнали?

Мейозом называют процесс, сущность которого состоит в уменьшении числа хромосом при делении клетки. Проходит он в два этапа, каждый из которых состоит из четырёх фаз. В результате первого этапа получаем две клетки с гаплоидным набором хромосом. Второй этап проходит по принципу деления способом митоза, в результате чего получаем четыре клетки с гаплоидным набором. Данный процесс очень важен в образовании половых клеток, которые участвуют в оплодотворении. Полученные клетки - гаметы с гаплоидным набором при слиянии образуют зиготу с диплоидным набором, тем самым поддерживается постоянное число хромосом. Особенность мейоза состоит в том, что дочерние клетки не похожи на материнскую клетку, и имеют особый генетический материал.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.4 . Всего получено оценок: 136.

Биологическое значение митоза и мейоза в природе

Показатель	Митоз	Мейоз
Итог клеточного делœения	Две одинаковые диплоидные клетки (2п2с)	Четыре разнокачественные гаплоидные клетки (пс)
В ходе каких процессовпроисходит	В ходе заложения и роста всœех органов растений и животных	У животных - входе гаметогенеза - образования гамет (спермато и овогенеза). У растений - входе спорогенеза
Каким клеткам свойственен	Соматическим клеткам (клеткам тела) животных и растений	У животных - гаметоцитам (клеткам, из которых образуются гаметы). У растений - спорогенным клеткам (из которых образуются споры)
Роль в природе	1. Генетическая стабильность - обеспечивает стабильность кариотипа соматических клеток в течение жизни одного поколения (т. е. в течение всœей жизни организма). 2. Рост - увеличение числа клеток в организме - один из главных механизмов роста. 3. Бесполое размножение, регенерация утраченных частей, замещение клеток у многоклеточных организмов	1. Поддержание постоянного числа хромосом вида из поколения в поколение. (Диплоидный набор хромосом каждый раз восстанавливается в ходе оплодотворения в результате слияния двух гаплоидных гамет.) 2. Один из механизмов возникновения изменчивости в результате: - перекомбинации генов в профазе I в ходе конъюгации и кроссинговера (ре- комбинации); - возникновения различных комбинаций генов в зиготах вследствие оплодотворения (комбинативная изменчивость)

Органы и ткани, образующиеся из зародышевых листков

ГЕНЕТИКА

Основные понятия генетики

Законы и закономерности генетики

Название	Автор	Формулировка
Правило (закон) единообразия гибридов первого поколения (I закон)	Г. Мендель, 1865 ᴦ.	При моногибридном скрещивании у гибридов первого поколения проявляются только доминантные признаки - оно фенотипически и генотипически единообразно. (При скрещивании двух гомозигот, отличающихся контрастными признаками, формируются единообразные гибриды первого поколения, у которых полностью или частично проявляются доминантные признаки родителœей)
Закон расщепления (II закон)	Г. Мендель, 1865 ᴦ.	При самоопылении гибридов первого поколения в потомстве происходит расщепление признаков в отношении 3:1 - образуются две фенотипические группы (доминантная и рецессивная); 1:2:1 - три генотипические группы (При скрещивании гибридов первого поколения происходит расщепление по фенотипу и генотипу в определœенных числовых соотношениях) А) моногибридное: полное доминирование По генотипу 1:2:1 По фенотипу 3:1 Б) моногибридное: неполное доминирование По генотипу 1:2:1 По фенотипу 1:2:1 В) моногибридное: анализирующее По генотипу 1:1 По фенотипу 1:1 Г) дигибридное: полное доминирование По генотипу 1:2:1:2:1:2:1:2:4 По фенотипу 9:3:3:1 Д) дигибридное анализирующее По генотипу 1:1:1:1 По фенотипу 1:1:1:1
Закон независимого наследования третий закон)	Г. Мендель, 1865 ᴦ.	При дигибридном скрещивании у гибридов каждая пара признаков наследуется независимо от других и дает расщепление 3:1, образуя при этом четыре фенотипические группы, характеризующиеся отношением 9:3:3:1 (при скрещивании двух гомозигот, отличающихся по двум и более признакам, различные признаки наследуются независимо друг от друга, комбинируясь у потомков во всœех возможных сочетаниях)
Гипотеза (закон) чистоты гамет	Г. Мендель, 1865 ᴦ.	Находящиеся в каждом организме пары альтернативных признаков не смешиваются при образовании гамет и по одному от каждой пары переходят в них в чистом виде. Гамета чиста по одной аллели.
Закон сцепленного наследования	Т. Морган, 1911ᴦ.	Гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно (сцепленно) и не обнаруживают независимого распределœения. Гены в хромосомах расположены линœейно и образуют группы сцепления, число которых равно гаплоидному набору хромосом.
	Н. И. Вавилов, 1920 ᴦ.	Генетически близкие виды и роды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости. с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов.

Основные методы исследования генетики человека

Название метода	Объект и методика исследований	Возможности метода и область его применения
Клинико-генеалогический (предло­жен Ф. Гальтоном в 1865 ᴦ.)	Составление и ана­лиз родословной	Определœение типа наследова­ния, изучение сцепленного на­следования, определœения типа взаимодействия генов. Про­гноз вероятности проявления изучаемого признака в потом­стве. Используется в медико-генетическом консультирова­нии
Популяционно-генетический	Изучение частот различных генов и генотипов в челове­ческих популяциях	1. Определœение генетической структуры человеческих попу­ляций, т. е. вычисление частот встречаемости наследственных признаков (в т. ч. болезней) в различных местностях, сре­ди разных рас и народностей, степени гетерозиготности и полиморфизма. 2. Установление особенностей взаимодействия факторов, влияющих на распределœение наследственных признаков в различных человеческих по­пуляциях, что позволяет опре­делить адаптивную ценность конкретных генотипов
Близнецовый (предложен Ф. Гальтоном в 1876 ᴦ.)	Сравнение частоты сходства по ряду признаков пар одно- и разнояйцевых близнецов	Разграничение роли наследственности и среды в развитии различных признаков. Позволяет определить роль генетического вклада в наследовании сложных признаков, а также оценивать влияние воспитания, обучения и т. д.
Цитогенетический	Строение метафазных хромосом, их морфологические особенности	1. Изучение нормального кариотипа. 2. Точная диагностика наследственных заболеваний, вызываемых хромосомными мутациями. 3. Определœение последствий воздействия мутагенов. Используется в медико-генетическом консультировании
Биохим ический	Пробы крови или амниотической (околоплодной) жидкости	1. Выявление болезней обмена веществ. 2. Выявление гетерозиготности носителœей рецессивных генов
Иммуногенетический	Факторы иммунитета и тканевой совместимости	1. Установление причин тканевой несовместимости. 2. Определœение наследования факторов иммунитета. 3. Изучение разнообразия и особенностей наследования тканевых антигенов

Сравнительная характеристика изменчивости форм изменчивости
Характеристика	Модификационная изменчивость	Мутационная изменчивость
Объект изменения	Фенотип в пределах нормы реакции	Генотип
Отбирающий фактор		Изменение условий окружающей среды
Наследование призна­ков	Не наследуются	Наследуются
Подверженность изме­нениям хромосом	Не подвергаются	Подвергаются при хро­мосомной мутации
Подверженность изме­нениям молекул ДНК	Не подвергаются	Подвергаются в случае генной мутации
Значение для особи	Повышает или понижает жизнеспособность, продуктивность, адаптацию	Полезные изменения приводят к победе в борьбе за существование, вредные - к гибели
Значение для вида	Способствует выживанию	Приводит к образованию новых популяций, видов и т. д. в результате дивергенции
Роль в эволюции	Приспособление организмов к условиям среды	Материал для естественного отбора
Форма изменчивости	Определœенная (групповая)	Неопределœенная (индивидуальная)
Подчинœенность закономерности	Статистическая закономерность вариационных рядов	Закон гомологических рядов наследственной изменчивости

Центры происхождения культурных растений (по Н. И. Вавилову)

Название центра	Географическое положение	Родина культурных растений
Южноазиатский тропический	Тропическая Индия, Индокитай, Южный Китай, о-ва Юго-Восточной Азии	Рис, сахарный тростник огурец, баклажан, черный перец, цитрусовые и др. Размещено на реф.рф (50% культурных растений)
Восточноазиатский	Центральный и Восточный Китай, Япония, Корея, Тайвань	Соя, просо, гречиха, плодовые и овощные культуры слива, вишня, редька и др. Размещено на реф.рф (20% культурных растеНИй)
Юго-Западноазиатский	Малая Азия, Средняя Азия, Иран, Афганистан, Юго-Западная Индия	Мягкая пшеница, рожь, бобовые культуры, лен, конопля, репа, морковь, чеснок, виноград, абрикос, груша, дыня и др. Размещено на реф.рф (14% культурных растений)
Средиземноморский	Страны по берегам Средиземного моря	Капуста͵ сахарная свекла, маслины, клевер, чечевица и другие кормовые травы (11% культурных растений)
Абиссинский	Абиссинское нагорье Африки	Твердая пшеница, ячмень, кофе, сорго, бананы
Центральноамери- канский	Южная Мексика	Кукуруза, длинноволокнистый хлопчатник, какао, тыква, табак
Андийский (Южно- американский)	Южная Америка вдоль Западного побережья	Картофель, ананас, кокаиновый куст, хинное дерево

Биологическое значение митоза и мейоза в природе - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Биологическое значение митоза и мейоза в природе" 2017, 2018.

Клеточный цикл - это период существования клетки от момента её образования путем деления материнской клетки до собственного деления.

Клеточный цикл эукариот состоит из двух периодов:

· Период клеточного роста, называемый «интерфаза», во время которого идет синтез ДНК и белков и осуществляется подготовка к делению клетки.

· Периода клеточного деления, называемый «фаза М» (от слова mitosis - митоз).

Мито́з - непрямое деление клетки, наиболее распространенный способ репродукцииэукариотических клеток.

Биологическое значение митоза состоит в строго одинаковом распределении хромосоммежду дочерними ядрами, что обеспечивает образование генетически идентичных дочерних клеток и сохраняет преемственность в ряду клеточных поколений.

Мейоз - разновидность митоза, в результате которого из диплоидных (2п) соматических клеток половых желез образуются гаплоидные гаметы (1n). При оплодотворении ядра гаметы сливаются, и восстанавливается диплоидный набор хромосом. Таким образом, мейоз обеспечивает сохранение постоянного для каждого вида набора хромосом и количества ДНК.

15. Строение типичной растительной клетки.

Типичная растительная клетка содержит хлоропласты и вакуоли и окружена целлюлозной клеточной стенкой.

Плазматическая мембрана (плазмалемма), окружающая растительную клетку, состоит из двух слоев липидов и встроенных в них молекул белков. Молекулы липидов имеют полярные гидрофильные «головки» и неполярные гидрофобные «хвосты». Такое строение обеспечивает избирательное проникновение веществ в клетку и из нее.

Клеточная стенка состоит из целлюлозы, ее молекулы собраны в пучки микрофибрилл, которые скручены в макро-фибриллы. Прочная клеточная стенка позволяет поддерживать внутреннее давление - тургор.

Цитоплазма состоит из воды с растворенными в ней веществами и органоидов.

Хлоропласты - это органеллы, в которых происходит фотосинтез; различают зеленые хлоропласты, содержащие хлорофилл, хромопласты, содержащие желтые и оранжевые пигменты, а также лейкопласты - бесцветные пластиды.

Для растительных клеток характерно наличие вакуоли с клеточным соком, в котором растворены соли, сахара, органические кислоты. Вакуоль регулирует тургор клетки.

Аппарат Гольджи - это комплекс плоских полых цистерн и пузырьков, где синтезируются полисахариды, входящие в состав клеточной стенки.

Митохондрии - двухмембранные тельца, на складках их внутренней мембраны - кристах - происходит окисление органических веществ, а освободившаяся энергия используется для синтеза АТФ.

Лизосомы- мембранные тельца, содержащие ферменты внутриклеточного пищеварения. Переваривают вещества, избыточные органеллы (аутофагия) или целые клетки (аутолиз).

Ядро - окружено ядерной оболочкой и содержит наследственный материал - ДНК со связанными с ней белками - гистонами (хроматин). Ядро контролирует жизнедеятельность клетки. Ядрышко - место синтеза молекул т-РНК, р-РНК и рибосомных субъединиц. Во время деления наследственный материал представлен хромосомами.

Плазмодесмы (поры) - мельчайшие цитоплазматические каналы, пронизывающие клеточные стенки и объединяющие соседние клетки.

Микротрубочки состоят из белка тубулина и расположены около плазматической мембраны. Они участвуют в перемещении органелл в цитоплазме, во время деления клетки формируют веретено деления.

16. Строение типичной животной клетки.

Строение клеток животных отличается большой сложностью. Обычно в них можно различить наружную мембрану, цитоплазму, клеточное ядро и различные органоиды.

Наружная мембрана клеток животных, как правило, очень тонка. Она состоит из трех слоев: наружного, среднего и внутреннего. Наружный и внутренний слои образованы белками, средний - липоидами.

Мембрана служит защитной оболочкой клетки и активно участвует в регуляции обмена веществ между клеткой и окружающей средой.

Цитоплазма занимает большую часть тела клетки. Цитоплазма-сложная коллоидная система. В ее состав входят белки, часть которых соединена с липидами, различные соли, ферменты и большое количество воды. Нередко в цитоплазме клеток животных можно обнаружить различные тончайшие нити и волоконца.

Эндоплазматическая сеть пронизывает всю цитоплазму клетки. Она представляет собой систему тончайших мембран. Около ядра мембраны переходят в мембраны ядерной оболочки.

Аппарат Гольджи имеет структуру, близкую к структурным образованиям эндоплазматической сети. Он образован мембранами, ограничивающими более крупные вакуоли и мелкие пузырьки.

Митохондрии являются энергетическими центрами клетки и оказывают влияние на ее многие жизненные отправления. Это мелкие удлиненные. Они покрыты двухслойной оболочкой.

Рибосомы - мельчайшие зерна, расположенные преимущественно на поверхности мембран эндо-плазматической сети. Они имеются также и в ядре клетки.

Центрозома имеет вид светлого поля, в котором размещены мелкие зернышки - центриоли.

Ядро присуще почти всем клеткам животных. Снаружи ядро клетки одето двухслойной ядерной мембраной. В ней имеются многочисленные поры, через которые осуществляется обмен веществ между ядром и цитоплазмой. Описана" также система тончайших канальцев, которые связывают ядро со структурными элементами цитоплазмы. В ядре расположены хромосомы и ядрышко.

Хромосомы - носители наследственной информации. Число и форма их постоянны для данного вида животного. Они видны в период деления ядра.

Ядрышко - мелкое тельце округлой формы, хорошо различимое в неделящихся клетках.

17. Ткани высших растений и их функции.

Ткани все растений состоят только из клеток, в них нет межклеточного вещества.
Межклетник - это пространство между клетками.
Ткани высших растений это:
1. Образовательная.
2. Основная.
3. Проводящая.
4. Покровная.
5. Механическая.

6.Выделительная.

Основная ткань - Паренхима выполняет соединительную, запасающую, механическую, проводящую, защитную, секретирующую, фотосинтезирующую функции и функцию деления.
Ткань заполняет промежутки между специализированными тканями, образованными живыми клетками.

Механическая ткань - делятся на колленхиму и склеренхиму. Они придают растению прочность.
Колленхима всегда находится в состоянии тургора, благодаря которому растения могут передвигать свои части, ткань живая. Она твердая, но упругая. Склеренхима - это мертвая ткань растений. Эта ткань делится по структуре на волокна, обеспечивающие прочность, и склереиды - защита от удара.

Образовательная ткань - Меристема бывает первичная (апикальная, прокамбия, интеркалярная) и вторичная (камбий, раневая меристема). Живая ткань, состоящая из живых клеток. Образует другие клетки и ткани. Камбий обеспечивает рост дерева в толщину.

Проводящая ткань - выполняют основную роль передачи информации в организме растения. Они обеспечивают быстрый транспорт воды по растению.
Проводящие ткани делятся на ксилему и флоэму. Ксилема выполняет проводящую (проводит вещ-ва снизу вверх) и механическую функции. Клетки флоэмы живые и выполняют проводящую (проводит вещ-ва сверху вниз), механическую, запасающую функции. Флоэму часто называют лубом.
Покровная ткань выполняет защитную функцию и функцию обеспечения транспорта.
У покровной ткани утолщенная клеточная стенка и на ее поверхности есть слой воска или кутина (кутикула).
Покровные ткани делятся на первичные (эпидерма, ризодерма) и вторичные (перидерма). На поверхности покровных тканей есть чечевички - места, где перидерма лежит рыхло, они служат для газообмена.

Выделительная ткань - запасает или выделяет органические вещ-ва.

18. Вегетативные органы высших растений: побег, лист, корень.

Ко́рень - осевой, обычно подземный вегетативный орган высших растений, обладающий неограниченным ростом в длину. Корень осуществляет закрепление растения в почве и обеспечивает поглощение и проведение воды с растворёнными минеральными веществами к стеблю и листьям.

На корне нет листьев, в клетках корня нет хлоропластов.

Кроме основного корня, многие растения имеют боковые и придаточные корни. Совокупность всех корней растения называют корневой системой . В случае, когда главный корень незначительно выражен, а придаточные корни выражены значительно, корневая система называется мочковатой . Если главный корень выражен значительно, корневая система называется стержневой .

Некоторые растения откладывают в корне запасные питательные вещества, такие образования называют корнеплодами .

Ли́ст - наружный орган растения, основной функцией которого является фотосинтез. Для этой цели лист имеет пластинчатую структуру, чтобы дать клеткам, содержащим специализированный пигмент хлорофилл в хлоропластах, получить доступ к солнечному свету. Лист также является органом дыхания, испарения и выделения капель воды растения. Листья могут задерживать в себе воду и питательные вещества.

Листья бывают игольчатые и пластинчатые (есть листовая пластинка); сложные и простые.

Побе́г - один из основных вегетативных органов высших растений, состоящий из стебля с расположенными на нём листьями и почками. Свойство: ветвление побега. У различных растений наблюдается несколько типов ветвления: дихотомическое , моноподиальное , симподиальное.

Работа добавлена на сайт сайт: 2016-03-13

Заказать написание уникльной работы

">ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ «МИЧУРИНСКИЙ АГРАРНЫЙ ТЕХНИКУМ»

">РЕФЕРАТ

">Предмет: Биология

">Тема: « ">Биологическое значение митоза и мейоза ">»

">Выполнил: обучающийся группы № 42

">Жиляев Ростислав

">Проверил: преподаватель Пинаева А.Н.

">Оценка_________________

">п. Мичуринское

">2013

">Введение

">1 Мейоз

">2Митоз

">Заключение

">Список литературы ">

">Введение

">Понимание того факта, что половые клетки гаплоидны и поэтому должны формироваться с помощью особого механизма клеточного деления, пришло в результате наблюдений, которые к тому же едва ли не впервые навели на мысль, что хромосомы содержат генетическую информацию. В 1883 г. было обнаружено, что ядра яйца и спермия определенного вида червей содержат лишь по две хромосомы, в то время как в оплодотворенном яйце их уже четыре. Хромосомная теория наследственности могла, таким образом, объяснить давний парадокс, состоящий в том, что роль отца и матери в определении признаков потомства часто кажется одинаковой, несмотря на огромную разницу в размерах яйцеклетки и сперматозоида.

">Еще один важный смысл этого открытия состоял в том, что половые клетки должны формироваться в результате ядерного деления особого типа, при котором весь набор хромосом делится точно пополам. Деление такого типа носит название мейоз (слово греческого происхождения, означающее "уменьшение". Именно мейоз лежит в основе законов наследования Менделя и хромосомной теории наследственности. Название другого вида деления клеток - митоз - происходит от греческого слова, означающего "нить", в основе такого выбора названия лежит нитеподобный вид хромосом при их конденсации во время деления ядра - данный процесс происходит и при митозе, и при мейозе). Поведение хромосом во время мейоза, когда происходит редукция их числа, оказалось более сложным, чем предполагали раньше. Поэтому важнейшие особенности мейотического деления удалось установить только к началу 30-х годов XХ в. в итоге огромного числа тщательных исследований.

">Интерес к мейозу резко возрос в конце 60-х годов, когда выяснилось, что одни и те же контролируемые генами ферменты могут принимать участие в процессах воспроизведения ДНК, обмене ее участками, ее чувствительности к повреждающим воздействиям. Наконец, в последнее время ряд биологов развивает оригинальную идею: мейоз у высших организмов служит гарантом стабильности генетического кода, ибо в процессе мейоза, когда пары хромосом-гомологов тесно соприкасаются, происходит проверка нитей ДНК на точность и восстановление повреждений, затрагивающих сразу обе нити . Изучение мейоза тесно связало методы и интересы двух наук: цитологии и генетики. Это привело к рождению новой ветви знания - цитогенетики, тесно соприкасающейся ныне с молекулярной биологией и генной инженерией.

">Отдельные фазы мейоза у животных описал В. Флемминг (1882), а у растений – Э. Страсбургер (1888), а затем российский ученый В.И. Беляев. В это же время (1887) А. Вайсман теоретически обосновал необходимость мейоза как механизма поддержания постоянного числа хромосом. Первое подробное описание мейоза в ооцитах кролика дал Уиниуортер (1900). Изучение мейоза продолжается до сих пор.

">1 Мейоз

">Мейо́з "> (от ;color:#0000ff">др.-греч. "> μείωσις — уменьшение) или ">редукционное деление "> клетки — деление ядра ;color:#0000ff">эукариотической "> ;color:#0000ff">клетки "> с уменьшением числа ;color:#0000ff">хромосом "> в два раза. Происходит в два этапа (редукционный и эквационный этапы мейоза). Мейоз не следует смешивать с ;color:#0000ff">гаметогенезом "> — образованием специализированных ;color:#0000ff">половых клеток ">, или ;color:#0000ff">гамет ">, из ;color:#0000ff">недифференцированных "> ;color:#0000ff">стволовых ">.

">С уменьшением числа хромосом в результате мейоза в ;color:#0000ff">жизненном цикле "> происходит переход от диплоидной фазы к гаплоидной. Восстановление ;color:#0000ff">плоидности "> (переход от гаплоидной фазы к диплоидной) происходит в результате ;color:#0000ff">полового процесса ">.

">В связи с тем, что в профазе первого, редукционного, этапа происходит попарное слияние (конъюгация) ;color:#0000ff">гомологичных "> хромосом, правильное протекание мейоза возможно только в ;color:#0000ff">диплоидных "> клетках или в чётных полиплоидах (тетра-, гексаплоидных и т. п. клетках). Мейоз может происходить и в нечётных полиплоидах (три-, пентаплоидных и т. п. клетках), но в них, из-за невозможности обеспечить попарное слияние хромосом в профазе I, расхождение хромосом происходит с нарушениями, которые ставят под угрозу жизнеспособность клетки или развивающегося из неё многоклеточного гаплоидного организма.

">Этот же механизм лежит в основе стерильности межвидовых ;color:#0000ff">гибридов ">. Поскольку у межвидовых гибридов в ядре клеток сочетаются хромосомы родителей, относящихся к различным видам, хромосомы обычно не могут вступить в конъюгацию. Это приводит к нарушениям в расхождении хромосом при мейозе и, в конечном счете, к нежизнеспособности половых клеток, или ;color:#0000ff">гамет "> (основным средством борьбы с этой проблемой является применение полиплоидных хромосомных наборов, поскольку в данном случае каждая хромосома конъюгирует с соответствующей хромосомой своего набора) . Определённые ограничения на конъюгацию хромосом накладывают и ;color:#0000ff">хромосомные перестройки "> (масштабные ;color:#0000ff">делеции ">, ;color:#0000ff">дупликации ">, ;color:#0000ff">инверсии "> или ;color:#0000ff">транслокации ">).

">Фазы мейоза

">Мейоз состоит из 2 последовательных делений с короткой интерфазой между ними.

1. ">Профаза I "> — профаза первого деления очень сложная и состоит из 5 стадий:
2. ">Лептотена "> или ">лептонема "> — упаковка хромосом, конденсация ДНК с образованием хромосом в виде тонких нитей (хромосомы укорачиваются).
3. ">Зиготена "> или ">зигонема "> — происходит конъюгация — соединение гомологичных хромосом с образованием структур, состоящих из двух соединённых хромосом, называемых тетрадами или бивалентами и их дальнейшая компактизация.
4. ;color:#0000ff">Пахитена "> или ">пахинема "> — (самая длительная стадия) — в некоторых местах гомологичные хромосомы плотно соединяются, образуя ;color:#0000ff">хиазмы ">. В них происходит ;color:#0000ff">кроссинговер "> — обмен участками между гомологичными хромосомами.
5. ">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. У некоторых животных в ооцитах хромосомы на этой стадии профазы мейоза приобретают характерную форму ;color:#0000ff">хромосом типа ламповых щёток ">.
6. ">Диакинез "> — ДНК снова максимально конденсируется, синтетические процессы прекращаются, растворяется ядерная оболочка; центриоли расходятся к полюсам; гомологичные хромосомы остаются соединёнными между собой.

">К концу Профазы I центриоли мигрируют к полюсам клетки, формируются нити веретена деления, разрушаются ядерная мембрана и ядрышки

1. ">Метафаза I "> — бивалентные хромосомы выстраиваются вдоль экватора клетки.
2. ">Анафаза I "> — микротрубочки сокращаются, биваленты делятся и хромосомы расходятся к полюсам. Важно отметить, что, из-за конъюгации хромосом в зиготене, к полюсам расходятся целые хромосомы, состоящие из двух хроматид каждая, а не отдельные хроматиды, как в ;color:#0000ff">митозе ">.
3. ">Телофаза I ">

">Второе деление мейоза следует непосредственно за первым, без выраженной интерфазы: S-период отсутствует, поскольку перед вторым делением не происходит репликации ДНК.

1. ">Профаза II "> — происходит конденсация хромосом, клеточный центр делится и продукты его деления расходятся к полюсам ядра, разрушается ядерная оболочка, образуется веретено деления, перпендикулярное первому веретену.
2. ">Метафаза II "> — унивалентные хромосомы (состоящие из двух хроматид каждая) располагаются на «экваторе» (на равном расстоянии от «полюсов» ядра) в одной плоскости, образуя так называемую метафазную пластинку.
3. ">Анафаза II "> — униваленты делятся и ;color:#0000ff">хроматиды "> расходятся к полюсам.
4. ">Телофаза II "> — хромосомы деспирализуются и появляется ядерная оболочка.

">В результате из одной ;color:#0000ff">диплоидной клетки "> образуется четыре ;color:#0000ff">гаплоидных клетки ">. В тех случаях, когда мейоз сопряжён с ;color:#0000ff">гаметогенезом "> (например, у многоклеточных животных), при развитии ;color:#0000ff">яйцеклеток "> первое и второе деления мейоза резко неравномерны. В результате формируется одна гаплоидная яйцеклетка и три так называемых ;color:#0000ff">редукционных тельца "> (абортивные дериваты первого и второго делений).

">Значение

1. ">У организмов, размножающихся половым путем, предотвращается удвоение числа хромосом в каждом поколении, так как при образовании половых клеток мейозом происходит редукция числа хромосом.
2. ">Мейоз создает возможность для возникновения новых комбинаций генов (;color:#0000ff">комбинативная изменчивость ">), так как происходит образование генетически различных гамет.
3. ">Редукция числа хромосом приводит к образованию «чистых гамет», несущих только один аллель соответствующего локуса.
4. ">Расположение бивалентов экваториальной пластинки веретена деления в метафазе 1 и хромосом в метафазе 2 определяется случайным образом. Последующее расхождение хромосом в анафазе приводит к образованию новых комбинаций аллелей в гаметах. Независимое расхождение хромосом лежит в основе ;color:#0000ff">третьего закона Менделя ">.

">2 Митоз

">Мито́з "> (;color:#0000ff">др.-греч. "> μίτος — нить) — непрямое ;color:#0000ff">деление клетки ">, наиболее распространенный способ ;color:#0000ff">репродукции "> ;color:#0000ff">эукариотических "> ;color:#0000ff">клеток ">. Биологическое значение митоза состоит в строго одинаковом распределении ;color:#0000ff">хромосом "> между дочерними ;color:#0000ff">ядрами ">, что обеспечивает образование генетически идентичных дочерних клеток и сохраняет преемственность в ряду клеточных поколений.

">Митоз — один из фундаментальных процессов ;color:#0000ff">онтогенеза ">. Митотическое деление обеспечивает рост ;color:#0000ff">многоклеточных "> эукариот за счёт увеличения популяций клеток ;color:#0000ff">тканей ">. В результате митотического деления клеток ;color:#0000ff">меристем "> увеличивается количество клеток тканей ;color:#0000ff">растений ">. ;color:#0000ff">Дробление "> оплодотворённого яйца и рост большинства тканей у ;color:#0000ff">животных "> также происходит путём митотических делений.

">На основании морфологических особенностей митоз условно подразделяется на стадии: профазу, прометафазу, метафазу, анафазу, телофазу. Первые описания фаз митоза и установление их последовательности были предприняты в 70—80-х годах ;color:#0000ff">XIX века ">. В конце ;color:#0000ff">1870-х "> — начале ;color:#0000ff">1880-х "> годов немецкий гистолог ;color:#0000ff">Вальтер Флемминг "> для обозначения процесса непрямого деления клетки ввёл термин «митоз».

">Продолжительность митоза в среднем составляет 1—2 часа. Митоз клеток животных, как правило, длится 30—60 минут, а растений — 2—3 часа. За 70 лет в теле человека суммарно осуществляется порядка 10 ;vertical-align:super">14 "> клеточных делений.

">Значение митоза

">Митоз является важным средством поддержания постоянства ;color:#0000ff">хромосомного набора ">. В результате митоза осуществляется идентичное воспроизведение клетки. Следовательно, ключевая роль митоза — копирование генетической информации.

">Митоз происходит в следующих случаях:

1. ">Рост и развитие. "> Количество клеток в организме в процессе роста увеличивается благодаря митозу. Это лежит в развитии ;color:#0000ff">многоклеточного организма "> из единственной клетки — ;color:#0000ff">зиготы ">, а также роста многоклеточного организма.
2. ">Перемещение клеток. "> В некоторых органах ;color:#0000ff">организма ">, например, ;color:#0000ff">коже "> и ;color:#0000ff">пищеварительном тракте ">, клетки постоянно отшелушиваются и заменяются новыми. Новые клетки образуются путём митоза, а потому являются точными копиями своих предшественников. Схожим путём поисходит замена красных кровяных клеток — ;color:#0000ff">эритроцитов ">, имеющих короткую продолжительность жизни — 4 месяца, а новые эритроциты формируются путём митоза.
3. ">Регенерация. "> Некоторые организмы способны восстанавливать утраченные части тела. В этих случаях образование новых клеток часто идёт путём митоза. Например, благодаря митозу ;color:#0000ff">морская звезда "> восстанавливает утраченные лучи.
4. ">Бесполое размножение. "> Некоторые организмы образуют генетически идентичное потомство путём ;color:#0000ff">бесполого размножения ">. Например, ;color:#0000ff">гидра "> размножается бесполым способом при помощи ;color:#0000ff">почкования ">. Поверхностные клетки гидры подвергаются митозу и образуют скопления клеток, называемые почками. Митоз продолжается и в клетках почки, и она вырастает во взрослую особь. Сходное клеточное деление происходит при ;color:#0000ff">вегетативном размножении "> растений.

">Заключение

">Биологическое значение мейоза заключается в поддержании постоянства кариотипа в ряду поколений организмов данного вида и обеспечении возможности рекомбинации хромосом и генов при половом процессе. Мейоз - один из ключевых механизмов наследственности и наследственной изменчивости. Поведение хромосом при мейозе обеспечивает выполнение основных законов наследственности. Мейоз обеспечивает также комбинативную изменчивость – появление новых сочетаний наследственных задатков при дальнейшем оплодотворении.

">Список литературы

1. ">Богданова Д.Л., Солодова Е.А. Биология: Справочник / 3-е изд. - М.: АСТ-пресс школа, 2006.
2. ">http://ru.wikipedia.org/wiki/

Заказать написание уникльной работы

Цель: учащиеся углубляют знания о формах размножения организмов; формируются новые понятия о митозе и мейозе и их биологическом значении.

Оборудование:

1. Учебно-наглядные пособия: табл., плакаты
2. технические средства обучения: интерактивная доска, мультимедийные презентации, обучающие компьютерные программы.

План урока:

1. Организационный момент
2. Повторение.
   1. Что такое размножение?
   2. Какие типы размножения вам известны? Дайте им определения?
   3. Перечислите примеры бесполого размножения? Приведите примеры.
   4. Биологическое значение бесполого размножения?
   5. Какое размножение называется половым?
   6. Какие половые клетки вам известны?
   7. Чем гаметы отличаются от соматических клеток?
   8. Что такое оплодотворение?
   9. В чем заключается преимущества полового размножения по сравнению с бесполым размножением?
3. Изучение нового материала

Ход урока

В основе передачи наследственной информации, размножения, а также роста, развития и регенерации лежит важнейший процесс – деление клеток. Молекулярная сущность деления заключена в способности ДНК к самоудвоению молекул.

Объявление темы урока. Поскольку фазы митоза и мейоза в общих чертах мы уже изучали в 9 классе, задачей общей биологии является рассмотрение этого процесса на молекулярном и биохимическом уровне. В связи с этим особое внимание мы уделим изменению хромосомных структур.

Клетка является не только единицей строения и функции у живых организмов, но также и генетической единицей. Это единица наследственности и изменчивости, проявляющихся в процессе деления клеток. Элементарным носителем наследственных свойств клетки является ген. Ген представляет собой отрезок молекулы ДНК из нескольких сотен нуклеотидов, где закодировано строение одной молекулы белка и проявление какого-то наследственного признака клетки. Молекула ДНК в комплексе с белком образует хромосому. Хромосомы ядра и локализованные в них гены являются основными носителями наследственных свойств клетки. В начале клеточного деления хромосомы укорачиваются и окрашиваются более интенсивно, так что становятся видимыми по отдельности.

В делящейся клетке хромосома имеет вид двойной палочки и состоит из двух разделенных щелью вдоль оси хромосомы половинок или хроматид. Каждая из хроматид содержит одну молекулу ДНК.

Внутреннее строение хромосом, число нитей ДНК в них меняются в жизненном цикле клетки.

Вспомним: что такое клеточный цикл? Какие этапы выделяют в клеточном цикле? Что происходит на каждом этапе?

Интерфаза включает в себя три периода.

Пресинтетический период G 1 наступает сразу после деления клетки. В это время в клетке происходит синтез белков, АТФ, разных видов РНК и отдельных нуклеотидов ДНК. Клетка растет, и в ней интенсивно накапливаются различные вещества. Каждая хромосома в этот период однохроматидна, генетический материал клетки обозначается 2n 1xp 2с (n – набор хромосом, хр – число хроматид, с – количество ДНК).

В синтетическом периоде S осуществляется редупликация молекул ДНК клетки. В результате удвоения ДНК в каждой из хромосом оказывается вдвое больше ДНК, чем было до начала S-фазы, но число хромосом не изменяется. Теперь генетический набор клетки составляет 2n 2xp 4с (диплоидный набор, хромосомы двухроматидны, количество ДНК – 4).

В третьем периоде интерфазы – постсинтетическом G 2 – продолжается синтез РНК, белков и накопление клеткой энергии. По окончании интерфазы клетка увеличивается в размерах и начинается ее деление.

Деление клетки.

В природе существует 3 способа клеточного деления – амитоз, митоз мейоз.

Амитозом делятся прокариотические организмы и некоторые клетки эукариот, например, мочевого пузыря, печени человека, а также старые либо поврежденные клетки. Сначала в них делится ядрышко, затем ядро на две или несколько частей путем перетяжек и в конце деления перешнуровывается цитоплазма на две или несколько дочерних клеток. Распределение наследственного материала и цитоплазмы не равномерно.

Митоз – универсальный способ деления эукариотических клеток, при котором из диплоидной материнской клетки образуются две подобные ей дочерние клетки.

Длительность митоза 1-3 часа и в его процессе 4 фазы: профаза, метафаза, анафаза и телофаза.

Профаза. Обычно самая продолжительная фаза клеточного деления.

Увеличивается объем ядра, хромосомы спирализуются. В это время хромосома состоит из двух хроматид, соединенных между собой в области первичной перетяжки или центромеры. Затем растворяются ядрышки и ядерная оболочка – хромосомы лежат в цитоплазме клетки. Центриоли расходятся к полюсам клетки и образуют между собой нити веретена деления, а в конце профазы нити крепятся к центромерам хромосом. Генетическая информация клетки, по-прежнему, как в интерфазе (2n 2хр 4с).

Метафаза. Хромосомы располагаются строго в зоне экватора клетки, образуя метафазную пластину. На стадии метафазы хромосомы имеют самую малую длину, так как в это время они сильно спирализованы и конденсированы. Поскольку хромосомы хорошо видны подсчет и изучение хромосом обычно проходит в этот период деления. По продолжительности это самая короткая фаза митоза, так как она длится то мгновение, когда центромеры удвоенных хромосом располагаются строго по линии экватора. И уже в следующий момент начинается следующая фаза.

Анафаза. Каждая центромера расщепляется на две, и нити веретена оттягивают дочерние центромеры к противоположным полюсам. Центромеры тянут за собой отделившиеся одна от другой хроматиды. На полюса приходят по одной хроматиде из пары – это дочерние хромосомы. Количество генетической информации на каждом полюсе теперь равно (2n 1хр 2с).

Завершается митоз телофазой. Процессы, происходящие в этой фазе, обратны процессам, которые наблюдались в профазе. На полюсах происходит деспирализация дочерних хромосом, они утоньшаются и становятся слаборазличимыми. Вокруг них образуются ядерные оболочки, а затем появляются ядрышки. Одновременно с этим идет деление цитоплазмы: в животных клетках – перетяжкой, а у растений со средины клетки к периферии. После образования цитоплазматической мембраны в растительных клетках формируется целлюлозная оболочка. Образуются две дочерние клетки с диплоидным набором однохроматидных хромосом (2n 1хр 2с).

Следует отметить, что все процессы, происходящие в клетке, в том числе и митоз, находятся под генетическим контролем. Гены контролируют последовательные стадии редупликации ДНК, движение, спирализацию хромосом и т.д.

Биологическое значение митоза:

1. Точное распределение хромосом и их генетической информации между дочерними клетками.
2. Обеспечивает постоянство кариотипа и генетическую преемственность во всех клеточных проявлениях; т.к. иначе было бы не возможным постоянство строения и правильность функционирования органов и тканей многоклеточного организма.
3. Обеспечивает важнейшие процессы жизнедеятельности – эмбриональное развитие, рост, восстановление тканей и органов, а также бесполое размножение организмов.

Мейоз

Образование половых клеток (гамет) происходит иначе, чем процесс размножения соматических клеток. Если бы образование гамет шло таким же путем, то после оплодотворения (слияния мужской и женской гамет) число хромосом каждый раз удваивалось бы. Однако этого не происходит. Каждому виду свойственно определенное число и свой специфический набор хромосом (кариотип).

Мейоз – это особый вид деления, когда из диплоидных (2п) соматических клеток половых органов образуются половые клетки (гаметы) у животных и растений или споры у споровых растений с гаплоидным (п) набором хромосом в этих клетках. Затем в процессе оплодотворения ядра половых клеток сливаются, и восстанавливается диплоидный набор хромосом (n+n=2n).

В непрерывном процессе мейоза идут два последовательных деления: мейоз I и мейоз II. В каждом делении те же фазы, что и в митозе, но разные по продолжительности и изменениям генетического материала. В результате мейоза I число хромосом в образовавшихся дочерних клетках уменьшается вдвое (редукционное деление), а при мейозе II гаплоидность клеток сохраняется (эквационное деление).

Профаза мейоза I – удвоенные в интерфазе гомологичные хромосомы попарно сближаются. При этом отдельные хроматиды гомологичных хромосом переплетаются, перекрещиваются между собой и могут разрываться в одинаковых местах. Во время этого контакта гомологичные хромосомы могут обмениваться соответствующими участками (генами), т.е. идет кроссинговер. Кроссинговер вызывает перекомбинацию генетического материала клетки. После этого процесса гомологичные хромосомы снова разъединяются, растворяются оболочки ядра, ядрышек и образуется веретено деления. Генетическая информация клетки в профазе составляет 2n 2хр 4с (диплоидный набор, хромосомы двухроматидные, количество молекул ДНК – 4).

Метафаза мейоза I – хромосомы располагаются в плоскости экватора. Но если в метафазе митоза гомологичные хромосомы имеют положение, независимое друг от друга, то в мейозе они лежат рядом – попарно. Генетическая информация прежняя (2n 2хр 4с).

Анафаза I – к полюсам клетки расходятся не половинки хромосом из одной хроматиды, а целые хромосомы, состоящие из двух хроматид. Значит, из каждой пары гомологичных хромосом в дочернюю клетку попадет лишь одна, но двухроматидная хромосома. Их число в новых клетках уменьшится вдвое (редукция числа хромосом). Количество генетической информации на каждом полюсе клетки становится меньше (1n 2хр 2с).

В телофазе первого деления мейоза формируются ядра, ядрышки и делится цитоплазма – образуются две дочерние клетки с гаплоидным набором хромосом, но эти хромосомы состоят из двух хроматид (1n 2хр 2с).

Вслед за первым наступает второе деление мейоза, но ему не предшествует синтез ДНК. После короткой профазы мейоза II двухроматидные хромосомы в метафазе мейоза II располагаются в плоскости экватора и крепятся к нитям веретена деления. Их генетическая информация прежняя – (1n 2хр 2с).

В анафазе мейоза II к противоположным полюсам клетки расходятся хроматиды и в телофазе мейоза II образуются четыре гаплоидные клетки с однохроматидными хромосомами (1n 1хр 1с). Таким образом, в сперматозоидах и яйцеклетках число хромосом уменьшается вдвое. Такие половые клетки образуются у половозрелых особей различных организмов. Процесс формирования гамет называют гаметогенез.

Биологическое значение мейоза:

1.Образование клеток с гаплоидным набором хромосом. При оплодотворении обеспечивается постоянный для каждого вида набор хромосом и постоянное количество ДНК.

2.Во время мейоза происходит случайное расхождение негомологичных хромосом, что приводит к большому числу возможных комбинаций хромосом в гаметах. У человека число возможных комбинаций хромосом в гаметах составляет 2 n , где n – число хромосом гаплоидного набора: 2 23 =8 388 608. Число возможных комбинаций у одной родительской пары 2 23 х 2 23

3.Происходящие в мейозе перекрест хромосом, обмен участками, а также независимое расхождение каждой пары гомологичных хромосом

определяют закономерности наследственной передачи признака от родителей потомству.

Из каждой пары двух гомологичных хромосом (материнской и отцовской), входящих в хромосомный набор диплоидных организмов, в гаплоидном наборе яйцеклетки или сперматозоида содержится только одна хромосома. При этом она может быть: 1) отцовской хромосомой; 2) материнской хромосомой; 3) отцовской с участком материнской хромосомы; 4) материнской с участком отцовской. Эти процессы приводят к эффективной рекомбинации наследственного материала в гаметах, образуемым организмом. В результате обуславливается генетическая разнородность гамет и потомства.

При объяснении учащиеся заполняют таблицу: «Сравнительная характеристика митоза и мейоза»

Типы деления	Митоз (непрямое деление)	Мейоз (редукционное деление)
Число делений	одно деление	два деление
Происходящие процессы	Репликация и транскрипция отсутствуют	В профазе 1 происходит конъюгация гомологичных хромосом и кроссинговер
	К полюсам клетки расходятся хроматиды	В первом делении к полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы
Число дочерних клеток	2	4
Набор хромосом в дочерних клетках (n – набор хромосом, хр – хроматиды, с – число ДНК)	Число хромосом остается постоянным2n 1хр 2c (хромосомы однохроматидные)	Число хромосом уменьшается вдвое 1n 1хр 1c (хромосомы однохроматидные)
Клетки, где происходит деление	Соматические клетки	Соматические клетки половых органов животных; спорообразующие клетки растений
Значение	Обеспечивает бесполое размножение и рост живых организмов	Служит для образования половых клеток

Закрепление изученного материала (по табл., тестовая работа).

Литература:

1. Ю.И. Полянский. Учебник для 10-11 классов средней школы. –М.: «Просвещение», 1992.
2. И.Н. Пономарева, О.А. Корнилова, Т.Е. Лощилина. Учебник «Биология» 11 класс, базовый уровень, –М.: «Вентана-Граф», 2010.
3. С.Г. Мамонтов Биология для поступающих в ВУЗЫ. –М.: 2002.
4. Н. Грин, У.Стаут, Д. Тейлор. Биология в 3 т. –М.: «Мир», 1993.
5. Н.П. Дубинина. Общая биология. Пособие для учитетеля. –М.: 1990.
6. Н.Н. Приходченко, Т.П. Шкурат «Основы генетики человека». Уч.пос. – Ростов н/Д: «Феникс», 1997.