- •Жизненный цикл клетки: интерфаза и период деления.
- •Клетка – элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов (кроме вирусов), обладающая собственным
- •Последовательность событий в период существования клетки, происходящих между образованием клетки, ее делением на
- •Вновь появившаяся клетка сначала растет и дифференцируется, затем выполняет свои специфические функции. Это
- •Клетки лука в различных фазах клеточного цикла
- •В настоящее время известно три типа деления эукариотических клеток: амитоз, митоз, мейоз.
- •Равномерного распределения наследственного материала между образовавшимися клетками не происходит. Возможно образование двуядерных клеток.
- •При амитозе морфологически сохраняется интерфазное состояние ядра, хорошо видны ядрышко и ядерная оболочка.
- •Наследственный материал делится случайным образом. Отсутствие цитокинеза приводит к образованию двуядерных клеток, которые
- •Митоз – непрямое деление соматических клеток, в результате которого из одной клетки образуются
- •Клеточный цикл состоит из четырех периодов: пресинтетический -G1; синтетический - S; постсинтетический
- •Интерфаза – период интенсивного синтеза и роста. В этот период синтезируется много веществ,
- •Клеточный цикл
- •Синтетический период (S) характеризуется
- •В постсинтетической стадии (G2) завершается репликация ДНК. В состав каждой хромосомы уже входят
- •В профазе хромосомы спирализуются, конденсируются, становятся видимыми в виде двух хроматид, образованных в
- •В профазе в цитоплазме формируется специальный аппарат деления – ахроматиновое веретено, состоящее из
- •Метафаза. Начало этой фазы называется прометафаза.
- •После формирования митотического
- •В анафазе происходит разделение хромосом на хроматиды. С этого момента каждая хроматида становится
- •В телофазе веретено деления разрушается. Хромосомы у полюсов клетки деспирализуются, вокруг них формируются
- •В цитокинезе происходит разделение цитоплазмы и формирование мембран дочерних клеток. У животных цитокинез
- •Цитокинез на завершающей стадии в животной клетке.
- •Мейозом называется особый способ деления эукариотических клеток, при котором исходное число хромосом уменьшается
- •Главной особенностью мейоза является конъюгация (спаривание)
- •Мейоз подразделяется на профазу, метафазу, анафазу, телофазу. Эти стадии имеются в первом делении
- •На стадии лептотены происходит спирализация и уплотнение хромосом, как в процессе митоза, а
- •На стадии зиготены происходит соединение (конъюгация) сначала отдельных участков гомологичных хромосом, а затем
- •Согласно теории Янссенса–Дарлингтона, при развитии кроссинговера гомологичные хромосомы с гаплотипами
- •Рекомбинантные хроматиды, которые образовались в ходе кроссинговера, несут новые сочетания аллелей. Такие хроматиды
- •Хроматиды, которые не участвовали в кроссинговере, сохраняют исходные сочетания аллелей. Такие хроматиды (однохроматидные
- •Кроссинговер делает возможным образование новых комбинаций отцовских и материнских генов в половых клетках.
- •Кроссинговер – это сложный физиолого- биохимический процесс, который находится под генетическим контролем клетки
- •Обнаружено, что на частоту кроссинговера влияют возраст организма, а также экзогенные факторы: температура,
- •Частота различных типов рекомбинаций (мейотический, митотический кроссинговер и сестринские хроматидные обмены) может служить
- •В целом кроссинговер представляет собой один из регулярных генетических процессов, контролируемых многими генами
- •Благодаря сцепленному наследованию удачные сочетания аллелей оказываются относительно устойчивыми. В результате образуются группы
- •В то же время, в ходе кроссинговера возникают рекомбинации – т.е. новые комбинации
- •Стадия пахитены наступает к концу конъюгации и характеризуется гаплоидным числом утолщенных и укороченных
- •В конце стадии пахитены появляется продольная щель, и на стадиии диплотены гомологичные хромосомы
- •В стадию диакинеза хиазмы начинают смещаться к концам хроматид и постепенно исчезать. Биваленты
- •Во время метафазы I хромосомы располагаются в экваториальной области, образуя метафазную пластинку. Нити
- •Анафаза I характеризуется окончательным разделением гомологичных хромосом. Нити веретена оттягивают по паре хроматид
- •После завершения перемещения гомологичных центромер к противоположным полюсам начинается короткая по времени телофаза
- •К началу второго деления мейоза хромосомы уже удвоены, состоят из 2-х хроматид, соединенных
- •В анафазе II после продольного деления центромеры одна хроматида идет к одному полюсу,
- •Значение мейоза: I.Половое размножение:
- •3.При данном типе такого оплодотворения для формирования нового организма необходимо оплодотворение, то есть
- •II.Генетическая изменчивость: Мейоз создает возможности для
- •Механизмы мейоза, участвующие в создании изменчивости: 1.Уменьшение числа хромосом от диплоидного до гаплоидного,
- •2.Расположение бивалентов в экваториальной пластинке веретена в метафазе I и метафазе II определяется
- •3.В результате образование хиазм между гомологичными хромосомами в профазе I часто происходит кроссинговер,
- •4.В процессе мейоза I в формирующихся клетках с равной вероятностью оказываются отцовские и
- •Схема мейоза (показана одна пара гомологичных хромосом). Мейоз I: 1, 2, 3. 4.
- •ГАМЕТОГЕНЕЗ У ЧЕЛОВЕКА
- •Первичные половые клетки выделяются из желточного мешка на 27-й день развития и мигрирует
- •В 15-16 лет сперматогонии вступают в мейоз и переходят в состояние сперматозоидов (спермиев).
- •Клетки зачаточного эпителия в мужских и женских половых железах (гонадах) проходят ряд последовательных
- •В обоих случаях процесс делится на три фазы – фазу размножения, фазу роста
- •В фазе размножения происходят многократные митотические деления, приводящие к образованию множества сперматогоний, проходящих
- •В процессе сперматогенеза сперматогонии увеличиваются в размере, превращаются в сперматоциты I порядка, содержат
- •После второго деления мейоза из сперматоцитов II порядка образуются сперматиды, содержащие по 23
- •Образование и выделение гамет у мужчин начинается с наступления половой зрелости, продолжается в
- •У женщин процесс формирования половых клеток начинается после первичной половой дифференцировки плода, когда
- •В этот период ряд оогоний вступает в первое деление мейоза и превращаются в
- •Плод женского пола перед рождением содержит около 2 млн оогоний I порядка, но
- •После рождения девочки из этих фолликулов растет только один, а остальные разрушаются (атрезия
- •Помимо ооцита II порядка формируется маленькая клетка только с ядром с 23 хромосомами,
- •В оогенезе мейоз II заканчивается в момент оплодотворения, после которого в течение нескольких
- •Через 8 дней после овуляции бластоциста погружается в стенку матки, наружные клетки бластоцисты
- •Патология мейоза обычно является отражением сбоя распределения хромосом в гаметах. Отсюда выделяют простое,
- •Если затрагивается первое деление мейоза, то все гаметы будут иметь патологический набор хромосом
- •Последовательное нерасхождение затрагивает оба деления мейоза. В этом случае нормальные гаметы не образуются.
- •Вторичное нарушение происходит у людей с изначально патологическим набором хромосом.
- •Современные методы анализа хромосом: 1.Цитогенетический метод –
- •2.Метод генетики соматических клеток- культивирование отдельных клеток с получением из них клонов. Клоны
- •3.Биохимический метод позволяет определять метаболиты, специфические для какого либо наследственного заболевания. Современные биохимические
- •4.Молекулярно-генетические методы позволяют проводить анализ особенностей ДНК с помощью разрезания молекулы ДНК специальными
Метафаза. Начало этой фазы называется прометафаза.
В прометафазе хромосомы располагаются в цитоплазме довольно беспорядочно. Формируется митотический аппарат, в состав которого входит веретено деления и центриоли или иные центры
организации микротрубочек. Прометафаза завершается, как только центромеры всех хромосом оказываются в экваториальной плоскости.
После формирования митотического
аппарата хромосомы начинают перемещаться в экваториальную плоскость клетки; это движение хромосом называется метакинез. В метафазе хромосомы максимально спирализованы. Центромеры хромосом располагаются в экваториальной плоскости клетки независимо друг от друга. Полюсные нити веретена деления тянутся от полюсов клетки к хромосомам, а хромосомальные – от центромер (кинетохоров) – к полюсам. Совокупность хромосом в экваториальной плоскости клетки образует метафазную пластинку.
В анафазе происходит разделение хромосом на хроматиды. С этого момента каждая хроматида становится самостоятельной однохроматидной хромосо мой, в основе которой лежит одна молекула ДНК. Однохроматидные хромосомы в составе анафазных групп расходятся к полюсам клетки. При расхождении хромосомальные микротрубочки укорачиваются, а полюсные – удлиняются. При этом полюсные и хромосомальные нити скользят вдоль друг друга.
В телофазе веретено деления разрушается. Хромосомы у полюсов клетки деспирализуются, вокруг них формируются ядерные оболочки. В клетке образуются два ядра, генетически идентичные исходному ядру. Содержание ДНК в дочерних ядрах становится равным 2c.
В цитокинезе происходит разделение цитоплазмы и формирование мембран дочерних клеток. У животных цитокинез происходит путем перешнуровывания клетки.
Урастений цитокинез происходит иначе:
вэкваториальной плоскости образуются пузырьки, которые сливаются с образованием двух параллельных мембран. На этом митоз завершается, и наступает очередная интерфаза.
Цитокинез на завершающей стадии в животной клетке.
Мейозом называется особый способ деления эукариотических клеток, при котором исходное число хромосом уменьшается в 2 раза (от древнегреч. «мейон» – меньше – и от «мейозис» – уменьшение). Часто уменьшение числа хромосом называется редукцией.
Исходное число хромосом
вмейоцитах (клетках, вступающих в мейоз)
врезультате мейоза,
называется гаплоидным хромосомным числом (n).
Главной особенностью мейоза является конъюгация (спаривание)
гомологичных хромосом с последующим расхождением их в разные клетки. Мейотическое распределение хромосом по дочерним клеткам
называется сегрегацией хромосом.
Мейоз подразделяется на профазу, метафазу, анафазу, телофазу. Эти стадии имеются в первом делении мейоза, затем еще раз повторяются во втором. Интерфаза, предшествующая мейозу, аналогична митотической и включает удвоение хромосом в S-периоде.
Первое клеточное деление мейоза – мейоз I, начинается с профазы I. Профаза I состоит из пяти подстадий: лептотены, зиготены, пахитены, диплотены, диакинеза.