- •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
Если затрагивается первое деление мейоза, то все гаметы будут иметь патологический набор хромосом – анеуплодию. Если затрагивается второе деление мейоза, то изменяется количество хромосом только в какой то части гамет.
Последовательное нерасхождение затрагивает оба деления мейоза. В этом случае нормальные гаметы не образуются. Если мейоз повреждается у обоих родителей, то формируется двойное нерасхождение.
Кроме указанных могут быть:
Первичное нарушение, когда нарушения происходят у людей с изначально нормальным набором хромосом.
Вторичное нарушение происходит у людей с изначально патологическим набором хромосом.
Третичное происходит у людей, являющихся носителями сбалансированной перестройки хромосом.
Современные методы анализа хромосом: 1.Цитогенетический метод –
микроскопическое изучение хромосом человека, для чего применяют методы культивирования изучаемых клеток с последующим окрашиванием хромосом (простое, дифференциальное).
2.Метод генетики соматических клеток- культивирование отдельных клеток с получением из них клонов. Клоны при этом могут сливаться, давать гибридное потомство, легко подвергаются селекции на питательных средах.
3.Биохимический метод позволяет определять метаболиты, специфические для какого либо наследственного заболевания. Современные биохимические методы – электрофорез, хроматография, спектрография. Биохимические методы используются у больных с наследственным нарушением обмена веществ.
4.Молекулярно-генетические методы позволяют проводить анализ особенностей ДНК с помощью разрезания молекулы ДНК специальными биологическими «ножницами» – рестриктазами ( ферментами). В результате образуются фрагменты разного размера, которые специфичны для той или иной рестриктазы. Интересным и современным методом является полимеразная цепная реакция (ПЦР), которая позволяет обнаруживать и многократно копировать небольшие участки ДНК.