Особенности мейоза у гетерозиготных носителей

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГБОУ ВПО КОСТРОМСКАЯ ГСХА

Факультет ветеринарной медицины и зоотехнии

Кафедра частной зоотехнии, разведения и генетики

Реферат

По дисциплине: «Ветеринарная генетика»

Тема: «Особенности мейоза у гетерозиготных носителей»

Выполнила: студентка 511 группы

1 курса факультета

Трофимова Ксения Ивановна

Ветеринарной медицины и зоотехнии

Проверил: доцент

Белокуров Сергей Гаврилович

Караваево 2015

Мейоз - сложное деление, которое происходит только у высших организмов, размножающихся половым путем, и связан он с процессом развития и образования половых клеток (гаметогенезом).

У самцов этот процесс называется спермиогенезом, а у самок -- овогенезом. Половые клетки в развитии последовательно проходят следующие стадии: размножения, роста, созревания и формирования. В стадии размножения клетки интенсивно делятся митотическим путем. В стадии роста клетки накапливают питательные вещества, особенно при овогенезе.

Мейоз состоит из двух клеточных делений, при которых число хромосом уменьшается вдвое, так что гаметы получают вдвое меньше хромосом, чем остальные клетки тела. Первое деление - редукционное, второе деление - эквационное.

У растений и животных мейоз может происходить в разное время: предшествовать образованию гамет или сразу же после образования зиготы, а может и занимать промежуточное положение.

Когда две гаметы соединяются при оплодотворении, то восстанавливается нормальное число хромосом. Уменьшение числа хромосом при мейозе происходит не беспорядочно, а вполне закономерно: члены каждой пары хромосом расходятся в разные дочерние клетки. В результате в каждую гамету попадает по одной хромосоме из каждой пары. Это осуществляется путем попарного соединения сходных или гомологичных хромосом (они тождественны по величине и форме и содержат сходные гены) и последующего расхождения членов пары, каждый из которых отходит к одному из полюсов. Во время сближения гомологичных хромосом может происходить кроссинговер, т.е. взаимный обмен генами между гомологичными хромосомами, что повышает уровень комбинативной изменчивости.

В мейозе происходит ряд процессов, имеющих важное значение в наследовании признаков: 1) редукция - уменьшение вдвое числа хромосом в клетках; 2) конъюгация гомологичных хромосом; 3) кроссинговер; 4) случайное расхождение хромосом в клетки.

Фазы первого деления принято обозначать цифрой Й, второго - П. Между Й и II делениями клетка находится в состоянии интеркинеза (лат. интер - между + гр. кинезис - движение). В отличие от интерфазы в интеркинезе не ре(ду)плицируется ДНК и не удваивается материал хромосом.

Схема мейоза

Первое деление мейоза - редукционное, начинается с профазы I, состоящей из пяти стадий: лептонемы, зигонемы, пахинемы, диплонемы и диакинеза. Фаза мейоза, во время которой происходят сложные структурные преобразования хромосомного материала. Она более продолжительна.

На стадии лептонемы (тонких нитей, лептос- тонкий, нема- нить) хромосомы имеют вид тонких однородных нитей, которые ориентируются друг на друга. С помощью электронного микроскопа установлено, что хромосомы на стадии лептонемы состоят из двух хроматид, соединенных центромерой. мейоз спермиогенез овогенез кроссинговер

На стадии зигонемы (парных нитей, зигос- пара, нема- нить) парные хромосомы начинают соединяться по всей длине (конъюгировать) и совмещаться хромомерами. Парные конъюгирующие хромосомы называются гомологичными. Попарная комбинация гомологичных хромосом называется синапсом.

На стадии пахинемы (толстых нитей, пахис- тостый, нема- нить) происходит спирализация хромосом, в результате чего гомологичные хромосомы утолщаются и укорачиваются. Соединенные в пары хромосомы называются бивалентами. Они состоят из четырех хроматид. В целом связанные друг с другом хроматиды двух конъюгирующих хромосом образуют тетраду, которая более четко заметна на стадии диплонемы.

На стадии диплонемы (двойной нити, диплос- двойной, нема- нить) обнаруживается произошедший ранее обмен участками между гомологичными хроматидами в виде перекрещивания гомологичных хроматид. Такие перекрещивания называются хиазмами.

Обмен гомологичных хромосом участками называют перекрестом или кроссинговером. В результате кроссинговера происходит рекомбинация генов. В каждой паре конъюгирующих хромосом бывает несколько перекрестов.

В диплонеме хромосомы начинают отталкиваться друг от друга.

На стадии диакинеза хромосомы еще больше укорачиваются и утолщаются. При переходе от стадии профазы к метафазе наблюдается разрушение оболочки ядра, изчезновение ядрышек и развитие ахроматинового веретена.

В метафазе I биваленты расположены на плоскости экватора, причем их вдвое меньше диплоидного числа хромосом. В отличие от митоза центромеры хромосом не деляться. Хромосомы связаны между собой в точках перекреста.

При переходе к анафазе I хиазмы исчезают, каждая тетрада распадается на две диады (две парные хромосомы).

В анафазе I редукционного деления мейоза к противоположным полюсам расходятся не хроматиды, а целые хромосомы, ранее попарно соединявшиеся в профазе мейоза (биваленты). Поэтому в телофазе I на противоположных полюсах клетки образуются гаплоидные ядра, а количество хромосом в дочерних ядрах вдвое меньше, чем в исходной материнской клетке. Нити веретена исчезают, формируется оболочка.

Хромосомы дочерних ядер состоят из качественно различных хроматид в результате обмена участками между гомологичными хромосомами в профазе I. После очень короткой интерфазы между первым и вторым делением мейоза следует второе эквационное (уравнительное) деление, которое проходит по типу митоза.

Профаза II характеризуется исчезновением ядра, ядерной оболочки и образованием веретена .

На метафазе II гаплоидные хромосомы, состоящие из двух хроматид, выстраиваются центромерами в плоскости экватора.

В анафазе II происходит продольное деление центромер. К противоположным полюсам расходятся качественно различные хромосомы.

В телофазе II образуются ядра, содержащие гаплоидный набор хромосом.

В процессе мейоза происходит 3 важных явления, отличающих мейоз от митоза:

1. Уменьшение числа хромосом вдвое (вместо диплоидного набора гаплоидный набор хромосом). В процессе оплодотворения в зиготе восстанавливается диплоидный набор хромосом, характерный для соматических клеток вида.

2. Образование клеток с различными комбинациями отцовских и материнских хромосом.

3. Возникновение новых типов хромосом, сочетающих гены родителей в результате кроссинговера (рекомбинации генов).

Биологическое значение мейоза

Как и митоз, мейоз обеспечивает точное распределение генетического материала в дочерние клетки. Но, в отличие от митоза, мейоз является средством повышения уровня комбинативной изменчивости, что объясняется двумя причинами: 1) происходит свободное, основанное на случайности, комбинирование хромосом в клетках; 2) кроссинговер, ведущий к возникновению новых комбинаций генов в пределах хромосом.

В каждом следующем поколении делящихся клеток в результате действия указанных причин, образуются новые сочетания генов в гаметах, а при размножении животных - новые сочетания генов родителей у их потомства. Это каждый раз открывает новые возможности для действия отбора и создания генетически различных форм, что позволяет существовать группе животных в переменных условиях среды.

Таким образом, мейоз оказывается средством генетической адаптации, повышающим в поколениях надежность существования особей.

Список используемой литературы

1. Петухов, В.Л. Генетика: учебник/ - Новосибирск, 2007. - 616 с.

2. С.Х. Ларцева, С.Х. Практикум по генетике: 1985-287 с.

3. Яковенко А.М., Антоненко Т.И.- Практикум по генетике. 2007. - 206 с.

4. Журнал «Генетика»

Размещено на Allbest.ru