Генетика - Гуляев Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
В период, предшествующий началу амитоза, также происходит удвоение количества ДНК, но хромосомы и веретено деления под микроскопом в ядрах не обнаруживаются и распределение ядерно-го вещества между дочерними клетками и по количеству и в качественном отношении происходит неравномерно. Поэтому такие клетки наследственно неполноценны.
Образование и развитие половых клеток. Мейоз. Все организмы, размножающиеся половым путем, образуют половые клетки, или гаметы. Этому предшествует особый вид деления клеточного ядра— мейоз (от греч. meiosis — уменьшение, редукция). Мейотичс-ское деление впервые было открыто в 1884 г. Оно существенно отличается от митоза и амитоза.
Так как при оплодотворении объединяются материнский и отцовский наборы хромосом, уменьшение их числа вдвое при образовании гамет биологически необходимо. Этот процесс и осуществляется во время мейоза (рис. 11).
Мейоз состоит из двух быстро следующих друг за другом делений клеток. Одно из них называется редукционным, или первым мейотжеским делением, при котором число хромосом уменьшается
Рис. 11. Схема мейоза:
1—5 — профаза I (7 — лептоиема, 2 — зигонема, 3 — пахинема, 4 — диплонема,
5 — диакинез); 6 — метафаза I; 7—анафаза I; 8 — телофаза I; 9 — интерфаза; 10 — профаза II; И— метафаза II; 12 — анафаза II.
в 2 раза; второе — экваци-онным (равным), или вторым мейотическим делением, протекающим так же, как и митоз. Каждое из этих делений, как и обычный митоз, состоит из четырех фаз: профазы, метафазы, анафазы и телофазы.
Наиболее сложно протекает профаза первого деления. Она делится на пять последовательных стадий: лептонему, зигонему,
пахинему, диплоиему и диакинез.
В лептонеме (от греч. leptos — топкий и пета'— нить) размер ядра увеличивается, хромосомы имеют вид длинных тонких деспирализоваи-пых нитей, каждая из которых состоит из двух хроматид. В стадии зигонемы (от греч. zygon — пара) наблюдается так называемая конъюгация хромосом, состоящая в том, что парные (гомологичные) хромосомы сближаются, притягиваются и по своей длине всеми участками соприкасаются друг с другом. Конъюгация хромосом контролируется генетической системой, усиливающей или ослабляющей их спаривание. У мягкой пшеницы этот процесс связан с функцией одного локуса хромосомы 5В.
В стадии пахинемы (от греч. pachys — толстый) конъюгирующие хромосомы образуют сдвоенные пары — биваленты. Каждый бивалент состоит из четырех хроматид. Во время диплонемы (от греч. diploos — двойной) хроматиды в спаренных гомологичных хромосомах начинают расходиться, биваленты оказываются состоящими из четырех хроматид и называются поэтому тетрадами. В это время хорошо наблюдается перекрест парных хромосом, во время которого происходит обмен их гомологичными участками (явление кроссипговера).
В заключительной стадии первого деления — диакинезе (от греч. clia —через и kinesis — движение) хромосомы благодаря спи-рализации утолщаются и укорачиваются, разрушается оболочка ядра, и наступает вторая стадия первого деления — метафаза, когда спаренные хромосомы, состоящие из четырех хроматид, располагаются в плоскости экватора веретена.
В анафазе спаренные гомологичные хромосомы, каждая из которых состоит из двух тесно связанных между собой хроматид, расходятся. Такие хромосомы называются диадами. К каждому полюсу отходит одна из хромосом каждой пары. Следовательно, в каждую из вновь образовавшихся дочерних клеток попадает половина хромосом материнской клетки, т. е. происходит редукция (уменьшение) числа хромосом.
Распределение хромосом по дочерним клеткам при редукционном делении случайное: из каждой пары гомологичных хромосом любая может попасть либо в одну, либо в другую клетку.
Сразу же после первого деления и короткой телофазы наступает интерфаза (промежуток времени между концом первого и началом второго деления), которая длится недолго. В нее хромосомы входят уже удвоенными. Удвоение (редупликация) произошло, как указывалось выше, еще перед первым делением (в интерфазе, предшествовавшей профазе первого деления). Вслед за этим начинается второе деление мейоза. Оно проходит по типу митоза, повторяя все его фазы.
Генетическое значение мейотического деления сводится к трем основным моментам.
1. Мейоз является механизмом, поддерживающим видовое постоянство числа хромосом.
2. Мейоз обеспечивает генетическую разнородность гамет благодаря случайной перекомбинации материнских и отцовских хромосом.
3. Мейоз вызывает образование хромосом нового генетического состава благодаря обмену участками гомологичных (парных) материнских и отцовских хромосом.
РАЗМНОЖЕНИЕ
Клетка pi ее структурные элементы составляют материальную основу размножения организмов. Продолжение и преемственность жизни на Земле поддерживаются благодаря размножению организмов. Размножение — необходимое условие существования любого вида растений и животных.
При огромном разнообразии форм размножения организмов все они могут быть сведены к двум основным типам: бесполому и половому. При бесполом размножении воспроизведение потомства происходит от одной родительской особи путем образования спор или вегетативно. В первом случае новый организм возникает из одноклеточного образования — споры. Споры у растений образуются в спорангиях. Таким способом размножаются грибы, папоротники, хвощи.
