Лекция: Мейотическое деление клеток и его биологическое значение.
Мейоз — это деление клеточного ядра, в результате которого из диплойдных клеток гонад обр 4 гаплойдные клетки. Различают: мейоз 1 и мейоз 2.
Мейоз 1 или редукционное деление.
Интерфаза (см.митоз синтетический период)
Кариокинез:
Профаза 1 (2n4c) состоит из: Лептотена — происходит спирализация хромосом. Зиготена — происходит конъюгация гомологичных хромосом. При конъюгации образуются биваленты.Гомологи удерживаются друг около друга с помощью белковых синаптонемальных комплексов. Один синаптонемальный комплекс может связывать только две хроматиды в одной точке. Количество бивалентов равно гаплоидному числу хромосом и тогда биваленты называются тетрады так как в состав каждого бивалента входит 4 хроматиды. Пахитена — происходит кроссинговер — обмен гомологичными участками между гомологичными хромосомами. Диплотена — обр хиазмы (перекресты) Диокинез - ядрышко лизируется, ядерная мембрана исчезает, биваленты хромосом оказываютя в цитоплазме.
Метафаза 1 (2n4c) — расположение бивалентов у экватора.
Анафаза1 (2n4c) — гомологичные хромосомы, входящие в состав каждого бивалента, растаскиваются к полюсам за счет нитей веретена деления. Разъединения хромосом на хроматиды не происходит.
Телофаза1 — гомологичные двухроматидные хромосомы полностью расходятся к полюсам клетки. Формируются два гаплоидных ядра (n2c)
Мейоз 2- редукционное деление:
Профаза 2 (см профазу митоза). В каждой из дочерних клеток формируется веретено деления
Метафаза 2 — хромосомы располагаются в экваториальных плоскостях .
Анафаза 2 — хромосомы разделяются на хроматиды (как при митозе). Получившиеся однохроматидные хромосомы перемещаются к полюсам клеток.
Телофаза 2 — однохроматидные хромосомы полностью переместились к полюсам клетки, формируются ядра (nc).
Биологическое значение: поддержании постоянства числа хромосом; мейоз создает основу для комбинативной изменчивости; вследствие кроссинговера происходит рекомбинация – появление новых сочетаний наследственных задатков в хромосомах.
^ 60.Основные положения хромосомной теории наследственности, аллельные и неаллельные гены.
Хромосомная теория наследственности— теория, согласно которой хромосомы, заключённые в ядре клетки, являются носителями генов и представляют собой материальную основу наследственности.
Положения хромосомной теор.наслед.:
Гены локализованы в хромосомах линейно в определенных локусах
Гены, расположенные в одной хромосоме образуют группу сцепления и наследуются вместе, благодаря чему происходит сцепленное наследование некоторых признаков. Число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом.
Между гомологичными хромосомами возможен кроссинговер, который разрушает сцепление генов.
Процент кроссинговера пропорционален расстоянию между генами.
Аллельные гены – это гены, расположенные в одинаковых локусах гомологичных хромосом.
Типы взаимодействия:
-Полное доминирование — взаимодействие двух аллелей одного гена, когда доминантный аллель полностью исключает проявление действия второго аллеля. -Неполное доминирование — доминантный аллель в гетерозиготном состоянии не полностью подавляет действие рецессивного аллеля. -Сверхдоминирование — более сильное проявление признака у гетерозиготной особи, чем у любой гомозиготной.
-Кодоминирование — проявление у гибридов нового признака, обусловленного взаимодействием двух разных аллелей одного гена.
Неаллельные гены — расположенные или в неаллельных локусах гомологичных хромосом, или в разных парах гомологичных хромосом. Типы взаимодействия: -Комплементарность-это взаимодействие, при котором для нормального формирования признака необходимо наличие доминантных аллелей обоих генов (9:3:3:1; 9:7; 9:4:3) -Эпистаз — взаимодействие неаллельных генов, при котором один из них подавляется другим. Выделяют:- Доминантный эпистаз — это взаимодействие, при котором доминантная аллель одного гена подавляет проявление аллелей др. гена.(1:3:3; 9:4:3); -Рецессивный эпистаз — это взаимодействие, при котором рецессивная гомозигота по одному гену подавляет проявление аллелей др. гена(9:7; 9:3:4) -Полимерия — это взаимодействие, при котором выраженность признака зависит от общего кол-ва доминантных аллелей в генотипе(15:1)
^ 61. Закономерности наследования аллельных генов аутосом (закон расщепления, цитологич основы).
При моногибридном скрещивание среди гибридов 2 поколения наблюдается расщепление по генотипу 1:2:1, а по фенотипу 3:1, при условии полного доминирования и соответственно 1:2:1 при неполном доминирование и кодоминирование.
^ Цитологические основы: 1.Независимое расхождение хромосом в гаметы у представителей F1 => по одному типу аллелей в каждой гамете; 2. Равновероятная встреча гамет, несущих доминантный или рецессивный аллель. 3.Гипотеза «чистоты гамет» (гамета каждого из родителей несет по одному наследств. фактору).
^ 62. Особенности наследования генов половых хромосом (х и y-сцепленное наследование).
Сцепленное с полом наследование — это наследование генов, локализованных в половых хромосомах, и определяемых ими признаков
1.Гены несцепленый
2.Неполное сцепление
3.Полное сцепление
Х-сцепленное наследование: Х-хромосома присутствует в кариотипе каждой особи, поэтому признаки, определяемые генами этой хромосомы, формируются у представителей как женского, так и мужского пола. Различают — Х-сцепленное доминатное наследование (дефект зубной эмали) и Х-сцепленное рецессивное (гемофилия).
Y-сцепленное наследование. Активно функционирующие гены Y-хромосомы, не имеющие аллелей в Х-хромосоме, присутствуют в генотипе только гетерогаметного пола. Поэтому они проявляются фенотипически и передаются из поколения в поколение лишь у представителей гетерогаметного пола. Так, у человека признак гипертрихоза ушной раковины («волосатые уши») наблюдается исключительно у мужчин и наследуется от отца к сыну.
^ 63. Закономерности наследования генов негомологичных хромосом (закон независимого наследования).
Неаллельные не сцепленные гены, а также определяемые ими признаки, наследуются независимо друг от друга и свободно комбинируются у потомков.
Цитологические основы:
1.Независимое расхождение и комбинирование негомологичных хромосом в анафазу1 мейоза. 2.Случайные слияния родительских гамет при оплодотворении.
^ 64. Закономерности наследования сцепленных генов. Кроссинговер.
Отражается наследование неаллельных генов, локализованных в гомологичных хромосомах. Открыт на дигибрид. скрещивании. Сцеп. гены не могут наследоваться независимо друг от друга. Вероятность их наследования зависит от полного или неполного сцепл. При неполном сцеп. происходит кроссинговер (обмен гомологич. участками между гомолог. хромосомами) и дигетерозиготный организм продуцирует 4 типа гамет (кроссоверные и нет). Гены могут наследоваться вместе и порознь. Общее количество кроссоверных гамет и организмов в потомстве пропорционально расстоянию между сцепленными генами. При полном сцеп. кроссинговер не проиходит, дигетерозиготный организм наследует 2 типа гамет, гены наследуются только совместно как один ген.