БИОЛОГИЯ · 11 КЛАСС
Проект «Педагагічная скарбонка»
Молекулы, наследственность и эволюция

§ 18. Мейоз

Мейоз уменьшает число хромосомных наборов вдвое. В сочетании с оплодотворением он поддерживает постоянство плоидности между поколениями.

Интерактивное исследование6 выводов2 интересных факта
18
Главный вопрос

Как одно удвоение ДНК и два деления уменьшают набор хромосом и создают разнообразие?

Биологическая лаборатория

Одно удвоение — два деления

Изменяйте параметры и наблюдайте модель. Пояснение раскрывает механизм каждого результата — правильный ответ заранее знать не нужно.

Исследуйте изменения и читайте объяснения. Учебные схемы и числовые модели упрощены.

Разбираемся в теме

Четыре смысловых раздела
01

Редукция в жизненном цикле

Мейоз уменьшает число хромосомных наборов вдвое. В сочетании с оплодотворением он поддерживает постоянство плоидности между поколениями. Перед первым делением происходит репликация, а между первым и вторым нового удвоения ДНК нет. В типичной диплоидной клетке исходное состояние после репликации обозначают 2n4c. Дальнейшие события различаются по тому, расходятся ли гомологичные хромосомы или сестринские хроматиды.

Выделяем главное

Мейоз
Два последовательных деления после одной репликации, уменьшающие число наборов хромосом
Редукционное деление
Первое деление мейоза, при котором расходятся гомологичные хромосомы
Плоидность
Количество полных хромосомных наборов в клетке
Выделяем главное
02

Гомологи сближаются и обмениваются

В профазе первого деления гомологичные хромосомы образуют пары. Между несестринскими хроматидами могут происходить обмены соответствующими участками.

Конъюгация обеспечивает сближение гомологов, а кроссинговер создаёт новые сочетания аллелей на хромосомах. Видимые перекрёсты помогают удерживать связь пары до её разделения. Обмен не является произвольным перемешиванием всех фрагментов: он связан с соответствующими участками гомологов.

Как появляется рекомбинация
  1. 1
    Репликация уже завершена

    Каждый гомолог содержит две хроматиды.

  2. 2
    Конъюгация

    Гомологи сближаются в бивалент.

  3. 3
    Обмен участками

    Взаимодействуют несестринские хроматиды.

  4. 4
    Новые сочетания

    Аллели могут оказаться в новых комбинациях.

Конъюгация
Сближение и спаривание гомологичных хромосом в профазе первого деления мейоза
Бивалент
Пара сближенных гомологичных хромосом, каждая из которых содержит две хроматиды
Кроссинговер
Обмен соответствующими участками между несестринскими хроматидами гомологичных хромосом
От схемы — к объяснению

Хромосомы: упаковка наследственного материала

SadiesBurrow · CC BY-SA 4.0
Wikimedia Commons · источник

Половые клетки

Unknown authorUnknown author · Public domain
Wikimedia Commons · источник

Делящиеся клетки: флуоресцентная микрофотография

US government · Public domain
Wikimedia Commons · источник

03

Два разных расхождения

В анафазе первого деления расходятся гомологичные хромосомы, а сестринские хроматиды остаются вместе. Во втором делении расходятся уже сестринские хроматиды.

После первого деления каждая клетка обычно имеет состояние n2c, после второго — n1c. Число продуктов и распределение цитоплазмы зависят от типа гаметогенеза. Основной принцип сохраняется: два этапа разделения распределяют материал, удвоенный только один раз.

Одна репликация — два разделения
  1. 2n4cПеред мейозом I
  2. n2cПосле мейоза I
  3. n1cПосле мейоза II

Числа описывают одну клетку на указанной стадии. Между делениями новой репликации нет.

Интеркинез
Промежуток между делениями мейоза без новой репликации ДНК
Эквационное деление
Второе деление мейоза с расхождением сестринских хроматид
Гаплоидный продукт
Клетка с одним набором хромосом, образовавшаяся в результате редукции
От схемы — к объяснению
04

Разнообразие и возможные ошибки

Независимая ориентация разных пар гомологов создаёт разнообразие сочетаний хромосом. Кроссинговер дополнительно меняет сочетания аллелей внутри хромосом.

Эти механизмы не создают новые аллели так же, как мутации, а перераспределяют существующие варианты. Нерасхождение может привести к клеткам с лишней или недостающей хромосомой. Для понимания результата нужно установить, на каком делении произошла ошибка и какие структуры не разделились.

Выделяем главное

Независимое расхождение
Распределение разных пар гомологов независимо друг от друга при соответствующих условиях
Комбинативная изменчивость
Разнообразие, возникающее из новых сочетаний имеющихся наследственных вариантов
Нерасхождение
Ошибка деления, при которой предназначенные для разделения хромосомы или хроматиды остаются вместе
Выделяем главное
Думаем как биологи

Разберите ситуацию

Почему после первого деления мейоза клетка уже гаплоидна, хотя хромосомы ещё двухроматидные?

Сверить рассуждение

В ней осталось по одному гомологу из каждой пары, то есть один набор. Две сестринские хроматиды являются копиями этой хромосомы и не образуют второй гомологичный набор.

Собираем главное

Шесть опорных выводов

01

Мейоз уменьшает число хромосомных наборов вдвое. В сочетании с оплодотворением он поддерживает постоянство плоидности между поколениями.

02

В профазе первого деления гомологичные хромосомы образуют пары. Между несестринскими хроматидами могут происходить обмены соответствующими участками.

03

В анафазе первого деления расходятся гомологичные хромосомы, а сестринские хроматиды остаются вместе. Во втором делении расходятся уже сестринские хроматиды.

04

Независимая ориентация разных пар гомологов создаёт разнообразие сочетаний хромосом. Кроссинговер дополнительно меняет сочетания аллелей внутри хромосом.

05

Мейоз разделяет сначала гомологи, затем сестринские хроматиды. Между этими делениями ДНК не удваивается.

06

Редукция числа наборов сочетается с перераспределением аллелей. Поэтому продукты мейоза обычно генетически различаются.

Проверьте себя10 вопросов · проверяем понимание темы
1. Какое понятие соответствует описанию? «Два последовательных деления после одной репликации, уменьшающие число наборов хромосом»
2. Какое понятие соответствует описанию? «Первое деление мейоза, при котором расходятся гомологичные хромосомы»
3. Какое понятие соответствует описанию? «Сближение и спаривание гомологичных хромосом в профазе первого деления мейоза»
4. Какое понятие соответствует описанию? «Пара сближенных гомологичных хромосом, каждая из которых содержит две хроматиды»
5. Какое понятие соответствует описанию? «Промежуток между делениями мейоза без новой репликации ДНК»
6. Какое понятие соответствует описанию? «Второе деление мейоза с расхождением сестринских хроматид»
7. Какое понятие соответствует описанию? «Распределение разных пар гомологов независимо друг от друга при соответствующих условиях»
8. Какое понятие соответствует описанию? «Разнообразие, возникающее из новых сочетаний имеющихся наследственных вариантов»
9. Какое понятие соответствует описанию? «Количество полных хромосомных наборов в клетке»
10. Какое понятие соответствует описанию? «Клетка с одним набором хромосом, образовавшаяся в результате редукции»

Источники и иллюстрации

Основа: предоставленный параграф учебника «Биология. 11 класс», § 18 «Мейоз», издательство «Народная асвета». Материал переработан в учебный конспект по структуре и терминологии курса. Подписи, авторы и лицензии изображений приведены рядом с ними.

Конспект, схемы и задания работают без подключения к сети. Для внешних изображений требуется интернет.

↑

Загрузка прогресса…