Информације

Постоји ли случајни асортиман у метафази ИИ?

Постоји ли случајни асортиман у метафази ИИ?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Прво, мали запис. Цаллаprvi hromozom od moje majke iAњегов хомологни партнер од мог оца.bиBbio bi drugi par,cиCтрећи, и тако даље, долеwиВ(23.).

Тетраде у међуфази би биле изражене каоаа ААww WW(тако, на пример,ААsu sestrinske hromatide). Na kraju, koristite notacijua'иA'da izrazimo da su te dve hromatide prešle preko rekombinacije.

У реду: Разумем да у Метафази И постоји насумичан асортиман хромозома на екватору, тако да бисмо могли да добијемо следећу поделу:

аА 'Аа' бБ 'б'Б ЦЦ' ц'Ц ... вВ 'Вв'

Koji par završava na desnoj ili levoj strani je slučajan, pa ih stoga ima $2^{23}$ могући аранжмани.

Moje pitanje je da li se analogno mešanje dešava tokom metafaze II? Визуализујем метафазу ИИ као узимање једне од колона изнад и окретање на боку, тако да, на пример, узимањем десне колоне имате:

а 'Б Ц… в' А б 'ц' В

Ови "редови" се затим деле и постају 2 од 4 гамете.

Питање је да ли је у овој фази, пре овог коначног раздвајања, могуће аналогно мешање при чему, рецимо,Aиa'mogao da promeni stranu?

Moja intuicija je da, naravno, ali u svim izveštajima o mejozi koje mogu da pronađem na mreži, „slučajni asortiman“ i mešanje su opisani kao da se dešavaju u metafazi I.

(Мислим да ли је то мешање између овог конкретногAиa'дешава се у метафази И или метафаза ИИ је безначајна у смислу тога која завршава у којој ћелији ћерки ... али ипак бих волео да имам осећај за оно што се дословно физички дешава.)


Метафаза И

Vaše razumevanje metafaze I nije sasvim tačno. U normalnoj (ljudskoj) metafazi I homologni hromozomi se razdvajaju. Стога сестрински хроматиди иду заједно. Тачније сестрински хроматиди се држе заједно на центромери. Imate samo dve mogućnosti za svaki hromozom:

<-AA aa->

ili

<-aa AA->

Ако помножимо две могућности за сва 23 пара хромозома, то ће довести до исправног броја 223 od mogućnosti.

Може постојати један или више укрштања између два или више хроматида, али судбину укрштених кракова хромозома одређује судбина центромера са којима се повезују.

Vaš dijagram nasumičnog asortimana, ako sam ga dobro razumeo, dozvoljava više od 2 mogućnosti za par hromozoma:

<-Aa Aa-> <-aa AA-> <-AA aa->…

I to bi dovelo do pogrešnog broja mogućnosti (više od 2)23

Metafaza II

У метафази ИИ сестрински хроматиди се раздвајају као у митози. Да, постоји насумичан избор који хроматид иде лево, а који десно. Са вашим записом то би могло изгледати овако:

<- A A'-> <- b b'-> <- C' C -> <- D D'->… <- w' w ->

Међутим, као што сам раније рекао, неки хромозоми могу да се укрштају више пута, па можете размишљати попут:

<- g"g'->

ili

<- F"F ->

ili

<- h' h'->

Inverzna mejoza

За свако правило у биологији постоји изузетак. Неке врсте имају инверзну мејозу. То значи да то раде обрнутим редоследом. У метафази И одвајају хроматиде, а у метафази ИИ одвајају хомологне хромозоме.


25.2: Podela ćelije: Mejoza

Сексуална репродукција је била рана еволуциона иновација након појаве еукариотских ћелија. Чињеница да се већина еукариота репродукује сексуално доказ је њеног еволуционог успеха. Код многих животиња то је једини начин размножавања. Pa ipak, naučnici prepoznaju neke stvarne nedostatke polne reprodukcije. На површини, потомци који су генетски идентични родитељима могу изгледати као предност. Ako roditeljski organizam uspešno zauzima stanište, potomstvo sa istim osobinama bi bilo slično uspešno. Такође постоји очигледна корист за организам који може произвести потомство асексуалним пупањем, фрагментацијом или асексуалним јајима. Za ove metode reprodukcije nije potreban drugi organizam suprotnog pola. Нема потребе да трошите енергију на проналажење или привлачење партнера. Та енергија се може потрошити на стварање више потомака. Zaista, neki organizmi koji vode usamljeni način života zadržali su sposobnost aseksualnog razmnožavanja. Pored toga, u aseksualnim populacijama svaki pojedinac je sposoban za reprodukciju. Nasuprot tome, mužjaci u seksualnim populacijama (polovina populacije) sami ne proizvode potomstvo. Због тога, асексуална популација у теорији може расти двоструко брже од сексуалне популације. To znači da bi u konkurenciji aseksualna populacija imala prednost. Све ове предности асексуалне репродукције, које су уједно и недостаци полној репродукцији, требале би значити да би број врста са асексуалном репродукцијом требао бити чешћи.

Међутим, ретки су вишећелијски организми који искључиво зависе од асексуалне репродукције.

Па зашто је сексуална репродукција тако честа?

Ovo je jedno od važnih pitanja u biologiji i bilo je u fokusu mnogih istraživanja od druge polovine dvadesetog veka do danas. Verovatno objašnjenje je da je varijacija koju seksualna reprodukcija stvara među potomcima veoma važna za opstanak i reprodukciju tog potomstva. Једини извор генетских варијација у асексуалним организмима је мутација. У организмима који се репродукују сексуално, мутације се непрестано мењају између генерација када родитељи комбинују своје јединствене геноме, а гени се мешају у различите комбинације процесом мејоза.

Hipoteza crvene kraljice

Нема сумње да сексуална репродукција пружа еволуцијске предности организмима који користе овај механизам за производњу потомака. Проблематично је питање зашто, чак и пред наизглед стабилним условима, сексуална репродукција опстаје када је тежа и производи мање потомака за поједине организме? Варијације су резултат сексуалне репродукције, али зашто су потребне сталне варијације? Унесите хипотезу о Црвеној краљици, коју је први пут предложила Леигх Ван Вален 1973. 1 Концепт је добио назив у односу на расу Црвене краљице у књизи Левиса Царролла, Кроз огледало, у којој Црвена краљица каже да се мора трчати пуном брзином само да би се остало где се налази.

Све врсте коеволвирају са другим организмима. На пример, предатори коеволвирају са својим пленом, а паразити заједно са својим домаћинима. Izvanredan primer koevolucije između predatora i njihovog plena je jedinstvena koadaptacija noćnih letećih slepih miševa i njihovog plena od moljaca. Slepi miševi pronalaze svoj plen emitujući visoke klikove, ali moljci su razvili jednostavne uši da čuju ove klikove kako bi mogli da izbegnu slepe miševe. Мољци су такође прилагодили понашање, попут одлетања од слепог миша када га први пут чују, или изненадног пада на земљу када је слепи миш на њима. Слепи мишеви су еволуирали & лдкуокуиет & рдкуо кликове у покушају да избегну слух мољаца & рскуос. Неки мољци су развили способност да реагују на кликове слепих мишева & рскуо сопственим кликовима као стратегију за збуњивање способности ехолокације слепих мишева.

Svaka mala prednost dobijena povoljnim varijacijama daje vrsti prednost u odnosu na bliske konkurente, predatore, parazite ili čak plen. Једина метода која ће омогућити коеволуирајућој врсти да задржи сопствени део ресурса је и стално побољшање способности преживљавања и производње потомака. Како једна врста стиче предност, друге врсте такође морају да стекну предност или ће бити надмашене. Ниједна поједина врста не напредује предалеко јер генетске варијације међу потомцима полне репродукције пружају свим врстама механизам за производњу прилагођених јединки. Врсте чије јединке не могу да издрже изумиру. Узречица Црвене краљице & рскуос била је, & лдкуоТреба вам све трчање да останете на истом месту. & Рдкуо Ово је прикладан опис коеволуције између конкурентских врста.


Interphase

Mejozi prethodi interfaza koja se sastoji od G1, С и Г.2 фазе, које су готово идентичне фазама које претходе митози. Тхе Г.1 faza je prva faza interfaze i usmerena je na rast ćelija. У С фази, ДНК хромозома се реплицира. Коначно, у Г.2 faza, ćelija se podvrgava završnim pripremama za mejozu.

Tokom duplikacije DNK S faze, svaki hromozom postaje sastavljen od dve identične kopije (zvane sestrinske hromatide) koje se drže zajedno na centromeri dok se ne razdvoje tokom mejoze II. У животињској ћелији се реплицирају и центросоми који организују микротубуле мејотичког вретена. Ово припрема ћелију за прву мејотичку фазу.


Шта је независни асортиман?

Закон независног асортимана један је од три закона Грегора Мендела. On opisuje kako se aleli ili geni odvajaju nezavisno jedan od drugog tokom formiranja gameta. Једноставним речима, независни асортиман је наслеђивање гена независно од наследства било ког другог гена.

Slika 02: Nezavisni asortiman

Гамет прима алел без утицаја било ког другог алела. Због тога се алели независно преносе са родитеља на потомство. Nezavisni asortiman je u potpunosti posledica nasumične orijentacije homolognih hromozoma. Ако су гени потпуно повезани, ти алели не показују независан асортиман. Они имају тенденцију да се наслеђују заједно као целина.


У мејози ИИ, повезане сестринске хроматиде преостале у хаплоидним ћелијама од мејозе И ће се раздвојити у четири хаплоидне ћелије. Код неких врста ћелије улазе у кратку интерфазу или интеркинезу којој недостаје С фаза, пре него што уђу у мејозу ИИ. Хромозоми се не дуплицирају током интеркинезе. Две ћелије настале у мејози И пролазе кроз догађаје мејозе ИИ синхроно. Sve u svemu, mejoza II podseća na mitotičku podelu haploidne ćelije.

У профази ИИ, ако се хромозоми декондензирају у телофази И, они се поново кондензују. Ако су настали нуклеарни омотачи, они се фрагментирају у везикуле. Центросоми удвостручени током интеркинезе удаљавају се један од другог према супротним половима и формирају се нова вретена. U prometafazi II, nuklearni omotači su potpuno razbijeni, a vreteno je potpuno formirano. Svaka sestrinska hromatida formira individualni kinetohor koji se vezuje za mikrotubule sa suprotnih polova. U metafazi II, sestrinske hromatide su maksimalno kondenzovane i poravnate u centru ćelije. U anafazi II, sestrinske hromatide se razdvajaju vlaknima vretena i kreću se ka suprotnim polovima.

Слика 7.5 У прометафази И, микротубуле се везују за спојене кинетохоре хомологних хромозома. У анафази И, хомологни хромозоми су раздвојени. У прометафази ИИ, микротубуле се везују за појединачне кинетохоре сестринских хроматида. U anafazi II sestrinske hromatide su odvojene.

У телофази ИИ, хромозоми стижу на супротне полове и почињу да се кондензирају. Нуклеарни омотачи се формирају око хромозома. Цитокинеза раздваја две ћелије у четири генетски јединствене хаплоидне ћелије. U ovom trenutku, jezgra u novoproizvedenim ćelijama su haploidna i imaju samo jednu kopiju jednog seta hromozoma. Произведене ћелије су генетски јединствене због насумичног асортимана очевих и мајчиних хомолога и због рекомбинације мајчинских и очинских сегмената хромозома - са њиховим скуповима гена - до којих долази током укрштања.


Postoji li nasumični asortiman u metafazi II? - Биологија

Jedinica tri. Kontinuitet života

9.5. Еволуционе последице секса

Kao što sada možete da shvatite, mejoza je mnogo komplikovanija od mitoze. Зашто је еволуција ушла у толико проблема? Iako je naše znanje o tome kako su mejoza i pol evoluirali malo, sasvim je jasno da mejoza i seksualna reprodukcija imaju ogroman uticaj na to kako vrste nastavljaju da evoluiraju danas zbog njihove sposobnosti da brzo generišu nove genetske kombinacije. Сваки од три механизма даје кључни допринос: независни асортиман, укрштање и насумично ђубрење.

Независан асортиман

Reasortacija genetskog materijala koja se dešava tokom mejoze je glavni faktor koji je omogućio evoluciju eukariotskih organizama, u svoj njihovoj zbunjujućoj raznolikosti, tokom poslednjih 1,5 milijardi godina. Сексуална репродукција представља огроман напредак у способности организама да генеришу генетску варијабилност. Да бисмо разумели, подсетимо се да већина организама има више од једног хромозома. Na primer, organizam predstavljen na slici 9.10 ima tri para hromozoma, pri čemu svako potomstvo dobija tri homologa od svakog roditelja, ljubičastu od oca i zelenu od majke. Потомци заузврат производе гамете, али је дистрибуција хомолога у гамете потпуно случајна. Гамета је могла примити све хомологе који су очевог поријекла, као што је крајње лијево, или је могла примити све хомологе мајке, као што је крајње десно, или било коју комбинацију. Samo nezavisni asortiman dovodi do osam mogućih kombinacija gameta. Kod ljudi, svaka gameta dobija po jedan homolog svakog od 23 hromozoma, ali koji homolog određenog hromozoma dobija određuje se nasumično. Svaki od 23 para hromozoma migrira nezavisno, tako da postoji 223 (više od 8 miliona) različitih mogućih vrsta gameta koje se mogu proizvesti.

Slika 9.10. Независни асортиман повећава генетску варијабилност.

Независни асортиман доприноси новим комбинацијама гена следећој генерацији јер је оријентација хромозома на метафазној плочи насумична. U ćeliji prikazanoj ovde sa tri para hromozoma, postoji osam različitih gameta koje mogu rezultirati, svaka sa različitim kombinacijama roditeljskih hromozoma.

Да би ово истакао свом разреду, један професор нуди оцену курса „А“ сваком студенту који може да запише све могуће комбинације глава и репова („или/или“ избор, попут кромосома који мигрира на један пол ili drugi) sa bacanjem novčića 23 puta (kao 23 hromozoma koji se kreću nezavisno). Ниједан студент никада није освојио оцену „А“, јер постоји више од 8 милиона могућности.

Размена ДНК до које долази када се укрштају кракови несистерских хроматида додаје још више рекомбинације. Број могућих генетских комбинација које се могу појавити међу гаметама је практично неограничен.

Надаље, будући да зигота која формира нову јединку настаје спајањем двије гамете, свака произведена независно, оплодња квадрира број могућих исхода (2 23 к 2 23 = 70 билиона).

Važnost stvaranja raznolikosti

Paradoksalno, evolutivni proces je i revolucionaran i konzervativan. Револуционаран је по томе што се темпо еволуционих промјена убрзава генетском рекомбинацијом, од којих је већина резултат сексуалне репродукције. Конзервативно је у томе што промена није увек погодна за промену, која уместо тога може сачувати постојеће комбинације гена. Čini se da su ovi konzervativni pritisci najveći kod nekih organizama koji se aseksualno razmnožavaju i koji se ne kreću slobodno i koji žive u posebno zahtevnim staništima. Kod kičmenjaka, s druge strane, evoluciona premija je izgleda bila na svestranosti, a seksualna reprodukcija je preovlađujući način reprodukcije.

Кључни исходи учења 9.5. Сексуална репродукција повећава генетску варијабилност кроз независни асортиман у метафази И мејозе, прелазак у профазу И мејозе и насумичну оплодњу.

Nije svaka reprodukcija seksualna. У асексуалној репродукцији, појединац наслеђује све своје хромозоме од једног родитеља и стога је генетски идентичан свом родитељу. Prokariotske ćelije se razmnožavaju aseksualno, prolazeći kroz binarnu fisiju da bi proizvele dve ćerke ćelije koje sadrže iste genetske informacije.

Већина протиста се репродукује асексуално, осим у условима стреса, а затим прелазе на сексуалну репродукцију. Među biljkama i gljivama, česta je aseksualna reprodukcija.

Kod životinja, aseksualna reprodukcija često uključuje pupanje lokalizovane mase ćelija, koja raste mitozom da bi formirala novu jedinku.

Čak i kada dođe do mejoze i proizvodnje gameta, još uvek može biti reprodukcija bez seksa. Развој одрасле особе из неоплођеног јајашца, назван партеногенеза, уобичајен је облик размножавања код чланконожаца. Међу пчелама, на пример, оплођена јаја се развијају у диплоидне женке, али неоплођена јаја у хаплоидне мужјаке. Партеногенеза се јавља чак и међу кичмењацима. Неки гуштери, рибе и водоземци могу се размножавати на овај начин, њихова неоплођена јаја подлежу митотичкој нуклеарној деоби без цепања ћелија да би произвела диплоидну ћелију, која се затим развија у одраслу јединку. U nekim biljkama, kao što su jastreb, maslačak i kupina, može se desiti proces sličan partenogenezi zvan apomiksis.

Ако се репродукција може догодити без секса, зашто уопште долази до секса? Ово питање је изазвало значајну дискусију, посебно међу еволуционим биолозима. Пол је од велике еволуцијске предности за популације или врсте, које имају користи од варијабилности настале у мејози случајном оријентацијом хромозома и укрштањем. Међутим, еволуција се догађа због промјена на нивоу преживљавања и репродукције појединца, а не на нивоу популације, и нема очите предности која произлази из потомства појединца који се бави сексуалном репродукцијом. U stvari, rekombinacija je destruktivan kao i konstruktivan proces u evoluciji. Сегрегација хромозома током мејозе има тенденцију да ремети повољне комбинације гена чешће него што ствара нове, боље прилагођене комбинације, што доводи до тога да нека различита потомства настала сексуалном репродукцијом неће бити тако прилагођена као њихови родитељи. Заправо, што је адаптација појединог организма сложенија, мања је вероватноћа да ће је рекомбинација побољшати, а већа је вероватноћа да ће је рекомбинација пореметити. Стога је загонетка знати шта добро прилагођен појединац добија учешћем у сексуалној репродукцији, јер би сви његови потомци могли одржати своје успешне комбинације гена ако би се тај појединац једноставно размножавао асексуално.

Hipoteza popravke DNK. Неколико генетичара је сугерисало да се секс јавља зато што само диплоидна ћелија може ефикасно поправити одређене врсте оштећења хромозома, посебно дволанчане паузе у ДНК. I zračenje i hemijski događaji unutar ćelija mogu izazvati takve prekide. Како су организми постајали све већи и дуговјечнији, морало им је постајати све важније да могу поправити такву штету. Sinapsis, koji u ranim fazama mejoze precizno poravnava parove homolognih hromozoma, možda je prvobitno evoluirao kao mehanizam za popravku dvolančanog oštećenja DNK. Неоштећени хомологни хромозом могао би се користити као шаблон за поправку оштећеног хромозома. Пролазна диплоидна фаза пружила би прилику за такву поправку. Kod kvasca, mutacije koje inaktiviraju sistem popravke za dvolančane prekide hromozoma takođe sprečavaju ukrštanje, što sugeriše zajednički mehanizam za sinapsu i procese popravke.

Muller's Ratchet. Genetičar Herman Muller je 1965. godine istakao da aseksualne populacije uključuju neku vrstu mutacionog mehanizma za začepljenje – kada se pojave štetne mutacije, aseksualne populacije nemaju načina da ih eliminišu, i one se akumuliraju tokom vremena, poput okretanja čegrtaljke. Сексуалне популације, с друге стране, могу употријебити рекомбинацију како би генерирале појединце који носе мање мутација, чему одабир тада може фаворизирати. Seks može biti samo način da se smanji mutacijsko opterećenje.

Хипотеза о црвеној краљици. Једна еволуциона предност секса може бити та што омогућава популацијама да „складиште“ облике особина које су тренутно лоше, али обећавају поновну употребу у неком тренутку у будућности. Будући да су популације ограничене променљивим физичким и биолошким окружењем, селекција је стално делујући против таквих особина. Али код полних врста, селекција се никада не може ослободити оних варијанти заклоњених доминантнијим облицима особине.

Evolucija većine seksualnih vrsta, većinu vremena, tako uspeva da održi korak sa fizičkim i biološkim ograničenjima koja se stalno menjaju. Ova „evolucija trake za trčanje“ se ponekad naziva „hipotezom Crvene kraljice“, po Kraljici srca u Luisu Kerolu kroz ogledalo, koji kaže Alis: „Sada, evo, vidite, potrebno je sve trčanje koje možete da uradite da biste држите на истом месту. "

Током интерфазе, пре почетка мејозе, релативно мало дугих микротубула протеже се од центросома (зона око центриола животињских ћелија где су организоване микротубуле) до периферије ћелије. Kao i većina mikrotubula, i one se osvežavaju malom brzinom pomoću resinteze. Касно у профази, међутим, примећује се драматична промена - центросом се дели на два дела, а види се и велики пораст броја микротубула које зраче из сваког од два ћерка центросома. Два јата нових микротубула лако се виде као зелена влакна која се повезују са два низа љубичастих хромозома на микрографу ране профазе испод (микрограф је фотографија снимљена микроскопом). Овај налет склопа микротубула означава почетак формирања вретена карактеристичног за метафазу. Када је ћелијским биолозима то постало познато, питали су да ли се ради о постојећим микротубулама које су премештене у вретену или су ново синтетизоване микротубуле произведене непосредно пре почетка метафазе.

Графикон у горњем десном углу приказује резултате експеримента осмишљеног да одговори на ово питање. Ћелије сисара у култури (ћелије у култури расту у лабораторији на вештачком медијуму) убризгане су подјединице микротубула (тубулин) на које је причвршћена флуоресцентна боја (флуоресцентна боја је она која светли када је изложена ултраљубичастом или краткоталасном визуелном ефекту) светлост). Nakon što su fluorescentne podjedinice postale ugrađene u mikrotubule ćelija, sva fluorescencija u malom delu ćelije je izbeljena intenzivnim laserskim snopom, uništavajući tamošnje mikrotubule. Svako naknadno obnavljanje mikrotubula u izbeljenom regionu moralo bi da koristi fluorescentne podjedinice prisutne u ćeliji, izazivajući oporavak fluorescencije u izbeljenom regionu. Графикон приказује овај опоравак као функцију времена, за интерфазне и метафазне ћелије. Тачкаста линија представља време за 50% опоравак флуоресценције (т1/2) (то јест, т1/2 je vreme potrebno da se polovina mikrotubula u regionu ponovo sintetiše).

а. Променљива. Шта је на графикону зависна променљива?

б. т1/2. Да ли се током међуфазе синтетишу нове микротубуле? Шта је т1/2 ове замене синтезе? Да ли се током микрофазе синтетишу нове микротубуле? Šta je t1/2 ове замене синтезе?

2. Тумачење података. Da li postoji razlika u brzini kojom se mikrotubule sintetišu tokom interfaze i metafaze? Колика је разлика? Шта би могло да објасни то?

а. Koja opšta izjava se može dati u vezi sa relativnim stopama proizvodnje mikrotubula pre i tokom mejoze?

б. Da li postoji razlika u konačnoj količini sinteze mikrotubula koja bi se desila ako bi se ovaj eksperiment nastavio dodatnih 15 minuta?

4. Закључци. Када се састављају микротубуле вретена?

5. Даље анализе. Вретено се распада након што се заврши деоба ћелија. Dizajnirajte eksperiment da biste testirali da li se tubulinske podjedinice mikrotubula vretena recikliraju u druge ćelijske komponente ili uništavaju nakon mejoze.

Тестирајте своје разумевање

1. Jaje i spermatozoid se ujedinjuju i formiraju novi organizam. Да би се спречило да нови организам има двоструко више хромозома од својих родитеља,

а. половина хромозома у новом организму брзо се раставља, остављајући тачан број.

б. polovina hromozoma iz jajne ćelije i polovina iz sperme se izbacuje iz nove ćelije.

c. велико јаје садржи све хромозоме, сићушни сперматозоиди доприносе само ДНК.

д. јајне ћелије и ћелије сперме имају само половину броја хромозома пронађених у родитеља због мејозе.

2. Диплоидни број хромозома код људи је 46. Хаплоидни број је

3. У организмима који имају сексуалне животне циклусе постоји време када постоје

а. 1н гамете (хаплоидне), затим 2н зиготе (диплоидне).

б. 2н гамете (хаплоидне), затим 1н зиготе (диплоидне).

c. 2н гамете (диплоидне), а затим 1н зиготе (хаплоидне).

д. 1n gameta (diploidna), praćena 2n zigota (haploidna).

4. Šta se od sledećeg javlja u mejozi I?

а. Svi hromozomi se dupliraju.

б. Homologni hromozomi nasumično se orijentišu na metafaznoj ploči, koja se naziva nezavisnim asortimanom.

c. Дуплиране сестринске хроматиде се раздвајају.

д. Оригинална ћелија се дели на четири диплоидне ћелије.

5. Шта се од наведеног јавља у мејози ИИ?

а. Сви хромозоми се дуплирају.

б. Homologni hromozomi se nasumično razdvajaju, što se naziva nezavisnim asortimanom.

c. Дуплиране сестринске хроматиде се раздвајају.

д. Genetski identične ćerke ćelije se proizvode.

6. Tokom koje faze mejoze započinje krosing?

7. Синапсис је процес којим се

а. homologni parovi hromozoma se razdvajaju i migriraju ka polu.

б. хомологни хромозоми размењују хромозомски материјал.

c. homologni hromozomi postaju blisko povezani duž svojih dužina.

д. ћелије ћерке садрже половину броја хромозома као матична ћелија.

8. Ukrštanje je proces kojim

а. хомологни хромозоми прелазе на супротне стране ћелије.

б. хомологни хромозоми размењују хромозомски материјал.

c. homologni hromozomi postaju blisko povezani duž svojih dužina.

д. влакна кинетохора везују се за обе стране центромере.

9. Митоза резултира _____, док мејоза резултира _____.

а. ćelije koje su genetski identične matičnoj ćeliji/haploidnim ćelijama

б. haploidne ćelije/diploidne ćelije

c. četiri ćerke ćelije/dve ćerke ćelije

д. ćelije sa upola manjim brojem hromozoma kao roditeljska ćelija/ćelije koje variraju u broju hromozoma

10. Главна последица пола и мејозе је да свака врста

а. остаје скоро исти јер се хромозоми пажљиво дуплирају и преносе на следећу генерацију.

б. ima mnogo genetskog reasortiranja zbog procesa u mejozi II.

c. има много генетског преусмеравања због процеса у мејози И.

д. ima mnogo genetskog reasortiranja zbog procesa u telofazi II.

Ako ste nosilac autorskih prava za bilo koji materijal koji se nalazi na našem sajtu i nameravate da ga uklonite, kontaktirajte našeg administratora sajta za odobrenje.


О нама

Од реновирања наставног програма биологије, ми као студенти биологије од тада смо остали без белешки. У ствари, толико је патетично да се морамо усредсредити на молекуларни ниво биологије, а не на целокупне системе за разлику од наших колега из физике. У ЦНИ -у 2011. године, група ученика Биологије из различитих школа кренула је да уради огроман задатак како би помогла читавој нацији студената јц биологије да савладају овај прилично изазован предмет који захтева и напамет и вештину.


Циљ учења #1 - Моделирајте процесе укључене у репликацију ћелија, наиме митозу

Sledeći dijagram ilustruje procese uključene u mitozu

Postoje dva pojma koja morate da znate pre nego što počnemo da razumemo dijagram! Ови термини су:

Хроматид: Jednolančani hromozom

hromozom: Молекул који се састоји од ДНК и протеина

Неки термини које већ знате из прелиминарне ХСЦ биологије:

Нуклеарна мембрана (prikazano kao ljubičasti krug na dijagramu)

Ћелијске мембране (приказано као црни круг на дијаграму)

Sada kada znamo da smo naučili neke nove terminologije, hajde da istražimo šta se tačno dešava u svakoj od faza mitoze ilustrovanih na dijagramu iznad!

Случајна соматска ћелија: Mitoza počinje sa somatskom (telesnom) ćelijom, odnosno ćelijom koja nije uključena u proizvodnju gameta (Gamete mogu biti spermatozoidi ili jajne ćelije). Somatska ćelija je a diploidna мобилни. Diploidna ćelija znači da ima dva seta svakog hromozoma. На пример, код људи имамо 23 сета хромозома. Сваки скуп хромозома садржи 2 хромозома који су међусобно хомологни. Зовемо их хомологни парови. Касније ћемо истражити шта хомологни парови значе док улазимо у кораке митозе. Haploidna ćelija sadrži samo jedan set svakog hromozoma, odnosno sadrži samo polovinu ukupne količine hromozoma u poređenju sa diploidnim ćelijama. Постоји само један хромозом по „сету“.

На крају митозе, број хромозома се задржава. То значи да, на крају митозе, сваки од dve ćerke ćelije који се производе из матичне соматске ћелије су такође диплоидне ћелије.

Међуфаза (корак 1): Ovde se dešava replikacija DNK. Свака хроматида (једноланчани хромозом) има своју ДНК дуплирану, формирајући другу хроматиду тј genetski identične. Ове две генетски идентичне хроматиде се зову sestrinske hromatide. Запамтите да је хроматид једноланчани хромозом и као што је раније наведено у дефиницијама. Такође имајте на уму да се хромозом састоји од ДНК и протеина.

Obojio sam hromatide u gornjem dijagramu da bih istakao da postoje dva seta hromozoma (narandžasti i zeleni set), odnosno dva homologna para. U stvarnosti, ljudi imaju 23 skupa ili homologna para, ali su samo dva para prikazana u svrhu jednostavne ilustracije.

Važno je napomenuti da se nakon replikacije DNK broj hromozoma nije promenio!

Још увек постоје два скупа парова илустрована у соматској ћелији након интерфазе! Hromozomi su se upravo promenili iz jednolančanih (hromatide) u dvolančane (sestrinske hromatide).

Дакле, након репликације ДНК, постоји још 23 сета хромозома код људи, као што постоје 2 сета хромозома илустрованих на дијаграму.

Следећа илустрација приказује како се број хромозома није променио након репликације ДНК.

Осим што се ДНК дуплира, центросоми (ilustrovano kao dva ružičasta 'pravougaonika' pod pravim uglom) takođe su bili dupliran tokom međufaze. Сваки од правоугаоника представља центриоле у ​​центросому ако сте знатижељни. Центросоми играју важну улогу у каснијим фазама митозе.

profaza: Током профазе, хромозоми се намотавају. Сада можете видети хромозоме у њиховом класичном облику „Кс“ под сложеним или светлосним микроскопом. Током профазе, нуклеарна мембрана се раствара у цитоплазми. Такође, центросоми почињу да се крећу и поравнавају на супротним крајевима екватора ћелије

Метафаза: Током метафазе, хромозоми се постављају један изнад другог дуж полова ћелије. Микротубуле (структуре влакана илустроване плавим линијама), које су причвршћене за центросоме, сада ће имати приступ и причвршћивати се на центромере хромозома (тачка на којој су причвршћене сестринске хроматиде у сваком хромозому, илустровано ружичастом тачком). Mikrotubule se nasumično vezuju za centromere hromozoma. Dakle, mikrotubule efikasno spajaju centrozome i hromozome zajedno.

Анафаза: Током Анафазе, хроматиде које су везане за центросоме путем микротубула повлаче се према супротним странама соматске ћелије. Ћелијска мембрана је такође почевши da promeni svoj oblik za deobu ćelije.

Телофаза: Током Телофазе, једноланчани намотани хромозоми почињу да се одмотавају. Долази до цитокинезе и нуклеарна мембрана почиње поново да се формира. Соматска ћелија се дели на два дела. Свака ћерка ћелија има identične и jednake količine genetskog materijala kao originalne roditeljske somatske ćelije. Свака ћелија ћерка је способна да уђе у интерфазу да би прошла митозу када јој се да инструкција да то учини. Није створена генетска варијација.

Nakon što smo istražili mehanizme procesa aseksualne reprodukcije, mitoze, sada ćemo preći na istraživanje mejoze, procesa seksualne reprodukcije.

Постоје две фазе мејозе јер постоје два сета ћелијске деобе. U mitozi, jedna ćelija se deli na dve. U mejozi, jedna ćelija se deli na dve i svaka od dve ćelije dalje se deli na dve. So, at the end of meiosis, there are four cells (gametes) produced.

Learning Objective #2 - Model the processes involved in cell replication - Meiosis I

Sexual Reproduction - Meiosis I

Unlike Mitosis, Meiosis starts off with a germ cell rather than a somatic cell. A germ cell is found in the reproductive organ of an organism can undergo meiosis to produce gametes such as sperm and egg cells, depending on the gender of the organism.

Like a somatic cell, a germ cell is also a diploid cell. However, unlike mitosis, meiosis не maintain the overall number of chromosome number throughout the process. Therefore, the gametes cells that are produced at the end of meiosis are НЕ diploid but haploid cells.

Interphase I: DNA replication occurs here. Each chromatid has its DNA duplicated, forming another genetically identical (sister) chromatid. I have coloured the chromatids here. The yellow chromatids are from the father and the green chromatids are from the mother.

Similar to Mitosis’s interphase stage, the number of chromosomes have not changed before and after interphase. Apart from the chromatids, the centrosomes have also been duplicated.

Prophase I: During prophase, the chromosomes coil up. The nuclear membrane dissolves in the cytoplasm. The centrosomes begin to move and align up at opposite ends of the cell’s equator. You can now see chromosomes under the microscope in their classic “X” shape. Unlike in mitosis, homologous chromosomes in propose of meiosis will line up side-by-side (not on top of each other) across the equator of the cell for crossing over.

During crossing over in Prophase I, the double-stranded homologous chromosome pairs (one from father and one from mother) exchange their genetic material. This will mean that the (non-sister) chromatids involved in the crossing over would create new allele combinations. This means that the resulting gametes can inherit new allele combinations that are different from their parents.

Illustration of Crossing Over

Illustration of new allele combinations being created

Notice that PRIOR to crossing over:

The allele combinations in each of the two double chromatids were (BHC and BHC).

The allele combinations in each of the two pink chromatids were (bhc and bhc).

Notice that AFTER crossing over:

As seen in the above diagram, the allele combinations for the chromatids (from left to right): BHC, bHC, Bhc and bhc.

Two new allele combinations are created. These are bHC and Bhc which did NOT exist before crossing over or if crossing over did not happen.

Metaphase I: As the nuclear membrane dissolves, the microtubules attached to the centrosome can bind with the chromosome at their centromeres. This binding process of microtubules to chromosomes is random. This random binding process results in what is called the independent assortment of non-homologous chromosomes.

Independent assortment is the process where the alleles specifying for different genes (in non-homologous chromosomes) assort themselves independently. This would therefore mean the independent alignment of the chromosomes between non-homologous pairs on the equator of the cell. This process of independent assortment will affect the genetic material of the two haploid cells that will be produced in the later steps.

We will explain how independent assortment increases genetic variation very shortly after explaining Meiosis I and Meiosis II.

Illustration of Independent Assortment

Anaphase I: The microtubules move the chromosomes in each homologous pair move to different sides of the cell membrane. As the microtubules do no selectively bind to a chromosome (as mentioned in Metaphase I), the side of the cell to which the chromosomes will be pulled towards will depend on how they are connected to a centrosome via microtubules.

Telophase I: The coiled chromatids of each chromosome starts to uncoil. The microtubules begin to break down and a new nuclear membrane is created to enclose the chromosomes. Since each chromosome of the homologous pair are now in different cells, there is више не homologous pairs in each of the haploid cell. This is all due to independent assortment in Metaphase I.

Sexual Reproduction - Meiosis II

Meiosis I has been successful! Let’s complete the germ cell’s division in Meiosis II!

Prophase II: Centrosome duplicates for each haploid cell. Chromosomes coils up. The nuclear membrane formed during the Telophase I dissolves.

Metaphase II: The two centrosomes in each of the haploid cells move opposite poles of the cell. The chromosomes line up side-by-side along the equator of the cell. Microtubules attaches the chromosomes to centrosomes.

Anaphase II: Random segregation occurs here. The process of random segregation refers to the random separation of chromatids to different poles in a haploid cell and, ultimately, affects the chromatids that end up in each of four gametes.

Note that each chromatid may contain different alleles for a particular gene which end up in different gametes.

During Anaphase II, the microtubules separate the sister chromatids of each chromosome, pulling one chromatid to a different pole in each haploid cell. The result is that on each pole for each haploid cell, there are two chromatids. This segregation process is random, i.e. you cannot determine which chromatid will end up at which of the four gametes during Cytokinesis II which occurs in the next step (Telophase II). Unlike independent assortment, we are dealing with individual chromatids here instead of homologous chromosome pairs. Segregation increases the genetic variation of the gametes and thus offspring (derived from gametes). We will clarify as to why segregation increases genetic variation shortly.

Telophase II: The coiled chromatids starts to uncoiled. Cytokinesis II occurs during Telophase II, forming four haploid gamete from the splitting of each of the two haploid cells. Each of the gamete inherits one allele of every gene. This is because each of the double-stranded chromosomes that contains two alleles for different genes have separated during Anaphase II.

During Telophase II, the microtubules begin to break down and a new nuclear membrane is created to enclose the two chromatids in each of the four daughter cells (gametes). One centrosome to each daughter cell. Depending on the germ cell and, hence gender of the organism, the four gamete is either sperm or egg cells. The gamete can fuse with its opposite kind (e.g. sperm cell with egg cell or vice versa) to form a diploid cell, a zygote so that the zygote will have two alleles for a given gene.

Difference between Independent Assortment and Random Segregation

Independent Assortment and Random Segregation occur in different stages of Meiosis

Crossing over, independent assortment and random segregation does not apply to Mitosis.

Independent Assortment occurs during Metaphase I of Meiosis I

Independent assortment is the process where the alleles specifying for different genes (in non-homologous chromosomes) assort themselves independently.

Random Segregation of chromatids (chromosomes) occurs in Anaphase II of Meiosis II

Independent Assortment in Metaphase I results in the separation of double-stranded CHROMOSOMES from their homologous pairs in Anaphase I.

Random Segregation deals with separating CHROMATIDS of EACH double-stranded chromosome.

So, effectively, independent assortment deals with sorting of alleles of different genes in non-homologous chromosomes and random segregation deals with splitting of double-stranded chromosomes to single-stranded chromatids (where each chromatid may have different alleles for a particular gene).

How does Independent Assortment and Random Segregation increase genetic variation?

If you recall, the sister chromatids in double-stranded chromosomes in meiosis II have different alleles (due to crossing over during Prophase I in Meiosis I). You can look at Anaphase II in the Meiosis II diagram where one chromatid both has both green and orange alkene due to crossing over. Thus, the separation of sister chromatids from each double-stranded chromosome in Anaphase II will increase genetic variation by segregating one chromatid that may or may not have undergone crossing over to different poles of each haploid cell which further divides into gametes during Cytokinesis II in Telophase II.

Therefore, the resulting gamete may inherit different alleles for different genes.

Keep in mind that during the segregation process in Anaphase II prepares for each gamete to inherit one allele for each gene from the parent, which is why it is a haploid. Upon fertilisation, two gametes (each with one allele for a particular gene) will combine so that the formed zygote will then have two alleles for a given gene, i.e. diploid.

For independent assortment, it is the process where alleles specifying for different genes in non-homologous pairs will assort themselves independently during metaphase I. This is because the double-stranded chromosomes in their non-homologous pairs can be aligned independently to the other non-homologous pair which will increase genetic variation for the two haploid cells формирано године cytokinesis I. Therefore, independent assortment will determine the alleles for different genes such each of the two haploid cells can inherit which, ultimately, affects the allele for each gene that each gamete can inherit at the end of Cytokinesis II in Telophase II.


1. Crossing Over

Chiasmata represent points where earlier (and unseen) nonsister chromatids had swapped sections. The process is called crossing over. It is reciprocal the segments exchanged by each nonsister chromatid are identical (but may carry different alleles).

Each chromatid contains a single molecule of DNA. So the problem of crossing over is really a problem of swapping portions of adjacent DNA molecules. It must be done with great precision so that neither chromatid gains or loses any genes. In fact, crossing over has to be sufficiently precise that not a single nucleotide is lost or added at the crossover point if it occurs within a gene. У супротном а frameshift would result and the resulting gene would produce a defective product or, more likely, no product at all.

In the diagram above, only a single chiasma is shown. However, multiple chiasmata are commonly found (in humans the average number of chiasmata per tetrad is just over two). In this photomicrograph (courtesy of Prof. Bernard John), a tetrad of the grasshopper Chorthippus parallelus shows 5 chiasmata.

2. Random Assortment

In meiosis I, the orientation of paternal and maternal homologues at the metaphase plate is random. Therefore, although each cell produced by meiosis contains only one of each homologue, the number of possible combinations of maternal and paternal homologues is 2 n , where n = the haploid number of chromosomes. In this diagram, the haploid number is 3, and 8 (2 3 ) different combinations are produced.

Random assortment of homologues in humans produces 2 23 (8,388,608) different combinations of chromosomes.

Furthermore, because of crossing over, none of these chromosomes is "pure" maternal or paternal. The distribution of recombinant and non-recombinant sister chromatids [View] into the daughter cells at anaphase II is also random.

So I think it is safe to conclude that of all the billions of sperm produced by a man during his lifetime (and the hundreds of eggs that mature over the life of a woman), no two have exactly the same gene content.

3. Fertilization

By reducing the number of chromosomes from 2n до n,the stage is set for the union of two genomes. If the parents differ genetically, new combinations of genes can occur in their offspring.

Taking these three mechanisms together, I think that it is safe to conclude that no two human beings have ever shared an identical genome осим ако they had an identične sibling that is a sibling produced from the same fertilized egg.

The behavior of chromosomes during meiosis (2n &rarr n) and fertilization (n + n &rarr 2n) provide the structural basis for Mendel's rules of inheritance. Link to discussions of Mendel's monohybrid and dihybrid crosses.


How does independent assortment during Metaphase 1 help produce diversity in gametes (eggs and sperm)? Click ALL that APPLY

а. There are different possible ways that homologous pairs might line up.
б. The alignment of one pair of homologous chromosomes affects the other pairs.
c. Different alignments of homologous pairs will cause different combinations of alleles in gametes.

а. There are different possible ways that homologous pairs might line up

c. Different alignments of homologous pairs will cause different combinations of alleles in gametes.

The law of independent assortment, proposed by Mendel, states that the alleles of one gene segregate into gametes independently of the alleles of another gene. This means that the segregation of one gene does not affect another. This law of independent assortment is evident during gamete formation in sexually-reproducing organisms know as meiosis. Specifically, in the Metaphase 1 stage of meiosis 1, homologous chromosomes (similar but non-identical chromosomes received from each parent) lines up at the metaphase plate (cell equator).

The lining up of chromosomes in this stage occurs randomly making it possible for chromosomes to align in different possible ways. The way/manner the chromosomes align at the equator determines which chromosome combination gets separated into which gamete. The homologous chromosomes are randomly distributed at the cell's equator before segregates into gametes. This random orientation enables the alleles of each gene on a chromosome to combine in different random ways, hence, allowing genetic diversity in the resulting gametes (sperm and egg) they get segregated into.