Blastomeeride moodustumine on mitoos või meioos. Lühikirjeldus rakkude jagunemise etappidest ja skeemist läbi meioosi. Erinevused seksuaalse ja aseksuaalse jagunemise käigus

Rakkude paljunemine on üks olulisemaid bioloogilisi protsesse, see on kõigi elusolendite olemasolu vajalik tingimus. Paljundamine toimub algse raku jagamisega.

Kamber- see on mis tahes elusorganismi struktuuri väikseim morfoloogiline üksus, mis on võimeline ise tootma ja isereguleeruma. Selle eksisteerimise aega jagunemisest surmani või järgneva paljunemiseni nimetatakse rakutsükliks.

Kuded ja elundid koosnevad erinevatest rakkudest, millel on oma eksisteerimisperiood. Igaüks neist kasvab ja areneb, et tagada organismi elutegevus. Mitootilise perioodi kestus on erinev: veri ja naharakud sisenevad jagunemisprotsessi iga 24 tunni järel ning neuronid on paljunemisvõimelised ainult vastsündinutel ja kaotavad seejärel täielikult oma paljunemisvõime.

Jaotusi on kahte tüüpi - otsene ja kaudne. Somaatilised rakud paljunevad kaudselt, sugurakke või sugurakke iseloomustab meioos (otsene jagunemine).

Mitoos - kaudne jagunemine

Mitootiline tsükkel

Mitootiline tsükkel sisaldab 2 järjestikust etappi: faasidevaheline ja mitootiline jagunemine.

Interfaas(puhkestaadium) - raku ettevalmistamine edasiseks jagunemiseks, kus tehakse lähtematerjali dubleerimine, millele järgneb selle ühtlane jaotumine vastloodud rakkude vahel. See sisaldab 3 perioodi:

• • Eelsünteetiline(G-1) G - ingliskeelsest sõnast gar, see tähendab lünk, käivad ettevalmistused järgnevaks DNA sünteesiks, ensüümide tootmiseks. Esimese perioodi inhibeerimine viidi läbi eksperimentaalselt, mille tulemusena rakk järgmisse faasi ei jõudnud.
  • Sünteetiline(S) - rakutsükli alus. Toimub rakukeskuse kromosoomide ja tsentrioolide replikatsioon. Alles pärast seda saab rakk mitoosi minna.
  • Postsünteetiline(G-2) ehk premitootiline periood – toimub mRNA kuhjumine, mis on vajalik tegeliku mitoosi staadiumi alguseks. G-2 perioodil sünteesitakse valgud (tubuliinid) - mitootilise spindli põhikomponent.

Pärast premitootilise perioodi lõppu mitootiline jagunemine. Protsess sisaldab 4 etappi:

1. Profaas- sel perioodil tuum hävib, tuumamembraan (nukleoleem) lahustub, tsentrioolid paiknevad vastaspoolustel, moodustades jagunemisaparaadi. Sellel on kaks alamfaasi:
   • vara- niidilaadsed kehad (kromosoomid) on näha, need ei ole veel üksteisest selgelt eraldunud;
   • hilja- jälgitakse kromosoomide eraldi osi.
2. metafaas- algab nukleoleemi hävimise hetkest, kui kromosoomid asuvad juhuslikult tsütoplasmas ja hakkavad liikuma alles ekvatoriaaltasandi suunas. Kõik kromatiidide paarid on tsentromeeris üksteisega ühendatud.
3. Anafaas- ühel hetkel eralduvad kõik kromosoomid ja liiguvad raku vastaspunktidesse. See on lühike ja väga oluline faas, kuna just selles toimub geneetilise materjali täpne jagunemine.
4. Telofaas- kromosoomid seiskuvad, tekib uuesti tuumamembraan ehk tuum. Keskel moodustub ahenemine, mis jagab emaraku keha kaheks tütarrakuks, viies lõpule mitootilise protsessi. Äsja moodustunud rakkudes algab uuesti G-2 periood.

Meioos - otsene jagunemine

On olemas spetsiaalne paljunemisprotsess, mis toimub ainult sugurakkudes (sugurakkudes) - see meioos (otsene jagunemine). Tema jaoks on iseloomulik faaside puudumine. Ühest algrakust pärit meioos tekitab neli haploidse kromosoomikomplekti. Kogu otsese jagamise protsess sisaldab kahte järjestikust etappi, mis koosnevad profaasist, metafaasist, anafaasist ja telofaasist.

Enne profaasi algust kahekordistavad sugurakud algmaterjali, seega muutub see tetraploidseks.

Profaas 1:

1. Leptotena- kromosoomid on nähtavad õhukeste niitide kujul, need on lühenenud.
2. Sügoteen- homoloogsete kromosoomide konjugatsiooni staadium, mille tulemusena moodustuvad bivalentsid. Konjugatsioon on meioosi oluline hetk, kromosoomid on üksteisele võimalikult lähedal, et üle minna.
3. Pachytene- toimub kromosoomide paksenemine, nende suurenev lühenemine, toimub ristumine (geneetilise informatsiooni vahetus homoloogsete kromosoomide vahel, see on evolutsiooni ja päriliku varieeruvuse alus).
4. Diploteen- kahekordsete ahelate staadium, iga kahevalentse kromosoomid lahknevad, säilitades ühenduse ainult dekussiooni (chiasmi) piirkonnas.
5. diakinees- DNA hakkab kondenseeruma, kromosoomid muutuvad väga lühikeseks ja lahknevad.

Profaas lõpeb nukleoleemi hävimise ja spindli moodustumisega.

Metafaas 1: bivalentsid asuvad raku keskel.

Anafaas 1: Topeltkromosoomid liiguvad vastaspoolustele.

Telofaas 1: jagunemisprotsess on lõppenud, rakud saavad 23 bivalentsi.

Ilma järgneva materjali kahekordistamiseta siseneb rakk teine ​​faas jaotus.

Profaas 2: kõik protsessid, mis olid 1. faasis, korduvad uuesti, nimelt kromosoomide kondenseerumine, mis paiknevad juhuslikult organellide vahel.

Metafaas 2: kaks ristumiskohas ühendatud kromatiidi (univalentsid) asuvad ekvatoriaaltasandil, luues plaadi, mida nimetatakse metafaasiks.

Anafaas 2:- univalent jaguneb eraldi kromatiidideks ehk monaadideks ja need lähevad raku erinevatele poolustele.

Telofaas 2: jagunemisprotsess on lõppenud, tuuma ümbris moodustub ja iga rakk saab 23 kromatiidi.

Meioos on oluline mehhanism kõigi organismide elus. Selle jagunemise tulemusena saame 4 haploidset rakku, millel on pool soovitud kromatiidide komplektist. Viljastamise käigus moodustavad kaks sugurakku tervikliku diploidse raku, säilitades omale omase kariotüübi.

Meie olemasolu ilma meiootilise jagunemiseta on raske ette kujutada, vastasel juhul saaksid kõik organismid iga järgmise põlvkonnaga topeltkromosoomide komplekti.

Kõik elusorganismide rakustruktuurid läbivad tavaliselt mitu peamist arenguetappi. Oma eksisteerimise käigus läbib iga rakk tavaliselt paljunemise või jagunemise etapi. See võib olla otsene, kaudne või vähendav. Jagunemine on normaalne etapp erinevate organismide struktuuriüksuste elus, mis tagab kõigi planeedi elusolendite normaalse olemasolu, kasvu ja paljunemise. Just tänu rakkude paljunemisele inimkehas on võimalik kudesid uuendada, kahjustatud epiteeli või pärisnaha terviklikkust taastada, pärida geneetilisi andmeid, viljastumist, embrüogeneesi ja paljusid muid olulisi protsesse.

Mitmerakuliste olendite kehas on kaks peamist struktuuriüksuste paljunemise tüüpi: mitoos ja meioos. Kõigil neil paljunemismeetoditel on iseloomulikud tunnused.

Tähelepanu! Rakkude jagunemist eristab ka lihtne jagunemine kaheks - amitoos. Inimkehas toimub see protsess ebanormaalselt muutunud struktuurides, näiteks kasvajates.

Mitoos on rakkude vegetatiivne jagunemine tuumaga, kõige levinum paljunemisprotsess. Seda meetodit nimetatakse ka kaudseks reprodutseerimiseks või kloonimiseks, kuna selle käigus moodustunud lapsstruktuuride paar osutub vanemaga täiesti identseks. Kloonimise abil paljunevad inimkeha somaatilised struktuuriüksused.

Tähelepanu! Vegetatiivne jagunemine on suunatud põlvest põlve täpselt samade rakkude moodustamisele. Kõik inimkeha rakud, välja arvatud reproduktiivrakud, paljunevad sarnaselt.

Kloonimine on ontogeneesi ehk organismi arengu aluseks eostumisest kuni surmahetkeni. Mitootiline jagunemine on vajalik erinevate organite ja süsteemide normaalseks toimimiseks ning inimese teatud omaduste kujunemiseks ja säilimiseks sünnist surmani morfoloogilisel ja biokeemilisel tasandil. Selle rakkude paljunemismeetodi kestus on keskmiselt umbes 1-2 tundi.

Mitoosi kulg jaguneb neljaks põhifaasiks:

Kloonimise tulemusena moodustuvad emarakust kaks tütarrakku, millel on absoluutselt sarnane kromosoomide komplekt ja mis säilitavad kõik algraku kvalitatiivsed ja kvantitatiivsed omadused. Inimkehas toimub mitoosi tõttu pidev kudede uuenemine.

Tähelepanu! Mitootiliste protsesside normaalse kulgemise tagab neurohumoraalne regulatsioon, see tähendab närvi- ja endokriinsüsteemi ühistegevus.

Reduktsiooni jagamise käigu tunnused

Meiootiline jagunemine on protsess, mille tulemusena moodustuvad reproduktiivsed struktuuriüksused - sugurakud. Selle paljunemismeetodiga moodustub neli tütarrakku, millest igaühel on 23 kromosoomi. Kuna selle meetodi tulemusena moodustunud sugurakkudel on mittetäielik kromosoomikomplekt, nimetatakse seda redutseerimiseks. Inimestel on gametogeneesi ajal võimalik kahte tüüpi struktuuriüksuste moodustumine:

• spermatosoidid spermatogooniast;
• munad folliikulites.

Omadused

Kuna igal tekkival sugurakul on üks kromosoomikomplekt, siis kui see sulandub teise sugurakuga, toimub geneetilise materjali vahetus ja embrüo moodustumine, mis saab täieliku kromosoomikomplekti. Just meioosi tõttu on tagatud kombinatoorne varieeruvus - see on protsess, mille tulemusena moodustub tohutu nimekiri erinevatest genotüüpidest ning loode pärib ema ja isa erinevaid tunnuseid.

Haploidsete struktuuride moodustumise protsessis tuleks eristada ka nelja ülaltoodud mitoosile iseloomulikku faasi. Vähendamise jaotuse peamine erinevus seisneb selles, et neid samme korratakse kaks korda.

Tähelepanu! Esimene telofaas lõpeb kahe raku moodustumisega, millel on 46 kromosoomist koosnev täielik geneetiline komplekt. Seejärel algab teine ​​jagunemine, mille tõttu moodustub neli sugurakku, millest igaühel on 23 kromosoomi.

Meiootilise jagunemise korral võtab esimene etapp kauem aega. Selles etapis toimub kromosoomide liitmine ja geneetiliste andmete vahetamise protsess. Metafaas kulgeb samamoodi nagu mitoosi ajal, kuid ühe pärilike andmete kogumiga. Anafaasi ajal tsentromeeride jagunemist ei toimu ja haploidsed kromosoomid lahknevad pooluste suunas.

Kahe jagunemise vaheline periood, st interfaas, on väga lühike; selle aja jooksul desoksüribonukleiinhapet ei toodeta. Seetõttu sisaldavad pärast teist telofaasi saadud rakud haploidi, see tähendab ühte kromosoomide komplekti. Diploidne komplekt taastatakse, kui süngaamia ajal ühinevad kaks sugurakku. See on meioosi tulemusena moodustunud isas- ja naissugurakkude liitumise protsess. Reduktsioonijaotuse tulemusena moodustub sügoot, millel on 46 kromosoomi ja mõlemalt vanemalt saadud täielik päriliku teabe komplekt.

Sugurakkude sulandumise ajal on võimalik mis tahes märkide erinevate variantide moodustumine. Lapsed pärivad meioosi kaudu näiteks ühe vanema silmade värvi. Mis tahes geenide retsessiivse kandmise tõttu on tunnuste edasikandumine ühe või mitme põlvkonna kaudu võimalik.

Tähelepanu! Domineerivad tunnused on ülekaalus, avalduvad tavaliselt esimese põlvkonna järglastel. Retsessiivne - varjatud või järk-järgult kaduv järgmiste põlvkondade isikutel.

Mitootilise jagunemise roll:

1. Konstantse kromosoomide arvu säilitamine. Kui saadud rakkudel oleks täielik kromosoomikomplekt, siis lootel pärast viljastumist nende arv kahekordistuks.
2. Meiootilise jagunemise tõttu moodustuvad sugurakud erinevate päriliku teabe kogumitega.
3. Päriliku teabe rekombinatsioon.
4. Organismide muutlikkuse tagamine.

Võrdlevad omadused

Kloonimise ja redutseerimise jagamise erinevused

Kloonimine ja rakkude redutseerimine on üsna sarnased protsessid. Meiootiline jagunemine hõlmab samu etappe, mis mitootiline jagunemine, kuid nende kestus ja erinevatel etappidel toimuvad protsessid erinevad oluliselt.

Video - mitoos ja meioos

Erinevused seksuaalse ja aseksuaalse jagunemise käigus

Mitootilise jagunemise ja gametogeneesi tulemusena tekkivad rakud kannavad erinevat funktsionaalset koormust. Sellepärast märgitakse meioosi ajal mõningaid kursuse tunnuseid:

1. Redutseerimise jaotuse esimeses etapis märgitakse konjugatsioon ja üleminek. Need protsessid on vajalikud geneetilise teabe vastastikuseks vahetamiseks.
2. Anafaasi ajal täheldatakse sarnaste kromosoomide segregatsiooni.
3. Kahe jagunemistsükli vahelisel perioodil ei toimu desoksüribonukleiinhappemolekulide replikatsiooni.

Tähelepanu! Konjugatsioon on homoloogsete, st sarnaste kromosoomide järkjärgulise konvergentsi seisund ja sellele järgnev paaride moodustumine. Crossing over – teatud sektsioonide üleminek ühest kromosoomist teise.

Gametogeneesi teine ​​etapp kulgeb täpselt samamoodi nagu mitoos.

Iseloomulikud erinevused vastavalt jagamisprotsessi tulemustele:

1. Kloonimise tulemuseks on kahe struktuuriüksuse moodustumine ja redutseerimise jagamise tulemuseks neli.
2. Kloonimise abil jagatakse keha erinevaid kudesid moodustavad somaatilised struktuuriüksused. Meioosi tagajärjel tekivad ainult sugurakud: munarakud ja spermatosoidid.
3. Kloonimine viib absoluutselt identsete struktuuriüksuste moodustumiseni ja meiootilise jagunemise käigus toimub geneetiliste andmete ümberjaotumine.
4. Reduktsiooni jagunemise tulemusena väheneb päriliku teabe hulk sugurakkudes 50%. See annab võimaluse ema- ja isarakkude geneetiliste andmete hilisemaks liitmiseks viljastamise ajal.

Kloonimine ja redutseerimine on kõige olulisemad protsessid, mis tagavad organismi normaalse funktsioneerimise. Kloonimise tulemusena tekkinud tütarrakud on kõiges, ka desoksüribonukleiinhappe tasemel, identsed originaaliga. See võimaldab teil kromosoomikomplekti muutumatul kujul ühelt rakkude põlvkonnalt teisele üle kanda. Mitoos on kudede normaalse kasvu aluseks. Redutseerimise jagunemise bioloogiline tähtsus seisneb teatud arvu kromosoomide säilimises organismides, mille paljunemine toimub sugulisel teel. Samas võimaldab meiootiline jagunemine avaldada erinevate hulkrakseliste organismide kõige olulisemat omadust – kombinatiivset varieeruvust. Tänu temale on võimalik järglastele üle kanda nii isa kui ka ema erinevaid märke.

Ettevalmistus ZNO jaoks. Bioloogia.
Sisukokkuvõte 34. Rakutsükkel. Mitoos. Meioos

rakutsükkel

rakutsükkel- raku eluiga selle ilmumise hetkest kuni jagunemiseni või surmani. Rakutsükli kohustuslik komponent on mitootiline tsükkel, mis hõlmab jagunemiseks ja mitoosiks valmistumise perioodi. On kaks peamist faasi: interfaas ja rakkude jagunemine mitoos või meioos).
Interfaas koosneb kolmest perioodist: presünteetiline või postmitootiline, - G 1, sünteetiline - S, postsünteetiline või premitootiline, - G 2.

Mitoos

Mitoos- eukarüootsete rakkude jagunemise peamine meetod, mille käigus pärilikkusaine kahekordistatakse ja seejärel selle ühtlane jaotumine tütarrakkude vahel.

Mitoosil on neli faasi: profaas , metafaas , anafaasis ja telofaas . Enne mitoosi valmistub rakk jagunemiseks ehk interfaasiks.
Presünteetiline periood (2n 2c, kus n- kromosoomide arv, Koos- DNA molekulide arv) - rakkude kasv, bioloogiliste sünteesiprotsesside aktiveerimine, ettevalmistus järgmiseks perioodiks.
Sünteetiline periood (2n 4c) on DNA replikatsioon.
Postsünteetiline periood (2n 4c) - raku ettevalmistamine mitoosiks, sünteesiks ja valkude ja energia akumuleerimiseks eelseisvaks jagunemiseks, organellide arvu suurendamine, tsentrioolide kahekordistumine.
Profaas (2n 4c) - tuumamembraanide lammutamine, tsentrioolide lahknemine raku erinevatele poolustele, fissioonispindli niitide moodustumine, tuumade "kadumine", kahekromatiidi kromosoomide kondenseerumine.
metafaas (2n 4c) - kõige kondenseeritumate kahekromatiidiliste kromosoomide joondamine raku ekvatoriaaltasandil (metafaasiplaat), spindli kiudude kinnitamine ühe otsaga tsentrioolide külge, teise - kromosoomide tsentromeeride külge.
Anafaas (4n 4c) - kahekromatiidiliste kromosoomide jagunemine kromatiidideks ja nende sõsarkromatiidide lahknemine raku vastaspoolustele (sel juhul muutuvad kromatiidid iseseisvateks ühekromatiidilisteks kromosoomideks).
Telofaas (2n 2c igas tütarrakus) - kromosoomide dekondensatsioon, tuumamembraanide moodustumine iga kromosoomirühma ümber, lõhustumise spindli niitide lagunemine, tuuma välimus, tsütoplasma jagunemine (tsütotoomia). Tsütotoomia loomarakkudes toimub lõhustumise vao tõttu, taimerakkudes - rakuplaadi tõttu.
Mitoosi bioloogiline tähtsus. Selle jagunemismeetodi tulemusena moodustunud tütarrakud on emaga geneetiliselt identsed. Mitoos tagab kromosoomikomplekti püsivuse mitmes rakupõlvkonnas. See on selliste protsesside aluseks nagu kasv, taastumine, mittesuguline paljunemine jne.

Meioos

Meioos- See on eriline eukarüootsete rakkude jagunemise viis, mille tulemusena toimub rakkude üleminek diploidsest olekust haploidsesse. Koosneb kahest järjestikusest mitootilisest jagunemisest, millele eelneb üks DNA replikatsioon.
esimene meiootiline jagunemine(meioosi 1) nimetatakse redutseerimiseks, kuna just selle jagunemise käigus väheneb kromosoomide arv poole võrra: ühest diploidsest rakust (2 n 4c) moodustavad kaks haploidi (1 n 2c).
1. vahefaas(alguses - 2 n 2c, lõpus - 2 n 4c) - mõlema jagunemise teostamiseks vajalike ainete ja energia süntees ja akumuleerumine, raku suuruse ja organellide arvu suurenemine, tsentrioolide kahekordistumine, DNA replikatsioon, mis lõpeb profaasiga 1.
Profaas 1 (2n 4c) - tuumamembraanide demonteerimine, tsentrioolide lahknemine raku erinevatele poolustele, fission spindle filamentide moodustumine, tuumade "kadumine", kahekromatiidi kromosoomide kondenseerumine, homoloogsete kromosoomide konjugeerimine ja üleminek. Konjugatsioon- homoloogsete kromosoomide konvergentsi ja põimimise protsess. Konjugeerivate homoloogsete kromosoomide paari nimetatakse kahevalentne. Üleminek- homoloogsete piirkondade vahetus homoloogsete kromosoomide vahel.
Metafaas 1 (2n 4c) - bivalentide joondamine raku ekvatoriaaltasandil, spindli kiudude kinnitamine ühe otsaga tsentrioolidele, teine ​​- kromosoomide tsentromeeridele.
Anafaas 1 (2n 4c) - kahekromatiidiliste kromosoomide juhuslik iseseisev lahknemine raku vastaspoolustele (igast homoloogsete kromosoomide paarist liigub üks kromosoom ühele poolusele, teine ​​teisele), kromosoomide rekombinatsioon.
Telofaas 1 (1n 2c igas rakus) - tuumamembraanide moodustumine kahe kromatiidi kromosoomide rühmade ümber, tsütoplasma jagunemine. Paljudes taimedes läheb anafaasist 1 rakk kohe üle 2. faasi.
Teine meiootiline jagunemine (meioos 2) nimetatakse võrrandiks.
2. vahefaas või interkinees(1n 2c), on lühike paus esimese ja teise meiootilise jagunemise vahel, mille jooksul DNA replikatsiooni ei toimu. iseloomulikud loomarakkudele.
Profaas 2 (1n 2c) - tuumamembraanide demonteerimine, tsentrioolide lahknemine raku erinevatele poolustele, fission-spindli filamentide moodustumine.
Metafaas 2 (1n 2c) - kahe kromatiidi kromosoomide joondamine raku ekvatoriaaltasandil (metafaasiplaat), spindli kiudude kinnitamine ühe otsaga tsentrioolidele, teine ​​- kromosoomide tsentromeeridele; 2 oogeneesi plokk inimestel.
Anafaas 2 (2n 2c) - kahe kromatiidi kromosoomide jagunemine kromatiidideks ja nende sõsarkromatiidide lahknemine raku vastaspoolustele (sel juhul muutuvad kromatiidid iseseisvateks ühekromatiidilisteks kromosoomideks), kromosoomide rekombinatsioon.
Telofaas 2 (1n 1c igas rakus) - kromosoomide dekondenseerumine, tuumamembraanide moodustumine iga kromosoomirühma ümber, lõhustumise spindli niitide lagunemine, tuuma välimus, tsütoplasma jagunemine (tsütotoomia) koos nelja haploidse raku moodustumisega. tulemus.
Meioosi bioloogiline tähtsus. Meioos on loomade gametogeneesi ja taimede sporogeneesi keskne sündmus. Kombinatiivse varieeruvuse aluseks olev meioos tagab sugurakkude geneetilise mitmekesisuse.

Amitoos

Amitoos- faasidevahelise tuuma otsene jagunemine ahenemise teel ilma kromosoomide moodustumiseta, väljaspool mitootilist tsüklit. Kirjeldatud vananemise, patoloogiliselt muutunud ja surmale määratud rakkude jaoks. Pärast amitoosi ei suuda rakk naasta normaalsesse mitoositsüklisse.

Meioos toimub sugulisel teel paljunevate organismide rakkudes.

Nähtuse bioloogilise tähenduse määrab järglaste uus tunnuste kogum.

Käesolevas artiklis käsitleme selle protsessi olemust ja selguse huvides esitame selle joonisel, vaatame sugurakkude jagunemise järjestust ja kestust ning selgitame välja ka mitoosi ja meioosi sarnasused ja erinevused.

Mis on meioos

Protsess, millega kaasneb ühest allikast ühe kromosoomikomplektiga nelja raku moodustumine.

Iga vastmoodustunud geneetiline informatsioon vastab poolele somaatiliste rakkude komplektist.

Meioosi faasid

Meiootiline jagunemine hõlmab kahte etappi, millest igaüks koosneb neljast faasist.

Esimene diviis

Sisaldab profaasi I, metafaasi I, anafaasi I ja telofaasi I.

Profaas I

Selles etapis moodustuvad kaks rakku, millel on pool geneetilise teabe komplekti. Esimese jaotuse profaas sisaldab mitut etappi. Sellele eelneb premeiootiline interfaas, mille käigus toimub DNA replikatsioon.

Seejärel toimub kondenseerumine, moodustades leptoteeni ajal pikki õhukesi valguteljega filamente. See niit kinnitatakse tuumamembraani külge terminali pikenduste - kinnitusketaste abil. Kahekordistunud kromosoomide (kromatiidide) pooled ei ole veel eristatavad. Uurimisel näevad need välja nagu monoliitsed struktuurid.

Järgmisena tuleb sügootide staadium. Homoloogid ühinevad kahevalentsiteks aineteks, mille arv vastab ühele arvule kromosoomidele. Konjugatsiooni (ühenduse) protsess viiakse läbi paaris, geneetiliselt ja morfoloogiliselt sarnaselt. Veelgi enam, interaktsioon algab otstest, levides mööda kromosoomide kehasid. Valgukomponendiga seotud homoloogide kompleks on kahevalentne või tetraad.

Spiraliseerumine toimub paksude filamentide staadiumis - pachyteen. Siin on DNA dubleerimine juba lõppenud, algab üleminek. See on homoloogisaitide vahetus. Selle tulemusena moodustuvad uue geneetilise teabega seotud geenid. Transkriptsioon toimub paralleelselt. Aktiveeruvad tihedad DNA lõigud – kromomeerid, mis viib kromosoomide struktuuri muutumiseni nagu "lambiharjad".

Homoloogsed kromosoomid kondenseeruvad, lühenevad, lahknevad (välja arvatud ühenduspunktid - chiasma). See on diploteeni või diktüoteeni bioloogia etapp. Selles etapis on kromosoomid rikkad RNA-st, mida sünteesitakse samades piirkondades. Omaduste järgi on viimane lähedane informatiivsele.

Lõpuks lahknevad bivalentsid tuuma perifeeria suunas. Viimased lühenevad, kaotavad oma nukleoolid, muutuvad kompaktseks, ei ole seotud tuumamembraaniga. Seda protsessi nimetatakse diakineesiks (üleminek rakkude jagunemisele).

Metafaas I

Järgmisena liiguvad bivalentsid raku keskteljele. Jaotusspindlid väljuvad igast tsentromeerist, iga tsentromeer on mõlemast poolusest võrdsel kaugusel. Keermete väikesed amplituudi liikumised hoiavad neid selles asendis.

Anafaas I

Kahest kromatiidist ehitatud kromosoomid lahknevad. Rekombinatsioon toimub geneetilise mitmekesisuse vähenemisega (homoloogide lookustes (piirkondades) paiknevate geenide puudumise tõttu).

Telofaas I

Faasi olemus seisneb kromatiidide ja nende tsentromeeride lahknemises raku vastassuunalistes osades. Loomarakus toimub tsütoplasmaatiline jagunemine, taimerakus rakuseina moodustumine.

Teine divisjon

Pärast esimese jagunemise interfaasi on rakk valmis teiseks etapiks.

Profaas II

Mida pikem on telofaas, seda lühem on profaasi kestus. Kromatiidid joonduvad piki rakku, moodustades oma telgedega täisnurga esimese meiootilise jagunemise filamentide suhtes. Selles etapis nad lühenevad ja paksenevad, tuumad lagunevad.

II metafaas

Tsentromeerid asuvad jällegi ekvatoriaaltasandil.

Anafaas II

Kromatiidid eralduvad üksteisest, liikudes pooluste suunas. Nüüd nimetatakse neid kromosoomideks.

Telofaas II

Despiraliseerumine, moodustunud kromosoomide venitamine, jagunemisspindli kadumine, tsentrioolide kahekordistumine. Haploidne tuum on ümbritsetud tuumamembraaniga. Moodustub neli uut rakku.

Mitoosi ja meioosi võrdlustabel

Lühidalt ja selgelt on omadused ja erinevused toodud tabelis.

Esitatud andmed on erinevuste diagramm ja sarnasused on taandatud samadele faasidele, DNA replikatsioonile ja kerimisele enne rakutsükli algust.

Meioosi bioloogiline tähtsus

Mis on meioosi roll:

1. Annab ristumise tõttu uusi geenikombinatsioone.
2. Toetab kombineeritud varieeruvust. Meioos on populatsiooni uute tunnuste allikas.
3. Säilitab konstantse arvu kromosoome.

Järeldus

Meioos on keeruline bioloogiline protsess, mille käigus moodustub neli rakku, mille ristumise tulemusena saadakse uued tunnused.

Tunni tüüp: õppetund-üldistus.

Tunni vorm: praktiline tund.

• jätkata õpilaste maailmapildi kujundamist elu järjepidevusest;
• tutvustada rakus mitoosi ja meioosi ajal toimuvate protsesside keemilist ja bioloogilist erinevust;
• kujundada oskust järjepidevalt üles ehitada mitoosi ja meioosi protsesse;
• kujundada raku jagunemisprotsesside võrdleva analüüsi oskusi;

1. hariv:

a) täiendada õpilaste teadmisi erinevate rakkude jagunemise tüüpide kohta (mitoos, amitoos, meioos);

b) kujundada ettekujutus mitoosi ja meioosi protsesside peamistest sarnasustest ja erinevustest, nende bioloogilisest olemusest;

2. hariduslik: arendada tunnetuslikku huvi erinevate teadusvaldkondade informatsiooni vastu;

3. arendamine:

a) arendada oskusi töötada erinevat tüüpi teabega ja selle esitamise viise;

b) jätkata tööd raku jagunemise protsesside analüüsimise ja võrdlemise oskuste arendamisel;

Õppevahendid: arvuti koos multimeediaprojektoriga, mudel-rakendus „Rakkujaotus. mitoos ja meioos” (esitlus- ja jaotuskomplektid); tabel “Mitoos. Meioos".

Tunni ülesehitus (tund on mõeldud üheks akadeemiliseks tunniks, toimub bioloogiakabinetis multimeediaprojektoriga, mõeldud keemilise ja bioloogilise profiili 10. klassile). Lühike tunniplaan:

1. korralduslik moment (2 min);

2. rakkude pooldumise protsessidega seotud teadmiste, põhimõistete ja mõistete aktualiseerimine (8 min);

3. teadmiste üldistamine mitoosi ja meioosi protsesside kohta (13 min);

4. praktiline töö „Mitoosi ja meioosi sarnasused ja erinevused (15 min);

Teadmiste kinnistamine õpitud teemal (5 min);

Kodutöö (2 min).

Tunni üksikasjalik ülevaade:

1. korralduslik moment. Tunni eesmärgi selgitus, selle koht uuritavas teemas, käitumise tunnused.

2. teadmiste uuendamine, rakkude pooldumise protsessidega seotud põhimõisted ja mõisted: - raku jagunemine;

3. teadmiste üldistamine rakkude jagunemise protsesside kohta:

3.1. Mitoos:

Interaktiivse mudeli "Mitoos" demonstratsioon;

Praktiline töö mudel-rakendusega "Mitoos" (jaotusmaterjal igale õpilasele, õpilaste oskuste harjutamine mitoosiprotsesside järjestuse näitamiseks);

Töö mudel-rakendusega "Mitosis" (esitluskomplekt, praktilise töö tulemuste kontrollimine)

Vestlus mitoosi faaside kohta:

mitoosi faas,kromosoomide komplekt(n-kromosoomid, c - DNA)	Pilt	Faasi omadused, kromosoomide paigutus
Profaas		Tuumamembraanide demonteerimine, tsentrioolide lahknemine raku erinevatele poolustele, lõhuspindli niitide moodustumine, nukleoolide “kadumine”, kahekromatiidide kromosoomide kondenseerumine.
metafaas		Kõige kondenseeritumate kahekromatiidiliste kromosoomide joondamine raku ekvatoriaaltasandil (metafaasiplaat), spindli kiudude kinnitamine ühe otsaga tsentrioolidele, teine ​​- kromosoomide tsentromeeridele.
Anafaas		Kahe kromatiidi kromosoomide jagunemine kromatiidideks ja nende sõsarkromatiidide lahknemine raku vastaspoolustele (sel juhul muutuvad kromatiidid iseseisvateks ühekromatiidilisteks kromosoomideks).
Telofaas		Kromosoomide dekondensatsioon, tuumamembraanide moodustumine iga kromosoomirühma ümber, lõhustumise spindli keermete lagunemine, tuuma ilmumine, tsütoplasma jagunemine (tsütotoomia). Tsütotoomia loomarakkudes toimub lõhustumise vao tõttu, taimerakkudes - rakuplaadi tõttu.

3.2. Meioos.

Interaktiivse mudeli “Meiosis” demonstratsioon

Praktiline töö mudel-rakendusega "Meiosis" (jaotusmaterjal igale õpilasele, arendades õpilaste oskusi näidata meioosiprotsesside järgnevust);

Töö mudel-rakendusega "Meiosis" (demonstratsioonikomplekt, praktilise töö tulemuste kontrollimine)

Vestlus meioosi faaside kohta:

meioosi faas,kromosoomide komplekt(n - kromosoomid, c – DNA)	Pilt	Faasi omadused, kromosoomide paigutus
Profaas 1 2n4c		Tuumamembraanide lammutamine, tsentrioolide lahknemine raku erinevatele poolustele, fission-spindli filamentide moodustumine, nukleoolide “kadumine”, kahekromatiidi kromosoomide kondenseerumine, homoloogsete kromosoomide konjugeerimine ja üleminek.
Metafaas 1 2n4c		Bivalentide joondamine raku ekvatoriaaltasandil, spindli kiudude kinnitamine ühe otsaga tsentrioolidele, teine ​​- kromosoomide tsentromeeridele.
Anafaas 1 2n4c		Kahe kromatiidi kromosoomide juhuslik iseseisev lahknemine raku vastaspoolustele (igast homoloogsete kromosoomide paarist liigub üks kromosoom ühele poolusele, teine ​​teisele), kromosoomide rekombinatsioon.
Telofaas 1 mõlemas rakus 1n2c		Tuumamembraanide moodustumine kahe kromatiidi kromosoomide rühmade ümber, tsütoplasma jagunemine.
Profaas 2 1n2c		Tuumamembraanide demonteerimine, tsentrioolide lahknemine raku erinevatele poolustele, fission-spindli filamentide moodustamine.
Metafaas 2 1n2c		Kahe kromatiidi kromosoomide joondamine raku ekvatoriaaltasandil (metafaasiplaat), spindli kiudude kinnitamine ühe otsaga tsentrioolidele, teine ​​- kromosoomide tsentromeeridele.
Anafaas 2 2n2c		Kahe kromatiidi kromosoomide jagunemine kromatiidideks ja nende sõsarkromatiidide lahknemine raku vastaspoolustele (sel juhul muutuvad kromatiidid iseseisvateks ühekromatiidilisteks kromosoomideks), kromosoomide rekombinatsioon.
Telofaas 2 mõlemas rakus 1n1c Kokku 4 kuni 1n1c		Kromosoomide dekondenseerumine, tuumamembraanide moodustumine iga kromosoomirühma ümber, lõhuspindli niitide lagunemine, tuuma ilmumine, tsütoplasma jagunemine (tsütotoomia) kahe ja mõlema meiootilise jagunemise tulemusena nelja haploidi tekkega. rakud.

Vestlus raku tuuma valemi muutmisest

Vestlus meioosi tulemuste üle:

üks haploidne emarakk toodab neli haploidset tütarrakku

Diskursus meioosi tähendusest: a)säilitab põlvest põlve konstantse liigi kromosoomide arvu (diploidne kromosoomide komplekt taastatakse iga kord viljastamise ajal kahe haploidse suguraku liitmise tulemusena;

b) meioos - üks päriliku varieeruvuse (kombinatiivne varieeruvus) esinemise mehhanisme;

4. Praktiline töö “Mitoosi ja meioosi võrdlus”, kasutades ettekannet “Mitoos ja meioosi. Võrdlev analüüs” (vt lisa 1)

Õpilastel on omavalmistatud lauatoorikud:

Mitoosi ja meioosi sarnasuste väljatöötamine:

Mitoosi ja meioosi üldiste erinevuste väljatöötamine (jaotusfaaside väikeste täpsustustega):

5. Materjali kinnitamine.

USE testi ja mõõtmismaterjalide B osa ülesande täitmine.

Sobitage rakkude jagunemise eristavad tunnused ja tüübid:

Eristavad tunnused Rakkude jagunemise tüübid

6. Kodutöö:

Tabel "Mitoosi ja meioosi võrdlus" vihikus

Vaadake läbi materjal mitoosi ja meioosi kohta (üksikasjad etappide kohta)

29.30 (V.V. Pasechnik); 19.22 lk 130-134 (G.M. Dymshits)

Koostage tabel "Mitoosi ja meioosi kulgemise võrdlevad omadused"

Mitoosi ja meioosi võrdlevad omadused

Bibliograafia:

1. I.N.Pimenova, A.V.Pimenov - Loengud üldbioloogiast - Saratov, OAO kirjastuse lütseum, 2003

2. Üldbioloogia: õpik 10-11 klassile bioloogia süvaõppega koolis / Toim. V.K.Shumny, G.M.Dymshits, A.O.Ruvinsky. - M., "Valgustus", 2004.

3. N. Green, W. Stout, D. Taylor – Bioloogia: 3 köites. T.3 .: per. inglise keelest / Toim. R. Sopera. - M., "Mir", 1993

4. T.L. Bogdanova, E.A. Solodova - Bioloogia: teatmik gümnaasiumiõpilastele ja ülikooli kandidaatidele - M., “AST-PRESS SCHOOL”, 2004

5. D.I. Mamontov - avatud bioloogia: täielik interaktiivne bioloogiakursus (CD-l) - "Physicon", 2005