Что такое кроссинговер и конъюгация в биологии
Митоз и мейоз
Жизненный цикл клетки (клеточный цикл)
С момента появления клетки и до ее смерти в результате апоптоза (программируемой клеточной гибели) непрерывно продолжается жизненный цикл клетки.
Интенсивно образуются рибосомы, синтезируется АТФ и все виды РНК, ферменты, клетка растет.
Митоз является непрямым способом деления клетки, наиболее распространенным среди эукариотических организмов. По продолжительности занимает около 1 часа. К митозу клетка готовится в период интерфазы путем синтеза белков, АТФ и удвоения молекулы ДНК в синтетическом периоде.
Митоз состоит из 4 фаз, которые мы далее детально рассмотрим: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Напомню, что клетка вступает в митоз с уже удвоенным (в синтетическом периоде) количеством ДНК. Мы рассмотрим митоз на примере клетки с набором хромосом и ДНК 2n4c.
ДНК максимально спирализована в хромосомы, которые располагаются на экваторе клетки. Каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных центромерой (кинетохором). Нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом (если точнее, прикрепляются к кинетохору центромеры).
Попробуйте самостоятельно вспомнить фазы митоза и описать события, которые в них происходят. Особенное внимание уделите состоянию хромосом, подчеркните сколько в них содержится молекул ДНК (хроматид).
Мейоз
В результате мейоза из диплоидных клеток (2n) получаются гаплоидные (n). Мейоз состоит из двух последовательных делений, между которыми практически отсутствует пауза. Удвоение ДНК перед мейозом происходит в синтетическом периоде интерфазы (как и при митозе).
Помимо типичных для профазы процессов (спирализация ДНК в хромосомы, разрушение ядерной оболочки, движение центриолей к полюсам клетки) в профазе мейоза I происходят два важнейших процесса: конъюгация и кроссинговер.
Кроссинговер является важнейшим процессом, в ходе которого возникают рекомбинации генов, что создает уникальный материал для эволюции, последующего естественного отбора. Кроссинговер приводит к генетическому разнообразию потомства.
Биваленты (комплексы из двух хромосом) выстраиваются по экватору клетки. Формируется веретено деления, нити которого крепятся к центромере (кинетохору) каждой хромосомы, составляющей бивалент.
Мейоз II весьма напоминает митоз по всем фазам, поэтому если вы что-то подзабыли: поищите в теме про митоз. Главное отличие мейоза II от мейоза I в том, что в анафазе мейоза II к полюсам клетки расходятся не хромосомы, а хроматиды (дочерние хромосомы).
Сейчас мы возьмем клетку, в которой 4 хромосомы. Попытайтесь самостоятельно описать фазы и этапы, через которые она пройдет в ходе мейоза. Проговорите и осмыслите набор хромосом в каждой фазе.
Бинарное деление надвое
При благоприятных условиях бактерии делятся каждые 20 минут. В случае, если условия не столь благоприятны, то больше времени уходит на рост и развитие, накопление питательных веществ. Интервалы между делениями становятся длиннее.
Амитоз встречается в раковых (опухолевых) клетках, воспалительно измененных, в старых клетках.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
«Конъюгация и кроссинговер. Решение задач из сборников ЕГЭ»
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Описание презентации по отдельным слайдам:
Описание слайда:
Конъюгация и кроссинговер.
Решение задач из сборников ЕГЭ
Описание слайда:
Хромосомная теория
Т.Моргана.
Описание слайда:
Конъюгация
Конъюгация — форма полового размножения, при которой два организма формируют между собой контакты и обмениваются генетическим материалом
Открыта в 1946 г Джошуа Ледербергом и Эдвардом Татумом
Описание слайда:
Схематическое изображение
процесса конъюгации.
Описание слайда:
Кроссинговер
Кроссинговер-взаимный обмен участками между гомологичными хромосомами.
Описание слайда:
Описание слайда:
Понятие о частоте кроссинговера.
Описание слайда:
Когда происходит кроссинговер?
Описание слайда:
Когда происходит кроссинговер?
Профаза мейоза I при образовании гамет.
Описание слайда:
Описание слайда:
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ИЗ СБОРНИКОВ ЕГЭ НА КРОССИНГОВЕР И КОНЬГАЦИЮ.
Описание слайда:
Задача № 1.
Какова роль кроссинговера в эволюционном процессе?
Описание слайда:
Задача № 1.
Какова роль кроссинговера в эволюционном процессе?
Описание слайда:
Описание слайда:
Ответ: в случае сцепленного наследования при отсутствии кроссинговера у дигетерозиготы формируется два типа гамет.
Описание слайда:
Описание слайда:
Описание слайда:
Описание слайда:
Описание слайда:
Описание слайда:
Описание слайда:
Описание слайда:
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс повышения квалификации
Современные педтехнологии в деятельности учителя
Курс профессиональной переподготовки
Методическая работа в онлайн-образовании
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация
Похожие материалы
Игра по теме» Скелет»
Сценарий открытого мероприятия «Элементы жизни»
Сообщение по биологии 8 класс «Иммунитет»
Сообщение «Значение физической культуры для развития школьника»
Технологическая карта внеурочного занятия «Гигиеническое воспитание школьника»
Презентация «Генетика пола» (10 класс)
Не нашли то что искали?
Воспользуйтесь поиском по нашей базе из
5377296 материалов.
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст
Время чтения: 1 минута
Апробацию новых учебников по ОБЖ завершат к середине 2022 года
Время чтения: 1 минута
Более 50 российских школ перешли на дистанционку из-за коронавируса
Время чтения: 1 минута
Педагогам Северной Осетии в 2022 году будут выплачивать надбавки за стаж
Время чтения: 2 минуты
Учителям истории предлагают предоставить право бесплатно посещать музеи
Время чтения: 2 минуты
Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Суть хромосомной теории наследования: основные положения, кроссинговер и сцепленное наследование
Суть хромосомной теории наследования
Кроссинговер и сцепленное наследование
Биологическую роль хромосом сложно не заметить. Правила стабильности числа, парности, индивидуальности, сложное поведение мейоза и митоза укрепили биологов во мнении, что хромосомы значимы и напрямую связаны, в частности, с передачей наследственных признаков.
Если гены, определяющие комбинированные признаки, находятся в разных парах гомологических хромосом, то происходит независимое комбинирование признаков. Поэтому любой организм имеет количество генов, ограниченное числом пар хромосом, которые могут независимо комбинироваться в мейозе.
К примеру, у кукурузы насчитывается больше 500 генов, у мухи дрозофилы — свыше 1000. У человека больше 30 тысяч генов, при том, что хромосом — 10, 4 и 23 пары.
Это говорит о том, что каждая хромосома содержит огромное количество генов.
Находящиеся в одной хромосоме и образующие группу сцепления гены наследуются вместе.
Сцепленное наследование — это общее наследование генов по Томасу Хант Моргану.
Из этого положения следует, что специфика гаплоидного набора хромосом определяет количество групп сцепления.
Сцепление не всегда бывает абсолютным — к этому заключению пришел Томас Хант Морган в своих дальнейших исследованиях. Он проводил эксперименты на плодовых мушках дрозофилах и выяснил, что полное сцепление случается только в 83% случаев: у одной половины потомства были длинные крылья и серое тело (41,5%), у другой — короткие крылья и черное тело (признаки только родительских форм). 17% случаев связаны с перекомбинацией признаков: 8,5% имело короткие крылья и серое тело, а другие 8,5% — длинные крылья и черное тело.
Причина нарушения сцепления генов — в кроссинговере.
Что такое кроссинговер?
Кроссинговер — это перекрест хромосом, который происходит в профазе I мейоза.
Чем больше расстояние между генами в хромосомах, тем выше вероятность перекреста и больше количество гамет, образованных в результате перекомбинации генов. Частота кроссинговера пропорциональна расстоянию, на котором находятся гены друг от друга. Основное биологическое значение кроссинговера — в увеличении комбинативной изменчивости, которая дает материал для естественного отбора.
Если говорить о количестве, то расстояние между генами коррелирует с частотой, с которой появляются кроссинговерные организмы. В примере выше этот показатель равен 17%. Это расстояние описывает силу сцепления и обозначается процентами рекомбинации кроссинговера или морганидами.
Один процент кроссинговера = одна морганида.
У одних генов наблюдается высокий процент сцепления, а у других — почти не выявляется. При этом в варианте сцепленного наследования максимальная величина кроссенговера — не больше 50%. Если этот показатель будет выше, то пары аллелей смогут беспрепятственно комбинироваться — в таком случае кросенговер невозможно будет отличить от независимого наследования.
Процент кроссинговера учитывается при составлении генетических карт хромосом, с нанесенным на них относительным расстоянием между генами.
Биологическое значение кроссинговера сложно переоценить. Благодаря генетической рекомбинации создаются условия для образования новых комбинаций генов и обеспечивается более высокая жизнеспособность организмов в ходе эволюции.
Основные положения хромосомной теории наследования
Впервые наблюдение хромосом в гаметах и зиготах стало возможно в конце 19 века, когда появились усовершенствованные микроскопы и цитологические методы. Важную роль ядра в регулировании развития признаков организма показал в 1902 году ученый Бовери. Еще ранее, в 1882 году, ученый Флемминг описал поведение хромосом во время митоза. А в 1900 году повторно были открыты законы Менделя. Независимо друг от друга, их оценили трое ученых: Фриз, Корренс и Чермак.
Американский цитолог У. Сеттон и немецкий эмбриолог Т. Бовери, взяв за основу описанные выше данные, предположили, что хромосомы — носители наследственной информации. Так была сформулирована хромосомная теория наследственности.
Согласно этой теории, каждая пара генов находится в паре гомологических хромосом, при этом, каждая хромосома является носителем одного гена. Поскольку у каждого организма признаков намного больше, чем хромосом, то в каждой хромосоме должно находиться большое количество генов.
Автором хромосомной теории наследования признан американский генетик Томас Хант Морган, который обнаружил линейный порядок расположения генов в хромосоме.
Описанные им закономерности, которые подтвердились и углубились позже на различных объектах, получили название хромосомной теории наследования.
Вот главные положения этой теории:
§ 24. Мейоз и его биологическое значение
1. В чем отличие мейоза от митоза?
В отличие от митоза при мейозе из одной диплоидной (2n) материнской клетки образуются четыре гаплоидные (1n) дочерние клетки, т. е. происходит уменьшение числа хромосом в клетке вдвое. Мейозом образуются споры растений и гаметы животных. При слиянии женской и мужской гамет (оплодотворении) диплоидный набор клетки восстанавливается и благодаря этому сохраняется в ряду поколений свойственный данному виду организмов кариотип.
2,5. Что такое конъюгация? В чем биологическое значение этого процесса? При кроссинговере происходит обмен идентичными участками гомологичных хромосом. Подумайте, какое это имеет значение.
Конъюгация — это тесное сближение по всей длине гомологичных (парных) хромосом, благодаря которому между ними возможен обмен генетическим материалом. Этот процесс ведет к обмену участками (кроссинговеру) между некоторыми хроматидами гомологичных хромосом и перекомбинации (перераспределению) наследственных признаков. Таким образом, образующийся в результате оплодотворения дочерний организм не будет точной копией родительских организмов, т. е. кроссинговер обеспечивает изменчивость признаков у потомков.
3. Какие события в мейозе обеспечивают уменьшение числа хромосом в гаметах вдвое по сравнению с соматическими клетками?
Уменьшение числа хромосом происходит в анафазе 1 мейоза в результате расхождения разъединившихся гомологичных хромосом, каждая из которых состоит из двух хроматид (2с), к полюсам делящейся клетки. На полюсах клетки в конце анафазы 1 хромосомный набор будет составлять 1n 2с.
4. В какую фазу мейоза происходит кроссинговер?
Кроссинговер происходит в профазу 1 мейоза.
6. Каково биологическое значение мейоза?
Мейоз обеспечивает образование гаплоидных гамет, после слияния которых в дочерних клетках восстанавливается свойственный им кариотип. Благодаря этому механизму кариотип поддерживается постоянным в ряду поколений. Мейоз приводит к большому разнообразию генетического состава гамет и спор в результате кроссинговера и, как следствие, к появлению разнообразного и разнокачественного потомства при половом размножении организмов.
7. Как вы думаете, почему мейоз не наблюдается у организмов, которым не свойственно половое размножение?
При бесполом размножении дочерние клетки и новые организмы образуются путем митоза, в результате которого хромосомный набор (кариотип) остается постоянным. Поэтому у таких организмов мейоз не наблюдается, поскольку в нем нет необходимости.
Презентация была опубликована 6 лет назад пользователемНиколай Тимофеичев
Похожие презентации
Презентация на тему: » Термины? Конъюгация Кроссинговер Биваленты Хромосома Хроматида Клеточный цикл Центромера Центриоли.» — Транскрипт:
1 Термины? Конъюгация Кроссинговер Биваленты Хромосома Хроматида Клеточный цикл Центромера Центриоли
2 Цель урока: обобщить знания по теме, научиться решать задания ЕГЭ.
4 Вопрос 1 Назовите фазу митоза, которая характеризуется расхождением сестринских хроматид к разным полюсам клетки?
5 Вопрос 2 Назовите фазу мейоза, в которой происходит репликация ДНК?
6 Вопрос 3 Назовите фазу мейоза, в которой происходит расхождение гомологичных хромосом к разным полюсам клетки?
7 Вопрос 4 Установите правильную последовательность фаз митоза?
8 Вопрос 5 В какую фазу мейоза происходит конъюгация и кроссинговер?
9 Вопрос 6 Назовите органоид клетки, участвующий в формировании веретена деления.
10 Вопрос 7 Деспирализация хромосом происходит в …
13 Вопрос 10 Какое деление мейоза сходно с митозом? В чем отличие?
14 Вопрос 11 Назовите процесс, благодаря которому успешно распределяется генетический материал между дочерними клетками?
15 Вопрос 12 Найдите ошибку в тексте: В профазе митоза хромосомы активно спирализуются. В метафазе спирализация хромосом становится максимальной и хроматиды расходятся к разным полюсам клетки. Анафаза протекает очень быстро.
16 Вопрос 13 Установите последовательность процессов митоза : А) деспирализация хромосом Б) образование веретена деления В) расхождение дочерних хроматид к противоположным полюсам клетки Г) спирализация хромосом Д) упорядоченное расположение хромосом, состоящих из 2-х хроматид, на экваторе клетки Е) формирование 2-х дочерних клеток Ответ: ГБДВАЕ
17 Вопрос 14 Какие процессы протекают во время мейоза? 1) транскрипция 2) редукционное деление 3) денатурация 4) кроссинговер 5) конъюгация 6) трансляция Ответ: 245
18 Вопрос 15 Установите соответствие между особенностями и процессами деления клеток. ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССЫ А) в дочерних клетках содержится 1) мейоз гаплоидный набор хромосом 2) митоз Б) включает 2 деления, идущих одно за другим В) в результате образуются две дочерние клетки Г) количество хромосом в дочерних клетках – 2 п Д) является одной из фаз гаметогенеза Е) характерно для соматических клеток Ответ:
19 Вопрос 16 Установите последовательность процессов первого деления мейоза: А) конъюгация хромосом Б) кроссинговер В) расположение пар (бивалентов) гомологичных хромосом на экваторе клетке Г) расположение гомологичных хромосом, состоящих из 2-х хроматид, к противоположных полюсам клетки Д) спирализация хромосом с образованием бивалентов Е) формирование ядер, деление цитоплазмы – образование 2-х дочерних клеток Ответ:ДАБВГЕ
20 Вопрос 17 Какие процессы изображены на рисунке? Когда происходят эти процессы? Каково их биологическое значение?
21 Вопрос 18 Определите тип и фазу деления клетки, изображенной на рисунке. Какие процессы происходят в этой фазе?
22 Вопрос 19 В кариотипе лука содержится 16 хромосом( 2 п ). Определите число хромосом в анафазе митоза в клетках эндосперма, если у него триплоидный набор хромосом( 3 п ). Ответ поясните. Ответ: 1) в триплоидной клетке эндосперма семени лука – 24 хромосомы 2) в интерфазе происходит репликация ДНК, хромосомы состоят из 2 хроматид, 24 хромосомы 48 ДНК 3) в анафазе происходит расхождение хроматид к полюсам клетки- 48 хромосом 48 ДНК
24 Вопрос 21 Хромосомный набор соматических клеток речного рака 116. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в одной из клеток в профазе митоза, в метафазе митоза и телофазе митоза. Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа хромосом и ДНК. Ответ: 1) 116 хромосом 232 ДНК 2) 116 хромосом 232 ДНК 3) 116 хромосом 116 ДНК
26 Вопрос 23 В чем заключается биологическое значение мейоза? Приведите не менее 3 признаков Ответ: 1) Поддерживает постоянство числа хромосом в ряду поколений 2)создает новые генные комбинации, обеспечивая комбинативную изменчивость 3) обеспечивает генетическую неоднородность в популяциях 4) является одной из стадий образования гамет, у растений-спор.
27 Вопрос 24 В чем заключается биологическое значение митоза? Ответ: 1) поддерживает генетическую стабильность клеток 2) основа роста и развития 3)основа эмбрионального развития 4) лежит в основе регенерации 5) основа бесполого размножения 6) поддерживает правильность функционирования органов и тканей организма.
28 Ответы Вариант 1 Вариант 2 1) 2 1) 3 2) 2 2) 3 3) 4 3) 4 4) 4 4) 1 5) 1 5) 2 6)ГАБВ 6) 145 С5 С5 1) 78 хр. 156ДНК 1) 48 хр. 96 ДНК 2) 156 хр 156ДНК 2) 48Хр. 96 ДНК 3) 78 хр 78ДНК 3) 24 хр. 24 ДНК