Половой процесс и мейоз

В принципе при полном генетическом сцеплении все гены любой хромосомы должны передаваться в половые клетки в виде неразделимых блоков, не образуя в процессе мейоза новых генетических комбинаций на хромосомах (рис. 20.6). Однако в больщинстве случаев сцепление является неполным. При мейозе происходит обмен (рекомбинация, кроссовер) между генными сайтами (локусами), и создаются новые комбинации генов (рис. 20.7). Поскольку [c.445]

Слияние клеток в ходе полового процесса приводит к удвоению числа хромосом, так как ядро каждой из гамет содержит N хромосом, и после их слияния в ядре зиготы будет соответственно 2К хромосом. Поэтому при переходе от одного поколения, возникшего половым путем, к следующему на каком-то этапе должна произойти редукция числа хромосом, так как число хромосом в ядре не может бесконечно увеличиваться. Действительно, при половом процессе всегда имеется этап, на котором число хромосом уменьшается в два раза, что является результатом особого клеточного деления, называемого мейозом (рис. 1.19). [c.50]

Первичная половая клетка. Тип животной клетки, образующейся в раннем эмбриогенезе, которая способна делиться путем митоза и мейоза в процессе мейоза она образует клетки, из которых затем развиваются яйцеклетки или сперматозоиды. [c.1016]

Мейоз — особый тип клеточного деления, происходящего при развитии половых клеток или спор, приводящего к уменьшению (редукции) числа хромосом вдвое. В процессе мейоза происходит два последовательных деления ядра, а удваиваются хромосомы только один раз. В мейозе конъюгируют гомологичные хромосомы. I [c.344]

При многих других межвидовых скрещиваниях наблюдаются явления, сходные с описанными для скрещивания между пшеницами с 28 и 42 хромосомами. Различия в числе хромосом и недостаточное сходство между хромосомами, полученными от разных видов, вызывают нарушения нормального процесса мейоза. Эти нарушения влияют на жизнеспособность половых клеток и потомства и вызывают сильную изменчивость, которая, однако, представляет собой преходящее явление. Постепенно восстанавливается равновесие и остаются лишь особи, схожие с исходными видами. Межвидовое скрещивание не вызывает каких-либо существенно новых форм, но увеличивает внутривидовую изменчивость. [c.310]

Нельзя, однако, говорить о полном отсутствии полового процесса у несовершенных грибов. У них, так же, как у базидиомицетов или у других аскомицетов, доказано наличие парасексуального процесса. Плазмогамия, кариогамия и мейоз имеют место и у них, но не в определенных участках вегетативного тела и не на определенных стадиях развития. В норме первичный мицелий несовершенных грибов бывает гомокариотическим, т. е. содержит ядра только одного типа. В результате объединения протопластов, содержащих ядра разного типа, возникают гетерокарионы. Введенное в мицелий чужое ядро размножается, и образовавшиеся дочерние ядра распространяются по мицелию. Время от времени происходят кариогамия и мейоз. Таким образом, парасексуаль-ный цикл обеспечивает примерно столь же эффективную рекомбинацию ядерного материала, как и истинный половой процесс. [c.75]

Половой процесс н мейоз [c.116]

Нам необходимо более подробно ознакомиться с половым процессом, и притом по возможности на молекулярном уровне, ибо суть его составляет половая (т. е. основанная на мейозе) наследственность. При половой наследственности образуется неидентичное потомство в отличие от того, что имеет место при неполовой (основанной на митотическом процессе) наследственности. Вследствие упомянутой выше рекомбинации получаются несколько измененные потомки, которые вовсе не являются точной копией своих родителей или друг друга. [c.117]

Иной цели служит процесс образования половых клеток (гамет, т. е. яйцеклеток или сперматозоидов), который происходит при другом типе деления. Этот путь деления изображен на рис. 1.6. В процессе мейоза образуются клетки, содержащие гаплоидное число (и) хромосом. Этот процесс включает в себя два последовательных деления. И в этом случае хромосомы сначала удваиваются, так что клетка приступает к делению в состоянии 4и. [c.11]

Гаметы образуются в процессе мейоза. При мейозе каждая клетка делится дважды, а число хромосом удваивается лишь один раз. Вот почему число хромосом в гаметах вдвое меньше, чем в соматических клетках. Пара гамет (одна мужская половая клетка и одна женская) сливается в процессе, который называется оплодотворением. Образующаяся [c.21]

Как отмечалось в гл. 7, генетический анализ генома вирусов формально развивался аналогично генетическому анализу, используемому при исследовании организмов, имеющих мейоз. Однако, когда этот же подход был использован для анализа мутаций Е. соИ, возникло множество затруднений, пока генетики не осознали, что никакая аналогия между половым процессом у мейотических организмов и у бактерий невозможна. В настоящее время существуют представления, согласно которым бактерия содержит множество генетических элементов, более или менее независимых друг от друга и взаимодействующих между собой посредством механизмов, не находящих формальной аналогии с процессом мейоза. Открытие класса генетических элементов, названных эписомами, (в особенности F-эписом) и трансдуцирующих фагов дало возможность успешно применить принципы генетического анализа к бактериям и весьма подробно описать организацию бактериального генома. [c.228]

MOB полового процесса. В последующих разделах сначала будет рассмотрен мейоз, в ходе которого осуществляется генетическая рекомбинация и из диплоидных клеток образуются гаплоидные гаметы затем мы обратимся к самим гаметам и, наконец, познакомимся с процессом оплодотворения, при котором гаметы сливаются, образуя новый диплоидный организм. [c.14]

Развивающаяся яйцеклетка называется ооцитом ее дифференцировка в зрелую яйцеклетку (или яйцо), включающая в себя ряд высокоспециализированных стадий, отличается от обычных клеточных циклов. Мы уже знаем, что вместо того, чтобы продолжать делиться посредством обычного митоза, половые клетки осуществляют два последних деления путем более сложного процесса-мейоза. Более того, у ооцитов выработались специальные механизмы, позволяющие им приостанавливать ход мейоза ооциты на длительный период задерживаются в профазе 1, увеличиваясь в это время в размерах, а позже они в преддверии оплодотворения во многих случаях временно останавливают свое развитие на сталии метафазы II. [c.28]

Господствующим типом размножения животных и растений является половое размножение. Оно связано с образованием в процессе мейоза специализированных половых клеток (гамет). [c.41]

Рекомбинация (естественная) — получение новых комбинаций генов у потомков по сравнению с родительскими формами. В основном происходит в процессе образования половых клеток (мейозе) путем обмена участками ДНК между гомологичными хромосомами. [c.114]

Половой процесс и мейоз у дрожжей [c.112]

Партеногенез может быть гаплоидным и диплоидным. При гаплоидном, или генеративном, партеногенезе новый организм развивается без оплодотворения, из гаплоидной яйцеклетки. Развивающиеся при этом особи могут быть только мужскими, только женскими или теми и другими. Это зависит от хромосомного механизма определения пола. Например, у пчел, паразитических ос, червецов, клещей самцы появляются в результате партеногенеза. Партеногенез может быть постоянным (облигатным), как в упомянутых случаях, или циклическим (факультативным). У дафний, тлей, коловраток партеногенетические поколения чередуются с половыми. У дафний, в частности, самки диплоидны, а самцы гаплоидны. В благоприятных условиях у дафний не происходит мейоза. Яйцеклетки диплоидны. Они развиваются без оплодотворения и дают начало только самкам. Это пример диплоидного, или соматического, партеногенеза. В неблагоприятных условиях (понижение температуры, нехватка корма) самки начинают откладывать гаплоидные яйца, из которых выводятся самцы. В результате полового процесса образуются диплоидные зиготы, вновь дающие начало самкам. [c.180]

Процесс размножения состоит из двух этапов формирования половых клеток — гамет и оплодотворения. Постоянство числа хромосом обеспечивается происходящим при созревании гамет процессом мейоза — двух последовательных клеточных делений, при которых число хромосом уменьшается вдвое. Таким образом, гаметы имеют вдвое меньшее число хромосом гаплоидный набор), чем другие клетки диплоидный набор). Для простоты предположим, что клетка содержит только одну хромосомную пару < Аа) — у самцов и Ыа — у самок, где А — хромосома, а — гомологичная ей хромосома. На рис. 1 [c.22]

Как известно, место, занимаемое геном в хромосоме (или молекуле ДНК), называют генным лаку сом. Варианты одного гена в гомологичных хромосомах, занимающие в них гомологичные же локусы (т. е. одинаковое место в одномерном пространстве нитей ДНК), называют аллелями (рис. 5.9). В популяции может быть множество разных аллелей одного гена, в то время как у отдельного индивида — только два, поскольку клетки человека диплоидны (в гаплоидных половых клетках — только один аллель). Гомологичные хромосомы половых клеток в процессе мейоза (профаза I) могут обмениваться аллелями или их частями (рекомбинация). Если при рекомбинации обмениваются не целиком аллельные гены, а участки ДНК меньшей длины, то такой обмен может приводить к появлению новых, прежде не существовавших в популяции аллелей, а не просто новых сочетаний прежних аллелей. После слияния гамет в диплоидном наборе зиготы получаются различные сочетания аллелей, как уже существовавших в популяции, так и вновь возникших в процессе мейоза в паре гамет, образовавших данную зиготу. Рекомбинации — гораздо более частые события, чем мутации, поэтому разнообразие форм внутри вида обусловлено главным образом именно рекомбинациями. [c.164]

Цикл полового размножения включает чередование гаплоидных поколений клеток, каждая из которых имеет одиночный набор хромосом, с диплоидными поколениями, где клетки обладают двойным хромосомным набором. Смешивание геномов происходит благодаря слиянию двух гаплоидных клеток, из которых образуется одна диплоидная. В свою очередь новые гаплоидные клетки образуются из диплоидных в результате деления особого типа, называемого мейозом, при котором гены двойного набора заново перераспределяются между одиночными наборами (рис. 14-2). Генетичестя рекомбинация хромосом в процессе мейоза приводит к тому, что каждая клетка нового гаплоидного поколения получает новое сочетание генов, происходящих частично от одной родительской клетки предыдущего гаплоидного поколения и частично от другой. Таким образом, благодаря циклам, включающим гаплоидную фазу, слияние клеток, диплоидную фазу и меноз, распадаются старые комбинации генов и создаются новые. [c.7]

У всех высших растений и животных в процессе полового размножения происходит смена ядерных фаз. При оплодотворении половые клетки (гаметы) и их ядра сливаются, образуя зиготу. Отцовское и материнское ядра вносят при оплодотворении одинаковое число хромосом (п) таким образом, ядро зиготы содержит двойной хромосомный набор (2п). Иными словами, гаметы-гаплоидные клетки (т.е. клетки с одним набором хромосом), а соматические клетки-диплоидные (с двумя наборами). Поэтому при образовании гамет следующего поколения число хромосом в клетке (2и) должно уменьшиться вдвое (2и/2 = и). Совокупность процессов, приводящих к уменьшению числа хромосом, называют мейозом или редукционным делением (рис. 2.3). Мейоз - важнейший процесс у организмов, размножающихся половым путем он приводит к двум результатам 1) к перекомбинированию отцовских и материнских наследственных факторов (генов) и 2) к уменьшению числа хромосом. Мейоз начинается с конъюгации хромосом-каждая хромосома соединяется с соответствующей (гомологичной) хромосомой, происходящей от дфугого родителя. Во время конъюгации путем разрыва и перекрестного воссоединения (кроссинговера) может происходить обмен фрагментами одинаковой длины между гомологичными хромосомами. Затем следует двукратное разделение спаренных расщепившихся хромосом, и в результате образуются четыре клетки, каждая из которых имеет гаплоидное ядро. Таким образом, в процессе мейоза не только происходит перетасовка хромосом материнского и отцовского происхождения, но может произойти и обмен сегментами между гомологичными хромосомами. Оба процесса приводят к новым сочетаниям генов (к их рекомбинации). [c.24]

Жизненный цикл включает мейоз, при котором из диплоидных клеток образуются гаплоидные. Это позволяет осуществить половой процесс с перекомбинированием генов и смену гаплофазы и диплофазы. [c.522]

У многих организмов диплоидна только зигота, т. е. первое же деление, которое претерпевает зигота, представляет собой мейоз. С его помощью восстанавливается гаплоидное состояние. Если бы, как это предполагали ранее, результат мейоза состоял исключительно в редукции числа хромосом (отсюда старое название редукционное деление ), тогда смысл полового процесса был бы совершенно непонятен. К чему такая расточительность — образование половых клеток в специальных органах, формирование анатомически высокодифференцированных половых органов и т. д., если в результате не достигается ничего иного, кроме того, что два набора хромосом на какой-то, больший или меньший, срок попадают в общую замкнутую камеру, после чего тотчас же разделяются вновь, и из зиготы получается то же самое, что было в нее вложено [c.118]

Мы неоднократно слышали, что бактерии особенно легко приспосабливаются к новому окружению, в частности легко вырабатывают устойчивость к антибиотикам, например к стрептомицину и т.п. Как мы уже знаем, это возможно только потому, что благодаря мутациям и отбору удается преодолеть консерватизм механизма редупликации двойной спирали ДНК. Известно также, что рекомбинация мутировавших наследственных зачатков облегчается у высших организмов за счет полового процесса, который состоит в слиянии гамет с последующил мейозом. Спрашивается, не происходит ли рекомбинация или чтсьлибо соответствующее ей также и у безъядерных форм, в частности у бактерий. Известно, что бактерии размножаются с чрезвычайно высокой скоростью, По-это.чгу. если у них действительно происходит рекомбинация, пусть даже очень редко, можно ожидать, что именно у бактерий ее удастся обнаружить. В самом деле, очень скорс у бактерий, по крайней. мере у некоторых из них, были обнаружены такие фор.мы поведения, которые приводят к весьма успешной рекомбинации, В то же время мейоз здесь отсутствует. Поэтому в данном случае говорят о парамейотических или просто пара-сексуальных процессах или системах. Известны по меньшей мере три различные парасексуальные системы, и по целому ряду причин желательно было бы ознакомить с ними читателя. При этом мы можем воспользоваться для их описания некоторыми понятия.ми, нрименяемы.ми при описании мейотической наследственности. [c.143]

Существенно отличается от митоза мейоз — процесс, приводящий к образованию половых клеток — гамет (рис. 4). Мейоз объединяет в себе два быстро следующих одно за другим деления. Они называются соответственно первым и вторым меиотическими делениями. В каждом из них различаются те же четыре стадии (профаза, метафаза, анафаза и тело-фаза), что и в митозе. Однако эти этапы, и особенно профаза первого мейотического деления (рис. 4, а), протекают в митозе и мейозе по-разному. В ранней профазе первого мейотического деления возникает веретено и в ядре начинают появляться хромосомы (рис. 4, а). Далее гомологичные хромосомы соединяются друг с другом. Этот процесс называют конъюгацией хромосом или синапсисом (рис. 4, б). Затем происходит удвоение соединившихся хромосом, так что образуются пучки из четырех хроматид — биваленты или тетрады (рис. 4, в). Остальные стадии первого деления (рис. 4, г е) протекают так же, как и при митозе, но в анафазе хромосомы в отличие от митоза отходят к полюсам парами (рис. 4, д). После телофазы первого мейотического деления быстро наступает профаза второго мейотического деления, но уже для двух клеток (рис. 4, ж). Далее процесс мейоза идет аналогично митозу — соответственно метафаза и анафаза (рис. 4, 3, и, к). Благодаря двум последовательным делениям возникают [c.12]

Но ряду причин большинство экспериментов по изучению механизмов биогенеза митохондрий проводится на культурах Sa haromy es arlshergensis (пивные дрожжи) и S. erevisiae ( пекарские дрожжи). Во-первых, при росте на глюкозе эти дрожжи обнаруживают уникальную способность существовать только за счет гликолиза и поэтому могут обходиться без функционально активных митохондрий, т.е. без окислительного фосфорилирования. Это дает возможность работать с клетками, митохондриальная и ядерная ДНК которых несут мутации, препятствующие нормальному развитию митохондрий. Такие мутации летальны почти у всех организмов. Во-вторых, дрожжи - простые одноклеточные эукариоты - легко выращивать и подвергать биохимическим исследованиям. И наконец, у дрожжей, обычно размножающихся бесполым способом путем почкования (асимметричного митоза), встречается и половой процесс. При половом размножении две гаплоидные клетки сливаются, образуя диплоидную зиготу, которая затем либо делится путем митоза, либо претерпевает мейоз и снова дает гаплоидные клетки. Возможность контролировать в лабораторных условиях чередование бесполого и полового размножения (разд. 13.2) намного облегчает проведение генетического анализа. Такой анализ позволяет выявить гены, ответственные за функцию митохондрий, и установить, которые из них находятся в ядерной ДНК и которые - в митохондриальной, поскольку мутации митохондриальных генов не наследуются по законам Менделя, которым подчиняется наследование ядерных генов [c.493]

Один из самых ярких примеров резкого изменения формы у растений — это переход от вегетативного роста к репродуктивному. У многих покрытосеменных растение на протяжении долгого времени образует только корни, побеги и листья. Затем, в какой-то момент жизненного цикла, бурный вегетативный рост прекращается и начинается ряд превращений, приводящих в конце концов к появлению репродуктивных органов. Первые морфологические изменения отмечаются в конусе нарастания стебля, который из узкого цилиндра превращается в уплощенный бугорок. На этом бугорке развиваются теперь зачатки цветко1в, содержащие чашелистики, лепестки, тычинки и плодолистики. В тычинках и плодолистиках происходит важный процесс — мейоз, завершающийся образованием гаплоидных клеток и полового поколения растения — гаметофита, имеющего одиночный набор хромосом (рис. 3.10). В тычинках (мужском органе) в результате мейоза образуются гаплоидные микроспоры, развивающиеся в мужской гаметофит (пыльцевое зерно) в завязи (женском органе), формирующейся из одного или нескольких плодолистиков, в процессе мейоза образуется гаплоидная мегаспора, развивающаяся в женский гаметофит (зародышевый мешок). Мужской и женский гаметофиты в конечном счете дают начало половым клеткам, т. е. спермию и яйцеклетке. Спермий по пыльцевой трубке проникает в семязачаток и оплодотворяет яйцеклетку. В результате слияния двух половых клеток восстанавливается бесполое поколение — спорофит, имеющий двойной набор хромосом. [c.97]

Принадлежность насекомых к империи ядерных соответствует признанию, что клетки их тела имеют оформленные ядра с хромосомами и другие органеллы, облеченные двухслойными биологическими мембранами. Наряду с другими свойствами, отличающими всех представителей империи (растения, грибы, животные), они противопоставляются доядерным (Prokaryota) специфичными формами клеточного деления (митоз, мейоз) и жизненными циклами, предполагающими развитие полового процесса и полового размножения. В соответствии с этим они демонстрируют признанные в генетике и биохимии стандарты, поскольку сами послужили главными объектами исследований такого рода. [c.55]

Наряду с делением — наиболее обычным способом размножения у ночесветки описаны образование многих (до 5Q0) зооспор, похожих на гимнодиниум, и половой процесс в, виде слияния одножгутиковых изогамет, возникающих внутри материнской клетки в числе 1024. Есть данные, что перед образованием гамет происходит мейоз, за которым следуют. многие синхронные митозы. Если эти данные подтвердятся, то ночесветка будет представля1ь исключение среди других динофлагеллят, у которых редукция зиготическая. [c.178]

Второй период (1911—1953 гг.) связан с установлением материальных основ наследственности. Еще в первое десятилетие развития генетики (1902—1907 гг.) Т. Бовери, У. Сэттон и Э. Вильсон обосновали хромосомную теорию наследственности. Было выяснено, что между поведением наследственных факторов и хромосом в процессах клеточного деления (митоз) и образованием половых клеток (мейоз), передающихся следующим поколениям, существует определенная связь. Для изучения явлений наследственности в это время стали пользоваться цитологическими методами. Произошло объединение метода генетического анализа с цитологическим методом. Так в генетике возникло цитогенетическое направление. Было установлено, что наследственные факторы находятся в клетке. Изучение наследственности поднялось на более высокий уровень. [c.6]

Количество ДНК в половых клетках в 2 раза меньше, чем в соматических. При образовании гамет оно уменьшается ровно наполовину и точно восстанавливается в зиготе. Соответственно из-меиеншо числа хромосом изменяется количество ДНК в соматических и половых клетках. Таким образом, изменение в клетках количественного содержания ДНК регулируется процессами мейоза [c.129]

Почти для всех видов дрожжей, миксомицетов, простейших и Ьодорослей характерна смена циклов развития гаплоидные клетки (гаметы) в результате полового процесса образуют диплоидные клетки (зиготы), а последние, претерпевая мейоз, снова формируют плетки с гаплоидными ядрами. [c.115]

Разнообразие жизненных циклов и типов несовместимости у грибов накладывает отпечаток и на приемы, используемые при их гибридологическом анализе. У одних грибов половой процесс осуществляется на основе гетерогамии, как у нейроспоры, что позволяет ставить реципрокные скрещивания. У других — на основе изогамии, как у дрожжей сахаромицетов. Наряду с половым размножением существует полный или неполный парасексуальный цикл в зависимости от вида грибов. Парасексуальный цикл — это процесс объединения и последующей рекомбинации генов на основе событий, происходящих в митозе, а не в мейозе, без участия оплодотворения половым путем. Остановимся только на двух подходах, внесших существенный вклад в разработку проблем общей генетики тетрадном анализе и генетическом анализе на основе парасексуального процесса. [c.185]

У центрических диатомей обнаружен оогамный половой процесс. В одних клетках образуется четыре сперматозоида, в других также происходит редукционное деление ядра, но в клетке при этом остается только одно жизнеспособное ядро. Эта клетка соответствует оого-нию с одной яйцеклеткой. Свободноплавающие сперматозоиды проникают в оогоний и оплодотворяют ее. Зигота одевается плотной оболочкой и превращается в ауксоспору. У ряда видов ауксоспорообразование происходит за счет автогамии, т. е. после мейоза жизнеспособными остаются два ядра, которые и сливаются внутри своей клетки. [c.94]

Половое размножение зсарактеризуется наличием полового процесса, который заключается обычно в слиянии двух половых клеток — гамет. Формированию гамет предшествует особая форма деления клеток — мейоз. В результате мейбза в половых клетках находится не диплоидный, как в соматических клетках, а гаплоидный набор хромосом. Биологическое значение этого явления изложено ниже. [c.90]

При половом размножении происходит циклическое чередование диплоидного и гаплоидного состояний диплоидная клетка делится путем мейоз а, порождая гаплоидные клетки, а гаплоидные клетки попарно сливаются при оплодотворении и образуют новые диплоидные клетки. Во время этого процесса происходит перемешивание и рекомбинация геномов, в результате чего появляются особи с новыми наборами генов. Высшие растения и животные большую часть жизненного цикла проводят в диплоидной фазе, а гаплоидная фаза у них очень короткая. Вероятно, процесс эволюции благоприятствовал половому размножению, так как случайная генетическая рекомбинация увеличивала шансы организмов на то, что хотя бы некоторые из их потомков выживут в непредсказуемо изменчивом мире. Половой процесс необходим также для поддержания диплоидности он способствует созданию условий для быстрой выработки новых генов у высших растений и животных. [c.14]

Эукариотические организмы обладают упорядоченным и точным механизмом, обеспечивающим объединение генетического материала различного происхождения. Этот механизм — половое размножение, которое действует не наугад, а канализировано в пределах видовых популяций. Упорядоченность полового процесса на стадиях мейоза и оплодотворения касается исключительно хромосомных генов. Можно утверждать, что половое размножение возникло вместе с эукариотическими организмами и в значительной мере вытеснило неупорядоченные парасексуальные способы обмена генетическим материалом, существовавщие у прокариотов, поскольку по достижении известной стадии органической сложно сти эти более примитивные и неэффективные способы оказались неудовлетворительными. [c.161]

Простого факта, что генетический материал упакован в виде обособленных частиц (хромосом), в принципе уже достаточно для того, чтобы обеспечить возможность значительного перераспределения генетической информации между разными индивидуумами при половом размножении. Заметим, однако, что изменениям в пределах самих хромосом это отнюдь не способствует. Перераспределение генетической информации внутри хромосом происходит путем генетической рекомбинации в процессе кроссинговера. Эта р собенцрсть мейоза имеет чрезвы- [c.265]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология