41.Мейоз.

Деление созревания, в резуль¬тате которого происходит редукция числа хромосом и дочерние клет¬ки получают половину материнско¬го набора хромосом. Клетка из диплоидного состояния переходит в гаплоидное. Мейоз происходит после репликации ДНК в премейотической интерфазе. Он обеспечивает случайную, независимую рекомбинацию генов и постоян¬ство количества хромосом при по-ловом размножении. По результатам мейоз делят на несколько типов. Мейоз зиготный, или начальный, характерен для многих грибов и водорослей. Он идет в зиготе сразу после оп-лодотворения и ведет к развитию гаплоидного мицелия или талло¬ма (слоевища водорослей), а за¬тем спор и гамет. Гаметный мейоз, или конечный, отмечен у всех многоклеточных животных. Этот вид мейтоза про¬исходит в половых железах (гона¬дах) и ведет к образованию гамет. Споровый, или промежуточный, мейоз характерен для высших рас¬тений. Он идет перед цветением и ведет к развитию гаплоидного гаметофита, в котором затем мито¬зом образуются гаметы. У про-стейших описаны все три типа мейозов. В отличие от митозов мейотические мутации наследуют¬ся при половом размножении. Мейоз состоит из двух после¬довательных делений ядра, в про¬цессе которого удвоение ДНК про-исходит только один раз. Его мож¬но представить себе как два быст¬ро следующих друг за другом ми¬тоза с одной интерфазой и неко¬торыми отличиями. Эти отличия можно свести к следующему:1)В профазе редукционного деления парные хромосомы мате¬ринской клетки подходят друг к другу, перекрещиваются, образуя мостики (хиазмы). Затем они об¬мениваются участками хромосом (кроссинговер), что ведет к пере- комбинации генов. Объединившие¬ся пары хромосом образуют чет¬верки - тетрады. Число тетрад равно гаплоидному числу хромо¬сом. В клетках человека на этой стадии имеется 23 тетрады и об¬щее число хромосом равно 92. 2)Первое деление (редукцион¬ное) происходит с тетрадами, но в телофазе-1 хромосомы остаются компактными. Сразу же наступает второе деление - митотическое, в результате которого клетки полу¬чают гаплоидный набор хромосом. В профазе-1 остальные процессы происходят, как в митозе. Центриоль делится и расходится к полю¬сам веретена деления. Ядерная оболочка распадается на фрагмен¬ты. В метафазе происходит выст¬раивание тетрад (вместо пар) по экватору веретена деления. В ана¬фазе тетрады делятся на пары и расходятся к противоположным полюсам веретена деления. В телофазе восстанавливаются ядерные мембраны, следует деление цитоплазмы и образуются перего¬родки (перетяжки). 3)Интерфазы нет, а начина¬ется второе деление. В профазе-2 происходит деление центриолей, в каждой клетке образуется новое веретено и по экватору веретена выстраивается гаплоидное число двойных хромосом. Это объясня¬ет непродолжительность телофазы-1 и профазы-2. Момент, когда двойные хромосомы выстраива-ются по экватору веретена, соот¬ветствует метафазе-2. В анафазе-2 они расходятся, а телофаза-2 сходна с митозом, но в клетках остается по одному набору хромосом. Схематически мейоз можно представить следу-ющим образом:

Анафаза-1

Цитологические основы з-ов Менделя: 1)Закон чистоты гамет, или распределение парных призна¬ков. Признаки в организме суще¬ствуют парами (закодированы ге¬нами, локализованными в гомоло¬гичных хромосомах), и при обра¬зовании гамет они отходят от дру¬гого признака (гена) данной пары и переходят в другую гамету. Вследствие этого в каждой гаме¬те оказывается по одному, и толь¬ко по одному признаку (гену) каж¬дой пары. (Это достигается удвоением и двойным рас хождением гомологичных хромо¬сом в мейозе, см. Анафаза-1 и Анафаза-2.)

2)Закон независимого расщепления непарных при¬знаков. Непарные признаки (если они закодированы генами негомо¬логичных хромосом) при образо¬вании гамет расходятся независи¬мо друг от друга и перекомбинируются в возникающих хромосомах случайным образом. (Это дости¬гается удвоением, конъюгацией и двойным расхождением хромосом в мейозе, см. Анафаза-1 и Ана¬фаза-2.) Закон справедлив толь¬ко для случаев, когда гены лока¬лизованы в негомологичных хро¬мосомах. Если они локализованы в гомологичных хромосомах, то и расходиться будут по первому за¬кону, вместе с хромосомами. Если исследуемые гены локализованы в одной хромосоме, то наблюда-ется сцепление признаков, так как гены не перемещаются из одной хромосомы. 42.З-ны Менделя и Моргана.

Проявление у гибридов признака только одного из родителей Мендель назвал доминированием. З-н единообразия гибридов1-го поколения -1-й з-н Менделя (з-н доминирования признаков) - при скрещивании двух гомозиготных организмов, относящихся к разным чистым линиям и отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных проявлений признака, всё первое поколение гибридов окажется единообразным и будет нести проявление признака одного из родителей. Чистая линия — группа организмов, имеющих некоторые признаки, которые полностью передаются потомству в силу генетической однородности всех особей. В случае гена, имеющего несколько аллелей, все организмы, относящиеся к одной чистой линии, являются гомозиготными по одному и тому же аллелю данного гена. Алле́ли—различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологичных хромосом и определяющие альтернативные варианты развития одного и того же признака. В диплоидном организме может быть два одинаковых аллеля одного гена, в этом случае организм называется гомозиготным, или два разных, что приводит к гетерозиготному организму. Итак, гибриды1-го поколения всегда единообразны по дан. признаку и приобретают признак одного из родителей. Этот признак - более сильный, доминантный всегда подавлял другой, рецессивный. З-н расщепления- 2-й з-н Менделя — при скрещивании двух гетерозиготных потомков первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом отношении: по фенотипу 3:1, по генотипу 1:2:1. Скрещиванием организмов двух чистых линий, различающихся по проявлениям одного изучаемого признака, за которые отвечают аллели одного гена, называется моногибридное скрещивание. Явление, при котором скрещивание гетерозиготных особей приводит к образованию потомства, часть которого несёт доминантный признак, а часть — рецессивный, называется расщеплением. Следовательно, расщепление — это распределение доминантных и рецессивных признаков среди потомства в определённом числовом соотношении. Рецессивный признак у гибридов первого поколения не исчезает, а только подавляется и проявляется во втором гибридном поколении. З-н чистоты гамет: в каждую гамету попадает только одна аллель из пары аллелей данного гена родительской особи. З-н независимого наследования- 3-й з-н Менделя — при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум (и более) парам альтернативных признаков (дигибридное скрещивание), гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях (как и при моногибридном скрещивании). Дигибридное скрещивание - скрещивание организмов, различающихся по двум (и более) парам альтернативных признаков. Моногибридное скрещивание — скрещивание форм, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков. Основные положения теории наследственности Менделя:1)За наследственные признаки отвечают дискретные (отдельные, не смешивающиеся) наследственные факторы — гены.2)каждый диплоидный организм содержит пару аллелей данного гена, отвечающих за данный признак; один из них получен от отца, другой — от матери.3) Наследственные факторы передаются потомкам через половые клетки. При формировании гамет в каждую из них попадает только по одному аллелю из каждой пары (гаметы «чисты» в том смысле, что не содержат второго аллеля). Условия выполнения з-ов Менделя: В соответствии с законами Менделя наследуются только моногенные признаки. Если за фенотипический признак отвечает более одного гена (а таких признаков абсолютное большинство), он имеет более сложный характер наследования. З-н Моргана: гены, находящиеся в одной хромосоме при мейозе попадают в одну гамету, т.е. наследуются сцепленно. У каждого гена в хромосоме есть строго определенное место —локус(участок хромосомы, в котором расположен ген). З-ны Моргана предусматривают, что: 1)гены находятся в хромосомах, и в пределах одной хромосомы образуют одну группу сцепления;2)гены в хромосомах расположены линейно;3)между гомологичными хромосомами в мейозе может происходить кроссинговер, частота которого пропорциональна расстоянию между генами 43