Тема 15

МЕЙОЗ: ЦИТОЛОГІЧНІ ТА ГЕНЕТИЧНІ ЗАКОНОМІРНОСТІ.

МЕТА ЗАНЯТТЯ: Вивчити цитологічні та генетичні закономірності мейозу та

його біологічне значення.

Питання для самопідготовкИ:

1. Мейоз. Особливості 1 профази.

2. Мейоз. Особливості 1 метафази, анафази і телофази, 2-е ділення.

3. Генетичні закономірності мейозу.

3.1.Комбінація алельних генів внаслідок кросинговеру.

3.2. Незалежна випадкова комбінація гомологів із різних пар.

3.3. Спадкова комбінація гомологів із різних пар при копуляції.

4. Біологічне значення мейозу.

НАВЧАЛЬНІ ЗАВДАННЯ

ЗАВДАННЯ 1. Цитологічні закономірності мейозу.

Заповніть таблицю, відмічаючи характерні цитологічні закономірності мейозу, по числу не менше зазначених у правій половині таблиці.

№	Ознака, що характеризується, стадія	Цитологічні закономірності
1	Профаза 1	1, 2, 3
2	Метафаза 1	1, 2
3	Анафаза 1	1
4	Плоїдність: у профазі 1 після телофази 1	хромосом, молекул ДНК хромосом, молекул ДНК
5	Другий поділ мейозу	аналогічне (неаналогічне) з мітозом (потрібне записати)
6	Плоїдність: у профазі 2 після телофази 2	хромосом, молекул ДНК хромосом, молекул ДНК

ЗАВДАННЯ 2. Генетичні закономірності мейозу.

Генетичні закономірності мейозу обумовлюють комбінативну мінливість, яка складається з 3 механізмів. Їх треба проаналізувати у завданнях 2.1; 2.2: 2.3.

ЗАВДАННЯ 2.1. Комбінація алельних генів у групі зчеплення внаслідок кросинговеру. 2n=2, гетерозиготи АаВв

Розгляньте гаметоцит першого порядку в метафазі 1. Зверніть увагу на те, що гомологи обмінялись ділянками сестринських хроматид. Продовжтерозподіл хромосом спочатку в гаметоцитах другого порядку на стадії метафази 2 і далі в гаметах.

Запишіть у алельному вираженні типи утворених гамет.

ЗАВДАННЯ 2.2. Комбінація алельних генів внаслідок незалежної випадкової комбінації самих груп зчеплення. 2n=4, гетерозиготи, АаВв

Біваленти в метафазі 1 незалежно рухаються відносно один одного. Тому орієнтуються до полюсів батьківськими та материнськими гомологами у парі випадково. Отже, розходження в анафазі батьківських та материнських гомологів із кожної пари і потрапляння до відповідної гамети буде випадковим, незалежним від інших пар.

У виді 2n=4 у гаметоцитах першого порядку можливі дві орієнтації бівалентів своїми чоловічими та жіночими гомологами до полюсів клітини. Роздивіться розташування бівалентів в одному з гаметоцитів першого порядку в метафазі 1. Складіть нові розташування бівалентів в іншому гаметоциті 1 і розподіліть хромосоми в метафазі 2 і гаметах як у п. 2.1. Випишіть нові типи гамет за комбінаціями алельних генів у батьківських та материнських гомологах різних пар.

Проаналізуйте формулу ступеневої комбінації, за допомогою якої можна розрахувати кількість комбінацій гомологів із різних пар у гаметах (У-гамет)

Угамет=2^х,

де 2 – число комбінацій батьківських і материнських гомологів, яке утворюється при розходженні хромосом однієї пари (бівалента);

х – число комбінуючих пар (бівалентів).

З’ясуйте відповідність кількості комбінацій гамет за формулою та цитологічною схемою.

Розрахуйте за допомогою формули кількість комбінації гомологів з різних пар у видів:

1) D. melanogaster2n=8

2) M. domestica2n=40

3) H. sapiens2n=46

ЗАВДАННЯ 2.3. Аналіз формули ступеневої функції.

Проаналізуйте формулу ступеневої функції для розрахунку кількості комбінацій гомологів із різних пар у зиготах (У-зигот): У-зигот=2^2х.

Вона виведена на підставі логічної аналогії запліднення як добуток комбінацій гомологів із різних пар у кожній гаметі при заплідненні:

Узигот = 2^х ♀ х 2^х ♂ = 2^2х ,

де 2^х ♀ і 2^х ♂ – число комбінацій гомологів із різних пар в яйцеклітинах і сперматозоїдах відповідно.

За допомогою цієї формули розрахуйте кількість генетично різних зигот по набору гомологів із різних пар у видів, наведених у п. 2.2. Врахуйте, що в дане число комбінацій не входять ті, які утворилися внаслідок кросинговеру.

Сформулюйте висновок про механізми комбінативної мінливості і які з них описуються закономірностями, відкритими Менделем, а які – Морганом.

Питання для самоКОНТРОЛЮ:

1. Перерахувати головні цитологічні перетворення мітозу при його еволюції в мейоз.

2. Що таке синаптонемальний комплекс? Поясніть його значення.

3. Як цитологічно виглядає кросинговер? На якій стадії профази він відбувається і коли цитологічно проявляється?

4. Назвіть три механізми комбінативної мінливості, обумовленої генетичними закономірностями мейозу.

5. Розрахувати алгебраїчну кількість комбінацій гамет та зигот у вигляді 2n=6 з генотипом АаВвСс, коли гени не зчеплені. Розрахунки для гамет підтверджувати цитологічно на схемі.