Наследственное варьирование

ЛЕКЦИЯ

ДНК

Значение митоза.

Генетическая стабильность.

В результате митоза получаются 2 ядра, содержащие столько же хромосом, сколько их было в родительском ядре. Поэтому клеточные популяции (клоны), происходящие от родительских клеток, обладают генетической стабильностью.

2. Рост. В результате митозов число клеток в организме увеличивается, что представляет собой один из главных механизмов роста. Рост эмбриона происходит за счет митотических делений.

3. Бесполое размножение, регенерация, замещение клеток. Многие виды животных и растений размножаются бесполым путем при помощи митоза. Митоз обеспечивает регенерацию утраченных частей, и замещение клеток, происходящее у всех многоклеточных.

Мейоз

Греч. meiosis - уменьшение – (понижать) органа ядерного деления, сопровождающаяся уменьшением числа хромосом с диплоидного (2n). При этом происходит однократное удвоение хромосом (репликация ДНК как в митозе), за которым следует два цикла делений (первые деления мейоза и второе деление мейоза). Одна диплоидная клетка дает начала 4 гаплоидиям.

Мейоз происходит при образовании яйцеклеток и спермиев у животных, и спор.

Из одной родительской клетки образуется 4 дочерние клетки. Отличие от соматического митоза – образование клеток с гаплоидным набором.

Значение мейоза.

Половое размножение.

В результате мейоза образуется 4 дочерние клетки, каждая из которых содержит половинное число хромосом по сравнению с родительской.

Благодаря этому при слиянии половых клеток-гамет поддерживается постоянная для каждого вида число хромосом.

(23 + 23 = 46)

Генетическая изменчивость

Благодаря мейозу создаются новые генные комбинации. Это ведет к изменениям в генотипе и фенотипе потомства.

Процесс, обеспечивающий появление потомков с новым состоянием генов называется генетической рекомбинацией.

Механизмы мейоза, участвующие в создании этой изменчивости – следующие:

1. Уменьшение числа хромосом от диплоидного до гаплоидного сопровождается расхождением (разделением) аллелей; каждая гамета несет один аллель по данному локусу.

2. Расположение бивалентов в экваториальной плоскости в метафазе I и метафазе II и последующее разделение в анафазах I и II создает новые комбинации аллелей в гаметах. Этот процесс независимого распределения приводит к случайному распределению материнских и отцовских хромосом между дочерними ядрами.

По этому механизму осуществляется рекомбинация несцепленных генов, генов локализованных в разных хромосомах. Он лежит в основе третьего закона Менделя (2ⁿ = 2²³).

3. В результате образования хиазм между гомологичными хромосомами в профазе I происходит кроссинговер, который приводит к рекомбинации сцепленных генов – к возникновению новых комбинаций аллелей в хромосомах половых клеток.

Наследственное варьирование.

В результате мейоза наследственное варьирование увеличивается по двум причинам: от свободного перекомбинирования отцовского и материнского наборов в анафазе первого деления мейоза при расхождении этих хромосом в различные дочерние ядра; во-вторых – от перестройки самих хромосом отцовского и материнского родителей в результате обмена участков хроматид (кроссинговера), происходящего в профазе первого деления.

Эти особенности мейоза созданы естественным отбором, так как наследственное варьирование, возникающее в результате мейоза и полового размножения; поставляет основной материал для действия естественного отбора и значительно увеличивает его эффективность.

У прокариот – различные виды рекомбинации генов; сцепленных в кольцевых молекулах ДНК – трансформация, трансдукция, рекомбинация при половом процессе.

---

Есть факты о наличии кроссинговера в соматических, делящихся митозом клетках – митотический кроссинговер - процесс обмена между сестринским хромосомами происходит значительно реже.

Поиск по сайту: