Какой набор хромосом будут иметь клетки полученные в результате первого деления мейоза если
Подробное решение Раздел стр. 60 по биологии для учащихся 9 класса, авторов С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, И.Б. Агафонова, Н.И. Сонин 2016
Вопрос 1. Чем половое размножение отличается от бесполого?
Вопрос 2. Определите критерии для сравнения мейоза и митоза. Составьте и заполните таблицу «Два основных способа деления клеток».
Можно выделить ряд отличий мейоза от митоза.
1. В митозе одно деление, а в мейозе – два (из-за этого получается 4 клетки).
2. В профазе первого деления мейоза происходит конъюгация (тесное сближение гомологичных хромосом) и кроссинговер (обмен участками гомологичных хромосом), это приводит к перекомбинации (рекомбинации) наследственной информации.
3. В анафазе первого деления мейоза происходит независимое расхождение гомологичных хромосом (к полюсам клетки расходятся двуххроматидные хромосомы). Это приводит к рекомбинации и редукции.
4. В интерфазе между двумя делениями мейоза удвоения хромосом не происходит, поскольку они и так двойные.
5. После митоза получается две клетки, а после мейоза – четыре.
6. После митоза получаются соматические клетки (клетки тела), а после мейоза – половые клетки (гаметы – сперматозоиды и яйцеклетки; у растений после мейоза получаются споры).
7. После митоза получаются одинаковые клетки (копии), а после мейоза – разные (происходит рекомбинация наследственной информации).
8. После митоза количество хромосом в дочерних клетках остается таким же, как было в материнской, а после мейоза уменьшается в 2 раза (происходит редукция числа хромосом; если бы её не было, то после каждого оплодотворения число хромосом возрастало бы в два раза; чередование редукции и оплодотворения обеспечивает постоянство числа хромосом).
Вопрос 3. Почему зрелые половые клетки одного организма несут разные комбинации наследственного материала?
Благодаря мейозу образуются генетически различные клетки, т.к. в процессе мейоза трижды происходит перекомбинация генетического материала: за счет кроссинговера (профаза 1), за счет случайного, независимого расхождения гомологичных хромосом (анафаза 1) и за счет случайного расхождения хроматид (анафаза 2).
Вопрос 4. Изобразите схематично яйцеклетку и сперматозоид. В чём их сходство и отличия?
Яйцеклетка и сперматозоид – две клетки, без слияния которых невозможен процесс размножения животных, высших растений и ряда более примитивных живых существ. Такие разные, обе клетки призваны совместить генетическую информацию родительских организмов, чтобы увеличить выживаемость и распространение на планете всего вида. Сливаясь, клетки становятся причиной образования зиготы, из которой затем развивается живой организм.
Яйцеклетка – это репродуктивная клетка женской особи, которая в большинстве случаев имеет гаплоидный, то есть одинарный набор хромосом. У отдельных организмов, например у пшеницы, в яйцеклетке присутствует полиплоидный или диплоидный набор хромосом.
Яйцеклетка образуется из гоноцита в результате оогенеза из половой гонады или яичника. Клетка окружена специфической цитоплазматической мембраной, которая является своеобразной «посадочной базой» для сперматозоида. Она должна пропустить первого, самого сильного носителя наследственной информации, и оперативно перекрыть доступ в клетку остальным. Внешний вид яйцеклетки подобен солнцу, окруженному короной.
Кроме узкоспециальной оболочки и гаплоидного ядра, некоторые яйцеклетки содержат определенное количество желтка – питательного вещества или дейтоплазмы. Его количество и распределение по яйцеклетке зависит от вида и уровня организации живого организма. Наибольший процент клетки желток занимает у птиц, большинства рыб, пресмыкающихся и членистоногих. Меньше желтка содержится в клетках амфибий и осетровых рыб, еще меньше – у моллюсков и иглокожих и полностью эта питательная масса отсутствует у представителей класса млекопитающих.
Синонимом к слову яйцеклетка у некоторых видов организмов могут стать термины «икра» или «яйцо». При партеногенезе или бесполом размножении яйцеклетка без стандартного процесса оплодотворения способна дать жизнь новому организму.
Сперматозоид – это клетка, произведенная мужской особью. Иначе ее можно именовать гаметой. В большинстве случаев она содержит гаплоидный, то есть одинарный набор хромосом. Открытие принадлежит Антони Левенгуку, автору микроскопа.
Размеры сперматозоида весьма малы. Единичную клетку можно увидеть лишь в окуляр светового или электронного микроскопа. Это связано с отсутствием в ней больших объемов цитоплазмы и значительным количеством наследственного материала, который единовременно продуцирует андрогенный организм. У низших организмов вместо сперматозоида используется термин «спермий».
Типичный сперматозоид имеет головку, в которой расположено ядро – носитель наследственной информации, акросома и центриоль. Акросома призвана разрушить целостность мембраны яйцеклетки, а центриоль отвечает за формирования жгутика. За головкой следует шейка, средняя часть и жгутик. С его помощью сперматозоид может двигаться. У рыбки тетрадон и сумчатых найдено два жгутика, у тритонов – своеобразный плавник, а у круглых червей – ложноножки, как у амебы.
Отличие яйцеклетки от сперматозоида заключается в следующем:
Обе клетки имеют кардинально разное строение, вызванное их функциональным предназначением.
Размеры клеток резко отличается. Сперматозоиды – маленькие, самые миниатюрные клетки живого организма. Яйцеклетка может быть видна невооруженным глазом.
Вопрос 5. Какие эволюционные преимущества даёт живым организмам половое размножение?
Огромное большинство животных, особенно форм, возникших сравнительно недавно, размножается половым путем, т. е. путем слияния мужских и женских гамет. Теоретики расходятся во мнениях относительно причин такого преобладания полового процесса. Поскольку половое размножение требует известных затрат, оно, очевидно, должно давать какие-то существенные преимущества. Для объяснения выдвигались следующие главные причины:
1) эволюционное преимущество для популяций, способных изменяться быстрее других благодаря половому размножению;
2) эволюционное преимущество, связанное с тем, что такой способ размножения облегчает видообразование (возникновение новых видов);
3) то, что отдельные родительские особи могут создавать разнообразие в своем ближайшем потомстве, облегчая ему адаптацию к непредсказуемым изменениям среды.
Вопрос 6. Объясните, почему фраза «половые клетки делятся мейозом» неверна.
Гаметогенез или предзародышевое развитие — процесс созревания половых клеток, или гамет. Гаметогенез не следует путать с мейозом.
Сущность этих процессов совершенно различна: формирование специализированных половых клеток и специфический вариант деления клеток с уменьшением числа хромосом.
Контрольная работа по биологии 10 класс по теме » Размножение»
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Контрольная работа по теме «Размножение организмов» В-1
вегетативное размножение 2) бинарное деление 3) фрагментация 4) почкование
одна хроматида 2) две хроматиды 3) три хроматиды 4) четыре хроматиды
3. Назовите стадию сперматогенеза, во время которой происходит увеличение числа диплоидных
клеток путем митоза.
стадия созревания 2) стадия размножения 3) стадия формирования 4) стадия роста
4. Биологическое значение мейоза заключается в
редукции числа хромосом 2) образовании мужских и женских гамет 3) образовании соматических клеток
4) создании возможностей возникновения новых генных комбинаций
увеличении числа клеток в организме 6) кратном увеличении набора хромосом
5. Соотнесите особенности клеток с их названием.
1) неподвижные клетки а) зигота
2) диплоидное ядро б) сперматозоид
6) цитоплазмы много
6. Установите, в какой последовательности происходит образование гамет?
1) конъюгация хромосом 2) расположение хромосом по экватору клетки
3) утолщение и спирализация хромосом 4) расхождение хроматид к полюсам клетки
5) второе деление 6) образование гамет
1)метафазе 1 2) анафазе 1 3) профазе 1 4) профазе II
1) n 2) 2 n 3) 3 n 4) 4 n
1) споры 2) половые клетки 3) зигота 4) зародышевый мешок
1) n набор хромосом 2) небольшие по размеру клетки 3) подвижные клетки 4) 2 n набор хромосом
11. При сперматогенезе многочисленные деления клеток путём митоза происходят в зоне
1) размножения 2) формирования 3) созревания 4) роста
12.В результате неравномерного распределения цитоплазмы при двух делениях мейоза:
1) образуется яйцеклетка с запасом питательных веществ и три направленных тельца
2) формируются 4 сперматозоида, различных по величине
3)появляются органоиды передвижения у сперматозоидов
4) обособляется головка, шейка, хвостик у мужских гамет
13. Установите соответствие между двумя основными формами размножения и их признаками.
А) происходит без образования гамет
Б) участвует лишь один организм
В) происходит слияние гаплоидных ядер
Г) образуется потомство идентичное исходной особи
Д) у потомства проявляется комбинативна яизменчивость
Е) происходит с образованием гамет
14.Назовите тип и фазу деления клеток, изображённых на рисунках. Какие процессы они иллюстрируют? К чему приводят эти процессы?
15. Объясните, почему садоводы размножают многие растения вегетативным способом (
черенкованием, корневищами, клубнями и т.д.)
16. Схема какого процесса представлена на рисунке? Какой период гаметогенеза обозначен на рисунке
цифрой III? Назовите тип деления клеток, характерный для этого периода. Каково значение такого
типа деления клеток?
Контрольная работа по теме «Размножение организмов» В-2
метафаза 2) анафаза 3) профазой 4) телофазой
2. Неподвижные половые клетки, богатые запасными питательными веществами:
споры 2) яйцеклетки 3) сперматозоиды 4) спермии
3. Процесс образования женских половых клеток называется:
митоз 2)амитоз 3)сперматогенез 4) овогенез
1)образуются в результате мейоза 2) образуются в результате деления клетки надвое
3) содержат гаплоидный набор хромосом 4) участвуют в вегетативном размножении
5) имеют одинаковое строение клеток 6) проходят стадии развития: размножения, роста, созревания
5. Установите соответствие между характеристикой и видом половых клеток.
ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЛОВЫХ КЛЕТОК ВИД ПОЛОВЫХ КЛЕТОК
а) большой запас питательных веществ 1) яйцеклетка б) неподвижность 2) сперматозоид
в) более крупные размеры
г) активное движение
д) состоит из головки, шейки и хвостика
6. Установите правильную последовательность процессов митоза.
1)хромосомы достигают полюсов клетки
2) центромеры тянут за собой отделившиеся одна от одной хроматиды
3)образование вокруг хромосом ядерной оболочки
4) формирование нитей веретена деления
7.Первое деление мейоза отличается от второго
1) числом фаз 2) последовательностью фаз 3) наличием конъюгации и кроссинговера
4) неравномерным распределением цитоплазмы между дочерними клетками
8.В ядрах клеток, выстилающих желудок крольчихи, находится по 44 хромосомы. Сколько хромосом
будут иметь ядра её яйцеклеток
1) 11 2) 22 3) 44 4) 88
9.В результате оплодотворения образуется
1)спора 2) гамета 3) зигота 4) заросток
10.Какая зона отсутствует в половой железе при образовании яйцеклеток?
1) размножения 2) формирования 3) созревания 4) роста
11.В какой зоне при сперматогенезе происходит мейотическое деление клеток?
1) размножения 2) роста 3) созревания 4) формирования
12.У самцов млекопитающих животных вырабатывается большое количество половых клеток, что
1)скорость выделения половых гормонов у самок 2) вероятность оплодотворения яйцеклеток
3)синтез в яйцеклетках питательных веществ 4) скорость обмена веществ у самцов
13.Установите соответствие между способами размножения и примером: к каждой позиции, данной в
первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
А) почкование гидры
Б) деление клетки бактерии надвое
В) образование спор у грибов
Г) партеногенез пчёл
Д) образование усов земляники
14.Определите тип и фазу деления клетки, изображённой на рисунке. Ответ обоснуйте. Какие процессы происходят в этой фазе?
15. Весной, при благоприятных условиях, самка тли, размножаясь партеногенетически, может воспроизвести до 60 особей только женского пола, каждая из которых через неделю даст столько же самок. К какому способу относят такое размножение, в чём его особенность? Почему при этом образуются только женские особи?
16.Схема какого процесса, происходящего у животных, изображена на рисунке? Ответ поясните. Назовите зону этого процесса, обозначенную цифрой II, и укажите, какой стадии жизненного цикла клетки она соответствует. Какое биологическое значение имеет данная стадия?
Ответы контрольной работы «Размножение»
1) Тип и фаза деления: Мейоз — профаза1.
2) Процессы: кроссинговер, обмен гомологичными участками хромосом. Взаимный обмен участками между гомологичными (попарными) хромосомами.
3) Результат: новая комбинация аллелей генов, следовательно комбинативная изменчивость
1) Тип и фаза деления клетки: митоз; анафаза.
2) Обоснование: Митоз — равномерное распределение между дочерними клетками наследственного материала, не произошло кроссинговера.
2) Нити веретена сокращаются и приводят к разрыву хроматид в районе центромеры. Во время анафазы составляющие каждую хромосому хроматиды (или сестринские хромосомы) разъединяются и расходятся к противоположным полюсам клетки.
1) вегетативное размножение позволяет сохранить свойства сорта.
2)растения, появившиеся путем вегетативного размножения, развиваются быстрее, чем особи, появившиеся из семян
3) некоторые растения не образуют семян (некоторые сорта роз)
2)Особенность – развитие из неоплодотворенной яйцеклетки. Из неоплодотворенной яйцеклетки у тлей может получиться только женская особь.
1.Овогенез (оогенез) — процесс развития женских половых клеток (яйцеклеток).
3.Для этого периода характерен мейоз.
4.Значение такого типа деления клеток? В оогенезе из одного ооцита I порядка образуется лишь одна, но очень крупная половая клетка — яйцеклетка, содержащая гаплоидный набор хромосом и полный набор факторов, необходимых для начальных этапов развития зародыша
1. Процесс — оогенез, так как образуется одна крупная яйцеклетка и три полярных (направительных) тельца;
2. Зона II — зона роста, соответствует интерфазе в жизненном цикле клетки;
3. Происходит интенсивный рост, накопление питательных веществ, репликация ДНК
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
Номер материала: ДБ-437248
Международная дистанционная олимпиада Осень 2021
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами
Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно
Путин попросил привлекать родителей к капремонту школ на всех этапах
Время чтения: 1 минута
В Осетии студенты проведут уроки вместо учителей старше 60 лет
Время чтения: 1 минута
В России выбрали топ-10 вузов по работе со СМИ и контентом
Время чтения: 3 минуты
В Минпросвещения предложили организовать телемосты для школьников России и Узбекистана
Время чтения: 1 минута
С 2019 года закрыто более 50 детских лагерей
Время чтения: 1 минута
Минпросвещения будет стремиться к унификации школьных учебников в России
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.
Биология. 11 класс
§ 18. Мейоз
Мейоз — особый способ деления эукариотических клеток, в результате которого из одной материнской клетки образуются четыре дочерние с уменьшенным в 2 раза набором хромосом. Если в мейоз вступает диплоидная клетка (2n4c), то образуются четыре гаплоидные клетки (1n1c). Клетки с гаплоидным набором хромосом не способны делиться мейозом.
Мейоз представляет собой два последовательных деления — мейоз I и мейоз II. Важно отметить, что репликация ДНК предшествует только первому мейотическому делению. Между мейозом I и мейозом II удвоения ДНК не происходит. Каждое из двух делений обычно включает профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Рассмотрим процесс мейотического деления диплоидной клетки. Первое деление мейоза осуществляется следующим образом (табл. 18.1)
Таблица 18.1. Первое деление мейоза (мейоз I)
Схема
Фаза и процессы, происходящие в ней
Гомологичные хромосомы попарно сближаются и соединяются друг с другом *сначала в нескольких участках, а затем по всей своей длине*. Этот процесс называется конъюгацией гомологичных хромосом, *а образовавшиеся хромосомные пары — бивалентами. В ходе конъюгации хромосомы тесно соприкасаются. В некоторых точках соприкосновения, называемых хиазмами, вследствие разрыва и последующего воссоединения молекул ДНК,* между хроматидами гомологичных хромосом может происходить обмен соответствующими участками — кроссингóвер. *Далее гомологичные хромосомы в составе каждого бивалента начинают отталкиваться друг от друга и в результате остаются связанными только в областях хиазм.*
Метафаза I. Завершается формирование веретена деления. Спирализация хромосом достигает максимума. * Биваленты * располагаются в центральной части клетки, *образуя метафазную пластинку. Каждый бивалент ориентирован таким образом, что центромеры гомологичных хромосом находятся по разные стороны от экваториальной плоскости клетки, на одинаковом расстоянии от нее.* При этом нити веретена деления, идущие от противоположных полюсов клетки, прикреплены к центромерам разных гомологичных хромосом. Таким образом, в составе каждого *бивалента* одна из хромосом оказывается связанной с одним полюсом клетки, а другая — с противоположным
Телофаза I. Веретено деления разрушается. Происходит деспирализация хромосом и формирование двух ядер. Далее клетка разделяется на две дочерние. Они имеют гаплоидный набор хромосом, каждая хромосома состоит из двух хроматид (1n2c)
Промежуток времени между первым и вторым делениями мейоза обычно очень короткий. В этот период, как уже отмечалось, не осуществляется репликация ДНК. Каждая из двух клеток, образовавшихся в результате мейоза I, вступает в мейоз II. Это деление протекает аналогично митозу (табл. 18.2).
*У некоторых организмов перерыв между мейозом I и мейозом II — так называемый интеркинез вообще отсутствует. При этом клетки, завершившие телофазу I, сразу же переходят в профазу II. Более того, могут выпадать и эти фазы. Так, у большинства растений, клетки, делящиеся мейозом, после окончания анафазы I вступают непосредственно в метафазу II. В этом случае переход от первого мейотического деления ко второму не сопровождается деспирализацией хромосом, формированием двух ядер и разделением материнской клетки на две дочерние.*
Таблица 18.2. Второе деление мейоза (мейоз II)
Схема
Фаза и процессы, происходящие в ней
Профаза II. В результате спирализации хроматина формируются двухроматидные хромосомы (набор 1n2c). В это же время начинается образование веретена деления. После распада ядерной оболочки отдельные хромосомы беспорядочно располагаются в гиалоплазме
Анафаза II. Происходит разделение центромер. Сестринские хроматиды (теперь уже дочерние хромосомы ) растягиваются к разным полюсам клетки. В конце анафазы II набор хромосом и хроматид у каждого полюса составляет 1n1c
Телофаза II. Хромосомы деспирализуются, формируются ядра, и происходит разделение клеток. При этом образуются четыре дочерние клетки, имеющие набор 1n1c
Таким образом, в результате первого деления мейоза исходная материнская клетка (2n4c) разделилась на две дочерние, имеющие гаплоидный набор хромосом. *Следовательно, в мейозе I произошла редукция (уменьшение) числа хромосом в 2 раза. Поэтому первое деление называют редукционным. В образовавшихся гаплоидных клетках каждая хромосома представлена двумя хроматидами (1n2c).
В результате второго деления, протекающего по типу митоза, набор хромосом (1n) не изменяется. Это деление мейоза называется эквационным (от лат. aequatio — уравнивание). Эквационное деление, в отличие от редукционного, сопровождается расхождением сестринских хроматид. Поэтому итогом второго деления является образование четырех гаплоидных клеток с однохроматидными хромосомами (1n1c).*
*Как и в случае митоза, правильное протекание мейоза может быть нарушено действием определенных внешних или внутриклеточных факторов. Последствия таких воздействий могут быть разными, вплоть до образования нежизнеспособных дочерних клеток. Наиболее часто встречающейся патологией мейоза является нерасхождение хромосом в анафазе I. Оно происходит вследствие нарушения разделения бивалентов и выражается в том, что обе гомологичные хромосомы перемещаются к одному из полюсов клетки. Нерасхождение может наблюдаться и на стадии анафазы II. При этом к одному и тому же полюсу отходят две сестринские хроматиды (дочерние хромосомы ). Как в первом, так и во втором случае результатом нерасхождения хромосом является образование генетически неравноценных клеток. В одних клетках наблюдается избыток хромосом (1n + 1), а в других — недостаток (1n — 1).*
Биологическое значение мейоза. У животных и человека путем мейоза образуются гаметы — гаплоидные половые клетки. В результате последу ющего оплодотворения формируется зигота с двойным набором хромосом, из которой развивается новый организм. Он является диплоидным, как и его родители, а значит, сохраняет свойственный данному виду организмов кариотип. Без мейоза, приводящего к уменьшению набора хромосом в 2 раза, половое размножение сопровождалось бы удвоением числа хромосом в каждом новом поколении. У растений, многих водорослей и грибов мейоз приводит к формированию спор, с помощью которых осуществляется бесполое размножение.
