減数分裂の最も長い段階。 タスク C5 (染色体の数と DNA の量を数える) を解決するための推奨事項

染色体の数が半分になることを伴います。 それは、有糸分裂と同じ段階を持つ 2 つの連続する分裂から構成されます。 ただし、図に示すように、 表「有糸分裂と減数分裂の比較」、個々の段階の期間とそれらの段階で発生するプロセスは、有糸分裂中に発生するプロセスとは大きく異なります。

これらの違いは主に以下のとおりです。

減数分裂中 前期Iより長く持続します。 その中で何が起こるのか 活用(相同染色体の結合)と 遺伝情報の交換. 後期 I セントロメア染色分体を一緒に保持し、 共有しないでください、そして有糸分裂と卵染色体の相同減数分裂の1つは極に行きます。 間期二部戦の前に とても短い、 初期化 DNAは合成されない。 細胞 ( 岩塩) は 2 つの減数分裂の結果として形成され、一倍体 (単一) の染色体セットを含みます。 二倍性は、母性細胞と父性細胞の 2 つの細胞の融合によって回復します。 受精卵はこう呼ばれます 受精卵.

有糸分裂とその段階

有糸分裂、または 間接分割、自然界で最も広く分布しています。 有糸分裂は、すべての非生殖細胞 (上皮、筋肉、神経、骨など) の分裂の基礎となります。 有糸分裂 4 つの連続したフェーズで構成されます (以下の表を参照)。 有糸分裂のおかげで親細胞の遺伝情報が娘細胞間で均一に分布することが保証されます。 2つの有糸分裂の間の細胞の寿命は次のように呼ばれます。 間期。 それは有糸分裂よりも10倍長いです。 細胞分裂の前に、多くの非常に重要なプロセスがそこで行われます。ATP 分子とタンパク質分子が合成され、各染色体が倍増して 2 つの染色体が形成されます。 姉妹染色分体、共通のものによってまとめられています セントロメア、細胞質の主要な細胞小器官の数が増加します。

前期中スパイラル、そしてその結果 染色体が太くなる、セントロメアによって一緒に保持されている 2 つの姉妹染色分体から構成されます。 前期の終わりまでに核膜と核小体が消失し、染色体が細胞全体に分散し、中心小体が極に移動して形成されます。 スピンドル。 中期では、染色体のさらなるらせん化が起こります。 この段階では、それらは最もはっきりと見えます。 彼らのセントロメアは赤道に沿って位置しています。 スピンドルネジが取り付けられています。

後期ではセントロメアは分裂し、姉妹染色分体は互いに分離し、紡錘体フィラメントの収縮により細胞の反対極に移動します。

終期中細胞質が分裂し、染色体がほどかれ、核小体と核膜が再び形成されます。 動物細胞では細胞質がひも状になっていて、 工場で- 母細胞の中心に隔壁が形成されます。 したがって、1 つの元の細胞 (母細胞) から 2 つの新しい娘細胞が形成されます。

表 - 有糸分裂と減数分裂の比較

段階 有糸分裂 減数分裂
1部門 2分割
間期

染色体セット 2n。

タンパク質、ATP、その他の有機物質の集中的な合成が行われます。

染色体は二重になり、それぞれが共通のセントロメアによって結合された 2 つの姉妹染色分体で構成されます。

染色体セット 2n 有糸分裂の場合と同じプロセスが観察されますが、特に卵の形成中にはより長くなります。 染色体のセットは一倍体 (n) です。 有機物質の合成はありません。
前期 寿命は短く、染色体のらせん化が起こり、核膜と核小体が消失し、核分裂紡錘体が形成されます。 より長持ちします。 段階の開始時に、有糸分裂と同じプロセスが発生します。 さらに、相同染色体が全長に沿って集まり、ねじれる染色体結合が起こります。 この場合、遺伝情報の交換(染色体の交差)、つまり交差が発生する可能性があります。 その後、染色体が分離します。 短い; 有糸分裂と同じプロセスですが、n 個の染色体を使用します。
中期 染色体のさらなる螺旋化が起こり、それらのセントロメアは赤道に沿って位置します。 有糸分裂と同様のプロセスが発生します。
後期 姉妹染色分体を保持しているセントロメアが分裂し、それぞれが新しい染色体となって反対極に移動します。 セントロメアは分裂しません。 相同染色体の 1 つは、共通のセントロメアによって結合された 2 つの染色分体から構成され、反対の極に向かって出発します。 有糸分裂の場合と同じことが起こりますが、n 個の染色体でも起こります。
終期 細胞質が分裂し、それぞれが二倍体の染色体セットを持つ 2 つの娘細胞が形成されます。 紡錘体が消失し、核小体が形成されます。 相同染色体は、半数体の染色体セットを持つ異なる細胞に最終的に存在します。 細胞質は常に分裂するわけではありません。 細胞質が分裂します。 2 回の減数分裂の後、一倍体の染色体セットを持つ 4 つの細胞が形成されます。

有糸分裂と減数分裂の比較表。

過去 2 年間で、生物学の統一国家試験のテスト版には、生物の生殖方法、細胞分裂の方法、有糸分裂と減数分裂の異なる段階の違い、染色体のセットなどに関する問題がますます多く出題され始めています ( n) および細胞寿命のさまざまな段階における DNA 含有量 (c)。

私は課題の作成者に同意します。 有糸分裂と減数分裂のプロセスの本質を完全に理解するには、それらが互いにどのように異なるかを理解するだけでなく、染色体のセットがどのように変化するかを知る必要があります( n)、そして最も重要なのは、その品質 ( )、これらのプロセスのさまざまな段階で。

もちろん、有糸分裂と減数分裂は異なる分裂方法であることを覚えています。 カーネル細胞自体の分裂(細胞質分裂)ではなく、細胞の分裂です。

また、有糸分裂のおかげで二倍体 (2n) の体細胞が増殖し、無性生殖が確実に行われ、減数分裂によって動物では一倍体 (n) 生殖細胞 (配偶子) が、植物では一倍体 (n) 胞子の形成が確実に行われることも覚えています。

情報を認識しやすくするために

下の図では、有糸分裂と減数分裂が一緒に描かれています。 ご覧のとおり、この図には、有糸分裂または減数分裂中に細胞内で何が起こるかについての完全な説明が含まれておらず、含まれていません。 この記事とこの図の目的は、有糸分裂と減数分裂のさまざまな段階で染色体自体に起こる変化だけに注目してもらうことです。 これはまさに、新しい USE テスト タスクで重点が置かれていることです。

図が過負荷にならないように、細胞核の二倍体核型は 2 つのペアのみで表されています。 相同な染色体 (つまり、n = 2)。 最初のペアはより大きな染色体です ( そして オレンジ)。 2 番目のペアは小さいものです ( そして )。 たとえば、ヒトの核型 (n = 23) を具体的に描画しようとすると、46 本の染色体を描画する必要があります。

それでは、この期間の間期細胞で分裂が始まる前の染色体のセットとその品質はどのようなものであったのでしょうか? G1? もちろん彼はそうだった 2n2c。 この図にはそのような染色体のセットを持つ細胞は見られません。 それ以来 S間期 (DNA 複製後) では、染色体の数は同じ (2n) のままですが、各染色体は 2 つの姉妹染色分体で構成されているため、細胞の核型式は次のように記述されます。 : 2n4c。 そして、これらは、図に示されている、そのような二重染色体を持ち、有糸分裂または減数分裂を開始する準備ができている細胞です。

この図により、次のテスト質問に答えることができます。

— 有糸分裂前期は減数分裂前期 I とどう違うのですか? 減数分裂の前期 I では、有糸分裂の前期のように、染色体は前の細胞核の全体積に自由に分布していません (核膜は前期に溶解します)。しかし、相同体は結合し、互いに結合 (絡み合い) します。 これはクロスオーバーにつながる可能性があります : ホモログ間での姉妹染色分体の一部の同一領域の交換。

— 有糸分裂の中期は減数分裂の中期 I とどう違うのですか? 減数分裂の中期 I では、細胞は赤道に沿って並んでいません。 二色分体染色体有糸分裂の中期のように、 二価(2 つの相同体を一緒に) または 四分子(テトラ - 結合に関与する姉妹染色分体の数に応じて 4 つ)。

— 有糸分裂後期は減数分裂後期 I とどう違うのですか? 有糸分裂の後期には、紡錘体フィラメントが細胞を極に向かって移動させます。 姉妹染色分体(この時点ではすでに次のように呼ばれているはずです 単一の染色分体染色体)。 この時点では、各二色分体染色体から 2 本の単染色分体染色体が形成されており、まだ 2 つの新しい核が形成されていないため、このような細胞の染色体式は 4n4c となることに注意してください。 減数分裂の後期 I では、二色分体ホモログは紡錘体フィラメントによって細胞極に向かって引き離されます。 ちなみに、後期 I の図では、オレンジ色の染色体の姉妹染色分体の 1 つには赤色の染色分体のセクションがあり (したがってその逆も同様)、緑色の染色体の姉妹染色分体の 1 つは赤色の染色分体のセクションがあることがわかります。青い染色分体(したがって、その逆も同様)。 したがって、減数分裂の前期 I では、接合だけでなく、相同染色体間での交叉も起こったと断言できます。

— 有糸分裂の終期は減数分裂の終期 I とどう違うのですか? 有糸分裂の終期では、新しく形成された 2 つの核 (細胞はまだ 2 つではなく、細胞質分裂の結果として形成されます) には次のものが含まれます。 二倍体単一の染色分体染色体のセット - 2n2c。 減数分裂の終期 I では、結果として生じる 2 つの核には次のものが含まれます。 一倍体二色分体染色体のセット - 1n2c。 したがって、減数分裂 I がすでに提供されていることがわかります。 削減分裂(染色体の数が半分になる)。

— 何が第二減数分裂を保証するのでしょうか? 減数分裂Ⅱと呼ばれる 等価(均等化) 分裂、その結果として得られる 4 つの細胞には、正常な単一染色分体染色体の半数体セット - 1n1c が含まれます。

— 前期 I は前期 II とどう違うのですか? 前期 II では、前期 I とは異なり細胞核に相同染色体が含まれていないため、相同体は結合しません。

— 有糸分裂の中期は減数分裂の中期 II とどう違うのですか? 非常に「陰湿な」質問です。なぜなら、どの教科書を読んでも、第 2 減数分裂が一般に有糸分裂として進行することを覚えているからです。 ただし、有糸分裂中期では細胞が赤道に沿って並ぶことに注意してください。 二色分体染色体にはそれぞれ相同体があります。 減数分裂第Ⅱ中期でも赤道に沿って並びます 二色分体染色体はあるが、相同な染色体は存在しない . 上記の記事のように、カラー図面ではこれがはっきりとわかりますが、試験では図面は白黒です。 テスト タスクの 1 つを表すこの白黒の図は、相同染色体が存在するため、有糸分裂の中期を示しています (大きな黒と大きな白が 1 つのペアで、小さな黒と小さな白がもう 1 つのペアです)。

— 有糸分裂後期と減数分裂後期 II についても同様の質問があるかもしれません。 .

— 減数分裂の終期 I は終期 II とどのように異なりますか? どちらの場合も染色体のセットは一倍体ですが、終期 I では染色体は二色分体であり、終期 II では単染色分体です。

このブログでこのような記事を書いたときは、3年でこんなに試験内容が変わるとは思いませんでした。 明らかに、生物学の学校カリキュラムに基づいて、ますます新しいテストを作成することが困難なため、著者らはもはや「広範囲に掘り下げる」機会を持たず(すべては長い間「掘り下げられ」てきました)、彼らはそうせざるを得ません。 「深く掘る」。

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記事について質問がある人は Skype による生物学の家庭教師、コメントでご連絡ください。

生物の発生と成長は、細胞分裂のプロセスなしには不可能です。 自然界には、いくつかの種類と方法の分割があります。 この記事では、有糸分裂と減数分裂について簡潔かつ明確に説明し、これらのプロセスの主な重要性を説明し、それらがどのように異なり、どのように類似しているかを紹介します。

有糸分裂

間接分裂、つまり有糸分裂のプロセスは、自然界で最もよく見られます。 これは、既存のすべての非生殖細胞、すなわち筋肉、神経、上皮などの分裂の基礎です。

有糸分裂は、前期、中期、後期、終期の 4 つの段階で構成されます。 このプロセスの主な役割は、親細胞から 2 つの娘細胞への遺伝コードの均一な分布です。 同時に、新しい世代の細胞は母親の細胞と1対1で似ています。

米。 1. 有糸分裂のスキーム

分割プロセス間の時間を次のように呼びます。 間期 。 ほとんどの場合、間期は有糸分裂よりもはるかに長いです。 この期間の特徴は次のとおりです。

  • 細胞内でのタンパク質とATP分子の合成。
  • 染色体の重複と 2 つの姉妹染色分体の形成。
  • 細胞質内の細胞小器官の数の増加。

減数分裂

生殖細胞の分裂は減数分裂と呼ばれ、染色体の数が半分になります。 このプロセスの特徴は、連続的に続く 2 つの段階で行われることです。

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減数分裂の 2 つの段階の間の期間は非常に短いため、実際には目立ちません。

米。 2. 減数分裂スキーム

減数分裂の生物学的重要性は、一倍体、つまり単一の染色体のセットを含む純粋な配偶子の形成です。 二倍性は受精後、つまり母性細胞と父性細胞の融合後に回復します。 2 つの配偶子の融合の結果、完全な染色体のセットを持つ接合子が形成されます。

減数分裂中の染色体の数の減少は非常に重要です。そうしないと、分裂のたびに染色体の数が増加してしまうからです。 還元分裂のおかげで染色体の数は一定に保たれます。

比較特性

有糸分裂と減数分裂の違いは、各段階の期間とその段階で発生するプロセスです。 以下に、2 つの分割方法の主な違いを示す「有糸分裂と減数分裂」の表を示します。 減数分裂の段階は有糸分裂の段階と同じです。 比較説明で 2 つのプロセスの類似点と相違点について詳しく知ることができます。

フェーズ

有糸分裂

減数分裂

第一部門

第二部

間期

母細胞の染色体のセットは二倍体です。 タンパク質、ATP、有機物が合成されます。 染色体が二重になり、セントロメアでつながった 2 つの染色分体が形成されます。

二倍体の染色体のセット。 有糸分裂中と同じ作用が起こります。 違いは、特に卵の形成中の期間です。

一倍体の染色体のセット。 合成はありません。

短いフェーズ。 核膜と核小体が溶解し、紡錘体が形成されます。

有糸分裂よりも時間がかかります。 核膜と核小体も消失し、核分裂紡錘体が形成されます。 さらに、接合(相同染色体を集めて結合すること)のプロセスが観察されます。 この場合、交差が発生します。つまり、一部の領域での遺伝情報の交換です。 その後、染色体が分離します。

期間は短いフェーズです。 このプロセスは有糸分裂の場合と同じですが、一倍体染色体を使用する点のみが異なります。

中期

紡錘体の赤道部における染色体のらせん化と配列が観察されます。

有糸分裂に似ている

有糸分裂の場合と同じですが、一倍体セットのみを使用します。

セントロメアは 2 つの独立した染色体に分割され、異なる極に分岐します。

セントロメア分裂は起こらない。 2 つの染色分体からなる 1 つの染色体が極まで伸びています。

有糸分裂と似ていますが、一倍体セットのみを使用します。

終期

細胞質は二倍体セットを持つ 2 つの同一の娘細胞に分割され、核小体を含む核膜が形成されます。 スピンドルが消えます。

フェーズの持続時間は短いです。 相同染色体は、一倍体のセットで異なる細胞に存在します。 細胞質はすべての場合において分裂するわけではありません。

細胞質が分裂します。 4つの一倍体細胞が形成されます。

米。 3. 有糸分裂と減数分裂の比較図

私たちは何を学んだのでしょうか?

自然界では、細胞分裂はその目的に応じて異なります。 たとえば、非生殖細胞は有糸分裂によって分裂し、性細胞は減数分裂によって分裂します。 これらのプロセスには、いくつかの段階で同様の分割パターンがあります。 主な違いは、形成された新しい世代の細胞における染色体の数の存在です。 したがって、有糸分裂中、新しく形成された世代は二倍体セットを持ち、減数分裂中は一倍体セットの染色体を持ちます。 核分裂段階のタイミングも異なります。 どちらの分裂方法も生物の生活において大きな役割を果たします。 有糸分裂がなければ、古い細胞が一度も更新されず、組織や器官の再生が行われます。 減数分裂は、生殖中に新しく形成された生物の染色体数を一定に維持するのに役立ちます。

トピックに関するテスト

報告書の評価

平均評価: 4.3. 受け取った評価の合計: 4199。

減数分裂の生物学的意義:減数分裂のおかげで染色体の数が減ります。 1 つの二倍体細胞から 4 つの一倍体細胞が形成されます。

減数分裂のおかげでそれらは形成されます 遺伝的に異なる細胞(配偶子を含む)、減数分裂の過程で、遺伝物質の組換えが 3 回発生するためです。

1) 横断によるもの。

2) 相同染色体のランダムかつ独立した分岐によるもの。

3) クロスオーバー染色分体のランダムかつ独立した分岐による。

減数分裂の第 1 分裂と第 2 分裂は有糸分裂と同じ段階で構成されていますが、遺伝装置の変化の本質は異なります。

前期 1. (2n4c)減数分裂の最も長く最も複雑な段階。 いくつかの連続したステージで構成されます。 相同染色体は、類似した領域によって互いに引き寄せられ、結合し始めます。

接合は、相同染色体を緊密に結合させるプロセスです。 結合した一対の染色体は二価染色体と呼ばれます。 二価は引き続き短くなり、太くなります。 それぞれの二価は 4 つの染色分体によって形成されます。 それが四分体と呼ばれる理由です。

最も重要なイベントは交差、つまり染色体セクションの交換です。 交雑により、減数分裂中に遺伝子の最初の組換えが起こります。

前期 1 の終わりに紡錘体が形成され、核膜が消失します。 二価体は赤道面に移動します。

中期 1. (2n; 4c)核分裂紡錘体の形成が終了します。 染色体の螺旋化は最大です。 二価は赤道面にあります。 さらに、相同染色体のセントロメアは細胞の異なる極に面しています。 赤道面における二価の位置は同じ確率でランダムです。つまり、父方染色体と母方染色体のそれぞれが一方の極または他方の極の方向を向く可能性があります。 これにより、減数分裂中の 2 番目の遺伝子組換えのための前提条件が作成されます。

後期 1. (2n; 4c)有糸分裂の場合のように、染色分体ではなく、染色体全体が極に移動します。 各極には染色体セットの半分があります。 さらに、染色体のペアは中期中に赤道面に位置するため分岐します。 その結果、父方と母方の染色体の多種多様な組み合わせが生じ、遺伝物質の 2 番目の組換えが起こります。

終期 1. (1n; 2c)動物や一部の植物では、染色分体が脱螺旋し、その周囲に核膜が形成されます。 その後、細胞質が分裂するか (動物の場合)、分裂細胞壁が形成されます (植物の場合)。 多くの植物では、細胞は後期 1 からすぐに前期 2 に移行します。

第二減数分裂

間期 2. (1n; 2s)動物細胞だけの特徴。 DNAの複製は起こりません。 減数分裂の第 2 段階には、前期、中期、後期、終期も含まれます。

前期 2. (1n; 2c)染色体はらせん状になり、核膜と核小体が破壊され、中心小体が存在する場合は細胞の極に移動し、紡錘体が形成されます。

中期 2. (1n; 2c)中期板と紡錘体が形成され、紡錘体フィラメントがセントロメアに付着します。

後期 2. (2n; 2c)染色体のセントロメアが分裂し、染色分体が独立した染色体になり、紡錘体のフィラメントが染色分体を細胞の極まで引き伸ばします。 細胞内の染色体の数は二倍体になりますが、各極で一倍体のセットが形成されます。 第 2 中期では、染色体の染色分体が赤道面にランダムに位置するため、細胞の遺伝物質の 3 回目の組換えが後期に起こります。

終期 2. (1n; 1s)紡錘糸が消失し、染色体が壊死し、周囲の核膜が回復し、細胞質が分裂します。

したがって、2 回連続する減数分裂の結果、二倍体細胞は、一倍体の染色体セットを持つ遺伝的に異なる 4 つの娘細胞を生じます。

タスク1。

開花植物 N の体細胞の染色体セットは 28 です。減数分裂開始前、減数分裂 I の中期および減数分裂 II の中期における胚珠の細胞内の染色体セットと DNA 分子の数を決定します。 この期間中にどのようなプロセスが発生し、DNA と染色体の数の変化にどのような影響を与えるかを説明します。

解決策: 体細胞には 28 本の染色体があり、これは 28 個の DNA に対応します。

減数分裂の段階

染色体の数

DNA量

間期 1 (2p4s)

前期 1 (2n4c)

中期 1 (2n4c)

後期 1 (2n4c)

終期 1 (1n2s)

間期 2 (1n2s)

プロフェーズ 2 (1n2s)

中期 2 (1n2c)

後期 2 (2n2c)

終期 2 (1n1c)

  1. 減数分裂が始まる前、DNAの量は2倍になっているので56本ですが、染色体の数は変わらず、28本あります。
  2. 減数分裂第一中期では、DNA量は56本、染色体数は28本で、赤道面の上下に相同染色体が対になって位置し、紡錘体が形成されます。
  3. 減数分裂 II の中期では、DNA の数は 28、染色体は 14 です。減数分裂 I の還元分裂の後、染色体と DNA の数は 2 倍に減少するため、染色体は赤道面に位置し、分裂紡錘体が形成されます。 。

タスク2。

小麦体細胞の染色体セットは 28 です。減数分裂開始前、減数分裂 I 後期および減数分裂 II 後期における胚珠細胞の染色体セットと DNA 分子の数を決定します。 この期間中にどのようなプロセスが発生し、DNA と染色体の数の変化にどのような影響を与えるかを説明します。

タスク3。

動物の体細胞は、二倍体の染色体のセットによって特徴付けられます。 減数分裂 I の前期および減数分裂 II の中期における細胞内の染色体セット (n) と DNA 分子の数 (c) を決定します。 それぞれの場合の結果を説明します。

タスク4。

コムギ体細胞の染色体セットは 28 です。減数分裂 I および減数分裂 II の終了時の胚珠細胞の染色体セットと DNA 分子の数を決定します。 それぞれの場合の結果を説明します。

タスク5。

グーズベリー体細胞の染色体セットは 16 です。減数分裂 I の終期と減数分裂 II の後期における染色体セットと DNA 分子の数を決定します。 それぞれの場合の結果を説明します。

タスク6。

ショウジョウバエの体細胞には 8 本の染色体が含まれています。 間期の分裂前および減数分裂 I の終期の終わりに配偶子形成中に核に含まれる染色体および DNA 分子の数を決定します。

タスク7。

小麦体細胞の染色体セットは 28 です。減数分裂 I および減数分裂 II が始まる前の胚珠の核 (細胞) にある染色体セットと DNA 分子の数を決定します。 それぞれの場合の結果を説明します。

タスク8。

コムギ体細胞の染色体セットは 28 です。第一減数分裂開始前と第一減数分裂の中期における胚珠の核 (細胞) の染色体セットと DNA 分子数を求めてください。それぞれの場合の結果を説明してください。

タスク9。

ショウジョウバエの体細胞には 8 本の染色体が含まれています。 配偶子形成の間期に分裂する前と減数分裂 I の終期の終わりに核に含まれる染色体と DNA 分子の数を決定します。そのような数の染色体と DNA 分子がどのように形成されるかを説明します。

1. 分裂が始まる前は、染色体の数 = 8、DNA 分子の数 = 16 (2n4c)。 減数分裂終期 I の終わりでは、染色体の数 = 4、DNA 分子の数 = 8。

2. 分裂が始まる前に、DNA 分子は 2 倍になりますが、各染色体は二色分体 (2 つの姉妹染色分体で構成される) になるため、染色体の数は変わりません。

3. 減数分裂は減少分裂であるため、染色体と DNA 分子の数は半分になります。

問題10。

牛の体細胞には60本の染色体があります。 分裂開始前と減数分裂 I 分裂後の間期の精巣細胞の染色体と DNA 分子の数はどれくらいになるでしょうか?

1. 分裂開始前の間期: 染色体 – 60、DNA 分子 – 120。 減数分裂 I 後: 染色体 – 30、DNA – 60。

2. 分裂が始まる前に、DNA 分子は 2 倍になり、その数は増加しますが、染色体の数は変化しません - 60、各染色体は 2 つの姉妹染色分体で構成されます。

3) 減数分裂 I は縮小分裂であるため、染色体と DNA 分子の数は 2 倍に減少します。

問題11。

松花粉粒と精細胞に特徴的な染色体セットは何ですか? どのような初期細胞から、どのような分裂の結果、これらの細胞が形成されるのかを説明してください。

1. 松花粉の細胞と精子は一倍体の染色体セットを持っています – n。

2. マツ花粉粒の細胞は、有糸分裂によって一倍体の胞子から発生します。

3. マツの精子は花粉粒(生殖細胞)から有糸分裂によって発生します。

減数分裂 - これは真核細胞を分裂させる方法で、その結果、1 つの母細胞から半分の染色体数を持つ 4 つの娘細胞が形成されます。このタイプの分割には 2 つの連続した分割が含まれ、それぞれが 4 つのフェーズで構成されます。 前期、中期、後期、終期。母細胞では分裂前の染色体のセットは二倍体であり、娘細胞では一倍体です。 分離後の遺伝情報の状態は、結合と交差のプロセスにより変化します。 減数分裂は、1876 年にドイツの生物学者 A. ヘルトリッグによって、ウニの卵の例を使って初めて説明されました。 しかし、遺伝における減数分裂の重要性は、1890 年にドイツの生物学者 A. ヴァイスマンによってのみ説明されました。

減数分裂の段階と段階

ステージ I - 減数分裂、または減数分裂 I:

前期 I - スパイラル化フェーズ (結露) 二色分体染色体。これは減数分裂の中で最も長く、その間にさまざまなプロセスが発生します。

スパイラル化二色分体染色体。 染色体は短くなり、密度が高くなり、棒状構造の外観を呈します。 この後、相同染色体は接近して結合します(全長に沿って互いに密接に隣接し、絡み合い、交差します)。

このようにして、特定の場所で互いに接続された 4 つの染色分体による複合体が形成されます。 ノート、または 二価。

活用 (相同染色体のセクションを集めて結合する)および クロスオーバー (相同染色体間の特定の領域の交換)。 交差の結果、遺伝物質の新しい組み合わせが形成されます。 したがって、交雑は遺伝的多様性の原因の 1 つです。 しばらくすると、相同染色体は互いに離れ始めます。 それらのそれぞれが2つの染色分体で構成されていることがわかります。

中心小体と極の違い。

核小体の消失。

核殻の破片への崩壊。

核分裂紡錘体の形成。

中期I - ロケーションフェーズ ノート 赤道では:

短いフィラメントはセントロメアの片側のみに付着しており、染色体は2列に配置されています。

細胞は赤道にあります ノート。

後期 I - 位相差 二色性 相同染色体。

各四分染色体は 2 つの染色体に分割されます。

紡錘糸は二色性染色体を極に向かって収縮および伸長します。 後期の終わりには、細胞の各極に一倍体 (半分) の染色体セットがあります。 各ペアの染色体の分岐はランダムな出来事であり、これも遺伝的多様性の原因となります。

終期 I - 二色分体染色体の脱螺旋段階:

2つのセルの形成 一倍体の二色分体染色体のセット。

動物や一部の植物の細胞では、染色体が脱螺旋し、母細胞の細胞質が分裂しますが、ほとんどの植物種の細胞では、細胞質は分裂しません。

減数分裂の結果、1 つの母細胞から一倍体の二色分体染色体のセットを持つ 2 つの娘細胞が形成されます。

DNA合成が起こらないため、減数分裂の間の間期は短いか存在しません。

ステージ II - 有糸分裂または減数分裂

前期 II - 二色分体染色体のらせん化の段階。

中期II - 赤道における二色分体染色体の配置の段階。

■ 短いフィラメントがセントロメアに付着しています。

■ 細胞の赤道では、二色分体染色体が一列に並んでいます。

後期 II - 単一染色分体染色体の細胞極への分化段階:

■ 各染色体は染色分体に分割されます。

■ 紡錘体フィラメントは染色分体を極に向かって収縮および伸長します。

終期 II - 単一染色分体染色体の脱らせん化段階:

■ 単一染色分体の半数体セットを持つ 2 つの細胞の形成。

したがって、減数分裂の一般的な結果は、単一の染色分体染色体の一倍体セットを持つ 4 つの娘細胞からなる 1 つの母細胞からの形成です。

減数分裂の生物学的重要性: 1) 遺伝物質の変更を確実にします。 2) 有性生殖中の核型の恒常性を維持します。 3) 有性生殖の根底にある。

有糸分裂と減数分裂の特徴の比較

兆候

有糸分裂

減数分裂

分割数

形成されるセルの数 3 1

細胞分裂前の染色体のセット

二倍体

二倍体

娘細胞の染色体のセット

二倍体 (2p1s)

一倍体 (1p1s)

細胞内の遺伝情報の状態

変更なし

修正された

プロセスの違い 前期有糸分裂と 前期 1 減数分裂

活用や交差はありません

活用と交差の存在

プロセスの違い 中期有糸分裂と 中期 1 減数分裂

赤道では染色体が一列に並んでいます

赤道では、染色体は四分体の形で2列に配置されています

有糸分裂後期のプロセスの違いと 後期 1 減数分裂

単一の染色分体染色体が分岐する

二色分体染色体が分岐する

有糸分裂終期と有糸分裂の終期におけるプロセスの違い 終期 1 減数分裂

単一の染色分体染色体を持つ 2 つの二倍体細胞が形成される

二色分体染色体を持つ2つの半数体細胞が形成される

有糸分裂に加えて、真核細胞は他の方法でも分裂できます。 これらは無糸分裂と子宮内膜症です。

無糸分裂 (直接分割) - 染色体のらせん化や分裂紡錘体の形成を伴わずに起こる分裂。 これは、コアを結び直したり、隔壁を形成したりすることによって行われます。 無糸分裂の主な兆候は次のとおりです。 a) 核が収縮によって 2 つ以上の等しいまたは不等な部分に分割されます。 b) 核の 2 つ以上の部分の間で DNA と染色体の正確な分布が存在しない。 c) 核小体と核膜は消失しない。 無糸分裂は、原則として、死滅する運命にある細胞、放射線照射を受けた細胞などで観察される。

子宮内膜症- 核膜を維持しながら紡錘体の形成を伴わない染色体の複製を伴う分離。 有糸分裂のすべての段階は核内で発生します。 子宮内膜症は、集中的に機能するさまざまな組織の細胞で発生し、そのような分離の結果、次のような結果が生じる可能性があります。 a) 細胞内の染色体数の複数の増加 (たとえば、肝細胞、筋線維) b) 染色体の数の増加細胞内の一定数の多糸(多染色分体)染色体を維持しながら細胞の倍数性を維持すること(例えば、アメーバ、繊毛虫、ユーグレナ、双翅目昆虫の唾液腺、一部の植物の胚嚢の細胞)。

生物学 +エドワード・ストラスバーガー (1844-1912 ) - ドイツの植物学者。主な科学的研究は植物の細胞学、解剖学、発生学に関連しています。 彼は、半数体の染色体のセットである細胞質の概念を科学に導入し、高等植物の減数分裂、シダと裸子植物の受精を説明し、植物の細胞と核が分裂によって形成されることを発見し、染色体の数の減少の生物学的重要性を説明しました。彼の「植物学ワークショップ」は、長い間植物顕微鏡の主要なツールでした。

エネルギーは生成も破壊もされず、ある形式から別の形式に転送されるだけです。

エネルギー保存の法則