Сходство и различие между митозом и мейозом

Сходство и различие между митозом и мейозом

Сходство и различие между митозом и мейозом
СОДЕРЖАНИЕ
0
1
27 мая 2020

Как грамотно оформлять решение?

Если это задача на биосинтез белка, нам необходимо:

  1. Найти, что нам дано в задаче
  2. Определить молекулу, которую нужно найти
  3. Определить, есть ли специальные условия
  4. Оформить решение по формуле

Пример

Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь — смысловая, нижняя — транскрибируемая):
5′ — T A A T Г Ц Ц Ц Г Ц A T A T A T Ц Ц A T — 3′
3′ — А Т Т А Ц Г Г Г Ц Г Т А Т А Т А Г Г Т А — 5′

Ген содержит информативную и неинформативную части для трансляции. Информативная часть гена начинается с триплета, кодирующего аминокислоту МЕТ. С какого нуклеотида начинается информативная часть гена? Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи. Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.

Дано: ДНК (транскрибируемая): 3’ — А Т Т А Ц Г Г Г Ц Г Т А Т А Т А Г Г Т А — 5 ’

Найти: нуклеотид, с которого начинается информативная часть гена, последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка

Специальные условия: информативная часть гена начинается с триплета, кодирующего аминокислоту МЕТ.

Как оформлять решение? Формула для одного пункта ответа

Решение

  1. Странскрибируемой цепи ДНК находим молекулу иРНК по принципу комплементарности:
    иРНК: 5′ — УААУГЦЦЦГЦАУАУАУЦЦАУ- 3′
  2. Информативная часть гена начинается с третьего нуклеотида Т на ДНК, так как аминокислота МЕТ кодируется кодоном АУГ на иРНК

  3. С молекулы иРНК находим последовательность аминокислот в белке по таблице генетического кода:
    Последовательность аминокислот: мет — про — ала — тир — иле — гис

Если это задача на хромосомный набор клетки и его изменения во время деления клетки:

  1. Найти, что нам дано в задаче
  2. Определить, что от нас требуют найти
  3. Определить, есть ли специальные условия (например, дано ли нам конкретное число хромосом)
  4. Оформить решение по формуле

Пример

Хромосомный набор в клетках корешка риса посевного равен 24. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в одной из клеток риса посевного в интерфазе и в анафазе мейоза 1, а также перед началом второго деления мейоза. Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом.·

Дано: диплоидный хромосомный набор соматической клетки 2n – 24 хромосомы, деление в задаче — мейоз

Найти: хромосомный набор в интерфазе мейоза,в анафазе мейоза 1, перед началом второго деления, объяснить процессы на этих стадиях

Как оформлять решение?

Решение

  1. хромосомный набор в интерфазе мейоза – 2n4c (24 хромосомы, 48 ДНК) – диплоидный, так как в интерфазе происходит репликация ДНК и хромосомы становятся двухроматидными, соединенными в области центромеры
  2. хромосомный набор в анафазе мейоза 1 – 2n4c (у каждого полюса 1n2c) (24 хромосомы, 48 ДНК. у каждого полюса 12 хромосом и 24 ДНК) – диплоидный, так как происходит редукция числа хромосом: нити веретена деления укорачиваются и гомологичные хромосомы (состоящие из двух хроматид), растягиваются к полюсам клетки. У полюсов образуются гаплоидные наборы хромосом

  3. хромосомный набор перед началом второго деления – 1n2c (12 хромосом и 24 ДНК) – гаплоидный, так как произошла редукция числа хромосом в анафазу мейоза 1

Если это задача на изменения хромосомного набора в процессе жизненного цикла растений необходимо:

  1. Найти, что нам дано в задаче
  2. Определить, что от нас требуют найти
  3. Оформить решение по формуле

Пример

У хламидомонады преобладающим поколением является гаметофит. Определите хромосомный набор взрослого организма и его гамет. Объясните из каких исходных клеток образуются взрослые особи и их гаметы, в результате какого деления формируются половые клетки.

Дано: деление в задаче – мейоз, растение — водоросль хламидомонада

Найти: хромосомный набор взрослого организма, спор + описать каким делением и из каких исходных клеток они образуются, хромосомный набор гамет + описать каким делением и из каких исходных клеток они образуются

Как оформлять решение?

Решение

  1. хромосомный набор взрослого организма — n (гаплоидный)
  2. хромосомный набор споры — n (гаплоидный), споры (зооспоры) образуются из диплоидной зиготы путём мейоза

  3. хромосомный набор гамет — n (гаплоидный), гаметы образуются из клетки взрослого организма (гаметофита) путём митоза

Этапы митоза и мейоза

Существует четыре (некоторые источники выделяют пять) фаз митоза и в общей сложности восемь фаз мейоза (или четыре, повторяющихся дважды). Поскольку мейоз проходит через два этапа, он делится на мейоз I и мейоз II. На каждой стадии митоза и мейоза происходит много изменений в клетке, но у них очень похожие, если не идентичные, важные события на каждой из фаз. Довольно легко осуществить сравнение митоза и мейоза, если учитывать эти наиболее важные изменения.

Профаза

Первый этап называется профазой в митозе и профазой I в мейозе I (или профаза II мейозе II). Во время профазы ядро ​​готовится к делению. Это означает, что ядерная оболочка разрушается и начинают конденсироваться хромосомы. Кроме того, веретено деления формируется в центриоле клетки, что помогает с разделением хромосом на более поздних стадиях. Это все, что происходит в митотической профазе, профазе I и обычно в профазе II. Как правило, в начале профазы II ядерная оболочка отсутствует, а хромосомы уже конденсированы из профазы I.

Существует несколько различий между митотической профазой и профазой I. Во время профазы I гомологичные хромосомы объединяются. Каждая хромосома имеет соответствующую хромосому, которая несет одни и те же гены, а также обычно имеет одинаковый размер и форму. Эти пары называются гомологичными парами хромосом. Во время профазы I, гомологичные хромосомы соединяются и иногда переплетаются.

Процесс, называемый пересечением, может происходить во время профазы I. Это происходит, когда гомологичные хромосомы перекрываются и обмениваются генетическим материалом. Фактические части одной из сестринских хроматид ломаются и снова присоединяются к другому гомологу. Цель пересечения заключается в дальнейшем увеличении генетического разнообразия, поскольку аллели для этих генов теперь находятся на разных хромосомах и могут быть помещены в разные гаметы в конце мейоза II.

Метафаза

В метафазе хромосомы собираются выстраиваться на экваторе или в середине клетки, а вновь сформированное веретено деление прикрепляется к этим хромосомам, чтобы подготовиться к их разделению. В митотической метафазе и метафазе II веретено крепится к каждой стороне центромеров, которые вместе держат сестринские хроматиды. Однако в метафазе I веретено присоединяется к различным гомологичным хромосомам в центромере. Поэтому в митотической метафазе и метафазе II волокна веретена деления с каждой стороны клетки связаны с одной и той же хромосомой.

Анафаза

Анафаза — это этап, на котором происходит физическое расщепление. В митотической анафазе и анафазе II сестринские хроматиды раздвигаются и перемещаются в противоположные стороны клетки путем укорачивания веретена деления. Поскольку микротрубочки веретена во время метафазы прикрепленны к кинетохорам в центромере по обе стороны от одной и той же хромосомы, они разрывает хромосому на две отдельные хроматиды.

Митотическая анафаза отделяет одинаковые сестринские хроматиды, поэтому идентичная генетика будет в каждой клетке. В анафазе I сестринские хроматиды, не идентичны, так как подверглись переходу во время профазы I. В анафазе I сестринские хроматиды остаются вместе, но гомологичные пары хромосом раздвигаются и переносятся на противоположные полюса клетки.

Телофаза

Заключительный этап клеточного цикла называется телофазой. В митотической телофазе и телофазе II большая часть того, что было сделано во время профазы, будет отменено. Веретено деление разрушается и исчезает, образовывается ядерная оболочка, хромосомы распутываться, а клетка готовится к разделению во время цитокинеза.

В этот момент митотическая телофаза переходит в цитокинез, результатом которого будут две идентичные диплоидные клетки. Телофаза II уже прошла одно деление в конце мейоза I, поэтому она войдет в цитокинез, чтобы сделать в общей сложности четыре гаплоидных клетки. В телофазе I подобные события наблюдаться в зависимости от типа клетки. Веретено разрушается, но новая ядерная оболочка не формируется,  а хромосомы могут оставаться плотно спутанными. Кроме того, некоторые клетки переходят сразу в профазу II вместо разделения на две клетки посредством цитокинеза.

Понятие хромосомы

Ядро эукариотической клетки содержит несколько видов составляющих, одной из которых является нуклеопротеидная структура, называемая хромосомой. Теория о наследственной информации впервые была выдвинута еще в XIX веке, но, опираясь на фактические данные, полностью сформировалась лишь спустя столетие,.

С помощью ДНК происходит хранение, реализация и передача наследственной информации
. Различить хромосомы под микроскопом возможно только во время деления клетки. Совокупность всех структурно-функциональных единиц, содержащихся в клетке, называется кариотипом.

Нуклеопротеидные структуры
, хранящие наследственную информацию, у эукариотов расположены в ядре, а также в митохондриях и пластидах; у прокариотов замкнутая в кольцо молекула ДНК располагается в так называемой зоне нуклеоида. У вирусов, единственных в своем роде, роль носителя генетической информации может выполнять как ДНК, так и РНК (рибонуклеиновая кислота), расположенные в белковых оболочках — капсидах.

Обычно генетическая информация в клетке содержится в единичном экземпляре, это состояние называют гаплоидным набором. При делении клетки ДНК реплицируется, то есть удваивается, чтобы каждая молодая клетка получила полноценный генетический набор. Данное состояние хромосом называется диплоидным. Реже, при формировании половых клеток (яйцеклеток и сперматозоидов), при образовании спор и конидиев в жизненных циклах низших растений и грибов, а также при генетических аномалиях в клетке может находится учетвереннвй набор генетической информации — тетраплоидный.

Диплоидный набор хромосом — это двойной кариотип
, в котором элементы разделены на пары по сходным признакам. Такой набор наблюдается в соматических клетках и зиготах.

В человеческих клетках содержится по 46 хромосом, которые разделяются на 23 пары со своим «двойником» по длине и толщине. Но 45-я и 46-я единицы отличаются от других тем, что представляют собой половые хромосомы, определенное сочетание которых влияет на пол будущего человека:

  • пара одинаковых единиц- XX — приведет к рождению ребенка женского пола;
  • две разные единицы — XY — к рождению мальчика.

Остальные структуры называются аутосомами.

Гаплоидный хромосомный набор представляет собой одинарный набор структурно-функциональных единиц, которые отличаются друг от друга по размеру. В гаплоидных кариотипах содержится 22 аутосомы и 1 половая структура. Ядра с одинарным набором элементом имеют растения, водоросли и грибы.

Диплоидный и гаплоидный кариотипы могут существовать в одно время
. Такое явление наблюдается при половых процессах. В этот период происходит чередование фаз гаплоидного и диплоидного наборов: с делением полного набора происходит образование одинарного кариотипа, а затем происходит слияние пары одинарных наборов, которые преобразуются в диплоидный кариотип.

Главное отличие — Митоз против Мейоза

Слова «митоз» и «мейоз» могут быть смущены некоторыми, поскольку они кажутся немного похожими. Оба этих процесса обозначают деление хромосом, за которым следует деление клеток (цитокинез). При митозе происходит одиночное деление ядра (кариокинез) и деление клеток, тогда как при мейозе происходит два деления ядра и клетки (мейоз I и мейоз II). В конце митоза количество хромосом в дочерних клетках равно количеству в исходной клетке (материнской клетке); тем не мение, при мейозе дочерние клетки получают половину количества хромосом из материнской клетки, Это можно рассматривать как главное отличие между митозом и мейозом.

Что такое Митоз

Митоз состоит из пять этаповпрофаза, прометафаза, метафазная, анафазная, телофазная и цитокинезная.

профаза

Каждая хромосома в профазной клетке состоит из двух сестринских хроматид, прикрепленных к одному центромеру. На этой стадии хромосомы становятся более конденсированными и, следовательно, их можно увидеть под световым микроскопом. На этой стадии митотический веретен, микротрубочки перемещают хромосому внутри клеточных форм. А также веретено вырастает из пары центросом и растет к противоположному концу клетки. Однако эта структура не может наблюдаться в некоторых растительных клетках.

прометафазе

Прометафаза начинается с дегенерации ядерной мембраны. Некоторые волокна веретена прикреплены к центромерным областям хромосом. Микротрубочки прикреплены к обеим сторонам сестринских хроматид, к кинетохорам. Затем другой конец этих микротрубочек прикрепляется к центросоме противоположных полюсов.

анафаза

После разрыва метафазной связи между сестринскими хроматидами хроматиды начинают двигаться в противоположном направлении друг от друга, то есть к центросомам. Специальные белки, называемые молекулярными моторными белками, разбирают молекулы тубулина в веретене и генерируют силу, так что хромосомы тянутся к противоположным полюсам.

телофаза

Как только хроматиды перемещаются к полюсам веретена, хроматиды называются хромосомами. В телофазе ядерная мембрана реформируется вокруг каждого набора хромосом и производит два отдельных ядра в клетке. Хромосомы также начинают расслабляться; следовательно, конденсация исчезает. Обычно за телофазой следует цитокинез.

Митоз и мейоз в эволюции

Обычно мутации в ДНК соматических клеток, которые подвергаются митозу, не передаются потомству и поэтому не применимы к естественному отбору и не способствуют эволюции вида. Однако ошибки в мейозе и случайное смешивание генов и хромосом в течение всего процесса, действительно способствуют генетическому разнообразию и приводит к эволюции. Пересечение создает новую комбинацию генов, которые могут кодировать благоприятную адаптацию.

Кроме того, независимый ассортимент хромосом во время метафазы I также приводит к генетическому разнообразию. Гомологичные пары хромосом выстраиваются в линию на этом этапе, поэтому смешивание и сопоставление признаков имеет много вариантов, что способствует разнообразию. Наконец, случайное оплодотворение также может увеличить генетическое разнообразие. Поскольку в конце мейоза II образовывается четыре генетически разных гамета, которые фактически используются во время оплодотворения. По мере того, как имеющиеся признаки смешиваются и передаются, естественный отбор воздействует на них и выбирает наиболее благоприятные адаптации в качестве предпочтительных фенотипов индивидуумов.

Мейоз — прямое деление

Мейоз — прямое деление

Существует особый процесс репродукции, встречающийся только в половых клетках (гаметах) – это мейоз (прямое деление). Отличительной чертой для него является отсутствие интерфазы. Мейоз из одной исходной клетки дает четыре, с гаплоидным набором хромосом. Весь процесс прямого деления включает два последовательных этапа, которые состоят из профазы, метафазы, анафазы и телофазы.

Перед началом профазы у половых клетках происходит удвоение исходного материала, таким образом, она становится тетраплоидной.

Профаза 1:

  1. Лептотена — хромосомы просматриваются в виде тоненьких ниток, происходит их укорочение.
  2. Зиготена — стадия конъюгации гомологичных хромосом, как следствие образуются биваленты. Конъюгация важный момент мейоза, хромосомы максимально сближаются друг с другом, чтобы осуществить кроссинговер.
  3. Пахитена — происходит утолщение хромосом, их все большее укорочение, идет кроссинговер (обмен генетической информацией между гомологичными хромосомами, это основа эволюции и наследственной изменчивости).
  4. Диплотена – стадия удвоенных нитей, хромосомы каждого бивалента расходятся, сохраняя связь только в области перекреста (хиазмы).
  5. Диакинез — ДНК начинает конденсироваться, хромосомы становятся совсем короткими и расходятся.

Профаза заканчивается разрушением нуклеолемы и формированием веретена деления.

Метафаза 1: биваленты расположены посередине клетки.

Анафаза 1:к противоположным полюсам движутся удвоенные хромосомы.

Телофаза 1:завершается процесс деления, клетки получают по 23 бивалента.

Без последующего удвоения материала клетка вступает во второй этап деления.

Профаза 2: снова повторяются все процессы, которые были в профазе 1,а именно конденсация хромосом, что хаотично располагаются между органеллами.

Метафаза 2: две хроматиды, соединенные в месте перекреста (униваленты), располагаются в экваториальной плоскости, создавая пластинку, названную метафазной.

Анафаза 2: — унивалент разделяется на отдельные хроматиды или монады, и они направляются к разным полюсам клетки.

Телофаза 2: процесс деления завершается, формируется ядерная оболочка, и каждая клетка получает по 23 хроматиды.

Мейоз – важный механизм в жизни всех организмов. В результате такого деления мы получаем 4 гаплоидные клетки, которые имеют половину нужного набора хроматид. Во время оплодотворения две гаметы образуют полноценную диплоидную клетку, сохраняя присущей ей кариотип.

Сложно представить наше существования без мейотического деления, иначе все организмы с каждым последующим поколение получали бы удвоенные наборы хромосом.

Справочник по биологии

РАЗМНОЖЕНИЕ И ИНДИВИДУАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ОРГАНИЗМОВ

СХОДСТВО И РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ МИТОЗОМ И МЕЙОЗОМ

Главные черты сходства между митозом и мейозом касаются механизмов,
помощью которых хромосомы и другие клеточные органеллы реплицируются и перемещаются
в клетке перед ее делением и во время самого деления. Механизмы цитокінезу при
мітозі и мейозе тоже похожи.

Различия между этими двумя процессами перечисленные в таблці.

Различия между стадиями митоза и мейоза.

Стадия

Митоз

Мейоз

Профаза

Хромоміри не заметны Гомологичные
обособленные хромосомы

Хиазмы образуются Кроссинговера
не происходит

Хромоміри заметны Гомологичные
хромосомы конъюгируют Хиазмы образуются Кроссинговер может быть

Метафаза

Пары хроматид располагаются на
экваторе веретена

Пары хроматид располагаются на
экваторе веретена только во втором делении мейоза

Центроміри выстраиваются в одной плоскости
на экваторе веретена

Центроміри в первом распределении
мейоза располагаются над и под экватором на одинаковых расстояниях от него

Анафаза

Центроміри делятся Хроматиды
расходятся

Центроміри делятся только во втором
делении мейоза Хроматиды расходятся во втором делении мейоза. В первом
делении расходятся целые хромосомы

Телофаза

Хроматини, что расходятся, идентичны

Хромосомы, что расходятся, могут
оказаться неідентичними в результате кроссинговера

Число хромосом в дочерних клетках
то же, что и в родительских клетках Дочерние клетки содержат обе гомологичные
хромосомы (в диплоїдів)

Возможно в гаплоїдних, диплоидных и
полиплоидных клетках

Число хромосом в дочерних клетках
вдвое меньше, чем у родительских Дочерние клетки содержат только по одной из
каждой пары гомологичных хромосом Только в диплоидных и полиплоидных клетках

Где

происходит разделение данного типа

Происходит при образовании
соматических клеток и некоторых спор, а также при образовании гамет у растений, у которых
имеет место чередование поколений

При гамето — или спорогенезе

Особенности, связанные с полом, и различия между животными и
растениями. Приведенный выше описание мейоза в целом допустимый всех животных и
растений обоих полов, но между ними существуют и некоторые важные отличия.

А. Мужской пол. У животных разделение клетки происходит в конце как первого, так и второго
делений мейоза, дочерние клетки тотчас же теряют связь друг с другом и
становятся независимыми. Все четыре продукты мейоза выживают, превращаются в
сперматиди, а потом на спермин. У растений происходит формирование клеточных
стенок, и дочерние клетки остаются связанными, образуя к концу первого
деления мейоза диаду, а к концу второго — тетраду. Все продукты мейоза тоже
выживают и превращаются в пыльцевые зерна.

Б. Женский пол. Как у растений, так и у животных с четырех продуктов мейоза
выживает только один, который создает ядро яйцеклетки. У животных первый раздел
мейоза асимметричный — он приводит к образованию ооциту второго порядка и
полярного тельца. Второе деление мейоза тоже ассиметричен: ооцит второго порядка
делится на яйцеклетку и второе полярное тельце (первое полярное тельце также может
делиться на два, но все полярные тельца дегенерируют); таким образом, в
результате мейоза образуется только один функциональный ооцит. У растений мейоз
приводит к образованию четырех ядер, которые содержатся в зародышевом мешке. Три с
них дегенерируют, а четвертое дает начало ядрам зародышевого мешка и ядру
яйцеклетки.

Назад Вперед
Комментировать
0
1
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

;) :| :x :twisted: :sad: :roll: :oops: :o :mrgreen: :idea: :evil: :cry: :cool: :arrow: :P :D :???: :?: :-) :!: 8O

Это интересно