Apa yang terjadi pada anafase 1 meiosis. Tahapan meiosis. Metode reproduksi aseksual

11.09.2019 -

Meiosis - Ini cara spesial pembelahan sel eukariotik, di mana jumlah kromosom asli dibelah dua (dari bahasa Yunani kuno "meion" - lebih sedikit - dan dari "meiosis" - berkurang).

Ciri utama meiosis adalah konjugasi (pasangan) kromosom homolog dengan pemisahan selanjutnya menjadi sel yang berbeda. Oleh karena itu, pada pembelahan meiosis pertama, akibat pembentukan bivalen, bukan kromosom satu kromatid, melainkan kromosom dua kromatid yang menyimpang ke kutub sel. Akibatnya, jumlah kromosom berkurang setengahnya, dan sel haploid terbentuk dari sel diploid.

Jumlah awal kromosom dalam sel yang memasuki meiosis disebut diploid (2n). Jumlah kromosom dalam sel yang terbentuk selama meiosis disebut haploid (n).

Meiosis terdiri dari dua pembelahan sel berturut-turut, masing-masing disebut meiosis I dan meiosis II. Pada pembelahan pertama, jumlah kromosom berkurang setengahnya, oleh karena itu disebut reduksi. Pada pembelahan kedua, jumlah kromosom tidak berubah; oleh karena itu disebut ekuivalen (menyamakan).

Interfase pra-meiosis berbeda dari interfase normal karena proses replikasi DNA tidak mencapai penyelesaian: sekitar 0,2...0,4% DNA tetap tidak terduplikasi. Namun secara umum dapat diasumsikan bahwa dalam sel diploid (2n) kandungan DNAnya adalah 4c. Jika ada sentriol, maka sentriol akan berlipat ganda. Jadi, sel mempunyai dua diplosom, yang masing-masing berisi sepasang sentriol.

Pembelahan meiosis pertama (reduksi, atau meiosis I)

Inti dari pembelahan reduksi adalah mengurangi jumlah kromosom hingga setengahnya: dari sel diploid asli, terbentuk dua sel haploid dengan kromosom bikromatid (setiap kromosom mengandung 2 kromatid).

Profase I (profase pembagian pertama) mencakup beberapa tahapan.

Leptotene (tahap filamen tipis). Kromosom terlihat di mikroskop cahaya dalam bentuk bola benang tipis.

Zigoten (tahap penggabungan benang). Konjugasi kromosom homolog terjadi (dari bahasa Latin konjugatio - koneksi, berpasangan, fusi sementara). Kromosom homolog (atau homolog) adalah kromosom berpasangan yang secara morfologis dan genetik mirip satu sama lain. Sebagai hasil konjugasi, terbentuklah bivalen. Bivalen adalah kompleks dua kromosom homolog yang relatif stabil. Homolog-homolog ditempatkan berdekatan satu sama lain oleh kompleks protein sinaptonemal. Jumlah bivalen sama dengan jumlah kromosom haploid. Jika tidak, bivalen disebut tetrad, karena setiap bivalen mengandung 4 kromatid.

Pachytene (tahap filamen tebal). Kromosomnya berbentuk spiral, dan heterogenitas longitudinalnya terlihat jelas. Replikasi DNA selesai. Pindah silang selesai - persilangan kromosom, sebagai akibatnya mereka bertukar bagian kromatid.

Diploten (tahap filamen ganda). Kromosom homolog pada bivalen saling tolak menolak. Mereka terhubung pada titik-titik terpisah, yang disebut chiasmata (dari huruf Yunani kuno χ - “chi”).

Diakinesis (tahap divergensi bivalen). Chiasmata berpindah ke daerah telomer kromosom. Bivalen terletak di pinggiran nukleus. Pada akhir profase I, selubung inti dihancurkan dan bivalen dilepaskan ke sitoplasma.

Metafase I (metafase divisi pertama). Spindel fisi terbentuk. Bivalen berpindah ke bidang ekuator sel. Pelat metafase bivalen terbentuk.

Anafase I (anafase divisi pertama). Kromosom homolog yang menyusun setiap bivalen dipisahkan, dan setiap kromosom bergerak menuju kutub sel terdekat. Pemisahan kromosom menjadi kromatid tidak terjadi.

Telofase I (telofase divisi pertama). Kromosom bikromatid homolog menyimpang sepenuhnya ke kutub sel. Biasanya, setiap sel anak menerima satu kromosom homolog dari setiap pasangan homolog. Dua inti haploid terbentuk, yang mengandung setengah jumlah kromosom dari inti sel diploid asli. Setiap inti haploid hanya mengandung satu set kromosom, artinya setiap kromosom hanya diwakili oleh satu homolog. Kandungan DNA di sel anak perempuan adalah 2s.

Dalam kebanyakan kasus (tetapi tidak selalu), telofase I disertai dengan sitokinesis.

Setelah pembelahan meiosis pertama, terjadi interkinesis - interval pendek antara dua pembelahan meiosis. Interkinesis berbeda dari interfase karena replikasi DNA, duplikasi kromosom dan duplikasi sentriol tidak terjadi: proses ini terjadi pada interfase pra-meiosis dan, sebagian, pada profase I.

Pembelahan meiosis kedua (sama, atau meiosis II)

Selama pembelahan meiosis kedua, jumlah kromosom tidak berkurang. Inti dari pembelahan persamaan adalah pembentukan empat sel haploid dengan kromosom kromatid tunggal (setiap kromosom mengandung satu kromatid).

Profase II (profase divisi kedua). Tidak berbeda secara signifikan dengan profase mitosis. Kromosom terlihat di bawah mikroskop cahaya sebagai benang tipis. Sebuah spindel pembelahan terbentuk di setiap sel anak.

Metafase II (metafase divisi kedua). Kromosom terletak di bidang ekuator sel haploid secara independen satu sama lain. Bidang-bidang ekuator ini bisa sejajar satu sama lain atau saling tegak lurus.

Anafase II (anafase divisi kedua). Kromosom dipisahkan menjadi kromatid (seperti pada mitosis). Kromosom kromatid tunggal yang dihasilkan, sebagai bagian dari kelompok anafase, berpindah ke kutub sel.

Telofase II (telofase divisi kedua). Kromosom kromatid tunggal telah berpindah seluruhnya ke kutub sel, dan inti sel terbentuk. Kandungan DNA dalam setiap sel menjadi minimal dan berjumlah 1c.

Jadi, sebagai hasil skema meiosis yang dijelaskan, empat sel haploid terbentuk dari satu sel diploid. Nasib selanjutnya dari sel-sel ini bergantung pada afiliasi taksonomi organisme, jenis kelamin individu, dan sejumlah faktor lainnya.

Jenis meiosis. Selama meiosis zigotik dan spora, sel-sel haploid yang dihasilkan menimbulkan spora (zoospora). Jenis meiosis ini merupakan ciri eukariota tingkat rendah, jamur, dan tumbuhan. Meiosis zigotik dan spora berkaitan erat dengan sporogenesis. Selama meiosis gamet, gamet terbentuk dari sel haploid yang dihasilkan. Meiosis jenis ini merupakan ciri khas hewan. Meiosis gamet berkaitan erat dengan gametogenesis dan fertilisasi. Jadi, meiosis adalah dasar sitologi reproduksi seksual dan aseksual (spora).

Signifikansi biologis meiosis. Ahli biologi Jerman August Weissmann (1887) secara teoritis membuktikan perlunya meiosis sebagai mekanisme untuk mempertahankan jumlah kromosom yang konstan. Karena selama pembuahan inti sel germinal bergabung (dan dengan demikian kromosom dari inti ini digabungkan menjadi satu inti), dan karena jumlah kromosom dalam sel somatik tetap konstan, penggandaan jumlah kromosom yang konstan selama pembuahan berturut-turut harus dilawan. oleh proses yang menyebabkan pengurangan jumlah gamet tepat dua kali lipat. Dengan demikian, signifikansi biologis meiosis adalah mempertahankan jumlah kromosom yang konstan selama proses seksual. Meiosis juga memberikan variabilitas kombinatif - munculnya kombinasi baru dari kecenderungan turun-temurun selama pembuahan lebih lanjut.

Di bawah siklus sel memahami rangkaian peristiwa yang terjadi mulai dari pembentukan sel (termasuk pembelahan itu sendiri) hingga pembelahan atau kematiannya. Selang waktu dari pembagian ke pembagian disebut interfase, yang pada gilirannya dibagi menjadi tiga periode - G1 (presintetik), S (sintetis) dan G2 (pascasintetis). G1 adalah masa pertumbuhan, yang paling lama waktunya dan termasuk masa G0, ketika sel yang tumbuh dalam keadaan istirahat atau berdiferensiasi, misalnya berubah menjadi sel hati dan berfungsi sebagai sel hati kemudian mati. Himpunan kromosom dan DNA sel diploid pada periode ini adalah 2n2c, dimana n adalah jumlah kromosom, c adalah jumlah molekul DNA. Pada periode S terjadi peristiwa utama interfase - replikasi DNA dan himpunan kromosom dan DNA menjadi 2n4c, sehingga jumlah molekul DNA menjadi dua kali lipat. Di G2, sel secara aktif mensintesis enzim yang diperlukan, jumlah organel meningkat, set kromosom dan DNA tidak berubah - 2n4c. Kemungkinan sel keluar dari periode G2 ke periode G0 saat ini ditolak oleh sebagian besar penulis.

Siklus mitosis diamati pada sel yang terus membelah dan tidak memiliki periode G0. Contoh sel tersebut adalah banyak sel pada lapisan basal epitel, sel induk hematopoietik. Siklus mitosis berlangsung sekitar 24 jam, perkiraan durasi tahapan pembelahan sel manusia dengan cepat adalah sebagai berikut: periode G 1 - 9 jam, periode S - 10 jam, periode G 2 - 4,5 jam, mitosis - 0,5 jam.

Mitosis- metode utama pembelahan sel eukariotik, di mana sel anak mempertahankan set kromosom sel induk asli.

Mitosis adalah proses berkelanjutan dengan empat fase: profase, metafase, anafase, dan telofase.

Profase (2n4c) – membran inti hancur menjadi pecahan-pecahan, sentriol menyimpang ke kutub sel yang berbeda, filamen gelendong terbentuk, nukleolus “menghilang”, dan kromosom bikromatid memadat. Ini adalah fase mitosis terpanjang.

Metafase (2n4c) – penyelarasan kromosom bikromatid yang terkondensasi secara maksimal pada bidang ekuator sel (terbentuk pelat metafase), perlekatan filamen gelendong di satu ujung ke sentriol, ujung lainnya ke sentromer kromosom.

Anafase (4n4c) - pembelahan kromosom dua kromatid menjadi kromatid dan divergensi kromatid saudara ini ke kutub sel yang berlawanan (dalam hal ini, kromatid menjadi kromosom kromatid tunggal yang independen).

Telofase (2n2c di setiap sel anak) - dekondensasi kromosom, pembentukan membran inti di sekitar setiap kelompok kromosom, disintegrasi benang gelendong, munculnya nukleolus, pembelahan sitoplasma (sitotomi). Sitotomi pada sel hewan terjadi karena alur pembelahan, in sel tumbuhan– karena pelat sel.

Beras. . Fase mitosis

Signifikansi biologis mitosis. Sel anak yang terbentuk akibat metode pembelahan ini secara genetik identik dengan sel induknya. Mitosis memastikan keteguhan kumpulan kromosom selama beberapa generasi sel. Ini mendasari proses seperti pertumbuhan, regenerasi, reproduksi aseksual, dll.

Pembelahan meiosis kedua (meiosis 2) disebut persamaan.

Profase 2 (1n2c). Singkatnya, profase 1, kromatin terkondensasi, tidak ada konjugasi dan persilangan, proses yang biasa terjadi pada profase - disintegrasi membran inti menjadi fragmen, divergensi sentriol ke kutub sel yang berbeda, pembentukan filamen gelendong.

Metafase 2 (1n2c). Kromosom bikromatid berbaris di bidang ekuator sel, dan pelat metafase terbentuk.

Prasyarat untuk rekombinasi ketiga sedang dibuat materi genetik– banyak kromatid berbentuk mosaik dan lokasinya di ekuator menentukan ke kutub mana mereka akan berpindah di masa depan. Filamen gelendong melekat pada sentromer kromatid.

Anafase 2 (2n2с). Terjadi pembelahan kromosom dua kromatid menjadi kromatid dan terjadi divergensi kromatid saudara ini ke kutub sel yang berlawanan (dalam hal ini, kromatid menjadi kromosom kromatid tunggal yang independen), dan terjadi rekombinasi ketiga dari materi genetik.

Telofase 2 (1n1c di setiap sel). Kromosom terdekondensasi, membran inti terbentuk, filamen gelendong hancur, nukleolus muncul, dan sitoplasma membelah (sitotomi) hingga akhirnya membentuk empat sel haploid.

Signifikansi biologis meiosis.

Meiosis adalah peristiwa sentral gametogenesis pada hewan dan sporogenesis pada tumbuhan. Dengan bantuannya, keteguhan set kromosom dipertahankan - setelah peleburan gamet, penggandaannya tidak terjadi. Berkat meiosis, mereka terbentuk secara genetik berbagai sel, Karena Selama proses meiosis, rekombinasi materi genetik terjadi tiga kali: karena pindah silang (profase 1), karena divergensi kromosom homolog yang acak dan independen (anafase 1), dan karena divergensi kromatid acak (anafase 2).

amitosis – pembagian langsung interfase inti dengan penyempitan tanpa spiralisasi kromosom, tanpa pembentukan gelendong. Sel anak mempunyai materi genetik yang berbeda. Mungkin terbatas hanya pada pembelahan inti, yang mengarah pada pembentukan sel berinti dua dan berinti banyak. Dideskripsikan untuk sel-sel yang menua, berubah secara patologis, dan hancur. Setelah amitosis, sel tidak dapat kembali ke siklus mitosis normal. Biasanya, ini diamati pada jaringan yang sangat terspesialisasi, pada sel yang tidak lagi harus membelah - di epitel, hati.

Gametogenesis. Gamet terbentuk di gonad - gonad. Proses perkembangan gamet disebut gametogenesis. Proses pembentukan sperma disebut spermatogenesis, dan pembentukan oosit adalah oogenesis (oogenesis). Prekursor gamet - gametosit terbentuk pada tahap awal perkembangan embrio di luar gonad, dan kemudian bermigrasi ke dalamnya. Ada tiga jenis gonad: daerah yang berbeda(atau zona) – zona reproduksi, zona pertumbuhan, zona pematangan sel germinal. Di zona ini terjadi fase reproduksi, pertumbuhan dan pematangan gametosit. Ada fase lain dalam spermatogenesis - fase pembentukan.

Fase reproduksi. Sel diploid di zona gonad (gonad) ini membelah berulang kali melalui mitosis. Jumlah sel di gonad meningkat. Mereka disebut oogonia Dan spermatogonia.

Fase pertumbuhan. Selama fase ini, spermatogonia dan oogonia tumbuh dan terjadi replikasi DNA. Sel yang dihasilkan disebut Oosit orde 1 dan spermatosit orde 1 dengan satu set kromosom dan DNA 2n4s.

Fase pematangan. Inti dari fase ini adalah meiosis. Gametosit orde pertama memasuki pembelahan meiosis pertama. Akibatnya, gametosit orde 2 (n2c) terbentuk, yang memasuki pembelahan meiosis kedua, dan sel-sel dengan set kromosom haploid (nc) terbentuk - telur dan spermatid bulat. Spermatogenesis juga mencakup fase pembentukan, di mana spermatid berubah menjadi spermatozoa.

Spermatogenesis. Selama masa pubertas, sel-sel diploid di tubulus seminiferus testis membelah secara mitosis, menghasilkan banyak sel-sel kecil yang disebut spermatogonia. Beberapa sel yang dihasilkan mungkin mengalami pembelahan mitosis berulang, sehingga menghasilkan pembentukan sel spermatogonia yang sama. Bagian lainnya berhenti membelah dan bertambah besar, memasuki fase spermatogenesis berikutnya - fase pertumbuhan.

Sel Sertoli memberikan perlindungan mekanis, dukungan dan nutrisi untuk mengembangkan gamet. Spermatogonia yang bertambah besar disebut Spermatosit orde 1. Fase pertumbuhan sesuai dengan interfase 1 meiosis, yaitu. Selama proses ini, sel dipersiapkan untuk meiosis. Peristiwa utama fase pertumbuhan adalah replikasi dan akumulasi DNA nutrisi.

Spermatosit orde 1 ( 2n4s) memasuki pembelahan meiosis pertama (reduksi), setelah itu spermatosit orde 2 terbentuk ( n2c). Spermatosit orde 2 memasuki pembelahan meiosis kedua (sama) dan terbentuklah spermatid bulat ( nc). Dari satu spermatosit orde pertama muncul empat spermatid haploid. Fase pembentukan dicirikan oleh fakta bahwa spermatid yang awalnya berbentuk bola mengalami serangkaian transformasi kompleks, sebagai akibatnya spermatozoa terbentuk.

Pada manusia, spermatogenesis dimulai pada masa pubertas, masa pembentukan sperma adalah tiga bulan, yaitu. sperma diperbarui setiap tiga bulan. Spermatogenesis terjadi terus menerus dan serentak pada jutaan sel.

Struktur sperma. Sperma mamalia berbentuk seperti benang panjang.

Panjang sperma manusia adalah 50-60 mikron. Struktur sperma dapat dibagi menjadi “kepala”, “leher”, bagian perantara dan ekor. Kepala berisi nukleus dan akrosom. Inti mengandung satu set kromosom haploid. Akrosom (kompleks Golgi yang dimodifikasi) adalah organel yang mengandung enzim yang digunakan untuk melarutkan membran sel telur. Ada dua sentriol di leher, dan mitokondria di bagian tengah. Ekor diwakili oleh satu, pada beberapa spesies dua atau lebih flagela. Flagel adalah organel gerak dan strukturnya mirip dengan flagela dan silia protozoa. Untuk pergerakan flagela, energi ikatan makroergik ATP digunakan, sintesis ATP terjadi di mitokondria. Spermatozoa ditemukan pada tahun 1677 oleh A. Leeuwenhoek.

Oogenesis.

Berbeda dengan pembentukan sperma yang baru terjadi setelah mencapai masa pubertas, proses pembentukan sel telur pada manusia dimulai pada masa embrio dan berlangsung secara intermiten. Di dalam embrio, fase reproduksi dan pertumbuhan terwujud sepenuhnya, dan fase pematangan dimulai. Pada saat seorang anak perempuan lahir, ovariumnya mengandung ratusan ribu oosit orde pertama, terhenti, “dibekukan” pada tahap diploten profase 1 meiosis.

Selama masa pubertas, meiosis akan dilanjutkan: kira-kira setiap bulan, di bawah pengaruh hormon seks, salah satu oosit urutan pertama (jarang dua) akan mencapai metafase 2 meiosis dan berovulasi pada tahap ini. Meiosis dapat dilanjutkan sampai selesai hanya dalam kondisi pembuahan, penetrasi sperma, jika pembuahan tidak terjadi, oosit orde 2 mati dan dikeluarkan dari tubuh.

Oogenesis terjadi di ovarium dan dibagi menjadi tiga fase - reproduksi, pertumbuhan dan pematangan. Selama fase reproduksi, oogonia diploid membelah berulang kali melalui mitosis. Fase pertumbuhan sesuai dengan interfase 1 meiosis, yaitu. Selama itu, sel-sel dipersiapkan untuk meiosis; ukuran sel meningkat secara signifikan karena akumulasi nutrisi. Peristiwa utama dari fase pertumbuhan adalah replikasi DNA. Selama fase pematangan, sel membelah secara meiosis. Selama pembelahan meiosis pertama, mereka disebut oosit orde 1. Sebagai hasil pembelahan meiosis pertama, muncul dua sel anak: kecil, disebut badan kutub pertama, dan lebih besar – oosit orde 2.

Pembelahan meiosis kedua mencapai metafase 2, pada tahap ini terjadi ovulasi - oosit meninggalkan ovarium dan memasuki saluran tuba.

Jika sperma menembus oosit, pembelahan meiosis kedua berlanjut hingga selesai dengan pembentukan sel telur dan badan kutub kedua, dan badan kutub pertama dengan pembentukan badan kutub ketiga dan keempat. Jadi, sebagai hasil meiosis, satu oosit dan tiga badan polar terbentuk dari satu oosit orde 1.

Struktur telur. Bentuk telurnya biasanya bulat. Ukuran telur sangat bervariasi - dari beberapa puluh mikrometer hingga beberapa sentimeter (telur manusia berukuran sekitar 120 mikron). Ciri-ciri struktur telur antara lain: adanya membran yang terletak di atas membran plasma; dan keberadaannya di sitoplasma lebih banyak

atau kurang jumlah besar cadangan nutrisi. Pada sebagian besar hewan, telur memiliki membran tambahan yang terletak di atas membran sitoplasma. Tergantung pada asalnya, ada: cangkang primer, sekunder, dan tersier. Membran primer terbentuk dari zat yang disekresikan oleh oosit dan, mungkin, sel folikel. Sebuah lapisan terbentuk jika bersentuhan dengan membran sitoplasma sel telur. Ia melakukan fungsi perlindungan, menyediakan kekhususan spesies penetrasi sperma, yaitu tidak memungkinkan sperma spesies lain menembus sel telur. Pada mamalia, membran ini disebut berkilau. Membran sekunder dibentuk oleh sekresi sel-sel folikel ovarium. Tidak semua telur memilikinya. Cangkang sekunder telur serangga mengandung saluran - mikropil, tempat sperma menembus ke dalam sel telur. Cangkang tersier terbentuk karena aktivitas kelenjar khusus saluran telur. Misalnya, dari sekresi kelenjar khusus, protein, perkamen subkulit, cangkang, dan membran suprakulit terbentuk pada burung dan reptil.

Membran sekunder dan tersier, sebagai suatu peraturan, terbentuk pada telur hewan, yang embrionya berkembang selama itu lingkungan luar. Sejak mamalia mengalami perkembangan intrauterin, telur-telurnya hanya mengalami perkembangan primer, cemerlang cangkang, yang di atasnya berada mahkota bercahaya- lapisan sel folikel yang mengantarkan nutrisi ke sel telur.

Di dalam telur, persediaan nutrisi terakumulasi, yang disebut kuning telur. Ini mengandung lemak, karbohidrat, RNA, mineral, protein, sebagian besar adalah lipoprotein dan glikoprotein. Kuning telur yang terkandung di dalam sitoplasma biasanya berbentuk butiran kuning telur. Jumlah nutrisi yang terkumpul di dalam telur bergantung pada kondisi di mana embrio berkembang. Jadi, jika perkembangan sel telur terjadi di luar tubuh induknya dan mengarah pada pembentukan hewan besar, maka kuning telur dapat mencapai lebih dari 95% volume sel telur. Telur mamalia yang berkembang di dalam tubuh induknya mengandung sedikit kuning telur - kurang dari 5%, karena embrio menerima nutrisi yang diperlukan untuk perkembangan dari induknya.

Tergantung pada jumlah kuning telur yang dikandungnya, ada beberapa jenis: jenis berikut telur: alecithal(tidak mengandung kuning telur atau memiliki sedikit kuning telur - mamalia, cacing pipih); isolesithal(dengan kuning telur yang merata – lancelet, bulu babi); cukup telolecithal(dengan kuning telur yang tidak merata – ikan, amfibi); telolecithal yang tajam(kuning telur menempati bagian terbesar, dan hanya sebagian kecil sitoplasma di kutub hewan yang bebas darinya - burung).

Karena akumulasi nutrisi, telur mengembangkan polaritas. Kutub yang berhadapan disebut vegetatif Dan bersifat kebinatangan. Polarisasi dimanifestasikan dalam kenyataan bahwa lokasi inti dalam sel berubah (bergeser ke arah kutub hewan), serta dalam distribusi inklusi sitoplasma (dalam banyak telur, jumlah kuning telur meningkat dari hewan ke kutub vegetatif. ).

Telur manusia ditemukan pada tahun 1827 oleh K.M. Baer.

Pemupukan. Fertilisasi adalah proses peleburan sel germinal yang mengarah pada pembentukan zigot. Proses pembuahan sendiri dimulai pada saat terjadi kontak antara sperma dan sel telur. Pada saat kontak tersebut, membran plasma dari pertumbuhan akrosom dan bagian yang berdekatan dari membran vesikel akrosomal larut, enzim hialuronidase dan biologis lainnya zat aktif yang terkandung dalam akrosom dilepaskan keluar dan melarutkan sebagian membran telur. Seringkali, sperma ditarik seluruhnya ke dalam sel telur; terkadang flagelnya tetap berada di luar dan dibuang. Sejak sperma menembus sel telur, gamet tidak ada lagi, karena mereka membentuk satu sel - zigot. Inti sperma membengkak, kromatinnya mengendur, membran inti larut, dan berubah menjadi pronukleus pria. Hal ini terjadi bersamaan dengan selesainya pembelahan meiosis kedua inti sel telur, yang dilanjutkan kembali karena pembuahan. Lambat laun, inti sel telur berubah menjadi pronukleus betina. Pronukleus berpindah ke tengah sel telur, terjadi replikasi DNA, dan setelah fusinya, kumpulan kromosom dan DNA zigot menjadi 2n4c. Penyatuan pronuklei melambangkan pembuahan itu sendiri. Dengan demikian, pembuahan diakhiri dengan terbentuknya zigot dengan inti diploid.

Tergantung pada jumlah individu yang mengambil bagian dalam reproduksi seksual, mereka membedakan: fertilisasi silang - fertilisasi di mana gamet terbentuk organisme yang berbeda; pembuahan sendiri - pembuahan di mana gamet yang dibentuk oleh organisme yang sama (cacing pita) bergabung.

Partenogenesis– reproduksi perawan, salah satu bentuk reproduksi seksual, di mana pembuahan tidak terjadi, dan sel telur yang tidak dibuahi berkembang organisme baru. Hal ini ditemukan di sejumlah spesies tumbuhan, invertebrata dan vertebrata, kecuali mamalia, di mana embrio partenogenetik mati pada tahap awal embriogenesis. Partenogenesis dapat dilakukan secara buatan atau alami.

Partenogenesis buatan disebabkan oleh manusia dengan mengaktifkan sel telur dengan cara mempengaruhinya berbagai zat, iritasi mekanis, peningkatan suhu, dll.

Selama partenogenesis alami, sel telur mulai membelah dan berkembang menjadi embrio tanpa partisipasi sperma, hanya di bawah pengaruh internal atau alasan eksternal. Pada permanen (mewajibkan) dalam partenogenesis, telur hanya berkembang secara partenogenetik, misalnya pada kadal batu Kaukasia. Semua hewan dari spesies ini hanya betina. opsional Dalam partenogenesis, embrio berkembang secara partenogenetik dan seksual. Contoh klasiknya adalah pada lebah, spermatheca ratu dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menghasilkan telur yang telah dibuahi dan tidak dibuahi, dan drone berkembang dari telur yang tidak dibuahi. Telur yang telah dibuahi berkembang menjadi larva lebah pekerja - betina yang belum berkembang, atau menjadi ratu - tergantung pada sifat nutrisi larva. Pada berhubung dgn putaran

Meiosis adalah pembelahan sel eukariotik dengan pengurangan separuh jumlah kromosom dan pembentukan gamet. Terjadi dalam dua tahap (tahap reduksi dan persamaan meiosis).

Arti.

Signifikansi biologis meiosis adalah mempertahankan jumlah kromosom yang konstan selama proses seksual. Selain itu, sebagai akibat dari pindah silang, terjadi rekombinasi - munculnya kombinasi baru dari kecenderungan herediter dalam kromosom. Meiosis juga memberikan variabilitas kombinatif - munculnya kombinasi baru dari kecenderungan turun-temurun selama pembuahan lebih lanjut.

Fase meiosis.

Meiosis terdiri dari 2 pembelahan berturut-turut dengan interfase pendek di antara keduanya.

Profase I - profase divisi pertama sangat kompleks dan terdiri dari 5 tahap:

Leptotene atau leptonema - pengemasan kromosom, kondensasi DNA membentuk kromosom dalam bentuk benang tipis (kromosom memendek).

Zigoten atau zigonema - terjadi konjugasi - penggabungan kromosom homolog dengan pembentukan struktur yang terdiri dari dua kromosom yang terhubung, yang disebut tetrad atau bivalen dan pemadatan selanjutnya.

Pachytene atau pachynema - (tahap terpanjang) - di beberapa tempat kromosom homolog terhubung erat, membentuk chiasmata. Pindah silang terjadi di dalamnya - pertukaran bagian antara kromosom homolog.

Diplotene atau diplonema - terjadi dekondensasi parsial kromosom, sementara bagian genom dapat bekerja, proses transkripsi (pembentukan RNA), translasi (sintesis protein) terjadi; kromosom homolog tetap terhubung satu sama lain. Pada beberapa hewan, kromosom dalam oosit pada tahap profase meiosis ini memperoleh bentuk kromosom sikat lampu yang khas.

Diakinesis - DNA mengembun lagi secara maksimal, proses sintetik berhenti, membran inti larut; Sentriol menyimpang ke arah kutub; kromosom homolog tetap terhubung satu sama lain. Pada akhir Profase I, sentriol bermigrasi ke kutub sel, filamen gelendong terbentuk, membran inti dan nukleolus hancur.

Metafase I - kromosom bivalen berbaris di sepanjang ekuator sel, terjadi jeda.

Anafase I - mikrotubulus berkontraksi, bivalen membelah dan kromosom berpindah ke kutub. Penting untuk dicatat bahwa, karena konjugasi kromosom pada zigoten, seluruh kromosom, yang masing-masing terdiri dari dua kromatid, menyimpang ke kutub, dan bukan kromatid individu, seperti pada mitosis.

Telofase I - kromosom putus asa dan selubung inti muncul.

Pembelahan meiosis kedua terjadi segera setelah pembelahan pertama, tanpa interfase yang jelas: tidak ada periode S, karena replikasi DNA tidak terjadi sebelum pembelahan kedua.

Profase II - terjadi kondensasi kromosom, pusat sel membelah dan produk pembelahannya menyimpang ke kutub nukleus, membran inti hancur, dan gelendong fisi terbentuk, tegak lurus dengan gelendong pertama.

Metafase II - kromosom univalen (masing-masing terdiri dari dua kromatid) terletak di "khatulistiwa" (pada jarak yang sama dari "kutub" inti) pada bidang yang sama, membentuk apa yang disebut pelat metafase.

Anafase II - univalen membelah dan kromatid berpindah ke kutub.

Telofase II - kromosom despiral dan selubung inti muncul.

Hasilnya, empat sel haploid terbentuk dari satu sel diploid. Dalam kasus di mana meiosis dikaitkan dengan gametogenesis (misalnya, pada hewan multiseluler), selama perkembangan telur, pembelahan meiosis pertama dan kedua sangat tidak merata. Hasilnya, satu telur haploid dan tiga badan reduksi disebut terbentuk.

Dinamika kromosom (n) dan DNA (c).

Profase 1:

Leptoten Penampakan untaian tipis kromosom (kromosom berlipat ganda)

Konjugasi Kromosom Zigoten

Kromosom terkonjugasi pachytene terlihat

Diploten Awal dari tolakan homolog - sosok yang mirip dengan bahasa Yunani terlihat. X

Metafase 1: Penghancuran membran inti. Kromosom berbaris di pelat metafase.

Anafase 1: Kromosom homolog, terdiri dari 2 kromatid, menyimpang ke kutub yang berbeda.

Telofase 1 mungkin tidak ada atau nukleus mungkin pulih

Profase 2, Metafase 2: menurut tipe mitosis.

Anafase 2: Pemisahan kromatid dari kromosom yang diduplikasi.

Telofase 2: 4 inti haploid.

Skema: 2n2c – 2n4c – 1n2c – 1n1c.

Skema pelanggaran ketidaksesuaian

kromosom dan pembentukan kariotipe patologis.

Kariotipe manusia normal adalah 46.XX (perempuan) dan 46.XY (laki-laki). Gangguan pada kariotipe normal pada manusia terjadi pada tahap awal perkembangan organisme: jika gangguan tersebut terjadi selama gametogenesis, di mana sel germinal induknya diproduksi, maka kariotipe zigot yang terbentuk selama fusinya juga terganggu. Dengan pembelahan lebih lanjut dari zigot tersebut, semua sel embrio dan organisme yang berkembang darinya memiliki kariotipe abnormal yang sama.

Biasanya, kelainan kariotipe pada manusia disertai dengan beberapa kelainan perkembangan; sebagian besar kelainan ini tidak sesuai dengan kehidupan dan menyebabkan aborsi spontan pada tahap awal kehamilan.

Gangguan kariotipe juga dapat terjadi pada tahap awal fragmentasi zigot; organisme yang berkembang dari zigot tersebut mengandung beberapa garis sel (klon sel) dengan kariotipe berbeda; banyaknya kariotipe seluruh organisme atau organ individualnya disebut mosaikisme (chimerisme ).

Penyakit yang disebabkan oleh pelanggaran jumlah autosom - sindrom Down, sindrom Patau, sindrom Edwards.

Penyakit yang berhubungan dengan pelanggaran jumlah kromosom seks - sindrom Shereshevsky-Turner, polisomi pada kromosom X, polisomi pada kromosom Y, sindrom Klinefelter.

Penyakit akibat poliploidi menyebabkan kematian bahkan sebelum lahir.

Gangguan struktur kromosom:

Translokasi adalah pertukaran penataan ulang antara kromosom non-homolog.

Penghapusan adalah hilangnya sebagian kromosom. Misalnya, sindrom cry-the-cat dikaitkan dengan penghapusan lengan pendek kromosom 5. Tandanya adalah tangisan anak-anak yang tidak biasa, mengingatkan pada mengeong atau tangisan kucing. Hal ini disebabkan patologi laring atau pita suara. Yang paling khas, selain “tangisan kucing”, adalah keterbelakangan mental dan fisik, mikrosefali (kepala kecil yang tidak normal).

Inversi adalah rotasi bagian kromosom sebesar 180 derajat.

Duplikasi adalah penggandaan bagian kromosom.

Isochromosomy - kromosom dengan materi genetik berulang di kedua lengan.

Munculnya kromosom cincin adalah hubungan antara dua penghapusan terminal di kedua lengan kromosom.

Meiosis adalah pembelahan yang menghasilkan sel kelamin (pada tumbuhan, spora). Signifikansi biologis meiosis:

rekombinasi(pencampuran informasi keturunan)
pengurangan(pengurangan jumlah kromosom sebanyak 2 kali).

Perbedaan meiosis dan mitosis berdasarkan hasilnya

Tes dan tugas

Semua istilah di bawah ini digunakan untuk menggambarkan meiosis. Identifikasi dua istilah yang “keluar” dari daftar umum dan tuliskan dalam nomor yang menunjukkannya.
1) bivalen
2) pembagian reduksi
3) kloning
4) pemupukan
5) menyeberang

Menjawab

1. Menetapkan korespondensi antara cara pembelahan sel dan ciri-cirinya: 1) mitosis, 2) meiosis. Tuliskan angka 1 dan 2 dengan urutan yang benar.
A) pembagian reduksi
B) memastikan pertumbuhan, regenerasi
B) sel anak identik dengan induknya
D) empat sel haploid terbentuk
D) meningkatkan keragaman genetik
E) pembagian tidak langsung

Menjawab

2. Menetapkan korespondensi antara proses yang terjadi selama pembelahan sel dan cara pembelahan: 1) mitosis, 2) meiosis. Tuliskan angka 1 dan 2 dengan urutan yang benar.
A) menjamin pertumbuhan dan perkembangan tubuh
B) sebagai hasil pembelahan, sel somatik terbentuk
C) menjaga keteguhan jumlah kromosom dalam sel individu dari spesies yang sama selama reproduksi seksual
D) mendasari variabilitas kombinatif
D) merupakan dasar perkembangbiakan vegetatif
E) bivalen terbentuk selama fisi

Menjawab

3. Menetapkan kesesuaian antara ciri-ciri proses dan cara pembelahan sel: 1) mitosis, 2) meiosis. Tuliskan angka 1 dan 2 dengan urutan yang benar.
A) pembentukan sel germinal pada mamalia
B) pertumbuhan tubuh
B) pembelahan zigot
D) konjugasi dan pindah silang
D) mengurangi jumlah kromosom hingga setengahnya

Menjawab

4. Menetapkan korespondensi antara proses dan cara pembelahan sel: 1) mitosis, 2) meiosis. Tuliskan angka 1 dan 2 dengan urutan yang benar.
A) terjadi pembelahan sel somatik
B) set kromosom dibelah dua
C) kombinasi gen baru terbentuk
D) terjadi konjugasi dan pindah silang
D) bivalen terletak di sepanjang ekuator sel

Menjawab

5. Membangun korespondensi antara proses dan cara pembelahan: 1) meiosis, 2) mitosis. Tuliskan angka 1 dan 2 dengan urutan yang benar.
A) bivalen terbentuk
B) terjadi pembentukan sel diploid
B) jumlah kromosom berubah
D) terjadi pindah silang
D) kandungan materi genetik tidak berubah
E) terdapat divergensi kromosom bikromatid terhadap kutub sel

Menjawab

6. Fitur kecocokan pembelahan sel dan jenisnya : 1) Mitosis, 2) Meiosis. Tuliskan angka 1 dan 2 dengan urutan yang benar.
A) terjadi dalam dua tahap
B) setelah pembelahan, sel-sel diploid terbentuk
C) sel yang dihasilkan memiliki satu set kromosom dan DNA 2n2c
D) disertai konjugasi kromosom
D) sel yang dihasilkan memiliki satu set kromosom dan DNA nc
E) terjadi pindah silang

Menjawab

7. Menetapkan korespondensi antara jenis pembelahan sel dan signifikansi biologis: 1) mitosis, 2) meiosis. Tuliskan angka 1 dan 2 sesuai urutan hurufnya.
A) stabilitas genetik
B) variabilitas kombinatif
B) regenerasi
D) pertumbuhan tubuh
D) reproduksi aseksual
E) reproduksi seksual

Menjawab

8. Menetapkan kesesuaian antara ciri-ciri proses dan cara pembelahan sel: 1) mitosis, 2) meiosis. Tuliskan angka 1 dan 2 sesuai urutan hurufnya.
1) pasangan kromosom homolog terbentuk
2) kromosom homolog menyimpang ke kutub
3) terjadi konjugasi dan pindah silang
4) terjadi pengurangan jumlah kromosom
5) pada akhir proses, terbentuk dua sel anak
6) identitas informasi herediter sel baru terhadap sel induk tetap terjaga

Menjawab

9. Menetapkan kesesuaian antara ciri-ciri proses dan cara pembelahan sel: 1) mitosis, 2) meiosis. Tuliskan angka 1 dan 2 sesuai urutan hurufnya.
A) sel dengan set kromosom nc terbentuk
B) kromosom bikromatid menyimpang ke kutub
B) terjadi konjugasi dan pindah silang
D) jumlah kromosom tetap tidak berubah
D) pada akhir proses, terbentuk empat sel anak
E) pengurangan jumlah kromosom

Menjawab

10. Menetapkan kesesuaian antara ciri-ciri dan cara pembelahan sel: 1) mitosis, 2) meiosis. Tuliskan angka 1 dan 2 sesuai urutan hurufnya.
A) pengurangan jumlah kromosom dalam sel
B) pembentukan sel yang identik dengan ibu
B) pembentukan sel somatik
D) pembentukan gamet pada hewan
D) memastikan pertumbuhan organisme
E) pembentukan spora pada tumbuhan

Menjawab

MENGUMPULKAN 11:
A) mempertahankan kariotipe sel aslinya

Pilih salah satu yang paling cocok untuk Anda pilihan yang benar. Selama meiosis, kromosom bikromatid berpindah ke kutub sel
1) pembelahan anafase I
2) pembelahan anafase II
3) profase divisi I
4) profase divisi II

Menjawab

Pilih salah satu, opsi yang paling benar. Pembelahan meiosis pertama berbeda dengan pembelahan meiosis kedua
1) divergensi kromatid anak ke dalam sel yang dihasilkan
2) divergensi kromosom homolog dan pembentukan dua sel haploid
3) pembelahan menjadi dua bagian penyempitan utama kromosom
4) pembentukan dua sel diploid

Menjawab

Semua ciri berikut, kecuali dua, dapat digunakan untuk mengkarakterisasi proses dan signifikansi biologis meiosis. Identifikasi dua karakteristik yang “keluar” dari daftar umum dan tuliskan angka-angka yang menunjukkannya.
1) pembentukan sel dengan jumlah kromosom dua kali lipat
2) pembentukan sel haploid
3) pembentukan bivalen
4) munculnya kombinasi gen baru
5) munculnya lebih banyak sel somatik

Menjawab

Perhatikan gambar pembelahan sel dan tentukan (A) jenisnya, (B) jumlah kromosom dalam sel yang ditunjukkan di sebelah kiri, dan (C) sel spesifik apa yang terbentuk pada hewan sebagai hasil pembelahan tersebut. Untuk setiap huruf, pilih istilah yang sesuai dari daftar yang tersedia.
1) mitosis
2) transkripsi
3) diploid
4) meiosis
5) langsung
6) haploid
7) gamet
8) somatik

Menjawab

Pilih tiga opsi. Tanda-tanda apa yang menjadi ciri meiosis?
1) adanya dua divisi yang mengikuti satu demi satu
2) pembentukan dua sel dengan informasi keturunan yang sama
3) divergensi kromosom homolog menjadi sel yang berbeda
4) pembentukan sel anak diploid
5) tidak adanya interfase sebelum pembelahan pertama
6) konjugasi dan pindah silang kromosom

Menjawab

1. Tetapkan urutan proses yang terjadi selama meiosis
1) susunan pasangan kromosom homolog pada bidang ekuator
2) konjugasi, persilangan kromosom homolog
3) letak pada bidang ekuator dan divergensi kromosom saudara
4) pembentukan empat inti haploid
5) divergensi kromosom homolog

Menjawab

2. Menetapkan urutan proses pembelahan meiosis pertama. Tuliskan urutan angka yang sesuai.
1) konjugasi kromosom
2) menyeberang
3) susunan pasangan (bivalen) kromosom homolog di ekuator sel
4) divergensi kromosom homolog, terdiri dari dua kromatid, ke kutub sel yang berlawanan
5) spiralisasi kromosom dengan pembentukan bivalen
6) pembentukan inti, pembelahan sitoplasma - pembentukan dua sel anak

Menjawab

3. Menetapkan urutan proses yang terjadi pada meiosis.
1) divergensi kromosom homolog ke kutub sel
2) divergensi kromosom saudara (kromatid) ke kutub sel
3) pertukaran gen antar kromosom homolog
4) pembentukan empat sel dengan satu set kromosom haploid
5) konjugasi kromosom homolog

Menjawab

4. Menetapkan urutan proses meiosis. Tuliskan urutan angka yang sesuai.
1) susunan pasangan kromosom di sepanjang ekuator sel
2) divergensi kromatid saudara ke kutub sel yang berlawanan
3) konjugasi dan pindah silang
4) pembentukan inti dengan sekumpulan kromosom dan DNA nc
5) divergensi kromosom bikromatid ke kutub sel yang berlawanan

Menjawab

5. Menetapkan urutan proses yang terjadi selama pembelahan meiosis sel hewan. Tuliskan urutan angka yang sesuai.
1) pembentukan dua sel dengan satu set kromosom haploid
2) divergensi kromosom homolog
3) konjugasi dengan kemungkinan pindah silang kromosom homolog
4) letak pada bidang ekuator dan divergensi kromosom saudara
5) susunan pasangan kromosom homolog pada bidang ekuator sel
6) pembentukan empat inti haploid

Menjawab

Perhatikan gambar pembelahan sel dan tentukan A) jenis pembelahan, B) himpunan kromosom pada sel asal, C) sel spesifik apa yang terbentuk. Tuliskan tiga angka (jumlah suku dari daftar yang diusulkan) dalam urutan yang benar.
1) mitosis
2) transkripsi
3) diploid
4) meiosis
5) langsung
6) haploid
7) gamet
8) somatik

Menjawab

Pilih salah satu, opsi yang paling benar. Spora pada tanaman berbunga, tidak seperti spora bakteri, terbentuk dalam proses tersebut
1) adaptasi terhadap kehidupan dalam kondisi buruk
2) mitosis sel haploid
3) meiosis sel diploid
4) reproduksi seksual

Menjawab

Pilih salah satu, opsi yang paling benar. Duplikasi DNA dan pembentukan dua kromatid selama meiosis terjadi di
1) profase pembelahan meiosis pertama
2) profase pembelahan meiosis kedua
3) interfase sebelum pembelahan pertama
4) interfase sebelum pembelahan kedua

Menjawab

Perhatikan gambar pembelahan sel dan tentukan (A) fase-fasenya, (B) himpunan kromosom pada sel anak, dan (C) sel spesifik apa yang terbentuk sebagai hasil pembelahan tersebut pada tumbuhan.

2) somatik
3) diploid
4) profase 2, metafase 2, anafase 2, telofase 2
5) profase 1, metafase 1, anafase 1, telofase 1
6) haploid
7) perselisihan
8) pembelahan meiosis pertama

Menjawab

Perhatikan gambar pembelahan sel dan tentukan: A) fase pembelahan apa yang digambarkan, B) himpunan kromosom sel pada setiap fase, C) sel spesifik apa yang terbentuk pada tumbuhan sebagai hasil pembelahan tersebut. Tuliskan tiga angka (jumlah suku dari daftar yang diusulkan) dalam urutan yang benar.
1) profase, metafase, telofase
2) interfase
3) diploid
4) profase 2, metafase 2, anafase 2
5) profase 1, metafase 1, anafase 1
6) haploid
7) perselisihan
8) somatik

Menjawab

Semua karakteristik yang tercantum di bawah, kecuali dua, digunakan untuk mendeskripsikan sel yang ditunjukkan pada gambar. Identifikasi dua karakteristik yang “keluar” dari daftar umum dan tuliskan angka-angka yang menunjukkannya.
1) terdapat kromosom homolog
2) setiap kromosom mengandung satu molekul DNA
3) sel tidak memiliki pusat sel
4) terjadi pembentukan gelendong mitosis
5) pelat metafase telah terbentuk

Menjawab

Semua ciri berikut, kecuali dua, dapat digunakan untuk menggambarkan proses pembelahan meiosis pertama. Identifikasi dua karakteristik yang “keluar” dari daftar umum dan tuliskan angka-angka yang menunjukkannya.
1) pembentukan dua inti haploid
2) divergensi kromosom kromatid tunggal ke kutub sel yang berlawanan
3) pembentukan empat sel dengan satu set nc
4) pertukaran bagian kromosom homolog
5) spiralisasi kromosom

Menjawab

Pilih salah satu, opsi yang paling benar. Pada pembelahan meiosis pertama,
1) sel poliploid
2) sel diploid
3) gamet
4) sel haploid

Menjawab

Pilih salah satu, opsi yang paling benar. Selama reproduksi seksual, keteguhan set kromosom dalam serangkaian generasi spesies dipertahankan
1) rekombinasi gen dalam kromosom
2) pembentukan sel anak yang identik
3) divergensi kromosom saudara
4) penurunan jumlah kromosom pada gamet

Menjawab

Apa perbedaan profase pembelahan meiosis pertama dengan profase mitosis? Sebagai tanggapan, tuliskan nomor dua pilihan yang benar dari lima pilihan yang diajukan.
1) membran inti menghilang
2) terjadi spiralisasi kromosom
3) terjadi konjugasi kromosom
4) kromosom tersusun secara acak
5) terjadi pindah silang

Menjawab

Semua kecuali dua karakteristik yang tercantum di bawah ini digunakan untuk menggambarkan fase meiosis yang ditunjukkan pada gambar. Identifikasi dua karakteristik yang “keluar” dari daftar umum dan tuliskan angka-angka yang menunjukkannya.
1) kromosom bivalen terletak di ekuator sel
2) Kromosom homolog, terdiri dari dua kromatid, menyimpang ke kutub yang berlawanan
3) kromatid anak menyimpang ke kutub sel yang berlawanan
4) terjadi pengurangan jumlah kromosom
5) kromosom diatur dalam sel n2c di setiap kutub sel

Menjawab

Perhatikan gambar dan tentukan (A) jenis pembelahan, (B) fase pembelahan, (C) jumlah materi genetik dalam sel. Untuk setiap sel berhuruf, pilih istilah yang sesuai dari daftar yang tersedia. Tuliskan nomor yang dipilih sesuai urutan hurufnya.
1) anafase II
2) n2c (di setiap kutub sel)
3) metafase
4) meiosis
5) 2n2c
6) mitosis
7) anafase I

Menjawab

Berapa banyak spermatozoa yang terbentuk sebagai hasil spermatogenesis dari satu sel germinal primer diploid? Tuliskan hanya nomor yang sesuai dalam jawaban Anda.

Menjawab

Semua kecuali dua ciri berikut dapat digunakan untuk menggambarkan meiosis. Identifikasi dua karakteristik yang “keluar” dari daftar umum dan tuliskan angka-angka yang menunjukkannya.
1) dua sel diploid terbentuk
2) empat sel haploid terbentuk
3) terjadi satu pembelahan, terdiri dari empat fase
4) terjadi dua pembelahan yang masing-masing terdiri dari empat fase
5) Kromosom homolog yang mengandung dua kromatid menyimpang ke kutub sel

Menjawab

Semua ciri berikut, kecuali dua, dapat digunakan untuk menggambarkan proses yang terjadi pada profase pembelahan meiosis pertama. Identifikasi dua karakteristik yang “keluar” dari daftar umum, dan tuliskan angka-angka yang menunjukkannya dalam jawaban Anda.
1) pembentukan dua inti
2) divergensi kromosom homolog
3) menyatukan kromosom homolog
4) pertukaran bagian kromosom homolog
5) spiralisasi kromosom

Menjawab

Pilih tiga ciri pembelahan sel mitosis.
1) kromosom bikromatid menyimpang ke kutub
2) kromatid saudara bergerak menuju kutub
3) kromosom ganda muncul di sel anak
4) akibatnya terbentuk dua sel diploid
5) prosesnya berlangsung dalam satu divisi
6) sebagai hasilnya, sel-sel haploid terbentuk

Menjawab

Pilih tiga perbedaan antara pembelahan meiosis pertama dan pembelahan meiosis kedua
1) pasangan kromosom homolog terletak di ekuator sel
2) tidak ada telofase
3) terjadi konjugasi dan pindah silang kromosom
4) tidak ada konjugasi dan persilangan kromosom
5) kromatid saudara menyimpang ke kutub sel
6) kromosom homolog menyimpang ke kutub sel

Menjawab

Proses apa yang terjadi pada meiosis?
1) transkripsi
2) pengurangan
3) denaturasi
4) menyeberang
5) konjugasi
6) siaran

Menjawab

Inti biologis meiosis adalah:
1) munculnya urutan nukleotida baru;
2) pembentukan sel dengan jumlah kromosom dua kali lipat;
3) pembentukan sel haploid;
4) rekombinasi bagian kromosom non-homolog;
5) kombinasi gen baru;
6) munculnya lebih banyak sel somatik.

Menjawab

Pilih tiga jawaban yang benar dari enam jawaban dan tuliskan angka-angka yang menunjukkannya. Selama proses meiosis terjadi
1) pembentukan sel germinal
2) pembentukan sel prokariotik
3) mengurangi jumlah kromosom hingga setengahnya
4) pelestarian set kromosom diploid
5) pembentukan dua sel anak
6) perkembangan empat sel haploid

Menjawab

Tetapkan korespondensi antara ciri-ciri dan fase pembelahan sel: 1) metafase mitosis, 2) anafase mitosis, 3) profase I meiosis. Tuliskan angka 1-3 sesuai urutan hurufnya.
A) pertukaran bagian kromosom
B) penyelarasan kromosom di sepanjang ekuator sel
B) pembentukan spindel
D) kumpulan kromosom dan jumlah molekul DNA dalam sel – 4n4c
D) pembelahan sentromer kromosom

Menjawab

Tetapkan korespondensi antara ciri-ciri proses dan fase meiosis yang menjadi cirinya: 1) anafase I, 2) anafase II, 3) telofase II. Tuliskan angka 1-3 sesuai urutan hurufnya.
A) divergensi kromosom saudara ke kutub sel yang berbeda
B) pembentukan empat inti haploid
B) divergensi kromosom bikromatid ke kutub yang berlawanan
D) menggandakan jumlah kromosom dalam sel ketika kromatid saudara menyimpang
D) divergensi independen kromosom dari setiap pasangan homolog

Menjawab

Tetapkan kesesuaian antara ciri-ciri dan tahapan meiosis: 1) profase pembelahan pertama, 2) anafase pembelahan kedua. Tuliskan angka 1 dan 2 sesuai urutan hurufnya.
A) konjugasi kromosom homolog
B) pembentukan bivalen
B) pemisahan kromatid
D) pengurangan mikrotubulus spindel
D) pembubaran karyolemma

Menjawab

1) anafase
2) metafase
3) profase
4) telofase
5) mitosis
6) meiosis I
7) meiosis II

Menjawab

Tentukan fase dan jenis pembagian yang ditunjukkan pada gambar. Tulis dua angka sesuai urutan yang ditentukan dalam tugas, tanpa pemisah (spasi, koma, dll).
1) anafase
2) metafase
3) profase
4) telofase
5) mitosis
6) meiosis I
7) meiosis II

Menjawab

Profase 2 (1n2c). Singkatnya, profase 1, kromatin terkondensasi, tidak ada konjugasi dan pindah silang, terjadi proses normal untuk profase - disintegrasi membran inti menjadi fragmen, divergensi sentriol ke kutub sel yang berbeda, pembentukan filamen gelendong.

Metafase 2 (1n2c). Kromosom bikromatid berbaris di bidang ekuator sel, dan pelat metafase terbentuk.
Prasyarat sedang diciptakan untuk rekombinasi ketiga materi genetik - banyak kromatid berbentuk mosaik dan lokasinya di ekuator menentukan ke kutub mana mereka akan berpindah di masa depan. Filamen gelendong melekat pada sentromer kromatid.

Anafase 2 (2n2с). Terjadi pembelahan kromosom dua kromatid menjadi kromatid dan divergensi kromatid saudara ini ke kutub sel yang berlawanan (dalam hal ini, kromatid menjadi kromosom kromatid tunggal yang independen), terjadi rekombinasi ketiga materi genetik.

Telofase 2 (1n1c di setiap sel). Dekondensasi kromosom, membran inti terbentuk, filamen gelendong hancur, nukleolus muncul, dan sitoplasma membelah (sitotomi) menghasilkan pembentukan empat sel haploid.

5. Perbedaan meiosis I dan meiosis II

1. Pembelahan pertama diawali dengan interfase dengan reduplikasi kromosom, pada pembelahan kedua tidak terjadi replikasi materi genetik, yaitu tidak ada tahap sintetik.

2. Profase pembagian pertama panjang.

3. Pada pembelahan pertama terjadi konjugasi kromosom dan
menyebrang.

4. Pada pembelahan pertama, kromosom homolog (bivalen yang terdiri dari sepasang kromatid) menyimpang ke kutub, dan pada pembelahan kedua, kromatid menyimpang.

Meiosis: 1 - leptoten; 2 - zigoten; 3 - pakiten; 4 - diploten; 5 - diakinesis; 6 - metafase 1; 7 - anafase 1; 8 - telofase 1; 9 - profase 2; 10 - metafase 2; 11 - anafase 2; 12 - telofase 2.

6. Perbedaan meiosis dan mitosis

1. Pada mitosis ada satu pembelahan, dan pada meiosis ada dua (sehingga diperoleh 4 sel).

2. Pada profase pembelahan meiosis pertama, terjadi konjugasi (kedekatan kromosom homolog) dan pindah silang (pertukaran bagian kromosom homolog), hal ini menyebabkan terjadinya rekombinasi (rekombinasi) informasi herediter.

3. Pada anafase pembelahan meiosis pertama, terjadi divergensi independen kromosom homolog (kromosom bikromatid menyimpang ke kutub sel). Hal ini menyebabkan rekombinasi dan reduksi.

4. Pada interfase antara dua pembelahan meiosis, tidak terjadi penggandaan kromosom, karena sudah menjadi ganda.

5. Setelah mitosis diperoleh dua sel, dan setelah meiosis diperoleh empat sel.

6. Setelah mitosis diperoleh sel somatik (sel tubuh), dan setelah meiosis diperoleh sel germinal (gamet - sperma dan sel telur; pada tumbuhan, setelah meiosis diperoleh spora).

7. Setelah mitosis, diperoleh sel-sel yang identik (salinan), dan setelah meiosis, diperoleh sel-sel yang berbeda (terjadi rekombinasi informasi herediter).

8. Setelah mitosis, jumlah kromosom pada sel anak tetap sama seperti pada sel ibu, dan setelah meiosis berkurang 2 kali lipat (jumlah kromosom berkurang; jika tidak ada, maka setelah setiap pembuahan). jumlah kromosom akan berlipat ganda; pergantian pengurangan dan pembuahan memastikan kekonstanan jumlah kromosom).

7. Signifikansi biologis meiosis

Meiosis adalah peristiwa sentral gametogenesis pada hewan dan sporogenesis pada tumbuhan. Dengan bantuannya, keteguhan set kromosom dipertahankan - setelah peleburan gamet, penggandaannya tidak terjadi. Berkat meiosis, sel-sel yang berbeda secara genetik terbentuk, karena Selama proses meiosis, rekombinasi materi genetik terjadi tiga kali: karena pindah silang (profase 1), karena divergensi kromosom homolog yang acak dan independen (anafase 1), dan karena divergensi kromatid acak (anafase 2).

8. Metode reproduksi organisme

9. Perbedaan reproduksi seksual dan aseksual

10. Bentuk utama reproduksi aseksual: pembelahan menjadi dua (mitosis), pembelahan ganda (skizogoni), tunas, fragmentasi, sporulasi, reproduksi vegetatif, poliembrioni).

Reproduksi aseksual adalah proses munculnya individu anak perempuan dari satu atau sekelompok sel somatik tubuh ibu. Metode reproduksi ini lebih kuno. Ini didasarkan pada pembelahan sel mitosis. Pentingnya reproduksi aseksual terletak pada peningkatan pesat dalam jumlah individu yang hampir tidak dapat dibedakan satu sama lain. Membedakan bentuk-bentuk berikut reproduksi aseksual:

1. Pembagian menjadi dua– menyebabkan munculnya dua organisme anak dari satu organisme induk. Ini adalah bentuk pembelahan utama pada prokariota dan protozoa. Hewan bersel tunggal yang berbeda membelah dengan cara yang berbeda. Jadi, flagelata terbagi secara memanjang, dan ciliata terbagi secara melintang. Pembelahan ini juga terjadi pada hewan multiseluler - coelenterata (pembelahan memanjang pada ubur-ubur) dan cacing (pembelahan melintang pada Annelida).

3. pemula– sekelompok sel muncul di tubuh ibu, yang tumbuh dan lambat laun menjadi mirip dengan individu ibu. Kemudian individu anak perempuan itu berpisah dan mulai menjalani kehidupan yang mandiri. Reproduksi seperti ini biasa terjadi pada organisme multiseluler tingkat rendah (spons, coelenterata, bryozoa, beberapa cacing dan tunikata). Terkadang anak perempuan tidak terpisah sepenuhnya dari induknya, sehingga mengarah pada pembentukan koloni.

4.Fragmentasi– tubuh organisme multiseluler terpecah menjadi beberapa bagian, yang kemudian berubah menjadi individu mandiri (cacing pipih, echinodermata).

5. Perselisihan– organisme anak berkembang dari sel spora khusus.

Ada dua bentuk utama reproduksi tanaman aseksual: perbanyakan vegetatif dan sporulasi. Perbanyakan vegetatif tumbuhan uniseluler dilakukan hanya dengan membagi satu sel menjadi dua. Pada jamur, bentuknya lebih beragam - sporulasi (jamur, jamur tutup) dan tunas (ragi). Pada angiospermae, reproduksi vegetatif terjadi karena organ vegetatif (non-seksual) - akar, batang, daun.

Pada beberapa spesies hewan ada poliembrioni- reproduksi aseksual dari embrio yang terbentuk melalui reproduksi seksual. Misalnya, pada armadillo pada tahap blastula, bahan seluler dari satu embrio awalnya dibagi menjadi 4-8 embrio, yang kemudian berkembang menjadi individu dewasa. Akibat poliembrioni, lahirlah kembar identik pada manusia.

11. Bentuk utama reproduksi seksual di organisme bersel tunggal(konjugasi, sanggama) dan pada organisme multiseluler (tanpa pembuahan (partenogenesis) dan dengan pembuahan).

Reproduksi seksual diamati di siklus hidup semua kelompok besar organisme. Prevalensi reproduksi seksual dijelaskan oleh fakta bahwa reproduksi tersebut memberikan keragaman genetik yang signifikan dan, akibatnya, variabilitas fenotipik keturunannya.

Dasar reproduksi seksual adalah proses seksual, yang intinya adalah kombinasi materi keturunan untuk pengembangan informasi genetik keturunan dari dua sumber berbeda - orang tua.

Salah satu bentuk proses seksual adalah konjugasi. Dalam hal ini, hubungan sementara antara dua individu terjadi untuk tujuan pertukaran (rekombinasi) materi keturunan, misalnya pada ciliata. Akibatnya, individu-individu tampak berbeda secara genetik dari organisme induk, yang kemudian melakukan reproduksi aseksual. Jumlah ciliate tidak berubah setelah konjugasi, jadi tidak mungkin berbicara secara harfiah tentang reproduksi dalam kasus ini.

Pada protozoa, proses seksual juga dapat berlangsung dalam bentuk persetubuhan – penggabungan dua individu menjadi satu, asosiasi dan rekombinasi materi keturunan. Individu ini kemudian berkembang biak dengan pembagian.

Untuk berpartisipasi dalam reproduksi seksual, gamet diproduksi di organisme induk - sel yang dikhususkan untuk memastikan fungsi generatif. Penggabungan gamet ibu dan ayah menyebabkan munculnya zigot - sel yang merupakan individu anak perempuan pada bagian pertama, paling banyak. tahap awal perkembangan individu.

Pada beberapa organisme, zigot terbentuk sebagai hasil penyatuan gamet yang strukturnya tidak berbeda - sebuah fenomena isogami. Pada sebagian besar spesies, sel germinal secara struktural dan karakteristik fungsional dibagi menjadi ibu (telur) dan ayah (sperma).

Terkadang perkembangan organisme anak terjadi dari sel telur yang tidak dibuahi. Fenomena ini disebut perkembangan perawan atau partenogenesis. Dalam hal ini, sumber materi keturunan untuk perkembangan keturunan biasanya adalah DNA sel telur - sebuah fenomena ginogenesis. Lebih jarang diamati androgenesis– perkembangan keturunan dari sel dengan sitoplasma oosit dan inti sperma. Dalam kasus androgenesis, inti gamet betina mati.

12. Signifikansi biologis dari reproduksi seksual

Pada tahap evolusi tertentu pada organisme multiseluler, proses seksual sebagai metode pertukaran informasi genetik antar individu dalam suatu spesies dikaitkan dengan reproduksi. Selama reproduksi seksual, individu baru yang dihasilkan biasanya berbeda dari orang tuanya dan satu sama lain dalam kombinasi alel gen. Kombinasi kromosom dan gen baru muncul pada keturunan dengan kombinasi karakteristik baru. Hasilnya adalah beragamnya individu dalam satu spesies. Dengan demikian, signifikansi biologis dari reproduksi seksual tidak hanya terletak pada reproduksi diri, tetapi juga pada penyediaannya perkembangan sejarah spesies, yaitu kehidupan itu sendiri. Hal ini memungkinkan kita untuk menganggap reproduksi seksual secara biologis lebih progresif daripada reproduksi aseksual.

13. Spermatogenesis

Proses pembentukan sel germinal jantan adalah spermatogenesis. Akibatnya, sperma terbentuk.

Ada 4 periode dalam spermatogenesis: reproduksi, pertumbuhan, pematangan (meiosis) dan pembentukan (Gbr. 3).

Selama musim kawin sel germinal asli yang tidak berdiferensiasi spermatogonia , atau gonia membelah dengan mitosis normal. Setelah membuat beberapa divisi seperti itu, mereka masuk selama masa pertumbuhan. Pada tahap ini mereka dipanggil spermatosit orde pertama (atau sitosit orde pertama). Mereka secara intensif mengasimilasi nutrisi, memperbesar, menjalani restrukturisasi fisik dan kimia yang mendalam, sebagai akibatnya mereka bersiap untuk yang ketiga. periode - pematangan, atau meiosis .

Pada meiosis, spermatosit I mengalami dua proses pembelahan sel. Pada pembelahan pertama (reduksi), jumlah kromosom berkurang (reduksi). Akibatnya, dua sel dengan ukuran yang sama muncul dari satu sel I - spermatosit orde kedua, atau sel II. Kemudian tibalah pembagian pendewasaan yang kedua. Ini berlangsung seperti biasa mitosis somatik, tetapi dengan jumlah kromosom haploid. Pembagian seperti itu disebut persamaan (“equatio” - persamaan), karena dua pembagian yang identik terbentuk, yaitu. sel yang benar-benar setara, yang disebut spermatid.

Pada periode keempat - formasi – spermatid bulat berbentuk sel reproduksi pria dewasa: flagel tumbuh, nukleus menjadi lebih padat, dan cangkang terbentuk. Sebagai hasil dari seluruh proses spermatogenesis, dari setiap spermatogonia awal yang tidak berdiferensiasi diperoleh 4 sel germinal matang yang masing-masing mengandung satu set kromosom haploid.

Pada Gambar. Gambar 4 menunjukkan diagram proses spermatogenesis dan spermiogenesis pada manusia. Spermatogenesis terjadi di tubulus seminiferus testis yang berbelit-belit.Perkembangan sperma dimulai pada masa perkembangan prenatal pada masa peletakan jaringan generatif, kemudian dilanjutkan pada masa pubertas dan berlanjut hingga usia tua.

Sel germinal jantan tidak berkembang sendiri-sendiri; mereka tumbuh dalam bentuk klon dan saling berhubungan melalui jembatan sitoplasma. Jembatan sitoplasma ada antara spermatogonia, spermatosit dan spermatid. Pada akhir fase pembentukan, spermatozoa dibebaskan dari jembatan sitoplasma. Pada manusia, produktivitas sperma maksimal harian adalah 108, lama keberadaan sperma di vagina hingga 2,5 jam, dan di leher rahim hingga 48 jam.

14. Oogenesis. Konsep dari siklus menstruasi

Proses perkembangan sel germinal betina disebut ovogenesis (oogenesis).

Ada 3 periode dalam oogenesis: reproduksi, pertumbuhan dan pematangan.

Sel germinal wanita yang tidak berdiferensiasi - Oogonia - berkembang biak dengan cara yang sama seperti spermatogonia, melalui mitosis normal.

Setelah pembagian mereka menjadi oosit orde pertama dan memasuki masa pertumbuhan. Pertumbuhan oosit berlangsung sangat lama – berminggu-minggu, berbulan-bulan bahkan bertahun-tahun.

Kemudian oosit orde pertama memasuki masa pematangan atau meiosis. Di sini juga terjadi reduksi dan pembagian persamaan. Proses pembelahan dalam nukleus berlangsung dengan cara yang sama seperti pada meiosis spermatosit, tetapi nasib sitoplasma sangat berbeda. Selama pembelahan reduksi, satu nukleus membawa serta sebagian besar sitoplasma, dan hanya sebagian kecil saja yang tersisa untuk bagian yang lain. Oleh karena itu, hanya satu sel lengkap yang terbentuk - oosit orde kedua, dan sel kecil kedua - badan terarah, atau reduksi, yang dapat dibagi menjadi dua badan reduksi.

Selama pembelahan persamaan kedua, distribusi sitoplasma yang asimetris diulangi dan satu sel besar lagi terbentuk - ovotida dan badan polar ketiga. Ovotida, dalam hal komposisi dan fungsi nuklirnya, adalah sel germinal yang sepenuhnya matang.

Periode pembentukan, tidak seperti spermatogenesis, tidak ada dalam oogenesis.

Jadi, dalam oogenesis, hanya satu sel telur matang yang muncul dari satu oogonia. Badan kutub masih terbelakang dan segera mati dan difagositosis oleh sel lain. Gamet betina dewasa disebut ovum atau telur, dan gamet yang disimpan di air disebut kaviar.

Perkembangan sel germinal wanita terjadi di ovarium. Masa reproduksi dimulai pada oogonia saat masih dalam embrio dan berhenti pada saat anak perempuan dilahirkan.

Masa pertumbuhan pada oogenesis lebih lama, karena Selain persiapan meiosis, persediaan nutrisi terakumulasi, yang di masa depan akan diperlukan untuk pembelahan pertama zigot. Pada fase pertumbuhan kecil, sejumlah besar jenis yang berbeda RNA.

Selama periode pertumbuhan besar, sel-sel folikel ovarium membentuk beberapa lapisan di sekitar oosit tingkat pertama, yang mendorong transfer nutrisi yang disintesis di tempat lain ke dalam sitoplasma oosit.

Pada manusia, masa pertumbuhan oosit bisa 12-50 tahun. Setelah masa pertumbuhan selesai, oosit orde pertama memasuki masa pematangan.

Hasilnya, selama oogenesis, diperoleh 4 sel, yang mana hanya satu yang nantinya akan menjadi sel telur, dan 3 sisanya (badan kutub) berkurang. Signifikansi biologis dari tahap oogenesis ini adalah untuk melestarikan semua akumulasi zat sitoplasma di sekitar satu inti haploid untuk memastikan nutrisi normal dan perkembangan sel telur yang telah dibuahi.

Selama oogenesis pada wanita, pada tahap metafase kedua, sebuah blok terbentuk, yang dikeluarkan selama pembuahan, dan fase pematangan berakhir hanya setelah sperma menembus sel telur.

Proses oogenesis pada wanita merupakan proses siklus yang berulang kira-kira setiap 28 hari (dimulai dari masa pertumbuhan dan berakhir hanya setelah pembuahan). Siklus ini disebut menstruasi.

Fitur khas spermatogenesis dan oogenesis pada manusia disajikan pada Tabel 3.

Apa yang terjadi pada anafase 1 meiosis. Tahapan meiosis. Metode reproduksi aseksual

Perbedaan meiosis dan mitosis berdasarkan hasilnya

Tes dan tugas

Entri Terbaru