Мейоз. Оплодотворение. Партеногенез. Кроссинговер и его значение для доказательства линейного расположения генов в хромосомах. Половой диморфизм человека. Генетические и другие аспекты.

Мейоз - особый вид деления клетки, при котором число хромосом при половом размножении.

В результате первого деления мейоза образуется две гаплоидные клетки, каждая из которых продолжает деление. Фазы первого деления мейоза:

1)Интерфаза 1. Редупликация ДНК.

2)Профаза 1. В ней различают 5 стадий.

- Лептонема. Стадия длинных, тонких, слабоспирализованных хромосом, на которых видны хромомеры.

- Зигонема. Стадия попарного соединения гомологичных хромосом, происходит конъюгация.

- Пахинема. Стадия толстых нитей. Гомологичные хромосомы образуют биваленты. Происходит кроссинговер.

- Диплонема. Стадия, когда гомологичные хромосомы начинают отталкиваться друг от друга.

- Диакинез. Стадия максимально спирализованных, укороченных и утолщенных хромосом.

3)Метафаза 1 – анафаза 1. Попарное размещение и последующее разделение гомологичных хромосом, расхождение их к полюсам.

4)Телофаза 1. Образование клеток, имеющих гаплоидный набор хромосом.

Второе деление мейоза представляет собой обычный митоз и включает в себя стадии:

1)Профаза 2 – метафаза 2. Расположение хромосом в экваториальных плоскостях.

2)Анафаза 2. Разделение хроматид, их перемещение к полюсам.

3)Телофаза 2. Образование новых ядерных мембран и ядер. Разделение цитоплазмы.

Г)Биологическое значение мейоза:

1) Этот механизм обеспечивает поддержание постоянства числа хромосом.

2) При мейозе образуется большое количество различных новых комбинаций негомологичных хромосом.

3) В процессе кроссинговера происходит рекомбинация генетического материала.

4) Мейоз лежит в основе комбинативной изменчивости.

Оплодотворение – соединение двух гамет, в результате чего образуется оплодотворенное яйцо, или зигота – начальная стадия развития нового организма.

Партеногенез – развитие организма из неоплодотворенных яйцевых клеток. Естественный партеногенез существует у ряда растений, червей, насекомых, ракообразных.

Партеногенез - одна из форм полового размножения организмов, при которой женские половые клетки (яйцеклетки) развиваются во взрослый организм без оплодотворения. Хотя партеногенетическое размножение не предусматривает слияния мужских и женских гамет, партеногенез все равно считается половым размножением, так как организм развивается из половой клетки. Считается, что партеногенез возник в процессе эволюции у раздельнополых форм.

Кроссинговер – рекомбинация гомологичных хромосом. Является основным источником генетической изменчивости популяции.

Кроссинговер позволил создать принцип построения генетических карт. В основу этого принципа положено представление о линейном расположении генов по длине хромосомы. За единицу расстояния между двумя генами приняли 1%(вероятность кроссинговера) и назвали морганидой.

Половой диморфизм человека: генетические, морфологические и Физиологические аспекты

Под половым диморфизмом понимают подразделение людей на лиц женского и мужского пола (мужчин и женщин). Наличие в природе полового диморфизма вообще отражает различия в задачах, решаемых в процессе полового размножения мужской и женской особью. У человека с появлением культуры половой диморфизм стал проявляться и в разделении труда, или вернее экологических функций в популяции (добывание пищи, рождение и воспитание потомства, приготовление пищи, постройка жилья и так далее). В силу биологических особенностей мужчина был более приобщен к поддержанию эколого-экономического благополучия семьи и общины. Женщине достался примат воспроизводства популяции, отсюда её ведущая роль в биологическом существовании человека. Лишь в последнее время возникли тенденции стирания социальных (но не биологических) различий между мужчиной и женщиной.

На организменном уровне половой диморфизм проявляется в половых признаках. Выделяют первичные половые признаки и вторичные. К первичным половым признакам относят внутренние половые органы (половые железы (семенники и яичники) вместе с проводящими путями (семяпроводы и яйцепроводы), маткой) и внешние половые органы. Формирование половых морфологических и функциональных половых признаков определяется наличием в кариотипе данной особи в 23 паре хромосом X - или У-хромосомы. Особи, имеющие кариотип ХУ, развиваются по мужскому типу и у них формируются мужские половые признаки. Особи, имеющие кариотип XX, развиваются по женскому типу.

Считается, что половые признаки начинают формироваться на 7 неделе с момента оплодотворения, когда под воздействием генов У-хромосомы ранее не дифференцированная гонада начинает превращаться в яичко. Роль гормонов в этом процессе пока не известна. На 9 неделе в яичке появляются клетки Лейдига, которые с 10 недели начинают продуцировать мужской половой гормон тестостерон. Под действием этого гормона ранее недифференцированные наружные половые органы превращаются в пенис и мошонку.

У женщин дифференцировка яичника и наружных половых органов происходит, по-видимому, не столь бурно. В отсутствие У-хромосомы на 7 неделе ничего не происходит, а на 8 неделе гонада превращается в яичник. Формирование наружных половых органов по женскому типу происходит примерно на 12 неделе, очевидно, без участия гормонов.