Подробное решение параграф § 37 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Пасечник В.В., Каменский А.А., Рубцов А.М. Углубленный уровень 2019
Вопрос 1. В каких случаях происходит мейоз?
Половые клетки животных формируются в результате особого типа деления, при котором число хромосом во вновь образующихся клетках в два раза меньше, чем в исходной материнской клетке. Таким образом, из диплоидной клетки образуются гаплоидные клетки. Это необходимо для того, чтобы сохранить постоянный набор хромосом организмов при половом размножении. Данный тип деления клетки получил название — мейоз. Мейоз (от греч. meiosis — уменьшение) — редукционное деление, при котором хромосомный набор клетки уменьшается вдвое. Для мейоза характерны те же стадии, что и для митоза, но процесс состоит из двух последовательных делений — I деление и II деление мейоза. В результате образуются не две, а четыре клетки с гаплоидным набором хромосом.
Вопрос 2. Какой набор хромосом называется диплоидным?
Диплоидный набор хромосом — (другие названия — двойной набор хромосом, зиготический набор хромосом, полный набор хромосом, соматический набор хромосом) совокупность хромосом, присущая соматическим клеткам, в которой все характерные для данного биологического вида хромосомы представлены попарно; у человека диплоидный набор хромосом содержит 44 аутосомы и 2 половые хромосомы.
Вопрос 3. В какую фазу мейоза происходит кроссинговер?
Профаза I мейоза наиболее продолжительна. В этой фазе помимо типичных для профазы митоза процессом спирализации ДНК и образования веретена деления происходят два очень важных в биологическом отношении процесса: конъюгация (спаривание) и кроссинговер (перекрест) гомологичных хромосом.
Вопрос 4. В чём отличие мейоза от митоза?
Основные отличия:
1. Мейоз уменьшает вдвое число хромосом в дочерних клетках, митоз поддерживает число хромосом на стабильном уровне, как и в материнской клетке
2. В мейозе следуют 2 подряд деления, причем перед вторым — нет интерфазы.
3. В профазе I мейоза есть конъюгация и возможен кроссинговер
4. В анафазе I мейоза к полюсам расходятся целые хромосомы. При митозе — хроматиды.
5. В метафазе I мейоза вдоль экватора клетки выстраиваются биваленты хромосом, в митозе все хромосомы выстраиваются в одну линию
6. В результате мейоза образуется 4 дочерних клетки, в митозе — 2 клетки.
Вопрос 5. Каково биологическое значение мейоза?
У животных и человека мейоз приводит к образованию гаплоидных половых клеток — гамет. В ходе последующего процесса оплодотворения (слияния гамет) организм нового поколения получает диплоидный набор хромосом, а значит, сохраняет присущий данному виду организмов кариотип. Следовательно, мейоз препятствует увеличению числа хромосом при половом размножении. Без такого механизма деления хромосомные наборы удваивались бы с каждым следующим поколением.
У растений, грибов и некоторых протистов путем мейоза образуются споры. Процессы, протекающие в ходе мейоза, служат основой комбинативной изменчивости организмов. Таким образом, мейоз:
1) является основным этапом гаметогенеза;
2) обеспечивает передачу генетической информации от организма к организму при половом размножении;
3) дочерние клетки генетически не идентичны материнской и между собой.
Вопрос 6. Соматические клетки человека содержат 46 хромосом. Как изменится число хромосом и молекул ДНК в ядре при гаметогенезе перед началом деления и в конце телофазы мейоза I?
Перед началом деления число молекул ДНК — 92, так как происходит репликация и число ДНК удваивается, число хромосом не изменяется — 46, но каждая хромосома состоит из двух хроматид.
В конце телофазы мейоза I число хромосом — 23,а молекул ДНК — 46.
Вопрос 7. При кроссинговере происходит обмен идентичными участками гомологичных хромосом. Какое значение может иметь это явление?
Биологическое значение кроссинговера чрезвычайно велико, поскольку генетическая рекомбинация позволяет создавать новые, ранее не существовавшие комбинации генов и тем самым повышать наследственную изменчивость, которая дает широкие возможности адаптации организма в различных условиях среды. Значение кроссинговера:
1. приводит к увеличению комбинативной изменчивости,
2. приводит к увеличению мутаций.
Человек специально проводит гибридизацию с целью получения необходимых вариантов комбинаций для использования в селекционной работе.