Giảm phân ở động vật

Giảm phân ở động vật

Giảm phân ở động vật

Được sử dụng để sản xuất các giao tử : tinh

trùng và trứng

Giảm phân ở thực vật

Được sử dụng để sản xuất bào tử Bào tử là

sự bắt đầu của thế hệ thể giao tử đó, trong thời gian, sẽ tạo ra giao tử (do nguyên phân bởi vì các tế bào bắt đầu đã được đơn bội)

Giảm phân I

Prophase của giảm phân I ( prophase tôi ) là

một quá trình phức tạp hơn prophase của

nguyên phân (và thường mất nhiều thời gian

hơn)

Dưới đây là tổng quan về quá trình này Một chi tiết xem thêm được cung cấp dưới đây

 Khi các nhiễm sắc thể trở nên hữu hình đầu tiên họ đã tăng gấp đôi, mỗi tương đồng đã được nhân đôi trong giai đoạn S trước

 Kết quả: cặp tương đồng dyads mỗi đôi gồm hai nhiễm sắc chị em được tổ chức với nhau bằng một protein gọi là phức

tạp cohesin

 Kết nối : Mỗi cặp tương đồng dyads align

chiều dọc với nhau

 Kết quả: một tetrad (Những cấu trúc này đôi khi được gọi là bivalents bởi vì ở giai

đoạn này bạn không thể phân biệt được chị

em nhiễm sắc cá nhân dưới kính hiển vi.)

 Hai tương đồng dyads được tổ chức với nhau bằng

o một hoặc nhiều chiasmata (sing =

chiasma) hình thành giữa

hai nonsister nhiễm sắc tại các điểm

mà họ đã vượt qua

o sự phức tạp synaptonemal (SC), một

hội phức tạp của các protein (bao gồm

cả cohesin)

Tại metaphase tôi , vi ống của các sợi trục gắn

vào

 kinetochores của một em gái tương đồng, kéo cả hai nhiễm sắc tử chị em đối với một cực của tế bào;

 chị kinetochores của tương đồng khác kéo các chị em về phía cực đối diện

Kết quả: một tương đồng được kéo lên trên tấm metaphase , người khác dưới đây Các

chiasmata giữ cho đồng đẳng thuộc lẫn nhau,

và cohesin giữ các nhiễm sắc tử chị em với

nhau

Tại anaphase tôi ,

 các cohesin giữa các nhiễm sắc thể cánh tay cho phép phá vỡ

 các chiasmata trượt ngoài

 Kết quả: những tương đồng dyads riêng và

di chuyển về phía hai cực của họ

Giảm phân II

Nhiễm sắc thể hành vi trong giảm phân II là như thế của nguyên phân

 Tại metaphase II, đính kèm một sợi trục

kinetochore của đôi để một cực, khác với các cực ngược lại

 Tại anaphase II, các nhiễm sắc riêng biệt và

di chuyển (mỗi giờ một nhiễm sắc thể độc lập) để cột tương ứng

Liên kết bên ngoài

Giảm phân là một quá trình năng động Liên kết đến hình ảnh động tuyệt vời của Kyrk John của

nó

Xin vui lòng cho tôi biết bằng thư điện tử nếu bạn tìm thấy một liên kết bị hỏng trong các trang

của tôi.)

Tái tổ hợp di truyền

Giảm phân không chỉ bảo toàn kích thước bộ gen của sinh vật nhân chuẩn sinh vật sinh sản

mà còn cung cấp ba cơ chế để đa dạng hóa hệ gen của con người

1 Crossing Over

Chiasmata đại diện các điểm, nơi trước đó (và

vô hình) nhiễm sắc nonsister đã đổi chỗ

phần Quá trình này được gọi là vượt qua Nó là đối ứng, các đoạn trao đổi của mỗi nhiễm sắc nonsister là giống hệt nhau (nhưng có thể mang alen khác nhau)

Mỗi nhiễm sắc chứa một đơn phân tử DNA Vì vậy, các vấn đề vượt qua thực sự là một vấn đề trao đổi các phần của các phân tử DNA lân

cận Nó phải được thực hiện với độ chính xác cao để không tăng nhiễm sắc hoặc mất đi bất

cứ gen Trong thực tế, vượt qua phải đủ chính xác mà không phải là một nucleotide duy nhất bị mất hoặc thêm vào các điểm giao nhau nếu nó xảy ra trong gen Nếu không mộtkhung đọc sẽ cho kết quả và các gen kết quả sẽ tạo ra một sản phẩm bị lỗi hay, nhiều khả năng, không có sản phẩm nào cả

Liên kết với một mô hình của hai phân tử DNA làm thế nào có thể vượt qua

Vượt qua giữa hai phân tử DNA mang alen

khác nhau cho phép thứ tự của các gen được

ánh xạ Thực hiện theo những liên kết này để xem các ví dụ

 Mối liên hệ di truyền và Mối liên hệ bản

đồ (trong ngô)

 Lập bản đồ gen với một ba-điểm

Cross (ngô)

 Di truyền tái tổ hợp trong

bacteriophages (họ không sử dụng phân bào giảm nhiễm)

Trong sơ đồ ở trên,

chỉ có một chiasma

đơn được hiển

thị Tuy nhiên, nhiều chiasmata thường được tìm thấy (ở người trung bình số chiasmata mỗi tetrad là chỉ hơn hai) Trong cách chụp vi ảnh (đúng trách nhiệm của giáo sư Bernard John),

một tetrad của châu chấu Chorthippus

parallelus cho thấy 5 chiasmata

2 ngẫu nhiên Assortment

Trong giảm phân I, sự định hướng của cha và

mẹ đồng đẳng tại các tấm metaphase là ngẫu nhiên Vì vậy, mặc dù mỗi tế bào được sản xuất bởi giảm phân chỉ chứa một trong tương đồng nhau, số lượng các tổ hợp có thể của bà mẹ và

nội đồng đẳng là 2 n , nơi n = số lượng nhiễm

sắc thể đơn bội Trong sơ

đồ này, số lượng đơn bội là

3, và 8 (2 3 ) kết hợp khác nhau được sản xuất

Ngẫu nhiên các loại của đồng đẳng ở người sản xuất 2 23 (8388608) kết hợp khác nhau của nhiễm sắc thể

Hơn nữa, vì vượt qua, không có nhiễm sắc thể này là "tinh khiết" mẹ hoặc cha Sự phân bố và

em gái-tái tổ hợp không tái tổ hợp nhiễm sắc [ Xem] vào trong tế bào con ở anaphase II cũng

là ngẫu nhiên

Vì vậy, tôi nghĩ rằng nó là an toàn để kết luận rằng tất cả các hàng tỷ tinh trùng được sản xuất bởi một người đàn ông trong suốt cuộc đời của ông (và các hàng trăm trứng trưởng thành trong cuộc sống của một người phụ nữ), không có hai

có chính xác nội dung cùng một gen

3 Bón phân

Bằng cách giảm số lượng nhiễm sắc

thể 2n với n , sân khấu được thiết lập cho các

công đoàn của hai bộ gen Nếu cha mẹ khác

nhau về mặt di truyền, kết hợp mới của các gen

có thể xảy ra ở con cái

Lấy ba cơ chế với nhau, tôi nghĩ rằng nó là an toàn để kết luận rằng không có hai con người đã

từng chia sẻ một bộ gen giống hệt nhau , trừ khihọ đã có một giống người anh em, đó là một

anh chị em được sản xuất từ cùng một trứng đã thụ tinh

Các hành vi của các nhiễm sắc thể trong giảm

phân ( 2n → n ) và thụ tinh ( n + n → 2n ) cung

cấp cơ sở của quy tắc cấu trúc của Mendel của thừa kế Liên kết với các cuộc thảo luận của

Mendel monohybrid và dihybrid qua

Prophase tôi - một cái nhìn chi tiết

Những sự kiện kéo dài và phức tạp của

prophase tôi có thể được chia thành 5 giai đoạn

1 Lept

otene

 Tất

cả

các

nhiễm sắc thể ngưng tụ

 Ghép Dyads tương đồng (các cặp nhiễm sắc chị em) tìm thấy nhau và gắn kết bản thân từ đầu đến cuối với sự trợ giúp của

một phần tử trục (có chứa

cohesin) Trong nấm men nảy chồi (và có lẽ

là sinh vật nhân chuẩn khác) quá trình này sau một thời gian dùng thử-lỗi-và Bất cứ hai dyads cặp tại tâm động của họ Nếu họ không homologs, họ riêng biệt và thử lại

 Làm thế nào để nhận được chia sẻ

nonsisters khu vực của họ về DNA tương đồng là không chắc chắn đôi sợi vỡ(DSBs) thường xảy ra trong DNA của các nhiễm sắc, và những có thể cần thiết cho các

homologs để nhận ra nhau

2 Zygotene

 Synapsis Các phức tạp synaptonemal bắt

đầu hình thành

 DNA sợi nhiễm sắc nonsister bắt đầu quá

trình tái tổ hợp Làm thế nào họ có thể làm

như vậy trên synaptonemal phức tạp, đó là hơn 100 nm dày, không được biết

3 Pachytene

 Synapsis đã hoàn thành

 Tái tổ hợp nốt xuất hiện (ít nhất là trong

một số sinh vật, bao gồm cả con

người) Chúng được đặt tên theo ý tưởng

mà họ đại diện các điểm, nơi DNA tái tổ hợp đang xảy ra

o Có phải ít nhất là một cho mỗi hóa trị hai nếu giảm phân là để thành

công Thường có nhiều hơn, mỗi người

có lẽ là đại diện cho các điểm giao nhau một

o Chúng chứa các enzyme được gọi là cần thiết cho DNA tái tổ hợp và sửa chữa [ Link ]

 Các bước trong sự tái tổ hợp DNA tiếp tục đến hết pachytene

Liên kết với một mô hình của hai phân tử DNA làm thế nào có thể tái kết hợp các phân đoạn

4 Diplotene

 DNA tái tổ hợp được hoàn thành

 Các phức tạp synaptonemal bắt đầu phá vỡ

 Các nhiễm sắc bắt đầu tháo tiết lộ

 chiasmata Lúc đầu chiasmata được đặt tại

địa điểm của các nốt tái tổ hợp, nhưng sau

đó họ di chuyển về phía đầu của nhiễm sắc

5 Diakinesis

Trong một số sinh vật, các nhiễm sắc thể

decondense và bắt đầu được phiên mã trong một thời gian Tiếp theo là các nhiễm sắc thể recondensing để chuẩn bị cho metaphase I

Trong sinh vật, nơi này không xảy ra, các nhiễm sắc thể bị ngưng tụ để chuẩn bị cho metaphase

I

Các điểm kiểm tra: Kiểm soát chất lượng của giảm phân

Nó không nên ngạc nhiên khi những thứ có thể

đi sai trong một quá trình phức tạp như vậy Tuy nhiên, các tế bào trải qua giảm phân có các

điểm kiểm tra để kiểm tra mỗi cặp đồng đẳng cho

 thích hợp tái tổ hợp ADN của chúng

 chính xác hình thành phức hợp

synaptonemal

Bất cứ thất bại đó là phát hiện điểm dừng quá trình và thường gây ra các tế bào tự hủy

bởi apoptosis

Tuy nhiên, mặc dù những điểm kiểm tra, lỗi

thỉnh thoảng làm đi uncorrected

Sai sót trong giảm phân

Người ta ước tính rằng từ 10-25% của tất cả

trứng thụ tinh bất thường nhiễm sắc thể của con người chứa, và đây là những nguyên nhân phổ biến nhất của thất bại mang thai (35% trường hợp)

Những bất thường nhiễm sắc thể

 phát sinh từ sai sót trong giảm phân, thường

là giảm phân I;

 xảy ra thường xuyên hơn (90%) trong

khi hình thành trứng hơn trong quá trình

hình thành tinh trùng;

 trở nên thường xuyên như là một người phụ

nữ lứa tuổi

 Aneuploidy - việc đạt được hay mất toàn

bộ nhiễm sắc thể - là các bất thường nhiễm sắc thể thường gặp nhất Nó được gây ra

bởi nondisjunction , sự thất bại của nhiễm

sắc thể để xác riêng biệt:

o đồng đẳng trong giảm phân I hoặc

o em gái nhiễm sắc trong quá trình giảm phân II

 Hợp tử thiếu một nhiễm sắc thể ("đơn

nhiễm") không thể phát triển để khai sinh (ngoại trừ cho con cái với một nhiễm sắc thể

X duy nhất )

 Ba trong cùng một nhiễm sắc thể ("tam

nhiễm") cũng gây chết ngoại trừ các nhiễm sắc thể 13, 18, và 21 (trisomy 21 là nguyên nhân của hội chứng Down )

 Ba hoặc nhiều hơn nhiễm sắc thể X là khả thi bởi vì tất cả, nhưng một trong số họ bị bất hoạt [ Liên kết để thảo luận ]