Similar presentations:
Мейоз. Гаметогенез
1.
Мейоз. Гаметогенез.Выполнил: Шульгин Е.И.
2.
мейоз3.
Мейоз-Типичный мейоз
включает в себя
два деления:
• тип деления эукориотной
клетки, при котором дочерняя
клетка получает в два раза
меньше генетической
информации, чем в
материнской клетке.
• первое редукционное деление, в ходе него
происходит уменьшение генетической
информации,
• второе деление эквационное или
уравнительное. По механизму эквационное
деление является митозом.
• одна диплоидная клетка (содержащая два
набора хромосом) после двух быстро
следующих друг за другом делений даёт
начало 4!! гаплоидным (содержащим по
одному набору хромосом).
4.
Перед мейозомпроисходит удвоение
количества ДНК в клетке
(интерфаза). В ходе двух
делений мейоза ДНК
делится поровну между 4
клетками.
В результате первого
(редукционного) деления
мейоза пары гомологичных
хромосом разъединяются и
расходятся в 2 клетки (редукция
числа хромосом). Каждая
хромосома сохраняет две
продольные половины —
хроматиды.
В результате второго
(эквационного) деления
хроматиды расходятся в
разные клетки и каждая
из 4 сестринских клеток
получает по одной
хроматиде..
5.
Первое деление мейоза принципиально отличается от митоза:• Во время мейоза, перед редукцией числа хромосом, происходит обмен
участками гомологичных хромосом — кроссинговер.
• Происходит редукционное деление
• А второе — это митоз в клетках с гаплоидным числом хромосом.
• Биологическое значение мейоза заключается:
• в поддержании постоянства кариотипа в ряду поколений организмов данного
вида
• обеспечении возможности рекомбинации хромосом и генов при половом
процессе
Мейоз
• условие формирования половых клеток (гамет).
• Мейоз длится много дольше митоза. У человека во время овогенеза мейоз (
стадия диктиотены) останавливается на срок до нескольких лет.
6.
Интерфаза• Перед редукционным делением проходит
нормальная интерфаза.
• Между редукционным и эквационным делением
интерфаза сильно сокращенна или совсем
отсутствует.
• Если интерфаза есть, то не происходит удвоения
генетического материала, т.е. отсутствует процесс
репликации.
7.
Профаза8.
Профаза I мейозаЛептотена- фаза тонких нитей.
•Формула 2n 4c
Профаза I начинается со стадии
лептотены:
•конденсация хромосом,
•сестринские хроматиды тесно
сближены и каждая хромосома
кажется одиночной (отдельные
хроматиды не различимы вплоть до
поздней профазы.
9.
Зиготена• Стадия спаривания хромосом.
Коньюгация гомологичных
хромосом.
• Каждую пару хромосом,
образовавшуюся в I профазе мейоза
, называют бивалентом, каждая
гомологичная хромосома бивалента
состоит из двух хроматид (тетрада).
10.
Пахитена• обмениваются участками
хроматиды из двух спаренных
хромосом (кроссинговер).
• В пахитене перекресты еще не
видны, но позднее все они
проявляются в виде хиазм . Xи Y- хромосомы конъюгируют
не полностью.
11.
Диплотена• гомологичные хромосомы начинают
отталкиваться и остаются связанными только
в местах хиазм
Диакинез
• заканчивается спирализация хромосом,
видно, что каждый бивалент содержит
четыре отдельные хроматиды , причем
каждая пара сестринских хроматид
соединена центромерой, тогда как
несестринские хроматиды, претерпевшие
кроссинговер , связаны хиазмами .
12.
МетафазаI-го деления мейоза
• Формула 2n 4c
• хиазмы ещё сохраняются;
• биваленты выстраиваются в
средней части веретена
деления клетки
• ориентируясь центромерами
гомологичных хромосом к
противоположным полюсам
веретена.
13.
АнафазаI-го деления мейоза
• Формула 2n 4c
• Гомологичные хромосомы расходятся к
полюсам,
• каждая хромосома пары может отойти
к любому из двух полюсов, независимо
от расхождения хромосом др. пар.
Число возможных сочетаний при
расхождении хромосом равно 2n, где n
— число пар хромосом. 223 = 8 млн.
комбинаций
• В отличие от анафазы митоза,
центромеры хромосом не
расщепляются и продолжают
соединять 2 хроматиды в хромосоме,
отходящей к полюсу
14.
ТелофазаI-го деления мейоза
• Формула - n 2c
• у каждого полюса
начинается
деспирализация
хромосом и
формирование
дочерних ядер и клеток.
15.
Интерфаза (Интеркинез)между I-м и II-м делениями
мейоза (может и не быть)
• не происходит репликация ДНК!!!!
• n2c
16.
Эквационное деление Мейоза 2• Профаза II (n 2c),
• метафаза II (n 2c),
• анафаза II (2n 2c)
• телофаза II (n c)
• проходят быстро; при этом в конце
метафазы II расщепляются
центромеры, и в анафазе II
расходятся к полюсам хроматиды
17.
Профаза 2 (1n 2c) — демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсамклетки, формирование нитей веретена деления.
Метафаза 2 (1n 2c) — выстраивание двухроматидных хромосом в экваториальной плоскости
клетки (метафазная пластинка), прикрепление нитей веретена деления одним концом к
центриолям, другим — к центромерам хромосом; 2 блок овогенеза у человека.
Анафаза 2 (2n 2с) — деление двухроматидных хромосом на хроматиды и расхождение этих
сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки (при этом хроматиды становятся
самостоятельными однохроматидными хромосомами), перекомбинация хромосом.
Телофаза 2 (1n 1c в каждой клетке) — деконденсация хромосом, образование вокруг каждой
группы хромосом ядерных мембран, распад нитей веретена деления, появление ядрышка,
деление цитоплазмы (цитотомия) с образованием в итоге четырех гаплоидных клеток.
18.
Анафаза II-го деления мейозаТелофаза II-го деления мейоза
19.
Цитокинез II-го деления мейоза20.
Биологическое значение мейозаМейоз является
центральным
событием
гаметогенеза у
животных и
спорогенеза у
растений.
Являясь основой
комбинативной
изменчивости,
мейоз
обеспечивает
генетическое
разнообразие
гамет.
21.
22.
Нарушения мейоза• Образование гамет с набором
хромосом, нехарактерным для данного
вида ( в результате нерасхождения
хромосом, из таких гамет формируются
неполноценные эмбрионы, большая
часть погибает)
• Образование гамет с хромосомами
измененной структуры
23.
Факторы роста (ФР)10-10 моль/л
• ФР – регуляторные пептиды (тканевые гормоны)
стимулируют или ингибируют деление и
дифференцировку различных клеток и являются
основными переносчиками митогенного сигнала
клетки.
• В отличие от гормонов продуцируются
неспецифическими клетками.
• Важны для процессов развития эмбриона и
поддержания клеточного баланса взрослого
организма (обновление клеток кожи, кишечника,
кроветворной системы).
24.
Наиболее изучены:• Фактор роста тромбоцитов (ФРТ) – стимулирует переход неделящихся клеток
из Go в G1.
• Инсулиноподобный фактор роста I (ИФР I) – фактор прогрессии, необходим
для вступления в S – фазу.
• Эпидермальный фактор роста (ЭФР) необходим в интервале между 2 и 6
часами.
• Фактор роста тромбоцитов (ФРТ) активен при выходе клетки из фазы G0.
• Трансформирующий фактор (ТРФ) является ингибитором перехода из фазы G0
в фазу G1.
• Колониестимулирующий фактор роста
• Фактор роста фибробластов (ФРФ)
• Фактор некроза опухолей (ФНО)
• Интерлейкин - 1
• Интерлейкин -2
• Эндотелин -1.
25.
«Гаметогенез,оплодотворение»
26.
Гаметогенез — это процесс развитияполовых клеток — гамет.
Процесс образования сперматозоидов
называется сперматогенезом, а
образование яйцеклеток —
оогенезом.
Этапы гаметогенеза
В образовании гамет различают три
фазы: фазу размножения, фазу роста,
фазу созревания.
В сперматогенезе имеется еще одна
фаза — фаза формирования.
27.
Фаза размножения:Диплоидные клетки многократно делятся
митозом. Их называют оогонии и
сперматогонии. Набор хромосом 2n4c.
Фаза роста:
Сущность этой фазы — рост сперматогоний и
оогоний, кроме того, в эту фазу происходит
репликация ДНК, каждая хромосома становится
двухроматидной (2n 4с). Образовавшиеся
клетки называются ооциты 1-го порядка и
сперматоциты 1-го порядка.
Фаза созревания:
Сущность фазы — мейоз. В первое мейотическое деление
вступают гаметоциты 1-го порядка. В результате первого
мейотического деления образуются гаметоциты 2-го
порядка (набор хромосом n2с), которые вступают во второе
мейотическое деление, и образуются клетки с гаплоидным
набором хромосом (nc).
Овогенез на этом этапе практически заканчивается, а
сперматогенез включает еще одну фазу, во время которой
сперматозоиды приобретают свою специфическую
структуру.
28.
СперматогенезВо время периода полового созревания
диплоидные клетки в семенных канальцах
семенников делятся митотически, в
результате чего образуется множество более
мелких клеток, называемых
сперматогониями. (период размножения)
Клетки Сертоли обеспечивают
механическую защиту, опору и питание
развивающихся гамет.
Лейдиговы клетки образуют мужские
половые гормоны
Затем сперматогонии вступают в фазу роста
и увеличивается в размерах. Увеличившиеся
в размерах сперматогонии называются
сперматоцитами 1-го порядка.
29.
• Период созревания начинается тогда, когдасперматоцит 1-го порядка подвергается первому
мейотическому делению, в результате чего
образуются два сперматоцита 2-го порядка.
• Затем эти вновь образовавшиеся клетки делятся
(второе мейотическое деление), и в результате
образуются гаплоидные сперматиды. Таким
образом, из одного сперматоцита 1-го порядка
возникают четыре гаплоидных сперматиды.
• Период формирования сперматозоидов
характеризуется тем, что первично шаровидные
сперматиды превращаются в сперматозоиды.
• половая клетка приобретает особенности
строения, свойственные зрелым сперматозоидам
(головка, шейка, хвостик).
30.
СперматогенезПроцесс превращения сперматид в сперматозоиды называется спермиогенезом.
В нем участвуют все элементы ядра и цитоплазмы. Ядро сперматид уплотняется вследствие
гиперспирализации хромосом.
Аппарат Гольджи перемещается к одному из полюсов ядра и образует акросому. Центриоли
занимают место у противоположного полюса ядра.
У основания жгутика в виде спирального чехла концентрируются митохондрии. Почти вся
цитоплазма сперматиды отторгается.
31.
ОвогенезВсе периоды развития яйцеклеток
осуществляются у животных в яичниках. В
отличие от образования сперматозоидов,
которое происходит только после достижения
половой зрелости (в частности, у позвоночных
животных), процесс образования яйцеклеток
начинается еще у зародыша.
Период размножения полностью
осуществляется на зародышевой стадии
развития и заканчивается к моменту
рождения (у млекопитающих и человека).
32.
1. Зона размножения. Овогонии подвергаютсямитотическому делению. Дочерние клетки,
возникшие в результате деления овогоний,
называются овоцитами 1-го порядка.
2. Зона роста. Овоциты увеличиваются в
размерах, накапливая питательные вещества,
становятся овоцитами 1-го порядка.
3. Зона созревания. Овоциты 1-го порядка
вступают в профазу I, которая останавливается
на стадии диплотены. Происходит выпетливание
«генов домашнего хозяйства, хромосомы имеют
вид «ламповых щеток».
4. После менархе ежемесячно один из овоцитов 1го порядка вступает в период созревания. В
результате первого мейотического деления
возникают две дочерние клетки. Одна из них,
относительно мелкая, называется первым
полярным тельцем, а другая, более крупная –
овоцит 2-го порядка.
33.
ОвогенезВторое деление мейоза осуществляется до
стадии метафазы II и продолжится только после
того, как ооцит 2-го порядка вступит во
взаимодействие со сперматозоидом, и
произойдет оплодотворение.
Таким образом, из яичника выходит, строго
говоря, не яйцеклетка, а овоцит 2-го порядка.
Лишь после оплодотворения он делится, в
результате чего возникает яйцеклетка и второе
полярное тельце. Однако традиционно для
удобства яйцеклеткой называют овоцит 2-го
порядка, готовый к взаимодействию со
сперматозоидом. Таким образом, в результате
овогенеза образуется одна нормальная
яйцеклетка и три полярных тельца.
34.
1. Как называются клетки, обозначенные цифрами 1 — 6?2. Какой набор хромосом в зоне размножения, где предшественники
гамет делятся митотически?
3. Какой набор хромосом в зоне роста, перед первым делением
мейоза?
4. Какой набор хромосом и ДНК после первого деления мейоза? После
второго деления?
5. Какое количество нормальных яйцеклеток образуется из одного
овоцита, вступающего в мейоз?
35.
36.
Дайте определение терминам или раскройте понятия (однимпредложением, подчеркнув важнейшие особенности):
1. Гаметогенез. 2. Гаметогонии. 3. Гаметоциты 1-го порядка. 4. Гаметоциты 2-го
порядка. 5. Алецитальные, изолецитальные яйцеклетки. 6. Оогенез. 7.
Сперматогенез. 8. Умеренно телолецитальные, резко телолецитальные
яйцеклетки. 9. Анимальный и вегетативный полюса яйцеклетки 10. Партеногенез.
37.
Жизнь клетки in vitroклонирование клеток
Идея Клода Бернара
Цели культивирования:
• 1- использование культивированных клеток
для репродукции и накопления вирусного
материала при производстве вакцин,
• 2- получение трансгенных клеток и тканей,
38.
• 3- получение моноклональных антител (из однойклетки получают популяцию - клонирование и если
исходная клетка продуцировала антитела, то в
надосадочной жидкости все молекулы антител будут
одинаковы). Методика получения МКА (Г. Кёлер и Ц.
Мильштейн, 1975г.) путём получения клеточных
гибридов или путём инъекции гибридомы в брюшную
полость мышки,
• 4- культивирование диплоидных клеток для
получения продуктов, предназначенных для людей
(первые клоны — Эрл с сотр., 1948г., линия НДС WI —
38 - Хейфлик и Мурхед, 1961г.),
• 5 - Современные направления культивирования
животных клеток: получение культуры клеток и
культуры органов и тканей.
39.
• Получение культуры клеток• Клетки: (соединительной ткани человека —
фибробласты, скелетные ткани — кости и
хрящи, сердечные и гладкие мышцы,
эпителиальные ткани, клетки нервной
системы, эндокринные клетки, меланоциты
• Использование: для замещения или
восстановления поврежденных тканей,
например, использование фибробластов при
заживлении ран, эпителизации, лечении
ожогов, лечении пародонтоза в стоматологии,
в косметологии