Справочник
зоотехника-селекционера и контроль-
ассистента по молочному скотоводству

Под ред. проф. В.Н.Карелина. Минск, «Ураджай», 1972.

 

Редукционное деление

Редукционное деление отличается от митоза главным образом первыми стадиями (рис. 4). Перед началом хромосомы, как и при митозе, удваиваются, оставаясь скрепленными центромерой, и выступают в начале деления в виде двойных тонких нитей, затем попарно обвиваются одна вокруг другой, утолщаются, сливаются и становятся почти неотличимыми одна от другой. Этот процесс называется конъюгацией хромосом (рис. 4, в). Конъюгация происходит всегда только между парными гомологичными (по форме и строению) хромосомами — одной, полученной от отца, второй — от матери. В начале конъюгации между парными хромосомами нередко наблюдается обмен их частями, в результате чего часть материнской хромосомы попадает в отцовскую, и наоборот. Обмен этот происходит всегда строго идентичными участками хромосом и носит название перекреста хромосом. Он имеет большое биологическое значение, так как повышает изменчивость потомства.

Скотный двор


На сайте Скотный двор

Мейотическое деление при созревании половых клеток

Рис. 4. Мейотическое деление при созревании половых клеток:

а — начало редукционного деления — обособление хромосом.; б, в, г, д — обвивание и конъюгация парных хромосом; е — середина деления; ж — расхождение парных хромосом; з — образование перегородки; и — начало второго деления — эквационного; к — середина деления; л — расхождение хромосом при втором делении; м — окончание второго деления.

 

В результате конъюгации парных хромосом число хромосом как бы уменьшается вдвое. Такие слившиеся хромосомы располагаются по середине клетки. От центрозом, разделившихся к этому времени и находящихся в разных концах клетки, протягиваются нити веретена и прикрепляются к конъюгировавшим парам хромосом с одной и с другой стороны (рис. 4, г). В дальнейшем нити сокращаются, соединенные пары хромосом вновь разъединяются, и к каждой центрозоме отходит по одной хромосоме из конъюгировавшей пары (рис. 4, д). Дальнейшее деление клетки идет обычным путем. В результате дочерние клетки получают из каждой пары хромосом только по одной, поэтому число хромосом в каждой из них вдвое меньше, чем в материнской клетке (рис. 4, е), но в каждой дочерней клетке обязательно имеется по одному представителю каждой пары хромосом.

Основное отличие редукционного деления от митоза в том, что при первом происходит распределение хромосом (а не разделение, как при митозе), и дочерняя клетка получает удвоенную к началу первого деления хромосому. Непосредственно после редукционного деления наступает второе деление созревания — эквационное, — сходное с митозом, когда двойная хромосома разъединяется и каждая хромосома из разделившейся пары поступает в дочернюю клетку. В результате этого каждая дочерняя клетка получает снова вдвое меньшее, чем соматическая клетка, число хромосом. В результате этого половые клетки имеют только по одной хромосоме каждого сорта, независимо от того, отцовская она или материнская. Такой набор хромосом называется гаплоидным.

При слиянии ядер, наступающем в процессе оплодотворения, ядра половых клеток отца и матери вносят по одинарному (гаплоидному) набору хромосом, в результате вновь восстанавливается свойственное для вида двойное их число, называемое диплоидным набором.

При редукционном делении полученные от отца и матери хромосомы распределяются по дочерним ядрам независимо друг от друга. Из одной пары к одному концу клетки может отойти хромосома, полученная от отца, из другой пары — полученная или от отца или от матери, безразлично какая.

Рассмотрим этот факт, имеющий большое значение для понимания законов наследственности, на конкретном примере. У аскариды четыре хромосомы: две — от отца, две — от матери. Обозначим хромосомы отца большими буквами алфавита, матери — малыми, причем парные хромосомы назовем одинаковыми буквами. Следовательно, до редукционного деления в клетках аскариды будут одна пара Аа, другая — Вb. При редукционном делении к одному концу клетки могут отойти обе отцовские хромосомы А и В, к другому — материнские а и b. Но одинаково возможно, что в одну клетку отойдет отцовская хромосома А и материнская b, в другую — а и В, т. е. возможны четыре комбинации материнских и отцовских хромосом — АВ, аb, Аb и аВ (в равных количествах). На рис. 5 можно видеть комбинации трех пар хромосом. Случайность распределения отцовских и материнских хромосом при редукционном делении была доказана при изучении одного из видов кузнечика, имевшего некоторые отличия в строении парных хромосом.

Комбинирование трех пар отцовских и материнских хромосом при редукционном делении

Рис. 5. Комбинирование трех пар отцовских и материнских хромосом при редукционном делении

Закономерности строения хромосом — постоянство, парность, необычайная точность их распределения при делении, своеобразный процесс редукционного деления, ведущий к изменению числа хромосом, а не другой части клетки,— все это ясно указывает на большое значение хромосом в жизни организма. В настоящее время установлено, что именно хромосомы являются носителями наследственных задатков, или генов.

Ярким подтверждением роли хромосом в наследственности является наследование пола. Выше указывалось, что каждый вид растений и животных имеет постоянное число хромосом, причем все хромосомы попарно одинаковы. Однако позже было установлено, что из этого правила есть исключение. Оно состоит в том, что у самцов млекопитающих и некоторых видов насекомых и у самок птиц и бабочек имеется по одной паре хромосом, которые несходны между собой по величине и форме. Одна из хромосом одной пары сходна с хромосомой из той же пары хромосом особи другого пола, вторая хромосома имеет другую форму. Хромосомы, которые встречаются у млекопитающих обоего пола, были названы Х-хромосомами, а хромосомы, специфичные для особей мужского пола, Y-хромосомами (у птиц они называются соответственно Z и W-хромосомы). Следовательно, у млекопитающих самка имеет ХХ-хромосомы, самцы — ХY-хромосомы (самки птиц — ZW, самцы — ZZ-хромосомы). Эти хромосомы называют половыми, так как от их сочетания зависит пол особи.

Известно, что у большинства высших животных и птиц рождается примерно 50% самцов и 50% самок. (Отклонения от этого количества являются результатом разной жизнеспособности особей разного пола или могут вызываться другими причинами). Открытие половых хромосом дало объяснение такому соотношению полов особей в природе. Если самки млекопитающих имеют ХХ-хромосомы, то каждая из яйцеклеток в результате редукционного деления получает только Х-хромосому; у самцов же, имеющих разные половые хромосомы (X и Y), при редукционном делении образуются два вида гамет: половина — с Х-хромосомой, половина —с Y-хромосомой. Поэтому, если яйцеклетку с Х-хромосомой оплодотворит сперматозоид с Х-хромосомой, то зигота будет иметь две Х-хромосомы, и из нее разовьется самка. Если же яйцеклетку с Х-хромосомой оплодотворит сперматозоид с Y-хромосомой, то зигота будет иметь ХY-хромосомы, и из нее разовьется самец. Поскольку спермиев с X и Y-хромосомами образуется одинаковое количество, то и самок и самцов будет поровну (рис. 6). Аналогичным образом определяется пол у птиц. Курица имеет половые хромосомы ZW, петух — ZZ-хромосомы. Если в яйцеклетке имеется Z-хромосома, получится зигота с двумя ZZ-хромосомами (петух), если же в яйцеклетке осталась W-хромосома, то зигота будет иметь ZW-хромосомы (курица).

Схема наследования пола в типе у млекопитающих и дрозофилы

Рис. 6. Схема наследования пола в типе у млекопитающих и дрозофилы:

1 — диплоидные наборы хромосом самок и самцов дрозофилы до образования половых клеток; 2 — наборы хромосом в сперматозоидах и яйцеклетках; 3 — потомство — самцы и самки и наборы их хромосом.

 

Кроме указанных двух типов определения пола, выявлены некоторые вариации. Например, у самцов кузнечика отсутствуют Y-хромосомы, т. е. у них есть только одна Х-хромосома, причем число всех хромосом у самцов нечетное, у самки две Х-хромосомы, число хромосом четное. У пчел матки и рабочие пчелы имеют диплоидный набор хромосом, трутни — гаплоидный, так как развиваются из неоплодотворенных яйцеклеток.

Особое значение имеет определение пола у млекопитающих. Тот факт, что пол потомства зависит от сперматозоида, оплодотворяющего яйцеклетку, и, следовательно, определяется уже в момент оплодотворения, открывает возможность для решения важного вопроса об искусственном регулировании пола и получении, когда нужно, только самцов или только самок. Задача искусственного регулирования пола в этом случае будет сводиться к отделению Х-сперматозоидов от Y-сперматозоидов. В дальнейшем при осеменении самок сперматозоидами с Х-хромосомой будут получены самки, с Y-хромосомой — самцы. Попытки такого разделения спермы делаются и некоторые перспективы уже имеются, но вопрос этот окончательно еще не решен, хотя в опытах уже получены желательные сдвиги в соотношении полов.

Практически уже решен вопрос регуляции пола у тутового шелкопряда. Используя определенные методы, возможно получать только самцов, дающих более крупные коконы и лучшего качества.

Другим доказательством важной роли хромосом в передаче наследственной информации являются случаи, когда в хромосомном комплексе организма утеряна одна хромосома из пары или к паре хромосом добавлена третья. В этих случаях наблюдаются резкие изменения ряда признаков такого организма. В частности, ряд наследственных болезней и уродств человека связан с утерей или добавлением одной хромосомы. Аналогичные явления наблюдаются и при утрате части хромосомы. Эти факты свидетельствуют о том, что для нормального развития организма в его клетках должен быть полностью представлен весь хромосомный комплекс, и малейшие нарушения в нем вызывают значительные отклонения в развитии признаков. Однако только в последние 20 лет было выяснено, с какими химическими веществами, находящимися в хромосомах, связана наследственность, в чем сущность их действия и что представляет собой единица наследственности — ген.

 

Вы смотрели страницу - Редукционное деление

Следующая страница  - Биохимические основы наследственности

Предыдущая страница - Образование половых клеток

Вернуться к началу страницы - Редукционное деление

1 2 3 4 5 6 7
8

Скотный двор

Скотный двор

Животноводство

Животноводство

Справочник зоотехника-селекционера и контроль-ассистента по молочному скотоводству

Справочник зоотехника-селекционера и контроль-ассистента по молочному скотоводству

Инкубаторы

Инкубаторы

Разведение кур мясо-яичных пород

Разведение кур мясо-яичных пород

Аз-Буки-Веді тваринника

Аз-Буки-Веді тваринника

Паразитологія та інвазійні хвороби сільськогосподарських тварин

Паразитологія та інвазійні хвороби сільськогосподарських тварин

Довідник по заготівлі і зберіганню кормів

Довідник по заготівлі і зберіганню кормів

Довідник зооінженера

Довідник зооінженера

9

Скотный двор

Скотный двор

На сайте Скотный двор

Индекс цитирования.