Тест по биологии: Мейоз (9 класс)

Пояснение:

Мейоз — это специализированный процесс деления ядра эукариотической клетки, главной и определяющей характеристикой которого является уменьшение числа хромосом вдвое. Исходная диплоидная клетка (2n) после двух последовательных делений даёт начало четырём гаплоидным клеткам (n). Эта редукция числа хромосом критически важна для полового размножения, так как при оплодотворении слияние двух гаплоидных гамет восстанавливает диплоидный набор хромосом в зиготе, обеспечивая сохранение видового хромосомного числа из поколения в поколение. Увеличение числа хромосом, деление цитоплазмы без ядра или образование клеток с тройным набором хромосом не описывают мейоз.

Пояснение:

В процессе мейоза исходными клетками всегда являются диплоидные клетки, то есть клетки, содержащие двойной набор хромосом (2n). Эти клетки проходят два последовательных деления, в результате которых формируются гаплоидные клетки. Гаплоидные клетки, в свою очередь, содержат одинарный набор хромосом (n), что является ключевым для их функции в половом размножении. Соматические клетки являются диплоидными, но в контексте мейоза важен именно их хромосомный набор как 2n. Сами гаплоидные клетки уже не делятся мейозом, а любые клетки организма могут быть как диплоидными, так и гаплоидными.

Пояснение:

В генетике и цитологии для обозначения числа хромосом используются определённые символы. 2n является общепринятым обозначением для двойного (диплоидного) набора хромосом. Такой набор присутствует в соматических клетках большинства эукариотических организмов, включая человека. Диплоидность означает, что каждая хромосома представлена парой гомологичных хромосом, одна из которых унаследована от матери, другая — от отца. Напротив, n обозначает одинарный (гаплоидный) набор хромосом, характерный для половых клеток, образующихся в результате мейоза. 3n и 4n — это полиплоидные наборы, не являющиеся нормой для обычных диплоидных организмов.

Пояснение:

Одинарный набор хромосом, также известный как гаплоидный набор, обозначается символом n. Такой набор хромосом содержится в половых клетках (гаметах), которые образуются в процессе мейоза. У человека гаплоидный набор составляет 23 хромосомы. Необходимость одинарного набора в половых клетках заключается в том, что при оплодотворении (слиянии двух гаплоидных гамет) восстанавливается диплоидный набор (2n) в зиготе, обеспечивая стабильность видового хромосомного числа. Обозначение 2n соответствует двойному набору, а 3n и 4n — полиплоидии.

Пояснение:

Уменьшение числа хромосом вдвое (редукция) в процессе мейоза имеет критически важное биологическое значение для организмов, размножающихся половым путём. Это необходимо для того чтобы после осуществления полового процесса — то есть слияния двух гамет (каждая с одинарным набором хромосом n) — клетки дочернего организма (зиготы) имели диплоидный набор хромосом (2n), свойственный особям данного вида. Без этой редукции при каждом оплодотворении число хромосом удваивалось бы, что быстро привело бы к изменению видового кариотипа и несовместимости с жизнью. Таким образом, мейоз обеспечивает стабильность хромосомного набора в поколениях.

Пояснение:

В процессе мейоза важную роль играют гомологичные хромосомы. Это парные хромосомы, одна из которых унаследована от матери, а другая — от отца. Они одинаковые по форме, размерам и набору генов, хотя могут нести разные варианты (аллели) этих генов. Перед мейозом I каждая из них удваивается, образуя две сестринские хроматиды. Затем эти гомологичные хромосомы тесно соединяются (конъюгируют), что позволяет им обмениваться участками. Сестринские хроматиды — это идентичные копии одной хромосомы, а негомологичные хромосомы не имеют сходства по генам. Аутосомы — это неполовые хромосомы, которые могут быть гомологичными.

Пояснение:

Во время профазы I мейоза происходит уникальное явление, называемое кроссинговером. Это процесс, при котором хроматиды гомологичных хромосом перекрещиваются и обмениваются своими участками. Это приводит к рекомбинации генетического материала, то есть к образованию новых комбинаций генов на хромосомах, которые ранее не существовали. Кроссинговер является одним из ключевых источников наследственной изменчивости, обеспечивая генетическое разнообразие потомства. Репликация — это удвоение ДНК, транскрипция — синтез РНК, а мутация — случайное изменение ДНК, не связанное с направленным обменом участками.

Пояснение:

Кроссинговер является ключевым механизмом, обеспечивающим генетическую рекомбинацию. После того как хроматиды гомологичных хромосом обменялись своими участками, эти хромосомы уже не идентичны родительским. В дальнейшем, когда они расходятся к полюсам клетки в анафазе I мейоза, это уже изменённые хромосомы, т.е. хромосомы с другим сочетанием генов. Это означает, что каждая из этих хромосом несёт уникальную комбинацию аллелей, полученных от обоих родителей, что значительно увеличивает генетическое разнообразие гамет и, соответственно, потомства. Хромосомы не остаются неизменными, не объединяются и не разрушаются.

Пояснение:

Одной из важнейших особенностей первого деления мейоза (мейоза I) является характер расхождения генетического материала. В отличие от митоза, где к полюсам расходятся сестринские хроматиды, в анафазе I мейоза к полюсам клетки расходятся целые гомологичные хромосомы. Каждая из этих хромосом всё ещё состоит из двух сестринских хроматид. Это событие является основой редукции числа хромосом, так как каждая дочерняя клетка получает гаплоидный набор двухроматидных хромосом. Расхождение хроматид происходит во втором делении мейоза.

Пояснение:

Второе деление мейоза (мейоз II) по своему механизму напоминает митоз. Оно происходит в двух клетках, образовавшихся после первого деления мейоза, каждая из которых имеет гаплоидный набор двухроматидных хромосом. В ходе мейоза II к полюсам клетки расходятся уже сестринские хроматиды, которые становятся самостоятельными однохроматидными хромосомами. В результате этого деления из двух клеток образуются четыре клетки с одинарным (n) набором хромосом. Каждая из этих четырёх клеток является гаметой (или предшественником гамет) и генетически уникальна благодаря процессу кроссинговера и случайному распределению хромосом.