अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व क्या है? प्रजनन कार्य और अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व।

अर्धसूत्रीविभाजन है विशेष तरीकाकोशिका विभाजन, जिसके परिणामस्वरूप गुणसूत्रों की संख्या में आधे से कमी (कमी) हो जाती है। अर्धसूत्रीविभाजन की मदद से, बीजाणु और रोगाणु कोशिकाएं - युग्मक बनते हैं। गुणसूत्र सेट में कमी के परिणामस्वरूप, प्रत्येक अगुणित बीजाणु और युग्मक किसी दिए गए द्विगुणित कोशिका में मौजूद गुणसूत्रों के प्रत्येक जोड़े से एक गुणसूत्र प्राप्त करते हैं। निषेचन की आगे की प्रक्रिया (युग्मकों का संलयन) के दौरान, नई पीढ़ी के जीव को फिर से गुणसूत्रों का एक द्विगुणित सेट प्राप्त होगा, अर्थात। किसी प्रजाति के जीवों का कैरियोटाइप कई पीढ़ियों तक स्थिर रहता है। इस प्रकार, अर्धसूत्रीविभाजन का सबसे महत्वपूर्ण महत्व यौन प्रजनन के दौरान किसी प्रजाति के जीवों की कई पीढ़ियों में कैरियोटाइप की स्थिरता सुनिश्चित करना है।

अर्धसूत्रीविभाजन के पहले चरण में, नाभिक भंग हो जाता है, परमाणु लिफाफा विघटित हो जाता है, और विखंडन धुरी बनने लगती है। क्रोमैटिन दो-क्रोमैटिड गुणसूत्रों के निर्माण के साथ सर्पिल करता है (एक द्विगुणित कोशिका में - 2p4c का एक सेट)। समजातीय गुणसूत्र जोड़े में एक साथ आते हैं, इस प्रक्रिया को गुणसूत्र संयुग्मन कहा जाता है। संयुग्मन के दौरान, समजातीय गुणसूत्रों के क्रोमैटिड कुछ स्थानों पर पार हो जाते हैं। समजातीय गुणसूत्रों के कुछ क्रोमैटिडों के बीच, संबंधित वर्गों का आदान-प्रदान हो सकता है - क्रॉसिंग ओवर।

मेटाफ़ेज़ I में, समजातीय गुणसूत्रों के जोड़े कोशिका के भूमध्यरेखीय तल में स्थित होते हैं। इस बिंदु पर, गुणसूत्रों का स्पाइरलाइज़ेशन अधिकतम तक पहुँच जाता है।

एनाफेज I में, समरूप गुणसूत्र (और बहन क्रोमैटिड नहीं, जैसा कि समसूत्रण में होता है) एक दूसरे से दूर चले जाते हैं और कोशिका के विपरीत ध्रुवों तक धुरी के धागे द्वारा फैले होते हैं। नतीजतन, समजातीय गुणसूत्रों के प्रत्येक जोड़े से, केवल एक ही बेटी कोशिका में प्रवेश करेगा। इस प्रकार, एनाफेज I के अंत में, विभाजित कोशिका के प्रत्येक ध्रुव पर गुणसूत्रों और क्रोमैटिड्स का सेट \ti2c है - यह पहले ही आधा हो चुका है, लेकिन गुणसूत्र अभी भी दो-क्रोमैटिड बने हुए हैं।

टेलोफ़ेज़ I में, विखंडन तकला नष्ट हो जाता है, दो नाभिकों का निर्माण होता है और साइटोप्लाज्म का विभाजन होता है। दो संतति कोशिकाएं गुणसूत्रों के एक अगुणित समूह से बनती हैं, प्रत्येक गुणसूत्र में दो क्रोमैटिड (\n2c) होते हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन I और अर्धसूत्रीविभाजन II के बीच का अंतराल बहुत कम है। इंटरफेज़ II व्यावहारिक रूप से अनुपस्थित है। इस समय, डीएनए प्रतिकृति नहीं होती है और दो बेटी कोशिकाएं अर्धसूत्रीविभाजन के प्रकार के अनुसार आगे बढ़ते हुए अर्धसूत्रीविभाजन के दूसरे विभाजन में प्रवेश करती हैं।

प्रोफ़ेज़ II में, समसूत्रीविभाजन के प्रोफ़ेज़ के समान प्रक्रियाएँ होती हैं: गुणसूत्र बनते हैं, वे कोशिका के कोशिका द्रव्य में बेतरतीब ढंग से स्थित होते हैं। धुरी बनने लगती है।

मेटाफ़ेज़ II में, गुणसूत्र भूमध्यरेखीय तल में स्थित होते हैं।

एनाफेज II में, प्रत्येक गुणसूत्र के बहन क्रोमैटिड अलग हो जाते हैं और कोशिका के विपरीत ध्रुवों पर चले जाते हैं। एनाफेज II के अंत में, प्रत्येक ध्रुव पर क्रोमोसोम और क्रोमैटिड्स का सेट \ti\c होता है।

टेलोफ़ेज़ II में, चार अगुणित कोशिकाएँ बनती हैं, प्रत्येक गुणसूत्र में एक क्रोमैटिड (lnlc) होता है।

इस प्रकार, अर्धसूत्रीविभाजन नाभिक और साइटोप्लाज्म के लगातार दो विभाजन हैं, जिसके पहले प्रतिकृति केवल एक बार होती है। अर्धसूत्रीविभाजन के दोनों प्रभागों के लिए आवश्यक ऊर्जा और पदार्थ चरण I के दौरान और उसके दौरान जमा होते हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन I के प्रोफ़ेज़ में, क्रॉसिंग ओवर होता है, जो वंशानुगत सामग्री के पुनर्संयोजन की ओर जाता है। एनाफेज I में, समरूप गुणसूत्र कोशिका के विभिन्न ध्रुवों में बेतरतीब ढंग से विचरण करते हैं; एनाफेज II में, बहन क्रोमैटिड्स के साथ भी ऐसा ही होता है। ये सभी प्रक्रियाएं जीवों की संयुक्त परिवर्तनशीलता को निर्धारित करती हैं, जिस पर बाद में चर्चा की जाएगी।

जैविक महत्वअर्धसूत्रीविभाजन जानवरों और मनुष्यों में, अर्धसूत्रीविभाजन अगुणित रोगाणु कोशिकाओं - युग्मक के निर्माण की ओर जाता है। निषेचन की बाद की प्रक्रिया (युग्मकों का संलयन) के दौरान, एक नई पीढ़ी के शरीर को गुणसूत्रों का एक द्विगुणित सेट प्राप्त होता है, जिसका अर्थ है कि यह अपने निहित गुणों को बरकरार रखता है। यह प्रजातिजीव कैरियोटाइप। इसलिए, अर्धसूत्रीविभाजन यौन प्रजनन के दौरान गुणसूत्रों की संख्या में वृद्धि को रोकता है। इस तरह के विभाजन तंत्र के बिना, गुणसूत्र सेट प्रत्येक क्रमिक पीढ़ी के साथ दोगुना हो जाएगा।

पौधों, कवक और कुछ प्रोटिस्ट में, अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा बीजाणु उत्पन्न होते हैं। अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान होने वाली प्रक्रियाएं जीवों की संयुक्त परिवर्तनशीलता के आधार के रूप में कार्य करती हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन के लिए धन्यवाद, किसी भी प्रकार के पौधों, जानवरों और कवक की सभी पीढ़ियों में गुणसूत्रों की एक निश्चित और निरंतर संख्या बनी रहती है। अर्धसूत्रीविभाजन का एक अन्य महत्वपूर्ण महत्व अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप और अर्धसूत्रीविभाजन के एनाफेज I में उनके स्वतंत्र विचलन के दौरान पैतृक और मातृ गुणसूत्रों के एक अलग संयोजन के परिणामस्वरूप युग्मकों की आनुवंशिक संरचना की अत्यधिक विविधता सुनिश्चित करना है, जो सुनिश्चित करता है जीवों के यौन प्रजनन के दौरान विविध और विषम संतानों की उपस्थिति।

अर्धसूत्रीविभाजन का सार यह है कि प्रत्येक सेक्स सेलगुणसूत्रों का एक-अगुणित सेट प्राप्त करता है। हालाँकि, अर्धसूत्रीविभाजन वह चरण है जिसके दौरान विभिन्न मातृ और पैतृक गुणसूत्रों को मिलाकर जीन के नए संयोजन बनाए जाते हैं। वंशानुगत झुकाव का पुनर्संयोजन उत्पन्न होता है, इसके अलावा, समरूप गुणसूत्रों के बीच क्षेत्रों के आदान-प्रदान के परिणामस्वरूप, जो अर्धसूत्रीविभाजन में होता है। अर्धसूत्रीविभाजन में लगभग बिना किसी रुकावट के एक के बाद एक लगातार दो विभाजन शामिल हैं। माइटोसिस की तरह, प्रत्येक अर्धसूत्रीविभाजन में चार चरण होते हैं: प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़। दूसरा अर्धसूत्रीविभाजन - परिपक्वता अवधि का सार यह है कि जर्म कोशिकाओं में, दोहरे अर्धसूत्रीविभाजन के माध्यम से, गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है, और डीएनए की मात्रा आधी हो जाती है। दूसरे अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक अर्थ यह है कि डीएनए की मात्रा को क्रोमोसोम सेट के अनुरूप लाया जाता है। पुरुषों में, अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप बनने वाली सभी चार अगुणित कोशिकाएं बाद में युग्मक - शुक्राणुजोज़ा में परिवर्तित हो जाती हैं। महिलाओं में, असमान अर्धसूत्रीविभाजन के कारण, केवल एक कोशिका एक व्यवहार्य अंडा पैदा करती है। तीन अन्य बेटी कोशिकाएं बहुत छोटी हैं, वे तथाकथित दिशात्मक, या कमी, छोटे शरीर में बदल जाती हैं, जो जल्द ही मर जाती हैं। केवल एक अंडे के निर्माण का जैविक अर्थ और तीन पूर्ण विकसित (आनुवंशिक दृष्टिकोण से) दिशात्मक निकायों की मृत्यु एक कोशिका में सभी अतिरिक्त कोशिकाओं को संरक्षित करने की आवश्यकता के कारण है। पोषक तत्त्व, विकास के लिए, भविष्य के भ्रूण।

कोशिका सिद्धांत।

कोशिका जीवित जीवों की संरचना, कार्यप्रणाली और विकास की एक प्राथमिक इकाई है। जीवन के गैर-कोशिकीय रूप हैं - वायरस, लेकिन वे केवल जीवित जीवों की कोशिकाओं में ही अपना गुण दिखाते हैं। सेलुलर रूपों को प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स में विभाजित किया गया है।

कोशिका का उद्घाटन अंग्रेजी वैज्ञानिक आर। हुक के अंतर्गत आता है, जिन्होंने माइक्रोस्कोप के नीचे कॉर्क के एक पतले हिस्से को देखा, छत्ते के समान संरचनाओं को देखा और उन्हें कोशिका कहा। बाद में, डच वैज्ञानिक एंथोनी वैन लीउवेनहोक द्वारा एककोशिकीय जीवों का अध्ययन किया गया। कोशिका सिद्धांत 1839 में जर्मन वैज्ञानिकों एम. स्लेडेन और टी. श्वान द्वारा तैयार किया गया था। आधुनिक कोशिका सिद्धांत को आर. बिरज़ेव और अन्य द्वारा महत्वपूर्ण रूप से पूरक किया गया है।

आधुनिक कोशिका सिद्धांत के मुख्य प्रावधान:

कोशिका - सभी जीवित जीवों की संरचना, कार्यप्रणाली और विकास की मूल इकाई, जीवित की सबसे छोटी इकाई, आत्म-प्रजनन, आत्म-नियमन और आत्म-नवीकरण में सक्षम;

सभी एककोशिकीय और बहुकोशिकीय जीवों की कोशिकाएँ अपनी संरचना में समान (समरूप) होती हैं, रासायनिक संरचना, महत्वपूर्ण गतिविधि और चयापचय की मुख्य अभिव्यक्तियाँ;

कोशिका प्रजनन विभाजित करके होता है, प्रत्येक नई कोशिका मूल (माँ) कोशिका के विभाजन के परिणामस्वरूप बनती है;

परिसर में बहुकोशिकीय जीवकोशिकाएं अपने कार्यों के अनुसार विशिष्ट होती हैं और ऊतक बनाती हैं; ऊतकों में ऐसे अंग होते हैं जो आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़े होते हैं और तंत्रिका और हास्य विनियमन के अधीन होते हैं।

ये प्रावधान सभी जीवों की उत्पत्ति की एकता, संपूर्ण जैविक दुनिया की एकता को साबित करते हैं। कोशिका सिद्धांत के लिए धन्यवाद, यह स्पष्ट हो गया कि कोशिका सभी जीवित जीवों का सबसे महत्वपूर्ण घटक है।

कोशिका एक जीव की सबसे छोटी इकाई है, इसकी विभाज्यता की सीमा, जीवन से संपन्न और जीव की सभी मुख्य विशेषताएं। प्राथमिक जीवन प्रणाली के रूप में, यह सभी जीवित जीवों की संरचना और विकास का आधार है। कोशिका स्तर पर, जीवन के ऐसे गुण जैसे पदार्थों और ऊर्जा के आदान-प्रदान की क्षमता, ऑटोरेग्यूलेशन, प्रजनन, वृद्धि और विकास और चिड़चिड़ापन प्रकट होते हैं।

50. जी. मेंडल द्वारा स्थापित विरासत के पैटर्न .

1865 में ग्रेगरी मेंडल द्वारा विरासत के पैटर्न तैयार किए गए थे। अपने प्रयोगों में उन्होंने मटर की विभिन्न किस्मों को पार किया।

मेंडल के प्रथम और द्वितीय नियम किस पर आधारित हैं? मोनोहाइब्रिड क्रॉस, और तीसरा - di और पॉलीहाइब्रिड पर। एक मोनोहाइब्रिड क्रॉस वैकल्पिक लक्षणों की एक जोड़ी का उपयोग करता है, एक डायहाइब्रिड क्रॉस दो जोड़े का उपयोग करता है, और एक पॉलीहाइब्रिड क्रॉस दो से अधिक का उपयोग करता है। मेंडल की सफलता अनुप्रयुक्त संकर विधि की विशेषताओं के कारण है:

विश्लेषण शुद्ध रेखाओं को पार करने से शुरू होता है: समरूप व्यक्ति।

अलग वैकल्पिक परस्पर अनन्य संकेतों का विश्लेषण किया जाता है।

लक्षणों के विभिन्न संयोजनों वाले वंशजों का सटीक मात्रात्मक लेखा-जोखा

विश्लेषण किए गए लक्षणों की विरासत का पता कई पीढ़ियों में लगाया जा सकता है।

मेंडल का पहला नियम: "पहली पीढ़ी के संकरों की एकरूपता का नियम"

वैकल्पिक लक्षणों की एक जोड़ी द्वारा विश्लेषण किए गए समयुग्मजी व्यक्तियों को पार करते समय, पहली पीढ़ी के संकर केवल प्रमुख लक्षण दिखाते हैं और फेनोटाइप और जीनोटाइप में एकरूपता देखी जाती है।

अपने प्रयोगों में, मेंडल ने मटर के पौधों की शुद्ध रेखाओं को पीले (AA) और हरे (AA) बीजों से पार किया। यह पता चला कि पहली पीढ़ी के सभी वंशज जीनोटाइप (विषमयुग्मजी) और फेनोटाइप (पीला) में समान हैं।

दूसरा मेंडल का नियम: "विभाजन का नियम"

पहली पीढ़ी के विषमयुग्मजी संकरों को पार करते समय, वैकल्पिक लक्षणों की एक जोड़ी द्वारा विश्लेषण किया जाता है, दूसरी पीढ़ी के संकर फेनोटाइप 3:1 के अनुसार और जीनोटाइप 1:2:1 के अनुसार विभाजित होते हैं।

अपने प्रयोगों में, मेंडल ने पहले प्रयोग (एए) में प्राप्त संकरों को एक दूसरे के साथ पार किया। यह पता चला कि दूसरी पीढ़ी में दबी हुई आवर्ती विशेषता फिर से प्रकट हुई। इस प्रयोग का डेटा आवर्ती विशेषता के विभाजन की गवाही देता है: यह खो नहीं जाता है, लेकिन अगली पीढ़ी में फिर से प्रकट होता है।

तीसरा मेंडल का नियम: "सुविधाओं के स्वतंत्र संयोजन का कानून"

पार करते समय समयुग्मजी जीव, वैकल्पिक लक्षणों के दो या दो से अधिक जोड़े द्वारा विश्लेषण किया जाता है, इसकी तीसरी पीढ़ी के संकरों में (दूसरी पीढ़ी के संकरों को पार करके प्राप्त किया जाता है), लक्षणों का एक स्वतंत्र संयोजन और विभिन्न एलील जोड़े के उनके संबंधित जीन देखे जाते हैं।

वैकल्पिक लक्षणों के एक जोड़े में भिन्न पौधों के वंशानुक्रम के पैटर्न का अध्ययन करने के लिए, मेंडल ने मोनोहाइब्रिड क्रॉसिंग का उपयोग किया। इसके बाद उन्होंने पौधों को पार करने के प्रयोगों की ओर रुख किया जो वैकल्पिक लक्षणों के दो जोड़े में भिन्न थे: डायहाइब्रिड क्रॉसिंग, जहां उन्होंने समरूप मटर के पौधों का उपयोग किया जो रंग और बीज के आकार में भिन्न थे। चिकने (बी) और पीले (ए) को झुर्रीदार (बी) और हरे (ए) के साथ पार करने के परिणामस्वरूप, पहली पीढ़ी में सभी पौधों में पीले चिकने बीज थे। इस प्रकार, पहली पीढ़ी की एकरूपता का नियम न केवल मोनो में, बल्कि पॉलीहाइब्रिड क्रॉसिंग में भी प्रकट होता है, यदि मूल व्यक्ति समरूप हैं।

निषेचन के दौरान, विभिन्न प्रकार के युग्मकों के संलयन के कारण एक द्विगुणित युग्मनज बनता है। अंग्रेजी आनुवंशिकीविद् बेनेट ने, उनके संयोजन विकल्पों की गणना को सुविधाजनक बनाने के लिए, एक जाली के रूप में एक रिकॉर्ड प्रस्तावित किया - एक तालिका जिसमें पंक्तियों और स्तंभों की संख्या के अनुसार व्यक्तियों को पार करके गठित युग्मकों की संख्या के अनुसार। क्रॉस का विश्लेषण

चूंकि फेनोटाइप में एक प्रमुख विशेषता वाले व्यक्तियों का एक अलग जीनोटाइप (एए और एए) हो सकता है, मेंडल ने इस जीव को एक पुनरावर्ती होमोजीगोट के साथ पार करने का प्रस्ताव दिया।

यौन प्रजनन के दौरान, दो रोगाणु कोशिकाओं के संलयन के परिणामस्वरूप बेटी जीव उत्पन्न होता है ( युग्मक) और बाद में एक निषेचित अंडे से विकास - युग्मनज

माता-पिता की सेक्स कोशिकाओं में एक अगुणित सेट होता है ( एन) गुणसूत्र, और युग्मनज में, जब ऐसे दो सेट संयुक्त होते हैं, तो गुणसूत्रों की संख्या द्विगुणित हो जाती है (2 एन): समजात गुणसूत्रों के प्रत्येक जोड़े में एक पैतृक और एक मातृ गुणसूत्र होता है.

एक विशेष के परिणामस्वरूप द्विगुणित कोशिकाओं से अगुणित कोशिकाएँ बनती हैं कोशिका विभाजन- अर्धसूत्रीविभाजन।

अर्धसूत्रीविभाजन - एक प्रकार का समसूत्रण, जिसके परिणामस्वरूप रोगाणु कोशिकाओं के द्विगुणित (2n) दैहिक कोशिकाएंलेज़ ने अगुणित युग्मकों का गठन किया (1एन). निषेचन के दौरान, युग्मक नाभिक फ्यूज और गुणसूत्रों के द्विगुणित सेट को बहाल कर दिया जाता है। इस प्रकार, अर्धसूत्रीविभाजन गुणसूत्रों के निरंतर सेट और प्रत्येक प्रजाति के लिए डीएनए की मात्रा के संरक्षण को सुनिश्चित करता है।

अर्धसूत्रीविभाजन है सतत प्रक्रिया, दो लगातार विभाजनों से मिलकर बनता है, जिसे अर्धसूत्रीविभाजन I और अर्धसूत्रीविभाजन II कहा जाता है। प्रत्येक विभाजन को प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़ और टेलोफ़ेज़ में विभाजित किया गया है। अर्धसूत्रीविभाजन I के परिणामस्वरूप, गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है ( कमी विभाजन):अर्धसूत्रीविभाजन II के दौरान, अगुणित कोशिकाओं को संरक्षित किया जाता है (समतुल्य विभाजन)।अर्धसूत्रीविभाजन में प्रवेश करने वाली कोशिकाओं में 2n2xp आनुवंशिक जानकारी होती है (चित्र 1)।

अर्धसूत्रीविभाजन के प्रोफ़ेज़ I में, क्रोमैटिन धीरे-धीरे गुणसूत्र बनाने के लिए कुंडलित होता है। समजात गुणसूत्र आपस में मिलकर बनते हैं समग्र संरचना, जिसमें दो गुणसूत्र (द्विसंयोजक) और चार क्रोमैटिड (टेट्राड) होते हैं। पूरी लंबाई के साथ दो समरूप गुणसूत्रों के संपर्क को संयुग्मन कहा जाता है। फिर, समजातीय गुणसूत्रों के बीच प्रतिकारक बल प्रकट होते हैं, और गुणसूत्र पहले सेंट्रोमियर क्षेत्र में अलग हो जाते हैं, शेष कंधे क्षेत्र में जुड़े रहते हैं, और डिक्यूसेशन (चियास्माटा) बनाते हैं। क्रोमैटिड्स का विचलन धीरे-धीरे बढ़ता है, और decussions अपने सिरों की ओर विस्थापित हो जाते हैं। समजातीय गुणसूत्रों के कुछ क्रोमैटिडों के बीच संयुग्मन की प्रक्रिया में, साइटों का आदान-प्रदान हो सकता है - क्रॉसिंग ओवर, जिससे आनुवंशिक सामग्री का पुनर्संयोजन होता है। प्रोफ़ेज़ के अंत तक, परमाणु लिफाफा और न्यूक्लियोली भंग हो जाते हैं, और अक्रोमैटिन स्पिंडल बन जाता है। आनुवंशिक सामग्री की सामग्री समान रहती है (2n2хр)।

मेटाफ़ेज़ मेंअर्धसूत्रीविभाजन I गुणसूत्र द्विसंयोजक कोशिका के भूमध्यरेखीय तल में स्थित होते हैं। इस समय, उनका स्पाइरलाइज़ेशन अधिकतम तक पहुँच जाता है। आनुवंशिक सामग्री की सामग्री नहीं बदलती है (2n2xp)।

एनाफेज मेंअर्धसूत्रीविभाजन I समरूप गुणसूत्र, जिसमें दो क्रोमैटिड होते हैं, अंत में एक दूसरे से दूर चले जाते हैं और कोशिका के ध्रुवों की ओर विचलन करते हैं। नतीजतन, सजातीय गुणसूत्रों की प्रत्येक जोड़ी में से केवल एक ही बेटी कोशिका में प्रवेश करती है - गुणसूत्रों की संख्या आधी हो जाती है (कमी होती है)। आनुवंशिक सामग्री की सामग्री प्रत्येक ध्रुव पर 1n2xp हो जाती है।

टेलोफ़ेज़ मेंनाभिक का निर्माण और कोशिका द्रव्य का विभाजन होता है - दो पुत्री कोशिकाएँ बनती हैं। बेटी कोशिकाओं में गुणसूत्रों का एक अगुणित सेट होता है, प्रत्येक गुणसूत्र में दो क्रोमैटिड (1n2xp) होते हैं।

इंटरकाइनेसिस- पहले और दूसरे अर्धसूत्रीविभाजन के बीच एक छोटा अंतराल। इस समय, डीएनए प्रतिकृति नहीं होती है, और दो बेटी कोशिकाएं जल्दी से अर्धसूत्रीविभाजन II में प्रवेश करती हैं, माइटोसिस के प्रकार के अनुसार आगे बढ़ती हैं।

चावल। एक। अर्धसूत्रीविभाजन का आरेख (दिखाए गए समजात गुणसूत्रों का एक जोड़ा)। अर्धसूत्रीविभाजन I: 1, 2, 3. 4. 5 - प्रोफ़ेज़; 6 - मेटाफ़ेज़; 7 - एनाफेज; 8 - टेलोफ़ेज़; 9 - इंटरकाइनेसिस। अर्धसूत्रीविभाजन II; 10 - मेटाफ़ेज़; द्वितीय - एनाफेज; 12 - बेटी कोशिकाएं।

प्रोफ़ेज़ मेंअर्धसूत्रीविभाजन II, वही प्रक्रियाएँ होती हैं जो माइटोसिस के प्रोफ़ेज़ में होती हैं। मेटाफ़ेज़ में, गुणसूत्र भूमध्यरेखीय तल में स्थित होते हैं। आनुवंशिक सामग्री (1n2хр) की सामग्री में कोई परिवर्तन नहीं है। अर्धसूत्रीविभाजन II के एनाफेज में, प्रत्येक गुणसूत्र के क्रोमैटिड कोशिका के विपरीत ध्रुवों में चले जाते हैं, और प्रत्येक ध्रुव पर आनुवंशिक सामग्री की सामग्री lnlxp बन जाती है। टेलोफ़ेज़ में, 4 अगुणित कोशिकाएँ (lnlxp) बनती हैं।

इस प्रकार, अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप, एक द्विगुणित मातृ कोशिका से गुणसूत्रों के अगुणित सेट वाली 4 कोशिकाएं बनती हैं। इसके अलावा, अर्धसूत्रीविभाजन I के प्रोफ़ेज़ में, आनुवंशिक सामग्री (क्रॉसिंग ओवर) का एक पुनर्संयोजन होता है, और एनाफ़ेज़ I और II में, गुणसूत्रों और क्रोमैटिड्स का एक या दूसरे ध्रुव पर एक यादृच्छिक प्रस्थान होता है। ये प्रक्रियाएं संयुक्त परिवर्तनशीलता का कारण हैं।

अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व:

1) युग्मकजनन का मुख्य चरण है;

2) यौन प्रजनन के दौरान जीव से जीव में आनुवंशिक जानकारी के हस्तांतरण को सुनिश्चित करता है;

3) संतति कोशिकाएं आनुवंशिक रूप से माता-पिता और एक दूसरे के समान नहीं होती हैं।

इसके अलावा, अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व इस तथ्य में निहित है कि रोगाणु कोशिकाओं के निर्माण के लिए गुणसूत्रों की संख्या में कमी आवश्यक है, क्योंकि निषेचन के दौरान युग्मक नाभिक विलीन हो जाते हैं। यदि यह कमी नहीं होती है, तो युग्मनज में (और इसलिए बेटी जीव की सभी कोशिकाओं में) गुणसूत्रों की संख्या दोगुनी होगी। हालांकि, यह गुणसूत्रों की संख्या की स्थिरता के नियम का खंडन करता है। अर्धसूत्रीविभाजन के कारण, रोगाणु कोशिकाएं अगुणित होती हैं, और युग्मनज में निषेचन के दौरान, गुणसूत्रों का एक द्विगुणित सेट बहाल हो जाता है (चित्र 2 और 3)।

चावल। 2. युग्मकजनन की योजना: ? - शुक्राणुजनन; ? - ओवोजेनेसिस

चावल। 3.यौन प्रजनन के दौरान गुणसूत्रों के द्विगुणित सेट को बनाए रखने के लिए तंत्र को दर्शाने वाली योजना

प्रजनन कार्यएक निषेचित अंडे - एक बेटी जीव के युग्मनज से उद्भव और उसके बाद के विकास के दौरान दो युग्मकों में शामिल होने की प्रक्रिया में जीव किया जाता है। लैंगिक जनक कोशिकाओं में n-गुणसूत्रों का एक निश्चित समूह होता है। इसे अगुणित कहते हैं। युग्मनज, इन समुच्चयों को अपने में लेकर, बन जाता है द्विगुणित कोशिका, अर्थात। गुणसूत्रों की संख्या 2n है: एक मातृ और एक पितृ। कोशिकाओं में एक विशेष विभाजन के रूप में अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व यह है कि यह इसके कारण है कि यह द्विगुणित कोशिकाओं से बनता है।

परिभाषा

जीव विज्ञान में अर्धसूत्रीविभाजन को आमतौर पर एक प्रकार का समसूत्रण कहा जाता है; इसके द्विगुणित गोनाडों के कारण 1n युग्मकों में विभाजित किया जाता है। जब केंद्रक निषेचित होता है, तो युग्मक विलीन हो जाते हैं। इस प्रकार, 2n गुणसूत्र सेट बहाल हो जाता है। अर्धसूत्रीविभाजन का महत्व जीवों की प्रत्येक प्रजाति में निहित गुणसूत्र सेट और डीएनए की इसी मात्रा के संरक्षण को सुनिश्चित करना है।

विवरण

अर्धसूत्रीविभाजन एक सतत प्रक्रिया है। इसमें 2 प्रकार के विभाजन होते हैं, जो क्रमिक रूप से एक दूसरे का अनुसरण करते हैं: अर्धसूत्रीविभाजन I और अर्धसूत्रीविभाजन II। प्रत्येक प्रक्रिया, बदले में, प्रोफ़ेज़, मेटाफ़ेज़, एनाफ़ेज़, टेलोफ़ेज़ से बनी होती है। अर्धसूत्रीविभाजन का पहला विभाजन, या अर्धसूत्रीविभाजन I, गुणसूत्रों की संख्या को आधा कर देता है, अर्थात। तथाकथित कमी विभाजन की घटना होती है। जब अर्धसूत्रीविभाजन का दूसरा चरण, या अर्धसूत्रीविभाजन II होता है, तो कोशिकाओं के अगुणित परिवर्तन से खतरा नहीं होता है, इसे संरक्षित किया जाता है। इस प्रक्रिया को समीकरण विभाजन कहा जाता है।

सभी कोशिकाएं जो अर्धसूत्रीविभाजन अवस्था में होती हैं, उनमें कुछ जानकारी होती है आनुवंशिक स्तर.

• अर्धसूत्रीविभाजन I का प्रोफ़ेज़ क्रोमेटिन के क्रमिक सर्पिलीकरण और गुणसूत्रों के निर्माण का चरण है। इस अत्यंत जटिल क्रिया के अंत में आनुवंशिक सामग्रीअपने मूल रूप में मौजूद - 2n2 गुणसूत्र।
• मेटाफ़ेज़ सेट होता है - स्पाइरलाइज़ेशन का अधिकतम स्तर भी सेट होता है। आनुवंशिक सामग्री अभी भी अपरिवर्तित है।
• अर्धसूत्रीविभाजन का एनाफेज कमी के साथ है। माता-पिता के गुणसूत्रों की प्रत्येक जोड़ी अपनी बेटी कोशिकाओं में से एक का निर्माण करती है। आनुवंशिक सामग्री संरचना में बदल जाती है क्योंकि यह गुणसूत्रों की संख्या आधी हो गई है: कोशिका के प्रत्येक ध्रुव के लिए 1n2 गुणसूत्र होते हैं।
• टेलोफ़ेज़ - वह चरण जब नाभिक बनता है, साइटोप्लाज्म अलग हो जाता है। डॉटर सेल बनते हैं, उनमें से 2 होते हैं, और प्रत्येक में 2 क्रोमैटिड होते हैं। वे। उनमें गुणसूत्रों का समूह अगुणित होता है।
• इसके बाद, इंटरकाइनेसिस होता है, अर्धसूत्रीविभाजन के पहले और दूसरे चरण के बीच थोड़ी राहत। दोनों बेटी कोशिकाएं अर्धसूत्रीविभाजन के दूसरे चरण में प्रवेश करने के लिए तैयार हैं, जो समसूत्रण के समान तंत्र का अनुसरण करती है।

अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व इस तथ्य में निहित है कि इसके दूसरे चरण में, के परिणामस्वरूप जटिल तंत्रपहले से ही 4 अगुणित कोशिकाएं बनती हैं - 1n1 गुणसूत्र। अर्थात्, एक द्विगुणित मातृ कोशिका चार को जीवन देती है - प्रत्येक में एक अगुणित गुणसूत्र सेट होता है। पहली डिग्री के अर्धसूत्रीविभाजन के एक चरण में, आनुवंशिक सामग्री को पुनर्संयोजित किया जाता है, और दूसरे चरण में, गुणसूत्रों और क्रोमैटिड्स को कोशिका के विभिन्न ध्रुवों तक ले जाया जाता है। ये आंदोलन परिवर्तनशीलता और विभिन्न अंतःविशिष्ट संयोजनों का स्रोत हैं।

परिणाम

तो, अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व वास्तव में बहुत अच्छा है। सबसे पहले, इसे युग्मक की उत्पत्ति में मुख्य, मुख्य चरण के रूप में नोट किया जाना चाहिए। अर्धसूत्रीविभाजन प्रजातियों की आनुवंशिक जानकारी को एक जीव से दूसरे जीव में स्थानांतरित करना सुनिश्चित करता है, बशर्ते कि वे इसके माध्यम से हों। अर्धसूत्रीविभाजन अंतःविशिष्ट संयोजनों को संभव बनाता है, क्योंकि बेटी कोशिकाएं न केवल माता-पिता से भिन्न होती हैं, बल्कि एक दूसरे से भी भिन्न होती हैं।

इसके अलावा, अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व उस समय गुणसूत्रों की संख्या में कमी सुनिश्चित करना है जब रोगाणु कोशिकाएं बनती हैं। अर्धसूत्रीविभाजन उनके अगुणित को सुनिश्चित करता है; युग्मनज में निषेचन के समय द्विगुणित रचनागुणसूत्र बहाल हो जाते हैं।

प्रकृति में, कोशिका विभाजन के कई तरीके और प्रकार होते हैं। उनमें से एक विभाजन प्रक्रिया है जिसे अर्धसूत्रीविभाजन कहा जाता है। इस लेख में, आप सीखेंगे कि यह प्रक्रिया कैसे होती है, इसकी विशेषताओं के बारे में और अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व क्या है।

अर्धसूत्रीविभाजन के चरण

विभाजन की विधि, जिसके परिणामस्वरूप गुणसूत्रों के आधे सेट के साथ मातृ कोशिका से चार बेटी कोशिकाएं बनती हैं, अर्धसूत्रीविभाजन कहलाती हैं।

इस प्रकार, यदि एक द्विगुणित दैहिक कोशिका विभाजित होती है, तो परिणाम चार अगुणित कोशिकाएँ होती हैं।

पूरी प्रक्रिया लगातार दो चरणों में होती है, जिसके बीच व्यावहारिक रूप से कोई इंटरफेज़ नहीं होता है। निम्नलिखित तालिका पूरी प्रक्रिया का संक्षेप में वर्णन करने में मदद करेगी:

चावल। 1. अर्धसूत्रीविभाजन की योजना

प्रोफ़ेज़ 1 पाँच चरणों में होता है, जिसके दौरान क्रोमैटिन सर्पिलाइज़ होता है, दो-क्रोमैटिड गुणसूत्र बनते हैं। समजात गुणसूत्रों (संयुग्मन) का जोड़ीवार अभिसरण देखा जाता है, जबकि कुछ स्थानों पर वे कुछ क्षेत्रों (क्रॉसिंग ओवर) को प्रतिच्छेद और आदान-प्रदान करते हैं।

चावल। 2. प्रोफ़ेज़ 1 . की योजना

अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व

अर्धसूत्रीविभाजन द्वारा यूकेरियोटिक कोशिकाओं को विभाजित करने की प्रक्रिया बड़ी भूमिका, विशेष रूप से प्रजनन प्रणाली की कोशिकाओं के निर्माण में - युग्मक। निषेचन के दौरान, जब युग्मक विलीन हो जाते हैं, नया जीवगुणसूत्रों का एक द्विगुणित सेट प्राप्त करता है और इस तरह कैरियोटाइप के संकेतों को संरक्षित करता है। यदि अर्धसूत्रीविभाजन नहीं होता, तो प्रजनन के परिणामस्वरूप गुणसूत्रों की संख्या में लगातार वृद्धि होती।

चावल। 3. युग्मक निर्माण की योजना

इसके अलावा, अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक अर्थ है:

शीर्ष 4 लेखजो इसके साथ पढ़ते हैं

• कुछ में विवाद पौधे के जीव, साथ ही मशरूम;
• जीवों की संयुक्त परिवर्तनशीलता, चूंकि संयुग्मन आनुवंशिक जानकारी के नए सेट उत्पन्न करता है;
• युग्मकों के निर्माण की मूल अवस्था;
• एक नई पीढ़ी को आनुवंशिक कोड का स्थानांतरण;
• प्रजनन के दौरान गुणसूत्रों की निरंतर संख्या बनाए रखना;
• बेटी कोशिकाएं माता-पिता और बहन कोशिकाओं के समान नहीं होती हैं।

हमने क्या सीखा?

अर्धसूत्रीविभाजन एक प्रक्रिया है, जिसका सार कोशिका विभाजन के दौरान गुणसूत्रों की संख्या को कम करना है। यह दो चरणों में होता है, जिनमें से प्रत्येक में चार चरण होते हैं। पहले चरण के परिणामस्वरूप, हमें गुणसूत्रों के एक अगुणित सेट के साथ दो कोशिकाएं मिलती हैं। दूसरा चरण माइटोसिस विधि द्वारा विभाजन के सिद्धांत के अनुसार होता है, जिसके परिणामस्वरूप हमें एक अगुणित सेट के साथ चार कोशिकाएं मिलती हैं। यह प्रक्रिया निषेचन में शामिल जर्म कोशिकाओं के निर्माण में बहुत महत्वपूर्ण है। परिणामी कोशिकाएं - एक अगुणित सेट के साथ युग्मक, विलय होने पर, एक द्विगुणित सेट के साथ एक युग्मज बनाते हैं, जिससे गुणसूत्रों की निरंतर संख्या बनी रहती है। अर्धसूत्रीविभाजन की ख़ासियत यह है कि बेटी कोशिकाएँ मातृ कोशिका के समान नहीं होती हैं, और उनमें एक विशेष आनुवंशिक सामग्री होती है।

ए 2. कोशिका की खोज किस वैज्ञानिक ने की थी? 1) ए. लीउवेनहोएक 2) टी. श्वान 3) आर. हूक 4) आर. विरखोव
ए3. क्या सामग्री रासायनिक तत्वकोशिका के शुष्क पदार्थ में प्रबल होता है? 1) नाइट्रोजन 2) कार्बन 3) हाइड्रोजन 4) ऑक्सीजन
ए4. अर्धसूत्रीविभाजन के किस चरण को चित्र में दिखाया गया है? 1) एनाफ़ेज़ I 2) मेटाफ़ेज़ I 3) मेटाफ़ेज़ II 4) एनाफ़ेज़ II
ए5. कीमोट्रोफ कौन से जीव हैं? 1) जंतु 2) पौधे 3) नाइट्रिफाइंग बैक्टीरिया 4) कवक A6। दो-परत वाले भ्रूण का निर्माण अवधि 1) क्रशिंग 2) गैस्ट्रुलेशन 3) ऑर्गेनोजेनेसिस 4) पोस्टम्ब्रायोनिक अवधि के दौरान होता है
ए7. किसी जीव के सभी जीनों की समग्रता को कहा जाता है 1) आनुवंशिकी 2) जीन पूल 3) जनसंहार 4) A8 जीनोटाइप। दूसरी पीढ़ी में, मोनोहाइब्रिड क्रॉसिंग के साथ और पूर्ण प्रभुत्व के साथ, वर्णों का विभाजन अनुपात में देखा जाता है 1) 3:1 2) 1:2:1 3) 9:3:3:1 4) 1:1
ए9. भौतिक उत्परिवर्तजन कारकों में शामिल हैं 1) पराबैंगनी विकिरण 2) नाइट्रस एसिड 3) वायरस 4) बेंज़पायरीन
ए10. यूकेरियोटिक कोशिका में राइबोसोमल आरएनए कहाँ संश्लेषित होता है? 1) राइबोसोम 2) रफ ईआर 3) न्यूक्लियस का न्यूक्लियोलस 4) गॉल्गी उपकरण
ए11. डीएनए के उस भाग को क्या कहते हैं जो एक प्रोटीन के लिए कोड करता है? 1) कोडोन 2) एंटिकोडन 3) ट्रिपलेट 4) जीन
ए12. स्वपोषी जीव का नाम बताइए 1) बोलेटस मशरूम 2) अमीबा 3) ट्यूबरकल बेसिलस 4) पाइन
ए13. परमाणु क्रोमैटिन क्या है? 1) कैरियोप्लाज्म 2) आरएनए स्ट्रैंड्स 3) रेशेदार प्रोटीन 4) डीएनए और प्रोटीन
ए14. अर्धसूत्रीविभाजन की किस अवस्था में क्रॉसिंग ओवर होता है? 1) प्रोफ़ेज़ I 2) इंटरफ़ेज़ 3) प्रोफ़ेज़ II 4) एनाफ़ेज़ I
ए15. एक्टोडर्म से ऑर्गेनोजेनेसिस के दौरान क्या बनता है? 1) जीवा 2) न्यूरल ट्यूब 3) मेसोडर्म 4) एंडोडर्म
ए16. जीवन का एक गैर-कोशिकीय रूप है 1) यूग्लेना 2) बैक्टीरियोफेज 3) स्ट्रेप्टोकोकस 4) सिलिअट
ए17. i-RNA पर एक प्रोटीन के संश्लेषण को कहा जाता है 1) अनुवाद 2) प्रतिलेखन 3) दोहराव 4) प्रसार
ए18. प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश चरण में, 1) कार्बोहाइड्रेट का संश्लेषण 2) क्लोरोफिल का संश्लेषण 3) अवशोषण कार्बन डाइऑक्साइड 4) जल का प्रकाश-अपघटन
ए19. गुणसूत्र सेट के संरक्षण के साथ कोशिका विभाजन को कहा जाता है 1) अमिटोसिस 2) अर्धसूत्रीविभाजन 3) युग्मकजनन 4) समसूत्री विभाजन
ए20. प्लास्टिक चयापचय में शामिल हैं 1) ग्लाइकोलाइसिस 2) एरोबिक श्वसन 3) डीएनए पर mRNA श्रृंखला का संयोजन 4) स्टार्च का ग्लूकोज में टूटना
ए21. गलत कथन चुनें प्रोकैरियोट्स में, डीएनए अणु 1) एक रिंग में बंद होता है 2) प्रोटीन से जुड़ा नहीं होता है 3) थाइमिन के बजाय यूरैसिल होता है 4) में मौजूद होता है विलक्षण
ए22. अपचय की तीसरी अवस्था कहाँ होती है - पूर्ण ऑक्सीकरण या श्वसन ? 1) पेट में 2) माइटोकॉन्ड्रिया में 3) लाइसोसोम में 4) कोशिका द्रव्य में
ए23. सेवा अलैंगिक प्रजननइसमें शामिल हैं 1) ककड़ी में पार्थेनोकार्पिक फल का निर्माण 2) मधुमक्खियों में पार्थेनोजेनेसिस 3) ट्यूलिप बल्बों का प्रजनन 4) फूलों के पौधों में स्व-परागण
ए24. प्रसवोत्तर काल में कौन सा जीव कायापलट के बिना विकसित होता है? 1) छिपकली 2) मेंढक 3) कोलोराडो आलू बीटल 4) मक्खी
ए25. ह्यूमन इम्युनोडेफिशिएंसी वायरस 1) गोनाड 2) टी-लिम्फोसाइट्स 3) एरिथ्रोसाइट्स 4 को संक्रमित करता है त्वचाऔर फेफड़े
ए26. कोशिका विभेदन 1) ब्लास्टुला 2) न्यूरुला 3) जाइगोट 4) गैस्ट्रुला के चरण से शुरू होता है
ए27. प्रोटीन मोनोमर्स क्या हैं? 1) मोनोसेकेराइड 2) न्यूक्लियोटाइड्स 3) अमीनो एसिड 4) एंजाइम
ए28. पदार्थों का संचय और स्रावी पुटिकाओं का निर्माण किस अंग में होता है? 1) गॉल्जी उपकरण 2) रफ ईआर 3) प्लास्टिड 4) लाइसोसोम
ए29. सेक्स से जुड़ी कौन सी बीमारी है? 1) बहरापन 2) मधुमेह 3) हीमोफीलिया 4) उच्च रक्तचाप
ए30. गलत कथन को इंगित करें अर्धसूत्रीविभाजन का जैविक महत्व इस प्रकार है: 1) जीवों की आनुवंशिक विविधता बढ़ जाती है 2) पर्यावरणीय परिस्थितियों में परिवर्तन होने पर प्रजातियों की स्थिरता बढ़ जाती है 3) 4 से अधिक पार करने के परिणामस्वरूप लक्षणों को फिर से जोड़ना संभव हो जाता है। जीवों की संयुक्त परिवर्तनशीलता की संभावना कम हो जाती है।