معلومة

انقسام الخلية - الانقسام الاختزالي


حقا مرتبك. كم عدد أزواج الكروموسومات التي يمتلكها البشر في خلاياهم الجنسية؟ كم عدد الكروموسومات الفردية التي يمتلكها البشر في خلاياهم الجنسية؟


المصطلحات هي ما يعيقك. ما يوحي به الكروموسوم يعتمد على السياق ، أي هل يتكرر أم لا.

في الانقسام الاختزالي. تنشأ الجاميطات من خلايا الخط الجرثومي التي تحتوي على 23 أزواج من الكروموسومات. هذا يعني أنه في حين أن هناك 23 كروموسومًا مختلفًا ، فإنهم يأتون في أزواج / أزواج. هذا هو الشكل X النموذجي الذي نفكر فيه عندما نسمع الكروموسومات.
طريقة أخرى ، يمكن أن يعني الكروموسوم إما 1X أو 2 كروماتيد مفرد

MEIOSIS I - 23X أزواج كروموسوم مكررة وينتهي بها الأمر على أنها أزواج كروموسوم 46X (46 زوجًا من X أو ، 92 كروماتيد منفصل)

تنقسم هذه 46X بالتساوي بين خليتين ابنتيتين تمامًا كما هو الحال في الانقسام الفتيلي. حيث تتلقى الآن كل خلية ابنة 23X = 23 زوجًا.

ميوسيس الثاني. الخلايا الوليدة في نهاية الانقسام الاختزالي الأول تنقسم دون تكرار الحمض النووي ، ويتم تقسيم الأزواج الـ 23 بين خليتين جديدتين. الآن كل خلية ابنة جديدة (في المجموع 4) بها 23 كروماتيد فردي (كروموسومات فردية) وهذه هي الأمشاج.

عندما يتم إخصاب الأمشاج لتكوين زيجوت ، ينتهي الأمر بمنتج zugote 24X لكل منهما.

تحتوي كل X على كروماتيد واحد (|) من الأب وكروماتيد واحد {|} من الأم.

Haploid تعني نسخة واحدة من كل كروموسوم. 23 مضاعف يعني نسختين من الكروموسومات أو 23X

المرجع - أليسون كيو إن ، (2015) ، فريمان بيولوجي ساينس.


الانقسامات الخلوية للانقسام الاختزالي (مع رسم بياني) | علم النبات

الانقسام الاختزالي هو عملية انقسام خلوي يتم من خلالها تقليل الكروموسومات من ثنائي الصبغيات إلى عدد أحادي العدد. يحدث في جميع الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيا. يتم إنتاج الخلايا الجنسية أحادية الصيغة الصبغية من الخلايا ثنائية الصبغيات في الانقسام الاختزالي.

لاحظ فان بندين ، أثناء عمله على خيط الحصان والدودة الشجرية (Parascarisequorum) ، في عام 1883 أنه كان هناك ضعف عدد الكروموسومات المرئية أثناء الانقسام في البويضة المخصبة كما كان في نوى الحيوانات المنوية والبويضة قبل الانقسام الفتيلي.

من خلال هذه الملاحظة ، خلص فان بندين إلى أن مساهمة كل من الأمشاج الأنثوية والذكرية كانت نصف عدد الكروموسومات في البيضة الملقحة التي اقترح وايزمان في عام 1887 أنه في كل جيل يجب أن يحدث انقسام الاختزال في مرحلة ما حيث يتم تقليل عدد الكروموسوم إلى لاحظ Half Flemming (1887) و Strasburger (1888) أن قسمين نوويين يحدثان في تتابع سريع قبل تكوين البويضات والحيوانات المنوية الناضجة في الحيوانات وتكوين حبوب اللقاح في كاسيات البذور. سميت العملية الكاملة لتقسيم الاختزال المؤدي إلى تكوين الأمشاج بـ & # 8220meiosis & # 8221 في عام 1905.

& # 8216Meiosis & # 8217 يتكون من قسمين متتاليين من نواة الأم ثنائية الصبغيات ، وهما:

(1) قسم الانقسام الاختزالي I حيث يتم تقليل عدد الكروموسوم ثنائي الصيغة الصبغية (2n) إلى عدد الكروموسوم أحادي العدد n ، و

(2) قسم الانقسام الاختزالي الثاني وهو تقسيم انقسام.

قسم الانقسام الاختزالي الأول:

في هذا التقسيم ، يتم تقليل الكروموسومات إلى النصف ، وبالتالي هذا تقسيم اختزال.

قسم الانقسام الاختزالي الأول قابل للقسمة إلى أربع مراحل رئيسية (المرحلة الأولى ، الطور الأول ، الطور الأول ، الطور الأول) والتي تمت مناقشتها بإيجاز أدناه:

1. المرحلة الأولى:

هذه مرحلة معقدة وطويلة من الانقسام الاختزالي والتي يمكن تقسيمها إلى خمس مراحل فرعية ، أي ليبتوتين ، زيجوتين ، باشيتين ، دبلوتين و دياكينيسيس.

لم يتم ذكر السمات المهمة لكل هذه المراحل الفرعية الخمس:

تتوسع النواة ثنائية الصبغة في الحجم. تظهر الكروموسومات على شكل خيوط طويلة ورفيعة ومنفردة سرعان ما تبدأ في الالتفاف. تظهر عدة حبيبات صغيرة شبيهة بالخرز (كروموميرات) في كل كروموسوم يشبه الخيط (الشكل 310 أ).

تتجمع الكروموسومات المتجانسة معًا ، وترتب نفسها جنبًا إلى جنب ، وتشكل أزواجًا أو ثنائية التكافؤ (الشكل 310 ب). يسمى هذا الاقتران أيضًا بالتشابك. سرعان ما تبدأ كروموسومات الاقتران في التقلص والتكثيف ، لكن لا يوجد اندماج فعلي.

في هذه المرحلة ، تصبح الكروموسومات أقصر وأسمك وتنقسم إلى كروماتيدات مرتبطة في السنتروميرات (الشكل 311). من زوج من كل كروموسومات متجانسة يتم إنتاج أربعة كروماتيدات. يمكن تحديد الكروموسومات المتجانسة في pachytene ، وهي مرحلة طويلة من الطور الأول.

تتحرك السنتروميرات للكروموسومات المقترنة بعيدًا عن بعضها البعض (الشكل 312). هذه الحركة بسبب تطور بعض القوة البغيضة بين الكروموسومات المتجانسة. ومع ذلك ، تظل الكروموسومات المتجانسة متصلة عند نقطة واحدة أو أكثر تسمى chiasmata.

يحدث التبادل الفيزيائي للمادة الجينية في كل شياما في إطار عملية تسمى العبور. كما لوحظ مزيد من اللف وتقصير الكروموسومات في المرحلة المتأخرة من الديبلوتين والتي سرعان ما تتغير إلى التشكل.

في هذه المرحلة الأخيرة من الطور الأول للانقسام الاختزالي ، تكون الكروموسومات أقصر وأثخن. يبدأ الغشاء النووي في التفكك. النواة تتفكك وتختفي أيضًا (الشكل 313). تتحرك الكروموسومات ثنائية التكافؤ نحو محيط النواة وتبقى متصلة فقط عند نقاط التصالب. يتم إطلاق الكروموسومات أخيرًا في السيتوبلازم.

2. الطور الأول:

حدثان رئيسيان في الطور الأول هما التفكك الكامل للغشاء النووي وتشكيل المغزل (الشكل 314). تنتقل جميع الكروموسومات ، مع كل منها مع كروماتيداتها ، إلى المنطقة الاستوائية للمغزل المشكل حديثًا.

تختلف عن مرحلة الطور الطوري للانقسام الفتيلي ، فإن مراكز أزواج الكروموسوم في المرحلة الطورية للانقسام الاختزالي أصبحت مرتبطة بألياف المغزل بالقرب من المنطقة الاستوائية. تبقى السنتروميرات منفصلة عن بعضها البعض وتواجه القطبين المعاكسين بينما تقع أذرع أزواج الكروموسوم في اتجاه خط الاستواء.

3. الطور الأول:

يوجد أولاً تنافر ثم حركة مركزي للكروموسومات المتجانسة باتجاه القطبين المعاكسين للمغزل في الطور الأول (الشكل 315 أ). يحمل السنترومير إما كروموسومًا أبويًا أو كروموسومًا للأم إلى قطب واحد ولكن ليس كلا الكروموسومات. هذا يقلل في الواقع عدد الكروموسوم من ثنائي الصبغة (2n) إلى أحادي العدد (n) ، وهي السمة الرئيسية للانقسام الاختزالي لتقسيم الاختزال.

4. Telophase I:

يتطور الغشاء النووي حول كل مجموعة من الكروموسومات المتجانسة الموجودة على القطبين المتقابلين في شكل مجموعة مدمجة في الطور البعيد الأول (الشكل 315 ب). تظهر النواة مرة أخرى. تحتوي كل من نواة الابنة المشكلة على عدد أحادي الصبغيات (n) من الكروموسومات ، ويحتوي كل كروموسوم على زوج من الكروماتيدات.

قد يتم فصل نوى الابنة أو لا يتم فصلها بواسطة غشاء بلازما وسرعان ما تنتقل إلى التقسيم التالي ، أي قسم الانقسام الاختزالي II.

قسم الانقسام الاختزالي الثاني:

يشمل هذا التقسيم جميع المراحل الموجودة في الانقسام الفتيلي تقريبًا.

أربع مراحل مختلفة تشكل قسم الانقسام الاختزالي II هي الطور الثاني ، الطور الثاني ، الطور الثاني ، الطور الثاني ، والأحداث الرئيسية لكل هذه المراحل الأربع تمت مناقشتها أدناه:

1. المرحلة الثانية:

تنقسم الكروموسومات إلى كروماتيدات (الشكل 316 أ) في كل من النوى الفردية والخلايا التي تشكلت بعد انقسام الانقسام الاختزالي 1. تظل الكروماتيدات المنقسمة متصلة فقط في السنتروميرات. تبدأ الكروموسومات في الالتفاف وتصبح أقصر وأكثر سمكًا. يبدأ الغشاء النووي والنواة في التفكك وتبدأ بعض ألياف المغزل في الظهور أيضًا.

2. الطور الثاني:

يتم ترتيب الكروموسومات في موضع استوائي في المغزل حديث التكوين (الشكل 316 ب). قريبًا جدًا ، ينفصل زوج الكروموسوم ، ويحتوي كل منهما على السنترومير الخاص به. هذه مرحلة قصيرة جدًا من الانقسام الاختزالي الثاني.

3. الطور الثاني:

في هذه المرحلة ، تبدأ الكروموسومات الشقيقة لكل زوج في التحرك نحو القطبين المعاكسين للمغزل (الشكل 316 ج). يتم جذبهم نحو القطبين المعاكسين بواسطة مراكزهم المركزية.

4. Telophase II:

يتم تغليف كل مجموعة قطبية من الكروموسومات بغشاء نووي ، وهناك عودة ظهور النواة. يتم تشكيل أربع خلايا بواسطة الحركية الخلوية ، وتحتوي النواة في كل هذه الخلايا المكونة من أربع خلايا شابة على عدد أحادي العدد (ن) من الكروموسومات. بهذه الطريقة ، يتم إنتاج أربع خلايا أحادية الصيغة الصبغية من خلية ثنائية الصبغيات مفردة في عملية الانقسام الاختزالي.

أهمية الانقسام الاختزالي:

في عملية التكاثر الجنسي ، تندمج الأمشاج الذكرية والأنثوية لتشكيل الزيجوت الذي يؤدي إلى ظهور الينابيع الجديدة. إذا احتوت الأمشاج على نفس العدد من الكروموسومات مثل عدد الكروموسومات الخاصة بوالديها ، فإن الينابيع الخارجية سيكون لها عدد كروموسومات متزايد باستمرار في جميع الأجيال القادمة ، وقد يؤدي هذا دائمًا إلى تكوين أنواع جديدة وغريبة من الكروموسومات. -النبع ، يختلف كثيرًا عن نواب والديهم. لحل هذه المشكلة ، وفرت الطبيعة ظاهرة الانقسام الاختزالي لجميع النباتات والحيوانات التي تتكاثر جنسيًا. يحافظ الانقسام الاختزالي على الطبيعة الفردية للأمشاج.

يتم توزيع الحمض النووي ، المادة الوراثية الوحيدة ، بالتساوي بين الأمشاج من خلال عملية الانقسام الاختزالي.

يشكل الانقسام الاختزالي جراثيم (ن) من الخلايا الأم البوغية (2 ن) ، وبالتالي يحافظ على تناوب الأجناس والأجناس في الكائنات الحية.


الانقسام الاختزالي

الانقسام الاختزالي هو عملية انقسام الخلايا في حقيقيات النواة تتميز:

  • قسمين متتاليين: أنا و الانقسام الاختزالي الثاني
  • لا يوجد تركيب DNA (بدون مرحلة S) بين القسمين
  • النتيجة: 4 خلايا بنصف عدد الكروموسومات في الخلية البادئة ، على سبيل المثال ، 2 ن & rarr ن

ينتج عن اندماج خليتين من هذه الخلايا أ 2 ن اللاقحة.

الانقسام الاختزالي في الحيوانات

تستخدم لإنتاج الأمشاج: الحيوانات المنوية والبويضات

الانقسام الاختزالي في النباتات

تستخدم لإنتاج جراثيم. الجراثيم هي بداية جيل المشيمة والتي ، في الوقت المناسب ، ستنتج الأمشاج (عن طريق الانقسام لأن الخلايا البادئة هي بالفعل أحادية العدد).


عملية الانقسام الاختزالي

يتبع الانقسام الاختزالي نفس العملية الأساسية مثل الانقسام الفتيلي ولكن له بعض الاختلافات المهمة. الأول هو أن ناتج المادة الجينية من العملية ليس استنساخًا دقيقًا من الخلايا الأم التي تخلق التنوع الجيني. والثاني هو أن نتيجة الانقسام الاختزالي ينتج عنه أربع خلايا أحادية العدد بدلاً من خليتين ثنائي الصبغيات. لا يعتبر الانقسام الاختزالي جزءًا من دورة الخلية لأنه يعتبر عملية ذات اتجاه واحد لإنشاء تنوع جديد من المواد الجينية ، عادةً لغرض إنتاج كائن حي جديد للسكان.

مراحل الانقسام الاختزالي

ينقسم الانقسام الاختزالي إلى مرحلتين منفصلتين من عملية الانقسام الاختزالي. يحتوي Meiosis I على نفس العمليات الأساسية مثل الانقسام ولكن عند الانتهاء من مرحلة Meiosis II.

الطور الأول

في الطور الأول يتم تبادل الحمض النووي للكروموسومات المتجانسة. يشار إلى هذا باسم إعادة التركيب المتماثل. الجينوم الجديد الذي تم إنشاؤه داخل تقاطع الكروموسومات هو أساس الاختلاف الجيني في أشكال الحياة. يمكن أن تؤدي مجموعات جديدة من الأليلات الناتجة عن هذه العملية إلى تباعد الأنواع. يتم تقسيم Prophase I إلى 6 مراحل خاصة به.

ليبتوتين

في مرحلة كروموسومات اللبتوتين التي تحتوي على كروماتيدات شقيقة تتكثف في النواة إلى خيوط.

الزيجوتين

في مرحلة الزيجوتين ، تصطف الكروموسومات مع بعضها البعض في أزواج كروموسوم متجانسة. يحدث تزاوج الكروموسومات خلال هذه المرحلة.

باتشيتين

مرحلة pachytene حيث يحدث التقاطع الكروموسومي. تتبادل الكروموسومات المزدوجة من مرحلة الزيجوتين المعلومات أثناء إعادة تركيب كروماتيدات غير شقيقة.

دبلوتين

خلال مرحلة الدبلوتين ، تنفصل الكروموسومات المتجانسة عن بعضها البعض وتتفكك قليلاً. في عملية فك اللفافة ، يحدث نسخ الحمض النووي الذي يبدأ ولادة شكل حياة جديد.

دياكينيسيس

في مرحلة تكوّن الصبغيات النشوية تتكثف أكثر وتتشابك مع بعضها البعض لتبدأ في تشكيل chiasmata.

عمليات متزامنة

في العملية المتزامنة ، يتم ترحيل الجسيمات المركزية إلى أقطاب الخلية التي تعمل كمركز تنظيم للخلايا الجديدة. تدخل الأنابيب الدقيقة الغشاء النووي وتبدأ في فصل المادة الوراثية.

الطورية

في الطور الاستوائي ، تتقارب الأزواج المتجانسة في الأنابيب الدقيقة الحركية وتلتصق بالمريكزات الموجودة على كلا القطبين.

طور

خلال مرحلة الطور من الانقسام الاختزالي ، يتم تقصير الأنابيب الدقيقة ثنائية القطب ، مما يؤدي إلى سحب الكروموسومات إلى جوانب متقابلة من الخلية. هذا يشكل خليتين أحاديتين مع إعادة تركيب المواد الجينية. يتمدد غشاء الخلية ويبدأ في الاستطالة من أجل عملية الانقسام.

Telophase

عندما تصل الكروموسومات إلى الجسيمات المركزية في أقطاب الخلية ، تنتهي العملية الانتصافية بشكل فعال. من الآن فصاعدًا يحدث الانقسام من خلال عملية Meiosis II. تتفكك الأنابيب الدقيقة ويتشكل غشاء نووي جديد حول كل مجموعة أحادية الصيغة الصبغية.

الانقسام الاختزالي الثاني

الانقسام الاختزالي الثاني هو نفس العملية الأساسية مثل الانقسام الاختزالي I ولكن هذا هو المجال الذي يحدث فيه إعادة التركيب الجيني. خلال هذه المرحلة ، تتبادل الخلايا أحادية الصيغة الصبغية المادة الجينية لإنشاء جينوم جديد للخلايا الوليدة.


انقسام الخلايا - الانقسام الاختزالي - علم الأحياء

MEIOSIS هو شكل من أشكال التقسيم النووي مثل الابنة
يحتوي المنتج النووى على نصف عدد الكروموسومات AS
نواة الأم.

توضيح للعملية التي من خلالها أ خلية ثنائية الصبغة الوالد الوحيد (كلا الكروموسومات المتجانسة) تنقسم لإنتاج أربع خلايا فردانية ابنة (كروموسوم واحد متماثل للزوج).

الانقسام الاختزالي هو نوع الانقسام الخلوي الذي يتم من خلاله إنتاج الخلايا الجرثومية (البويضات والحيوانات المنوية). ينطوي الانقسام الاختزالي على تقليل كمية المادة الوراثية.

يتكون الانقسام الاختزالي من قسمين نوويين متتاليين مع جولة واحدة فقط من تكرار الحمض النووي.
يمكن وصف أربع مراحل لكل قسم نووي.

  • الطور البيني: قبل أن يبدأ الانقسام الاختزالي ، تتكرر المادة الوراثية.
  • القسم الأول من الانقسام الاختزالي
    • الطور 1: يتكثف كروماتين مكرر. يتكون كل كروموسوم من كروماتيدات شقيقة مرتبطة ارتباطًا وثيقًا. يمكن أن يحدث العبور خلال الجزء الأخير من هذه المرحلة.
    • الطور 1: تصطف الكروموسومات المتجانسة عند الصفيحة الاستوائية.
    • الطور 1: أزواج متماثلة منفصلة مع بقاء الكروماتيدات الشقيقة معًا.
    • Telophase 1: تتكون خليتان ابنتان مع كل ابنة تحتوي على كروموسوم واحد فقط من الزوج المتماثل.
    • الطور 2: الحمض النووي لا يتكاثر.
    • الطور 2: تصطف الكروموسومات عند اللوحة الاستوائية.
    • الطور 2: تنقسم Centromeres وتهاجر الكروماتيدات الشقيقة بشكل منفصل إلى كل قطب.
    • Telophase 2: اكتمل انقسام الخلية. يتم الحصول على أربع خلايا ابنة أحادية العدد.

    تنتج خلية أصل واحدة أربع خلايا ابنة. تحتوي خلايا الابنة على نصف عدد الكروموسومات الموجودة في الخلية الأم الأصلية ومع العبور ، تختلف وراثيًا.

    أهمية ميوسيس
    • ينتج الانقسام الاختزالي أمشاج أحادية العدد
    • عندما يندمج ذكر مشيج مع مشيج أنثوي ، فإن العدد ثنائي الصيغة الصبغية هو
    يتم استعادة الكروموسومات في البيضة الملقحة
    • هذا يحافظ على العدد الطبيعي ثنائي الصبغيات للكروموسومات في الأنواع
    • ينتج عن الانقسام الاختزالي اختلافات في الأمشاج المنتجة
    • تحدث الاختلافات بسبب العبور وأيضًا بسبب تشكيلة مستقلة من
    الكروموسومات
    • تشكيلة مستقلة من الكروموسومات تعني كروموسوم واحد من كل زوج
    يمكن أن تتحد مع أي كروموسوم للزوج الآخر
    • ينتج عن هذا إنتاج أربعة أمشاج مختلفة من كروموسومين
    • بما أن الإخصاب عشوائي ، فإن مثل هذه الاختلافات في الأمشاج تنتج اختلافات في
    النسل
    • الاختلافات تزيد من فرص بقاء الأنواع خلال التغيرات في
    بيئة.


    انقسام الخلايا - الانقسام الاختزالي - علم الأحياء

    نصوص الرسوم المتحركة الطبية: في هذا الدرس ، سوف نستكشف تفاصيل ما يحدث خلال مراحل الانقسام الاختزالي. الانقسام الاختزالي ، الذي يسمى أحيانًا الانقسام الاختزالي ، هو نوع الانقسام الخلوي الذي ينتج الأمشاج. نعني بالأمشاج الخلايا الجنسية مثل خلايا الحيوانات المنوية في الذكور وخلايا البويضات في الإناث. يتم تقسيم الانقسام الاختزالي إلى مرحلتين من انقسام الخلايا تسمى الانقسام الاختزالي الأول والانقسام الاختزالي الثاني. يحتوي الانقسام الاختزالي الأول على أربع مراحل: المرحلة الأولى ، الطور الأول ، الطور الأول ، الطور البعيدة الأول ، والانقسام الاختزالي الثاني أربع مراحل: الطور الثاني ، الطور الثاني ، الطور الثاني ، الطور الثاني. دعونا نلقي نظرة على ما يحدث أثناء الانقسام الاختزالي I. المرحلة الأولى تبدأ بخلية ثنائية الصبغيات. يحتوي الكروماتين الخاص به على مجموعتين من الكروموسومات غير ملفوفة ومنتشرة ، واحدة من كل والد. بعد أن يتكاثر الحمض النووي في الكروماتين ، يتكثف في الكروموسومات الأكثر شيوعًا على شكل X. الحمض النووي المكرر هو نفسه في الكروماتيدات الشقيقة المتطابقة لكل كروموسوم. في عملية تسمى المشابك ، يتزاوج كل كروموسوم مع الكروموسوم المتماثل الخاص به ويرتبط به ، مكونًا رباعيًا. الرباعي هو مجموعة من أربعة كروماتيدات شقيقة في أزواج كروموسومات متجانسة. تحتوي الكروموسومات على معلومات وراثية تسمى الجينات. تم توريث هذه الجينات من كل من الوالدين ، وتسمى الإصدارات المختلفة من نفس الجين في كل كروموسوم الأليلات. في عملية تسمى العبور ، الكروماتيدات من كل أجزاء تبادل كروموسوم متماثل من الأليلات. يسمى أيضًا إعادة التركيب ، يحدث العبور العشوائي على كل كروموسوم ، مما يؤدي إلى مجموعات جينية مختلفة. وهذا يفسر سبب اختلاف كل مشيج وراثيًا عن كل مشيج آخر. ينتج عن العبور تنوع وراثي في ​​النسل. هذا هو سبب اختلاف الأطفال عن والديهم البيولوجيين ، وكذلك عن أشقائهم البيولوجيين. مع الاستمرار في الطور الأول ، يختفي الغشاء النووي ، وتتحرك المريكزات إلى الأطراف المتقابلة للخلية ، وتخرج ألياف المغزل منها. بعد ذلك ، في الطور الأول ، تصطف الكروموسومات المتجانسة عند خط الاستواء وتلتصق بألياف مغزل من أقطاب متقابلة. أثناء الطور الأول ، تفصل ألياف المغزل الكروموسومات المتجانسة في كل رباعي ، وتسحبها إلى أقطاب متقابلة للخلية. تدخل الخلية الطور النهائي I مع كروموسوم واحد من كل زوج متماثل في أقطاب منفصلة. ومع ذلك ، لا يزال كل كروموسوم يتكون من كروماتيدات شقيقة. ضع في اعتبارك أن الكروماتيدات الشقيقة لكل كروموسوم لم تعد متطابقة بسبب تبادل الأليل الذي حدث أثناء العبور. ثم تختفي ألياف المغزل ويعاد تكوين الغشاء النووي حول الكروموسومات. أخيرًا ، يحدث التحلل الخلوي. ينتهي الانقسام الاختزالي الأول بخليتين ابنتيتين مختلفتين وراثيًا. تحتوي كل خلية أحادية الصيغة الصبغية على مجموعة واحدة فقط من الكروموسومات تتكون من كروماتيدات شقيقة مقترنة. تدخل كلتا الخليتين الآن المرحلة التالية ، الانقسام الاختزالي الثاني. ومع ذلك ، على عكس الانقسام الاختزالي الأول ، لا يتكاثر الحمض النووي قبل أن يبدأ الانقسام الاختزالي الثاني. مرة أخرى ، في الطور الثاني ، يختفي الغشاء النووي ، وتخرج ألياف المغزل من مجموعتي المريكزات المزدوجة. أثناء الطور الثاني ، تصطف الكروموسومات في كل خلية عند خط الاستواء وتلتصق بألياف المغزل من كلا القطبين. أثناء الطور الثاني ، تنفصل الكروماتيدات الشقيقة لكل كروموسوم وتتحرك إلى أقطاب متقابلة. بمجرد فصل الكروماتيدات الشقيقة ، يطلق عليها الكروموسومات. أخيرًا ، أثناء الطور النهائي الثاني ، تختفي ألياف المغزل ، ويعاد تشكيل الأغشية النووية ، ويحدث التحريك الخلوي في كلتا الخليتين. ينتهي الانقسام الاختزالي الثاني بأربع خلايا ابنة أحادية الصبغيات مختلفة وراثيًا ، تحتوي كل منها على مجموعة واحدة فقط من الكروموسومات. بعض النقاط الرئيسية التي يجب تذكرها حول الانقسام الاختزالي. يبدأ بخلية ثنائية الصبغيات. ينتج الانقسام الاختزالي الأمشاج فقط. الجاميتات هي خلايا أحادية الصيغة الصبغية وراثيا مختلفة ، وخلايا الحيوانات المنوية في الذكور والبيض في الإناث. يحتوي الانقسام الاختزالي على مرحلتين من انقسام الخلايا تسمى الانقسام الاختزالي الأول والانقسام الاختزالي الثاني. أثناء الانقسام الاختزالي الأول ، تنفصل الكروموسومات المتجانسة لإنتاج خليتين أحاديتين ، تحتوي كل منهما على كروموسومات في شكل كروماتيدات شقيقة مقترنة. في الانقسام الاختزالي الثاني ، تنفصل الكروماتيدات الشقيقة في كلتا الخليتين ، لتصبح كروموسومات فردية. ينتج التحريك الخلوي لهذه الخلايا أربعة أمشاج فردية مختلفة وراثيا. وإليك بعض النقاط الرئيسية التي يجب تذكرها حول المرحلة الأولى. يحدث الاقتران بين الكروموسومات المتجانسة التي تسمى التشابك العصبي. كل زوج من الكروموسومات المتجانسة ، يتكون من أربعة كروماتيدات ، يسمى رباعي. أثناء عملية العبور ، تتبادل الكروموسومات في أزواج متجانسة أجزاء من الأليلات. ينتج عن العبور اختلافات جينية في الأمشاج. جميع الأمشاج الناتجة عن الانقسام الاختزالي أحادية العدد. [موسيقى]


    انقسام الخلايا - الانقسام الاختزالي - علم الأحياء

    الانقسام والانقسام الاختزالي كلاهما شكل من أشكال انقسام النواة في الخلايا حقيقية النواة. يتشاركون بعض أوجه التشابه ، لكنهم يظهرون أيضًا اختلافات واضحة تؤدي إلى نتائج مختلفة جدًا (الشكل 1 والجدول 1). الانقسام الخيطي هو انقسام نووي واحد ينتج عنه نواتان يتم تقسيمهما عادة إلى خليتين جديدتين. النوى الناتجة عن الانقسام الانقسامي متطابقة وراثيا مع النواة الأصلية. لديهم نفس عدد مجموعات الكروموسومات ، مجموعة واحدة في حالة الخلايا أحادية الصيغة الصبغية ومجموعتين في حالة الخلايا ثنائية الصبغيات. في معظم النباتات وجميع أنواع الحيوانات ، عادةً ما تكون الخلايا ثنائية الصبغيات هي التي تخضع للانقسام الفتيلي لتشكيل خلايا ثنائية الصبغيات جديدة. في المقابل ، يتكون الانقسام الاختزالي من قسمين نوويين ينتج عنه أربع نوى يتم تقسيمها عادة إلى أربع خلايا جديدة. النوى الناتجة عن الانقسام الاختزالي ليست متطابقة وراثيا وتحتوي على مجموعة كروموسوم واحدة فقط. هذا هو نصف عدد مجموعات الكروموسوم في الخلية الأصلية ، وهي ثنائية الصبغيات.

    تحدث الاختلافات الرئيسية بين الانقسام والانقسام الاختزالي في الانقسام الاختزالي الأول ، وهو تقسيم نووي مختلف تمامًا عن الانقسام. في الانقسام الاختزالي الأول ، تصبح أزواج الكروموسوم المتجانسة مرتبطة ببعضها البعض ، وترتبط مع مجمع سينابتونيمال ، وتطور chiasmata وتخضع للتقاطع بين الكروماتيدات الشقيقة ، وتصطف على طول اللوحة الطورية في رباعي الطور مع ألياف حركية من أقطاب مغزل معاكسة متصلة بكل منها kinetochore من homolog في رباعي. كل هذه الأحداث تحدث فقط في الانقسام الاختزالي الأول.

    الشكل 1. يسبق كل من الانقسام الاختزالي والانقسام الفتيلي جولة واحدة من تكرار الحمض النووي ، ومع ذلك ، فإن الانقسام الاختزالي يشمل قسمين نوويين. الخلايا الوليدة الأربعة الناتجة عن الانقسام الاختزالي أحادية العدد ومتميزة وراثيًا. تكون الخلايا الوليدة الناتجة عن الانقسام ثنائي الصبغة ومماثلة للخلية الأم.

    الجدول 1. الانقسام الاختزالي ضد الانقسام
    الانقسام الاختزالي الانقسام المتساوي
    توليف الحمض النووي يحدث في المرحلة S من الطور البيني يحدث في المرحلة S من الطور البيني
    تشابك الكروموسومات المتجانسة خلال الطور الأول لا يحدث في الانقسام
    عبور خلال الطور الأول لا يحدث في الانقسام
    تصطف الكروموسومات المتجانسة في لوحة الطور خلال الطور الأول لا يحدث في الانقسام
    تصطف الكروماتيدات الشقيقة في لوحة الطور خلال الطور الثاني خلال الطور الاستوائي
    النتيجة: العدد والتركيب الجيني للخلايا الوليدة أربع خلايا أحادية العدد في نهاية الانقسام الاختزالي II خليتان مزدوجتان في نهاية الانقسام الفتيلي

    سر تطور الانقسام الاختزالي

    بعض خصائص الكائنات الحية واسعة الانتشار وأساسية بحيث يصعب أحيانًا تذكر أنها تطورت مثل غيرها من السمات الأبسط. الانقسام الاختزالي عبارة عن سلسلة معقدة بشكل غير عادي من الأحداث الخلوية التي واجه علماء الأحياء صعوبة في وضع افتراضات واختبار كيفية تطورها. على الرغم من أن الانقسام الاختزالي متشابك بشكل لا ينفصم مع التكاثر الجنسي ومزاياه وعيوبه ، فمن المهم فصل أسئلة تطور الانقسام الاختزالي وتطور الجنس ، لأن الانقسام الاختزالي المبكر قد يكون مفيدًا لأسباب مختلفة عما هو عليه الآن. يعد التفكير خارج الصندوق وتخيل الفوائد المبكرة من الانقسام الاختزالي أحد الأساليب للكشف عن كيفية تطوره.

    يشترك الانقسام الاختزالي والانقسام في العمليات الخلوية الواضحة ومن المنطقي أن يكون الانقسام الاختزالي قد تطور من الانقسام الفتيلي. تكمن الصعوبة في الاختلافات الواضحة بين الانقسام الاختزالي الأول والانقسام. لخص آدم ويلكنز وروبن هوليداي [1] الأحداث الفريدة التي يجب أن تحدث لتطور الانقسام الاختزالي من الانقسام الفتيلي. هذه الخطوات هي الاقتران الكروموسومي المتماثل ، والتبادلات المتقاطعة ، والكروماتيدات الشقيقة المتبقية أثناء الطور ، وقمع تكرار الحمض النووي في الطور البيني. يجادلون بأن الخطوة الأولى هي الأصعب والأكثر أهمية ، وأن فهم كيفية تطورها سيجعل عملية التطور أكثر وضوحًا. يقترحون تجارب جينية قد تلقي الضوء على تطور المشابك.

    هناك طرق أخرى لفهم تطور الانقسام الاختزالي قيد التقدم. توجد أشكال مختلفة من الانقسام الاختزالي في الطلائعيات وحيدة الخلية. يبدو أن بعضها أشكال أبسط أو أكثر "بدائية" للانقسام الاختزالي. قد تلقي مقارنة الانقسامات الانتصافية لمختلف الطلائعيات الضوء على تطور الانقسام الاختزالي. قارنت ماريلي راميش وزملاؤها [2] الجينات المشاركة في الانقسام الاختزالي في الطلائعيات لفهم متى وأين تطور الانقسام الاختزالي. على الرغم من أن البحث لا يزال مستمراً ، إلا أن الدراسات الحديثة حول الانقسام الاختزالي في الطلائعيات تشير إلى أن بعض جوانب الانقسام الاختزالي ربما تكون قد تطورت في وقت متأخر عن غيرها. يمكن أن يخبرنا هذا النوع من المقارنة الجينية ما هي جوانب الانقسام الاختزالي الأقدم وما هي العمليات الخلوية التي ربما اقترضوا منها في الخلايا السابقة.


    الواجب البيتي في علم الأحياء الفصل الثامن: انقسام الخلايا - الانقسام الاختزالي

    مهمة الكتاب المدرسي: الفصل 8:الأساس الخلوي للتكاثر والوراثة، الأقسام 11-23.

    ملاحظات الدراسة
    • 8.11 يقدم هذا القسم كيفية تصنيع الخلايا الخاصة (الخلايا ثنائية الصبغيات أو الخلايا المشيمية) التي يمكن أن تشكل كائنات حية جديدة. تحتوي هذه الخلايا فقط على نصف المادة الجينية الموجودة عادة في الخلايا الجسدية في نفس الكائن الحي. في تكاثر الخلايا حقيقية النواة ، يتضمن ذلك مطابقة أزواج من المواد الجينية المتشابهة (أزواج متماثلة) من خليتين مختلفتين ، متبوعة بانقسامات متعددة. من الواضح أن الخلايا الناتجة ليست استنساخًا للخلايا الأم ، ولكنها شيء جديد.
    • 8.12 يحدث إنتاج الأمشاج من خلال الانقسام الاختزالي ، كل مشيج يحتوي على نسخة واحدة فقط من كروموسومات الأنواع. يحدث إنتاج كائن حي جديد عندما تندمج الأمشاج.
    • 8.13 تتبع عملية الانقسام الاختزالي مراحل مماثلة للانقسام ، ولكنها تتكرر مرتين لتزويد أربعة أمشاج بنصف محتوى الكروموسوم في الخلية الأصلية.
    • 8.14 قارن الانقسام الاختزالي بالانقسام في كل مرحلة. لاحظ الاختلافات:
      • تشكيل الكروماتيدات (الانقسام الطور) مقابل تكوين رباعي (الطور الأول للانقسام الاختزالي)
      • إعادة خلط خيوط الكروماتيد من خلال العبور خلال الطور الأول للانقسام الاختزالي
      • فصل الكروماتيدات (طور الانقسام الفتيلي) مقابل فصل الرباعي إلى كروماتيدات (طور الانقسام الاختزالي الأول)
      • دورة ثانية من المراحل في الانقسام الاختزالي لتشكيل أمشاج أحادية العدد

      محاضرة الويب

      اقرأ كراسة الويب التالية قبل الدردشة: عيوب الكروموسومات

      قم بتدوين ملاحظات حول أي أسئلة لديك ، وكن مستعدًا لمناقشة المحاضرة في الدردشة.

      قم بتنفيذ نشاط الدراسة أدناه:

      العمل من خلال الانقسام الاختزالي لنشاط BioCoach.

      أنشطة تحضير الدردشة

      • سؤال المقال: منتدى موودل للجلسة سيخصص لك سؤال دراسي محدد لتحضيره للمحادثة. تحتاج إلى قراءة هذا السؤال ونشر إجابتك قبل تبدأ الدردشة لهذه الجلسة.
      • تمرين الإتقان: سيحتوي تمرين Moodle Mastery الخاص بالفصل على أقسام متعلقة بموضوع الدردشة لدينا. حاول إكمالها قبل بدء الدردشة ، حتى تتمكن من طرح الأسئلة.

      مسابقة الفصل

      • مطلوب: أكمل تمرين الإتقان بدرجة 85٪ أو أفضل.
      • اختياري: اختبر نفسك باستخدام أسئلة الاختيار من متعدد في الكتاب المدرسي ولاحظ أي أسئلة فاتتك لا تزال غير منطقية. جلب الأسئلة للدردشة!
      • اذهب إلى Moodle وأدخل الاختبار لهذا الفصل.

      عمل مختبري

      & copy 2005 - 2021 يتم تقديم هذه الدورة من خلال Scholars Online ، وهي منظمة غير ربحية تدعم التعليم المسيحي الكلاسيكي من خلال الدورات التدريبية عبر الإنترنت. يُمنح إذن لنسخ محتوى الدورة (الدروس والمختبرات) للدراسة الشخصية للطلاب المسجلين حاليًا أو سابقًا في الدورة من خلال Scholars Online. الاستنساخ لأي غرض آخر ، دون موافقة كتابية صريحة من المؤلف ، محظور.


      الانقسام الاختزالي

      تأخذك الرسوم المتحركة التالية عبر الخطوات الأساسية للانقسام الاختزالي ، أ تخفيض عملية التقسيم. تتمثل وظيفة الانقسام الاختزالي في تحضير نواة الأمشاج للتخصيب (تكوين الزيجوت). نظرًا لأن الإخصاب هو حدث اندماج خلوي ، يجب أن تحتوي الخلايا المعنية على نصف محتوى الحمض النووي للخلايا الجسدية / خلايا الجسم. لذلك ، على عكس نتيجة الانقسام ، فإن الانقسام الاختزالي لا ينتج استنساخًا.

      إضافة إلى الاختلافات بين الخلايا الجسدية والجنسية (الأمشاج) هي عمليات العبور (إعادة التركيب) والتشكيلة المستقلة. تنتج هذه الظواهر عن الأحداث التي تحدث أثناء الطور الأول. عندما تبدأ الكروموسومات في التكاثف ، تصطف المتجانسات الجين مع بعضها البعض عبر مركب بروتيني يسمى مجمع سينابتونيمال. يقال إن الكروموسومات المزدوجة والمكثفة موجودة المشبك. يؤدي هذا الوضع جنبًا إلى جنب وبعض البروتينات في مجمع synaptonemal إلى عبور الأحداث حيث يتم تبادل كروماتيدات غير متجانسة لكل زوج متماثل مع بعضهما البعض. بحلول الوقت الذي يكتمل فيه الطور الأول ، تكون كروماتيدات كل متماثل الآن المؤتلف (وجود شرائح كانت ذات يوم جزءًا من المتماثل الآخر).

      أثناء حدوث كل هذا ، تم ربط مغازل من كل جسيم مركزي بالحركية. ومع ذلك ، على عكس الانقسام الفتيلي ، ترتبط المغازل من قطب واحد بعضو واحد فقط من الزوج المتماثل أثناء الطور الأول. الآن في الطور الأول. أي متماثل يتم وضعه في مواجهة كل قطب خلية يكون عشوائيًا من زوج متماثل إلى آخر. لذلك ، عندما تبدأ الطور الأول ويتحرك الانقسام الاختزالي نحو الاكتمال ، ينتهي الأمر بالخلايا بمجموعة عشوائية من المتماثلات (بعضها جاء من الأب والبعض الآخر من أم الفرد الذي تمر خلاياه عبر الانقسام الاختزالي). يُعرف هذا بالتشكيلة المستقلة. يخلق التقاطع والتشكيلة المستقلة مجتمعة التنوع الجيني الذي يعد أحد السمات المميزة للانقسام الاختزالي (والتكاثر الجنسي).

      بحلول نهاية الانقسام الاختزالي الأول ، تم قطع عدد الكروموسومات إلى النصف (عن طريق فصل المتماثلات) ولكن لا تزال الكروماتيدات الشقيقة مقترنة. لذلك ، فإن وظيفة الانقسام الاختزالي الثاني (كما في الانقسام الفتيلي) هي فصل الكروماتيدات. تنتهي كل خلية من الخلايا الأربع الناتجة عن الانقسام الاختزالي بممثل واحد لكل كروموسوم. مرة أخرى ، من المهم أن نتذكر أن هذه الخلايا تختلف عن بعضها البعض وعن جميع الخلايا الأخرى تقريبًا التي يصنعها الفرد عبر الانقسام الاختزالي بفضل العبور والتشكيلة المستقلة.


      الأحداث خلال الانقسام الاختزالي

      خلية مضاعفة (2N): من الانقسام الانقسامي السابق ، يدخل Oogonium (Spermatogonium) في الانقسام الاختزالي باستخدام كروموسومات DIPLOID (2N) ولكن TETRAPLOID (4N) DNA. ثم تتكاثر الكروموسومات لتنتج كروماتيدات أخت (أو أصباغ متجانسة).

      الطور الأول: محاذاة أزواج Dyad لإنشاء "TETRADS" ، تتصل الكروماتيدات غير الشقيقة وتداول الأقسام في "CHIASMA" ، وهي عملية تسمى "CROSSING OVER".

      الطور الأول: ألياف مغزلية تعلق على كل زوج في KINETOCHORE. يؤدي التوتر الناتج عن ألياف المغزل إلى محاذاة الرباعي عند خط استواء الخلية.

      أنا طور أنا: تتفكك Chiasmata وتبدأ الكروماتيدات الشقيقة في الهجرة نحو القطبين المعاكسين.

      Telophase أنا: تشكل CLEAVAGE FURROW بداية عملية CYTOKINESIS (انقسام الخلية). الخلايا الوليدة الناتجة هي HAPLOID (1N).

      الطور الثاني: يبدأ تكوين المغزل وتبدأ الجسيمات المركزية في التحرك نحو الأقطاب.

      الطور الثاني: التوتر الناتج عن ألياف المغزل يعمل على محاذاة الكروموسومات في لوحة الطور.

      طور الثاني: تنفصل الكراتيات وتبدأ في الانتقال إلى القطبين.

      Telophase II: أشكال CLEAVAGE FURROW بداية CYTOKINESIS.

      جاميت (1N): شكل المغلفات النووية والكروموسومات تتشتت كروماتين. أنتج الانقسام الاختزالي 4 خلايا دماغية ، كل منها يحتوي على كروموسومات 1N و 1N DNA. في وقت لاحق ، في عملية الإخصاب ، سوف تندمج الأمشاج 1N للذكور والإناث لتشكيل 2N ZYGOTE.


      انقسام الخلية

      يتضمن الانقسام الاختزالي دورتين متتاليتين من الانقسام النووي والخلوي ، ولكن دورة واحدة فقط من تكرار الحمض النووي. ينقسم الانقسام الاختزالي إلى الانقسام الاختزالي الأول والانقسام الاختزالي الثاني.

      • يبدأ الانقسام الاختزالي الأول بعد المرحلة S ، ويتبع الانقسام الاختزالي الثاني الانقسام الاختزالي الأول.
      • يحدث الاقتران بين الكروموسومات المتجانسة أثناء الانقسام الاختزالي مما يؤدي إلى إعادة تركيب الجينات.
      • يتم تشكيل أربع خلايا ابنة أحادية العدد في نهاية الانقسام الاختزالي.

      MEIOSIS أنا

      الطور الأول:

      يكون Prophase في الانقسام الاختزالي I أطول وأكثر تعقيدًا من الطور الأولي في الانقسام الاختزالي II. تنقسم المرحلة الأولى إلى خمس مراحل ، أي. Leptotene و Zygotene و Pachytene و Diplotene و Diakinesis.

      ليبتوتين:
      • خلال هذه المرحلة ، تصبح الكروموسومات مرئية تدريجيًا تحت المجهر الضوئي.
      • يستمر انضغاط الكروموسومات طوال هذه المرحلة.
      الزيجوتين:
      • تبدأ الكروموسومات في الاقتران معًا. هذه العملية تسمى المشبك. تسمى الكروموسومات المزدوجة الكروموسومات المتجانسة.
      • يترافق تكوين المشابك مع تكوين مركب synaptonemal.
      • يسمى المركب synaptonemal بواسطة زوج من الكروموسومات المتجانسة ثنائي التكافؤ أو رباعي التكافؤ.
      باتشيتين:
      • من الواضح أن الكروموسومات ثنائية التكافؤ تظهر على شكل رباعي.
      • تظهر عقيدات إعادة التركيب. هذه العقيدات هي المواقع التي يحدث فيها العبور بين كروماتيدات غير شقيقة للكروموسومات المتجانسة.
      • يحدث تبادل المواد الجينية بين اثنين من الكروموسومات المتجانسة أثناء العبور. هذا يؤدي إلى إعادة تركيب المواد الجينية على الكروموسومين.
      دبلوتين:
      • يتم حل مجمع Synapotnemal في هذه المرحلة.
      • تنفصل الكروموسومات المتجانسة المعاد تجميعها للثنائي التكافؤ عن بعضها البعض باستثناء موقع العبور.
      • الهياكل التي تشكلت على شكل X تسمى chiasmata.

      دياكينيسيس:

      • يتم إنهاء Chiasmata في هذه المرحلة.
      • يتم تشكيل مغازل الانقسام الاختزالي لتحضير الكروموسومات المتجانسة للفصل.
      • يختفي Nucleolus ويتفكك الغلاف النووي بنهاية التحريك.

      الطور الأول:

      • يتم محاذاة الكروموسومات ثنائية التكافؤ على اللوحة الاستوائية.
      • ترتبط ألياف المغزل من أقطاب متقابلة بزوج من الكروموسومات المتجانسة.

      الطور الأول:

      تنفصل الكروموسومات المتجانسة ، لكن الكروماتيدات الشقيقة تظل ملتصقة في مراكزها المركزية.

      Telophase I:

      • يظهر الغشاء النووي والنواة مرة أخرى.
      • ويتبع ذلك الحركية الخلوية وتسمى هذه المرحلة بـ "دياد الخلايا".

      المرحلة بين قسمي الانقسام الاختزالي تسمى interkinesis. عادة ما تكون الحركة الحركية قصيرة العمر.

      ميوسيس الثاني

      الطور الثاني: يشبه الانقسام الاختزالي الثاني انقسام الخلايا الانقسامية. يبدأ فورًا بعد التحلل الخلوي. الغشاء النووي يختفي. تصبح الكروموسومات مضغوطة مرة أخرى.

      الطور الثاني: تصطف الكروموسومات عند خط الاستواء. يتم ربط ألياف المغزل من القطبين المعاكسين بالحركية للكروماتيدات الشقيقة.

      الطور الثاني: تنقسم الجسيمات المركزية وتتحرك الكروماتيدات الشقيقة نحو القطبين المعاكسين.

      Telophase II: يتم تغليف مجموعتي الكروموسومات بواسطة غلاف نووي. ويتبع ذلك حركة خلوية تؤدي إلى تكوين أربع خلايا ابنة.


      شاهد الفيديو: Cell Division meiosis and mitosis انقسام الخليه شرح بالعربى (ديسمبر 2021).