Crossover homologer Chromosomen. Bedeutung von Chromosomen-Crossover in medizinischer Hinsicht

1. Wann tritt Meiose auf?

Antworten. Die Keimzellen der Tiere entstehen durch eine besondere Art der Teilung, bei der die Anzahl der Chromosomen in den neu gebildeten Zellen doppelt so gering ist wie in der ursprünglichen Mutterzelle. So werden aus einer diploiden Zelle haploide Zellen gebildet. Dies ist notwendig, um während der sexuellen Fortpflanzung einen konstanten Chromosomensatz von Organismen aufrechtzuerhalten. Diese Art der Zellteilung wird als Meiose bezeichnet. Meiose (von griech. Meiose - Reduktion) ist eine Reduktionsteilung, bei der der Chromosomensatz der Zelle halbiert wird. Die Meiose ist durch die gleichen Stadien wie die Mitose gekennzeichnet, aber der Prozess besteht aus zwei aufeinanderfolgenden Abteilungen - Abteilung I und Abteilung II der Meiose. Dadurch entstehen nicht zwei, sondern vier Zellen mit einem haploiden Chromosomensatz.

2. Welcher Chromosomensatz wird als diploid bezeichnet?

Antworten. Diploider Chromosomensatz - (andere Namen - doppelter Chromosomensatz, zygotischer Chromosomensatz, vollständiger Chromosomensatz, somatischer Chromosomensatz) ein Chromosomensatz, der somatischen Zellen innewohnt und in dem alle für eine bestimmte biologische Art charakteristischen Chromosomen vorhanden sind in Paaren; Beim Menschen enthält der diploide Chromosomensatz 44 Autosomen und 2 Geschlechtschromosomen.

Fragen nach §30

1. Was ist der Unterschied zwischen Meiose und Mitose?

Antworten. Hauptunterschiede:

1. Meiose halbiert die Chromosomenzahl in Tochterzellen, Mitose hält die Chromosomenzahl auf einem stabilen Niveau, wie in der Mutterzelle

2. Bei der Meiose folgen 2 aufeinanderfolgende Teilungen, und es gibt keine Zwischenphase vor der zweiten

3. In Prophase 1 der Meiose gibt es eine Konjugation und ein Crossing Over ist möglich

4. In Anaphase 1 der Meiose divergieren ganze Chromosomen zu den Polen. bei Mitose Chromatiden

5. In der Metaphase 1 der Meiose reihen sich zweiwertige Chromosomen entlang des Zelläquators auf, in der Mitose reihen sich alle Chromosomen in einer Linie auf

6. Als Ergebnis der Meiose werden 4 Tochterzellen gebildet, in der Mitose - 2 Zellen.

2. Welche biologische Bedeutung hat die Meiose?

Antworten. Bei Tieren und Menschen führt die Meiose zur Bildung von haploiden Keimzellen – Gameten. Bei der anschließenden Befruchtung (Gametenverschmelzung) erhält der Organismus einer neuen Generation einen diploiden Chromosomensatz, was bedeutet, dass er den diesem Organismus eigenen Karyotyp beibehält. Daher verhindert die Meiose die Zunahme der Chromosomenzahl während der sexuellen Fortpflanzung. Ohne einen solchen Teilungsmechanismus würden sich die Chromosomensätze mit jeder nachfolgenden Generation verdoppeln.

In Pflanzen, Pilzen und einigen Protisten werden Sporen durch Meiose produziert. Die während der Meiose ablaufenden Prozesse dienen als Grundlage für die kombinatorische Variabilität von Organismen. Also Meiose:

1) ist das Hauptstadium der Gametogenese;

2) gewährleistet die Übertragung genetischer Informationen von Organismus zu Organismus während der sexuellen Fortpflanzung;

3) Tochterzellen sind genetisch nicht identisch mit den Eltern und untereinander.

3. In welcher Phase der Meiose findet Crossing Over statt?

Antworten. Die Prophase I der Meiose ist die längste. In dieser Phase laufen neben den für die Prophase der Mitose typischen Prozessen der DNA-Helixierung und der Bildung einer Spaltspindel zwei biologisch sehr wichtige Prozesse ab: die Konjugation (Paarung) und die Kreuzung (Kreuzung) homologer Chromosomen.

Beim Crossing Over werden identische Regionen homologer Chromosomen ausgetauscht. Denken Sie über die Bedeutung dieses Phänomens nach.

Antworten. Aufgrund der verknüpften Vererbung sind erfolgreiche Kombinationen von Allelen relativ stabil. Als Ergebnis werden Gruppen von Genen gebildet, von denen jedes als ein einziges Supergen fungiert, das mehrere Merkmale kontrolliert. Gleichzeitig kommt es beim Crossing Over zu Rekombinationen, also neuen Kombinationen von Allelen. Somit erhöht das Überkreuzen die kombinative Variabilität von Organismen.

Das bedeutet:

a) Im Zuge der natürlichen Auslese reichern sich in manchen Chromosomen „nützliche“ Allele an (und Träger solcher Chromosomen verschaffen sich einen Vorteil im Kampf ums Dasein), während sich in anderen Chromosomen unerwünschte Allele ansammeln (und Träger solcher Chromosomen aus den Chromosomen ausgeschieden werden Wild - sie werden aus Populationen eliminiert);

b) Im Zuge der künstlichen Selektion reichern sich in einigen Chromosomen Allele wirtschaftlich wertvoller Merkmale an (und die Träger solcher Chromosomen werden vom Züchter erhalten) und in anderen Chromosomen unerwünschte Allele (und die Träger solcher Chromosomen werden verworfen).

Als Folge des Crossing Over können ungünstige Allele, die ursprünglich mit günstigen verknüpft waren, auf ein anderes Chromosom wandern. Dann entstehen neue Kombinationen, die keine ungünstigen Allele enthalten, und diese ungünstigen Allele werden aus der Population eliminiert.

Crossover homologer Chromosomen Tierische Embryologie

Allgemeine Embryologie: Terminologisches Wörterbuch - Stavropol. O. V. Dilekova, T.I. Lapin. 2010 .

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    Überqueren (Kreuz)- gegenseitiger Austausch von Abschnitten homologer Chromosomen, was zur Rekombination von Allelen führt. Kann während der Meiose auftreten ... Wörterbuch der Psychogenetik

    TIERISCHE EMBRYOLOGIE CROSSINGOVER, CROSSING OF CHROMOSOMS, CROSSING HOMOLOGICAL CHROMOSOMS - ein Merkmal der Konjugation von Chromosomen in der Meiose, ausgedrückt in der Kreuzung von Chromatiden, die zu verschiedenen homologen Chromosomen eines bestimmten Paares gehören. Bei der Konjugation... ... Allgemeine Embryologie: Terminologisches Wörterbuch

    VERERBUNG- VERERBUNG, das Phänomen der Übertragung von materiellen Faktoren auf die Nachkommen, die die Entwicklung der Eigenschaften eines Organismus unter bestimmten Umweltbedingungen bestimmen. Die Aufgabe des Studiums von N. besteht darin, Muster im Vorkommen, in den Eigenschaften, in der Übertragung und ... ... Große medizinische Enzyklopädie

    Meiose- (von griech. Meiose Reduktion) oder Reduktion Zellteilung Teilung des Zellkerns einer eukaryontischen Zelle mit Halbierung der Chromosomenzahl. Es tritt in zwei Stadien auf (Reduktions- und Gleichungsstadien der Meiose). Meiose ist nicht zu verwechseln mit ... ... Wikipedia

Morgans Gesetz.

Das Gesetz der unabhängigen Verteilung von Genen gilt, wenn die betrachteten Gene in verschiedenen Chromosomen des Gameten (und dementsprechend in verschiedenen Paaren homologer Chromosomen in der Körperzelle) enthalten sind. Wenn die Gene auf demselben Chromosom liegen, müssen sie zusammen vererbt werden. Genau dies erklärt die von dem amerikanischen Biologen T. Morgan entdeckte und untersuchte Abweichung von Mendels zweitem Gesetz, die immer dann beobachtet wird, wenn die fraglichen Merkmale durch verknüpfte Gene bestimmt werden, d.h. Gene, die auf demselben Chromosom liegen. Die gemeinsame Vererbung verknüpfter Gene wird als Morgansches Gesetz bezeichnet.

Thomas Hunt Morgan (1866 - 1945) ist der Begründer der Chromosomentheorie der Vererbung. Anhand der Chromosomenkonzepte begründete er nicht nur die Mendelschen Gesetze, sondern zeigte auch die Bedingungen für ihre Anwendbarkeit auf und gelangte darüber hinaus zu einer Reihe neuer wichtiger Ergebnisse. Zu diesen neuen Ergebnissen gehört nicht nur das Gesetz von Morgan, sondern auch das von Morgan entdeckte Phänomen der Chromosomenkreuzung.

Phänomen der Chromosomenkreuzung.

Bei der Untersuchung der Vererbung von Merkmalen, die durch verknüpfte Gene bestimmt werden, stellte Morgan fest, dass die Verknüpfung nicht absolut ist: Unter Hybriden der zweiten Generation werden Individuen beobachtet, bei denen einige der verknüpften Gene vom Elternteil und der Rest vom anderen geerbt werden. Nach Recherchen über die Drosophila-Fruchtfliege fand Morgan eine Erklärung für diese Tatsache. Er entdeckte, dass der Prozess der Bildung von Fruchtzellen im Körper (das nennt man Meiose) mit einer Art „Abschiedstanz“ homologer Chromosomen beginnt.

Stellen Sie sich zwei längliche homologe Chromosomenstränge vor, die sich, bevor sie sich in verschiedene Gameten auflösten, eng aneinander schmiegen (jedes Gen an das entsprechende Gen) und sich dann mehrere Male um sich selbst winden. Diese Verdrehung der Chromosomen, oder mit anderen Worten, die gegenseitige Überkreuzung, führt dazu, dass intrazelluläre Kräfte, die darauf abzielen, die Chromosomen zu trennen, sie auseinander zu ziehen, die Chromosomen brechen.

Die Position des Bruchs ändert sich zufällig von einem Paar gekreuzter Chromosomen zum anderen. Als Folge eines Bruchs wird nicht ein ganzes Chromosom an einen Gameten gesendet, sondern komplementäre Teile beider homologer Chromosomen; andere Teile dieser Chromosomen werden an einen anderen Gameten gesendet. Dieser Vorgang ist in Abbildung 6.5 schematisch dargestellt. Wir betonen, dass im Moment des Bruchs die entsprechenden Gene beider Chromosomen (wir sprechen von Allelen) in direktem Kontakt miteinander stehen. Wo immer ein Bruch auftritt, geht daher ein Allel von einem Chromosom zu einem anderen Gameten und ein Allel von einem Chromosom zu einem anderen Gameten. Mit einem Wort, es kommt nicht vor, dass in einigen Gameten kein einziges Allel des fraglichen Gens vorhanden ist. All dies kann man sich so vorstellen, als ob die "tanzenden" Chromosomenpaare vor der Trennung einige Teile und notwendigerweise entsprechende Teile miteinander austauschten. Letztendlich wird es in jedem gebildeten Gameten immer noch einen vollständigen Satz von Gentypen geben, die diesem Chromosom innewohnen. In diesem Fall findet eine zufällige Rekombination väterlicher und mütterlicher Allele statt.

Beim Phänomen der Chromosomenkreuzung spielt der Zufall eine wichtige Rolle. Der Ort eines Bruchs in dem einen oder anderen Chromosomenpaar ist zufällig, und daher ist die Rekombination von elterlichen Allelen zufällig.

Durch die Vergrößerung des Aktionsfeldes des Zufalls fördert das Phänomen der Chromosomenkreuzung die intraspezifische Entwicklung und schafft zusätzliche Möglichkeiten zum Mischen elterlicher Gene. Gleichzeitig schützt dieses Phänomen die Art sozusagen vor möglichen zufälligen genetischen „Eingriffen“ in sie. Nehmen wir an, dass es zu hundert zufälligen Kreuzungen von Individuen zweier verschiedener Arten kam und Hybriden auftauchten. Diese Hybriden in jedem homologen Paar kombinieren Chromosomen, die sich in ihrer Genstruktur stark voneinander unterscheiden (schließlich stammen diese Chromosomen von Eltern, die zu verschiedenen Arten gehören!). Wenn die Zeit für die Bildung von Keimzellen gekommen ist, können solche Chromosomen aufgrund erheblicher gegenseitiger Unterschiede keinen gemeinsamen „Abschiedstanz“ aufführen. Infolgedessen können sich keine Gameten bilden, und folglich werden Hybriden der zweiten Generation erscheinen. Aus diesem Grund haben Maultiere (eine Mischung aus Pferd und Esel) keine Nachkommen.

Überqueren (eng. Crossing-over - Chromosomenkreuzung) - der Prozess des Austauschs homologer Chromosomen mit Abschnitten während ihrer Konjugation in der Prophase I der Meiose. Crossover ist einer davon Mechanismen der genetischen Rekombination (Genaustausch). Ihre Häufigkeit hängt von der Entfernung zwischen den Genen ab: Je weiter die Gene voneinander entfernt sind, desto häufiger kommt es zu einer Kreuzung zwischen ihnen. 1 % Crossing Over wird als Einheit für den Abstand zwischen Genen verwendet. Sie wird benannt Morganida zu Ehren von T. Morgan, der entwickelt hat Prinzipien der genetischen Kartierung. Das zytologische Zeichen des Überschreitens ist Chiasma- χ-förmige Figuren von Bivalenten beim Ortswechsel. Das Crossing-over ist normalerweise meiotisch, tritt aber manchmal in der Mitose auf (somatisches Crossing-over). Sie kann auch innerhalb eines Gens durchgeführt werden.

Das Überqueren ist einer der wichtigsten Bereitstellungsprozesse kombinatorische Variabilität und damit Material für die natürliche Selektion bereitzustellen.

Die Essenz dieses Prozesses besteht im Austausch von Abschnitten homologer Chromosomen. Dies geschieht durch Aufbrechen und anschließendes Zusammenfügen einer neuen Ordnung von Chromatiden. Beim Crossing Over kann es zur Rekombination großer Abschnitte eines Chromosoms mit mehreren Genen oder Teilen eines einzelnen Gens (sog Intragenic Crossing Over), beide Stränge des DNA-Moleküls oder nur einen. Die Überkreuzung erfolgt während der Konjugation in Phase I Meiose. Übergänge können auch auftreten, wenn Mitose, aber seltener. Bei asexuellen Organismen ist die mitotische Kreuzung der einzige Weg zur genetischen Rekombination. Das mitotische Crossing-over kann bei einem heterozygoten Individuum zu einer mosaikartigen Expression rezessiver Merkmale führen. Eine solche Expression ist von großer Bedeutung bei der Onkogenese und bei der Untersuchung letaler rezessiver Mutationen.

Das Crossing-over-Phänomen wurde 1909 von F. Janssens entdeckt, als er die Meiose von Salamanderzellen untersuchte, aber das Crossing-over-Phänomen wurde früher theoretisch vorhergesagt. Insbesondere der amerikanische Zytologe W. Setton schlug 1903 vor, dass mehrere Gene auf einem Chromosom lokalisiert sein können und dann eine verknüpfte Vererbung von Merkmalen beobachtet werden sollte, d.h. Mehrere verschiedene Merkmale können vererbt werden, als ob sie von einem einzigen Gen kontrolliert würden. Ein ähnlicher Satz von Genen auf einem Chromosom bildet eine Verknüpfungsgruppe. Tatsächlich ermöglichte das Studium der Kreuzungs- und Verbindungsgruppen die Schaffung Chromosomenkarten. Die erste Chromosomenkarte wurde für die Fruchtfliege Drosophila erstellt.

Crossover-Typen

Abhängig von auf Zelltyp Wo Crossover auftritt:

  • meiotisch - tritt in der Prophase der ersten Teilung der Meiose auf, während der Bildung von Keimzellen,
  • mitotisch - während der Teilung somatischer Zellen, hauptsächlich embryonal. Führt zu Mosaik in der Manifestation von Zeichen.

Abhängig von Molekulare Homologie von ChromosomenregionenÜbergang eingehen:

  • normal (gleich) - es gibt einen Austausch verschiedener Teile der Chromosomen.
  • ungleich - es gibt eine Lücke in nicht identischen Teilen der Chromosomen.

Abhängig von die Anzahl der gebildeten Chiasmen und Chromosomenbrüche mit anschließender Rekombination von Genen:

  • Single,
  • doppelt,
  • mehrere.

Die biologische Bedeutung des Crossing Over ist extrem hoch, da die genetische Rekombination es ermöglicht, neue, bisher nicht vorhandene Kombinationen von Genen zu schaffen und dadurch die erbliche Variabilität zu erhöhen, was dem Organismus reichlich Gelegenheit bietet, sich an verschiedene Umweltbedingungen anzupassen. Übergangswert:

  • führt zu einer Erhöhung der kombinatorischen Variabilität,
  • führt zu einer Zunahme von Mutationen.

Eine Person führt speziell eine Hybridisierung durch, um die notwendigen Kombinationen für die Verwendung in der Züchtungsarbeit zu erhalten.

siehe Überqueren.


Sehenswert Chromosomenkreuzung in anderen Wörterbüchern

Kreuzung- Kreuz, m. (umgangssprachlich veraltet). Dasselbe wie Kreuz.
Erklärendes Wörterbuch von Ushakov

Kreuz M.— 1. Aktion nach Wert. Verb: überqueren (1), überqueren, überqueren, überqueren. 2. Schnittpunkt, Kreuzung von etw.
Erklärendes Wörterbuch von Efremova

Kreuzung M. Ustar.- 1. Dasselbe wie: ein Kreuztäufer.
Erklärendes Wörterbuch von Efremova

Kreuzung- -a; m. zu Kreuz (6-7 Zeichen) und Kreuz (3-4 Zeichen). P. Muskelfasern.
Erklärendes Wörterbuch von Kusnezow

Werneckinger Kreuzweg- (F. Ch. G. Werneking, 1798-1835, deutscher Anatom) siehe Kreuzung der oberen Kleinhirnstiele.
Großes medizinisches Wörterbuch

Gametischer Chromosomensatz
Großes medizinisches Wörterbuch

Haploider Chromosomensatz- (syn.: gametischer Chromosomensatz, einzelner Chromosomensatz) ein einer reifen Keimzelle innewohnender Chromosomensatz, bei dem für jedes Paar charakteristische ........
Großes medizinisches Wörterbuch

Motorkreuz- siehe Überquerung der Pyramiden.
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Doppelter Chromosomensatz
Großes medizinisches Wörterbuch

Dekondensationschromosomen- (De- + Kondensation) siehe Despiralisation von Chromosomen.
Großes medizinisches Wörterbuch

Entspiralisierung von Chromosomen- (syn. Dekondensation von Chromosomen) der Vorgang des Abwickelns spiralisierter Chromosomen in der Telophase der Mitose und Meiose.
Großes medizinisches Wörterbuch

Chromosomenverkleinerung- (syn. Chromatinverminderung) Verlust eines oder mehrerer Chromosomen oder Abstoßung der Endabschnitte einiger Chromosomen, beobachtet bei Meiose oder Mitose.
Großes medizinisches Wörterbuch

Diploider Chromosomensatz- (syn.: doppelter Chromosomensatz, zygotischer Chromosomensatz, vollständiger Chromosomensatz, somatischer Chromosomensatz) ein Chromosomensatz, der somatischen Zellen innewohnt, ........
Großes medizinisches Wörterbuch

Zygotischer Chromosomensatz- siehe Diploider Chromosomensatz.
Großes medizinisches Wörterbuch

Visuelles Kreuz- (chiasma opticum, PNA, BNA; chiasma fasciculorumopticorum, JNA; synonym: opticus chiasma, chiasma) ist die Verbindungsstelle der Sehnerven, an der die vom medialen ........
Großes medizinisches Wörterbuch

Chromosomenkondensation- (lat. condensatio compaction, Verdickung) siehe Chromosomenkontraktion.
Großes medizinisches Wörterbuch

Kontraktion der Chromosomen- (lat. contraho, Contractum straffen, verkürzen: Synonym: Chromosomenkondensation, Chromosomenspiralisierung) Verdichtung der Windungen der Chromosomenspirale, die in der Metaphase von Mitose und Meiose ein Maximum erreicht.
Großes medizinisches Wörterbuch

Genetische Karten von Chromosomen- Diagramme der relativen Anordnung von Genen in Chromosomen, die es ermöglichen, die Art der Vererbung der untersuchten Merkmale von Organismen vorherzusagen.
Großes enzyklopädisches Wörterbuch

Meinert-Kreuzung- (Th. Meynert) siehe Kreuzung des Mittelhirns tegmentum dorsal.
Großes medizinisches Wörterbuch

Nichtdisjunktion von Chromosomen- eine Verletzung des Meiose- oder Mitoseprozesses, die darin besteht, dass homologe Chromosomen oder Chromatiden während der Anaphase zum selben Pol wechseln; kann Chromosomenaberrationen verursachen.
Großes medizinisches Wörterbuch

Einfacher Chromosomensatz- siehe Haploider Chromosomensatz.
Großes medizinisches Wörterbuch

Grundlegende Chromosomenzahl- siehe Haploide Nummer.
Großes medizinisches Wörterbuch

Kreuzung der Trochlearisnerven- (d. nervorum trochlearium, PNA, BNA, JNA) P.-Fasern der Trochlearisnerven im oberen Marksegel vor Verlassen des Gehirns.
Großes medizinisches Wörterbuch