Crossing over leva a. Crossing over, mecanismos e significado evolutivo

Nomeie o tipo e a fase da divisão celular mostrada nas figuras. Que processos eles representam? O que esses processos levam?

Explicação.

1) Tipo e fase de divisão: Meiose - prófase1.

2) Processos: crossing over, troca de regiões homólogas de cromossomos. Troca mútua de sítios entre cromossomos homólogos (emparelhados).

3) Resultado: uma nova combinação de alelos gênicos, daí variabilidade combinativa

Observação:

no parágrafo 2º, foi indicado o processo de “conjugação”, retirado dos critérios, pois

A conjugação cromossômica é uma abordagem temporária aos pares de cromossomos homólogos, durante a qual uma troca de regiões homólogas pode ocorrer entre eles (ou pode não ocorrer).

Explicação do "usuário" do site Evgeny Sklyar- esclarecimentos ao n.º 2. Também serão contabilizados pelos inspectores "como verdadeiros"

2) Processos: conjugação (sinapsis) - convergência e contato de cromossomos homólogos, crossing over - troca de regiões homólogas de cromossomos.

3) Resultado: uma nova combinação de alelos gênicos, portanto, um aumento na heterogeneidade genética dos cromossomos e, como resultado, os gametas resultantes (esporos).

Sem variabilidade combinativa, porque só se pode falar de variabilidade a julgar pela nova geração de organismos.

Sinapse- conjugação de cromossomos, convergência temporária em pares de cromossomos homólogos, durante a qual pode ocorrer uma troca de regiões homólogas entre eles ... (livro didático para aulas de perfil, ed. Shumny)

Portanto, o crossing over faz parte da conjugação, pelo menos em termos de tempo.

Fonte: Exame Estadual Unificado em Biologia 30/05/2013. onda principal. Sibéria. Opção 4., USE-2017

Convidado 19.08.2015 17:20

Há um erro na explicação. A figura mostra o processo de crossing over: 1. bivalente antes do crossing over, 2. bivalente após o crossing over.

NÃO HÁ CONJUGAÇÃO NA FIGURA.

Gulnara 01.06.2016 13:49

Crossing over é a troca de partes homólogas de cromossomos, por que separadamente, separados por vírgulas, write crossing over, troca de partes de cromossomos homólogos ???

Natalya Evgenievna Bashtannik

não, são três processos diferentes:

conjugação, crossing over, troca de regiões homólogas de cromossomos

Svetlana Vasilyeva 17.11.2016 02:56

Crossing over pode acontecer sem conjugação???? A conjugação (aproximação de cromossomos homólogos) sempre ocorre, mas o crossing over nem sempre ocorre, apenas em 30%! Crossing over é o contato de cromossomos homólogos, após o qual ocorre uma troca entre suas seções idênticas... ou não?

Natalya Evgenievna Bashtannik

Qual é a essência da pergunta?

Crossover é Cruz, troca mútua de seções homólogas de cromossomos homólogos como resultado da quebra e união em uma nova ordem de seus fios - cromátides; leva a novas combinações de alelos genes diferentes.

Por que 30%??? Probabilidade de cruzamento diferente depende da distância entre os genes. 1% de cruzamento = 1M (Morganide).

Se ocorreu um cruzamento - um cruzamento, isso não significa que ocorrerá uma troca.

TRAVESSIA TRAVESSIA

(crossingover inglês - crossover), crossover, troca mútua de seções homólogas de cromossomos homólogos como resultado de ruptura e conexão em uma nova ordem de seus fios - cromátides; leva a novas combinações de alelos de diferentes genes. O mecanismo mais importante, que fornece variabilidade combinatória em populações e, portanto, fornece material para a natureza. seleção. Ocorre em células que se dividem por meiose, raramente por mitose. Pode levar à recombinação de grandes seções do cromossomo com vários. genes ou partes de um gene (K. intragênico), ambas as fitas de uma molécula de DNA, ou apenas uma. A frequência de K. entre genes reflete a distância entre eles no cromossomo e é definida como a frequência de cruzamento (com combinação não parental de alelos) de indivíduos no cruzamento de análise, ou seja, como a frequência de cruzamento de gametas; pode mudar sob a influência de certos físicos, químicos. e fisiolgico. fatores. Mecanismo molecular Para. finalmente não é descoberto. Para. usar em genética. análise para resolver pl. problemas genéticos. (veja RECOMBINAÇÃO, MAPA GENÉTICO CROMOSSÔMICO).

.(Fonte: Biológica dicionário enciclopédico." CH. ed. M.S. Giliarov; Editorial: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin e outros - 2ª ed., corrigida. - M.: Sov. Enciclopédia, 1986.)

atravessando

Troca mútua de sítios entre cromossomos homólogos (emparelhados). Ocorre durante a divisão celular meiose e (com muito menos frequência) mitose na fase de prófase, quando os cromossomos homólogos pareados já contêm duas cromátides. Nesse estágio de quatro cromátides, é realizada a troca de seções homólogas de cromátides: em cada cromossomo homólogo, uma cromátide se quebra e, em seguida, os fragmentos resultantes de cromátides vizinhas são reunidos, mas já transversalmente (inglês "crossing over" - cross) . Ao fazer o crossing over, os genes se movem de um cromossomo homólogo para outro, resultando em novas combinações alelos genes, ou seja, indo recombinação material genético. Crossing over é um dos mecanismos da hereditariedade variabilidade.

.(Fonte: "Biology. Modern Illustrated Encyclopedia." Editor-chefe A.P. Gorkin; M.: Rosmen, 2006.)


Sinônimos:

Veja o que é "CROSSINGOVER" em outros dicionários:

    Atravessando... Dicionário de ortografia

    - (inglês crossing over) troca mútua de seções de cromossomos homólogos (emparelhados), levando à redistribuição (recombinação) de genes localizados neles. Ocorre durante a divisão celular um dos mecanismos variabilidade hereditária. NO… … Grande Dicionário Enciclopédico

CROSSINGOVER (do inglês crossing-over - crossover), a troca de seções de cromossomos durante sua aproximação (conjugação); caso especial recombinação. O termo "crossing over" foi proposto por T. H. Morgan em 1911 e geralmente é usado em relação a organismos eucarióticos (células). O crossing over ocorre tanto durante a formação das células germinativas durante a meiose (crossing over meiótico) quanto nas células somáticas em divisão mitótica (crossing over mitótico), onde sua frequência é muito menor do que durante o crossing over meiótico.

Normalmente, a conjugação ocorre na prófase da meiose entre cromossomos homólogos (cada um deles é composto por 2 cromátides irmãs formadas no processo de replicação anterior) ao longo de toda a sua extensão usando o chamado complexo sinaptonêmico - uma estrutura específica para cada tipo de organismo. O crossing over meiótico, realizado com a participação de proteínas especiais (incluindo enzimas), leva à troca de equivalentes, com igual número seções gênicas de cromátides. Tal crossing-over é registrado em uma célula pela presença de áreas de seção transversal (quiasma) em bivalentes - dois cromossomos homólogos conjugados observados durante a primeira divisão meiótica. NO casos raros ocorre um crossing-over desigual, como resultado do qual uma seção de um dos cromossomos homólogos pode dobrar (duplicação) ou triplicar e ser perdida no outro cromossomo (deleção); cruzamento em regiões homólogas de uma cromátide pode ser a causa de outras rearranjos cromossômicos, por exemplo, inversões que formam cromossomos circulares. O cruzamento entre cromossomos não homólogos conjugados leva a translocações. Ao analisar a prole de heterozigotos para alelos de genes localizados no mesmo par de cromossomos homólogos, observa-se o crossing over intergênico. Nesse caso, sua herança vinculada é revelada - novas combinações de alelos (não parentais, cruzadas) aparecem em descendentes com uma frequência menor que a original (parentais, não cruzadas). Com o crossing over intragênico, a troca ocorre dentro do mesmo gene e leva ao surgimento de novos alelos. A frequência de crossing over é diretamente proporcional à distância física entre os genes.

Com uma grande distância entre os genes, a probabilidade de cruzamento múltiplo aumenta, o que pode imitar a ausência de herança ligada. O cruzamento múltiplo em distâncias relativamente curtas é acompanhado por interferência cromossômica, na qual o cruzamento em uma região do cromossomo impede o cruzamento em regiões próximas. Este fenômeno foi descoberto por G. J. Möller (1916) e citologicamente comprovado por J. Haldane (1931). O valor de interferência (I) é igual a 1 - C, onde C é o coeficiente de coincidência - a razão entre a frequência do cruzamento múltiplo registrado e a frequência teoricamente esperada. A interferência é sempre positiva (um evento de cruzamento impede outro). Observado ocasionalmente (a distâncias muito curtas) valores negativos as interferências são explicadas pela conversão gênica. Na presença de interferência cromossômica, não há interferência de cromátides, ou seja, a probabilidade de envolver qualquer uma das 4 cromátides em um par de cromossomos homólogos na troca repetida não depende de qual das cromátides estava envolvida na primeira troca. A frequência de crossing over meiótico pode diferir significativamente em indivíduos de sexos diferentes, aumentar sob a ação de fatores externos (febre, exposição, exposição substancias químicas), diminuem sob a influência de algumas mutações. Como o crossing over leva ao aparecimento de novas combinações de alelos no contexto da heterozigosidade, fornece um certo nível de variabilidade genotípica necessária na evolução e no trabalho de reprodução e é usado como uma das ferramentas para análise genética.

Lit.: Zhimulev I. F. Geral e genética molecular. 4ª edição. Novosib., 2007.

arroz. 1

Como a resolução “normal” dos cruzamentos acontece fica claro na figura. Como a resolução ocorre com um “salto” (linhas verticais) não fica muito claro na figura. Para entender isso, é preciso passar do DNA plano para o tridimensional.


arroz. 2

O desenho da esquerda é semelhante aos diagramas que desenhamos acima. No desenho do meio, a mesma estrutura é desenhada como aparece na vida real. girando parte inferior a imagem do meio ao longo da seta, obtemos a imagem certa. Se cortarmos com uma faca entre os números 1, obteremos um “caminho da esquerda”, não haverá cruzamento. E se cortarmos entre os números 2, obtemos o “caminho certo”, cruzando. (Mas se o "corte de faca" 1 e 2 são iguais, então por que o primeiro ocorre com muito mais frequência do que o segundo? - O "corte" não depende de como a molécula de DNA gira no espaço, mas de quais proteínas funcionam na interseção .)

O mesmo com os termos.

A "extremidade esquerda" é chamada invasivo, o processo de sua incorporação em DNA homólogo - invasão. Após a extremidade invasiva se juntar ao DNA homólogo, heterodúplex(seção de DNA contendo cadeias de diferentes moléculas). A alça deslocada pela extremidade invasiva é chamada D-loop. O cruzamento entre as fitas de DNA é chamado de Estrutura de férias- na figura nº 2 já é mostrado três vezes, em três várias poses. Alguns? - Aqui está em forma de desenho animado.


A resolução da estrutura Holiday pode ocorrer por recombinação ou por conversão. via de recombinação(traços verticais na Fig. 1, cortando os números 2 na Fig. 2, tesoura direita na Fig. 3) leva à recombinação, os cromossomos mudam suas partes. caminho de conversão(traços horizontais na Fig. 1, cortando os números 1 na Fig. 2) leva a uma conversão.

Conversão

O DNA materno e paterno não são exatamente os mesmos (por que mais nós cruzaríamos).

Assim, em um heteroduplex, as fitas paterna e materna não são totalmente complementares.

As enzimas reparadoras corrigem pares de nucleotídeos não complementares, e cuja letra elas vão corrigir - do pai ou da mãe - é um acidente.

Por exemplo, se o DNA da mãe era A=T e o do pai G≡C, então o heteroduplex é A=C - as enzimas de reparo o corrigem para A=T ou G≡C.

Assim, se sua mãe era AA e seu pai era aa, então o heterodúplex será Aa - as enzimas de reparo o corrigem para AA ou para aa, são obtidas divisões estranhas:




Na verdade, foram essas divisões informais que em 1964 forçaram Robin Holiday a criar o modelo crossover - que (com mudanças, é claro) sobreviveu até hoje. De minha parte, parabenizo você por quase chegar ao final do artigo. Vamos ver se você entendeu alguma coisa? Aqui está um desenho sem cortes para você.

Atravessando(do inglês. cruzamento- cross) é a troca de regiões homólogas de cromossomos homólogos (cromátides).

Mecanismo Crossover Break-Reunião

De acordo com a teoria de Janssens-Darlington, o crossing over ocorre durante a prófase da meiose. cromossomos homólogos com haplótipos de cromátides AB e ab formar bivalentes. Em uma das cromátides do primeiro cromossomo, ocorre uma quebra na área A-B, então na cromátide adjacente do segundo cromossomo há uma quebra na área a-b. A célula procura reparar o dano com a ajuda de enzimas de recombinação de reparo e anexar fragmentos de cromátides. No entanto, neste caso, a fixação transversal (crossing over) é possível, e haplótipos recombinantes (cromátides) Ab e aB . Na anáfase da primeira divisão da meiose, ocorre a divergência de cromossomos de duas cromátides e, na segunda divisão, a divergência de cromátides (cromossomos de cromátides únicas). As cromátides que não participaram do cruzamento retêm suas combinações originais de alelos. Essas cromátides (cromossomos de cromátides únicas) são chamadas de não cruzado; com sua participação, gametas não-crossover, zigotos e indivíduos se desenvolverão. As cromátides recombinantes, que foram formadas durante o cruzamento, carregam novas combinações de alelos. Essas cromátides (cromossomos de cromátides únicas) são chamadas de cruzamento, com sua participação, gametas cruzados, zigotos e indivíduos se desenvolverão.

Assim, como resultado do cruzamento, recombinação- o surgimento de novas combinações (haplótipos) de inclinações hereditárias nos cromossomos.

Observação. De acordo com outras teorias, o crossing over está associado à replicação do DNA: no paquíteno da meiose ou na interfase (veja abaixo). Em particular, é possível alterar a matriz na forquilha de replicação.

A interferência é a supressão do cruzamento em áreas imediatamente adjacentes ao ponto de troca. Considere o exemplo descrito em um dos trabalho cedo Morgan. Ele estudou a frequência de cruzamento entre genes W (branco- olhos brancos) no (amarelo- corpo lúteo) e m(miniatura - asas pequenas), localizada no cromossomo X D. melanogaster. Distância entre os genes W e no em porcentagem de crossing over foi de 1,3, e entre genes no e m- 32.6. Se dois eventos de crossing-over são observados por acaso, então a frequência esperada de double crossing-over deve ser igual ao produto das frequências de crossing-over entre genes no e W e genes W e m. Em outras palavras, a frequência de cruzamentos duplos será de 0,43%. De fato, apenas um cruzamento duplo por 2205 moscas, ou seja, 0,045%, foi encontrado no experimento. O aluno de Morgan, G. Meller, propôs determinar quantitativamente a intensidade da interferência dividindo a frequência realmente observada de cruzamento duplo pela frequência teoricamente esperada (na ausência de interferência). Ele chamou esse indicador coeficiente de coincidência, ou seja, partidas. Meller mostrou que no cromossomo X de Drosophila a interferência é especialmente forte em pequenas distâncias; com um aumento no intervalo entre os genes, sua intensidade diminui e, a uma distância de cerca de 40 morganids e mais, o coeficiente de coincidência atinge 1 (seu valor máximo).



Tipos de cruzamento:

1. Cruzamento duplo e múltiplo

2. Cruzamento somático (mitótico)

3. Cruzamento desigual

O significado evolutivo do cruzamento

Como resultado do crossing over, alelos desfavoráveis, inicialmente ligados aos favoráveis, podem passar para outro cromossomo. Então surgem novos haplótipos que não contêm alelos desfavoráveis, e esses alelos desfavoráveis ​​são eliminados da população.

significado biológico atravessando

Devido à herança ligada, combinações bem-sucedidas de alelos são relativamente estáveis. Como resultado, grupos de genes são formados, cada um dos quais funciona como um único supergene, que controla vários recursos. Ao mesmo tempo, no decorrer do cruzamento, ocorrem recombinações - ou seja, novas combinações de alelos. Assim, o crossing over aumenta a variabilidade combinativa dos organismos.

Significa que…

a) durante seleção natural em alguns cromossomos, ocorre o acúmulo de alelos “úteis” (e os portadores de tais cromossomos ganham vantagem na luta pela existência), e em outros cromossomos, alelos indesejados se acumulam (e os portadores de tais cromossomos são eliminados do jogo - são eliminados das populações)

b) no curso da seleção artificial, alelos de características economicamente valiosas se acumulam em alguns cromossomos (e os portadores de tais cromossomos são preservados pelo criador) e alelos indesejados se acumulam em outros cromossomos (e os portadores de tais cromossomos são descartados).