Usporedite članove obitelji koji su prikazani na slici. Opišite po čemu su međusobno slični, a po čemu se razlikuju. Što mislite, zašto je to tako?
Slika 4.3.1.: Tri generacije jedne obitelji: brat i sestra, majka i otac, djed i baka.
Usporedite članove obitelji koji su prikazani na slici.
Opišite po čemu su međusobno slični, a po čemu se razlikuju.
Što mislite, zašto je to tako?
Slika 4.3.1.: Tri generacije jedne obitelji: brat i sestra, majka i otac, djed i baka.
Uloga mejoze
Mejoza je dioba kojom nastaju spolne stanice. Pritom iz jedne stanice s diploidnim brojem kromosoma nastaju četiri stanice s haploidnim brojem kromosoma. Tako je mejozom osigurano da potomci koji nastaju spajanjem dviju spolnih stanica s haploidnim brojem kromosoma opet na kraju imaju diploidan broj kromosoma.
Slika 4.3.2.:Mejoza u peludnim zrncima
Većina višestaničnih organizama razmnožava se spolno, neki se razmnožavaju samo nespolnim putem, a neki višestanični organizmi razmnožavaju se i spolno i nespolno. Koji tip razmnožavanja vam se čini jednostavnijim i zašto? Pri nespolnom razmnožavanju potomci nastaju kloniranjem od jednoga roditelja pa roditelj ne mora tražiti partnera. Kojom diobom nastaju potomci kod nespolnoga razmnožavanja? S obzirom na to da potomci kloniranjem dobivaju identičnu nasljednu informaciju od roditelja koji očito uspješno preživljava, čini se da je nespolno razmnožavanje korisno za održavanje vrste. Ipak, spolno je razmnožavanje puno češće i nužno za održavanje varijabilnosti potomstva i omogućuje prilagodbu vrste na promjene u okolišu. Što mislite, zašto se vrste koje se razmnožavaju spolno evolucijski bolje prilagođavaju promjenama?
Proučimo jedan primjer s afričkih travnjaka. Da bi opstale, zebre trebaju izbjeći postati ručak lavovima. Kroz generacije će preživljavati samo one zebre koje su sposobne pobjeći lavovima, dakle zebre koje su brze i imaju izoštrena osjetila koja im omogućuju da na vrijeme primijete lavove. Te će zebre svoje gene prenositi na potomke. Nespolnim razmnožavanjem potomci zebri uvijek bi nasljeđivali istu kombinaciju gena od jednoga roditelja i ne bi mogli stvoriti nove kombinacije gena povoljnije za opstanak.
Slika 4.3.3.:Lavica vreba zebre
Mejoza je dioba kojom nastaju spolne stanice.
Mejozom iz jedne stanice s diploidnim brojem kromosoma nastaju četiri stanice s haploidnim brojem kromosoma.
Mejozom je osigurano da potomci koji nastaju spajanjem dviju spolnih stanica s haploidnim brojem kromosoma opet na kraju imaju diploidan broj kromosoma.
Slika 4.3.2.: Mejoza u peludnim zrncima
Spolno se razmnožavaju gotovo svi višestanični organizmi.
Neki se organizmi razmnožavaju
samo nespolnim putem, a
neki i spolno i nespolno.
Koji tip razmnožavanja vam se čini jednostavnijim i zašto?
Pri nespolnom razmnožavanju potomci nastaju kloniranjem od jednoga roditelja pa roditelj ne mora tražiti partnera.
Kojom diobom nastaju potomci kod nespolnog razmnožavanja?
Potomci kloniranjem od roditelja dobivaju identičnu nasljednu informaciju. Roditelj koji klonira potomke očito uspješno preživljava.
Čini se da je nespolni način razmnožavanja koristan za održavanje vrste.
Ipak, spolno je razmnožavanje puno češće i nužno za
održavanje varijabilnosti potomstva, a i
omogućuje prilagodbu vrste na promjene u okolišu.
Što mislite, zašto se vrste koje se razmnožavaju spolno evolucijski bolje prilagođavaju promjenama?
Proučimo jedan primjer s afričkih travnjaka.
Da bi opstale, zebre trebaju izbjeći postati ručak lavovima.
Kroz generacije će preživljavati samo one zebre koje su sposobne pobjeći lavovima. Preživljavat će zebre koje su brze i imaju izoštrena osjetila koja im omogućuju da na vrijeme primijete lavove.
Brze zebre izoštrenih osjetila svoje će gene prenositi na potomke.
Nespolnim razmnožavanjem potomci zebri uvijek bi nasljeđivali istu kombinaciju gena od jednoga roditelja i ne bi mogli stvoriti nove kombinacije gena povoljnije za opstanak.
Slika 4.3.3.: Lavica vreba zebre
Mejoza korak po korak
Usporedite fotografije koje prikazuje kariotip žene i kariotip muškarca.
Slika 4.3.4.:Kariotip žene (lijevo) i kariotip muškarca (desno)
Po čemu možemo razlikovati kariotip žene od kariotipa muškarca? Što mislite, zašto su kromosomi prikazani u parovima?
U kariotipu su prikazani parovi kromosoma koji nose gene za ista svojstva, od kojih je jedan naslijeđen od majke, a drugi od oca. Kromosome koji nose gene za ista svojstva nazivamo homolognim kromosomima. Homologni se kromosomi udvostručuju prije ulaska u mejozu I pa ih tad nazivamo bivalenti ili tetrade.
Pogledajte video koji prikazuje faze mejoze.
Usporedite fotografije koje prikazujekariotip žene i kariotip muškarca.
Slika 4.3.4.: Kariotip žene (lijevo) i kariotip muškarca (desno)
Po čemu možemo razlikovati kariotip žene od kariotipa muškarca?
Što mislite, zašto su kromosomi prikazani u parovima?
U kariotipu su prikazani parovi kromosoma koji nose gene za ista svojstva.
Jedan kromosom u paru naslijeđen je od majke, a drugi od oca.
Kromosome koji nose gene za ista svojstva nazivamo homolognim kromosomima.
Homologni kromosomi udvostručuju se prije ulaska u mejozu I pa ih tad nazivamo bivalenti ili tetrade.
Pogledajte video koji prikazuje faze mejoze.
Videozapis prikazuje proces mejoze. Na početku su vidljiva dva kromosoma od kojih jedan dolazi od majke (prikazan crvenom bojom), a drugi od oca (prikazan plavom bojom) i nazivaju se homologni kromosomi. Parovi homolognih kromosoma u profazi I formiraju bivalente ili tetrade. Svaki bivalent sadrži 2 kromosoma, odnosno 4 DNA molekule, jer se homologni kromosomi u tom trenutku sastoje od po dvije kromatide odnosno izgledaju poput slova X. Dvije bliže kromatide različitih kromosoma križaju se i izmjenjuju dijelove te tako međusobno razmjenjuju dio nasljednog materijala. Jezgrina ovojnica se razgradila i slijedi metafaza I. Centrosomi na suprotnim polovima stanice formiraju diobeno vreteno koje raspoređuje parove homolognih kromosoma u sredinu stanice. U anafazi I razdvajaju se parovi homolognih kromosoma stoga u telofazi I nastaju dvije haploidne stanice od kojih svaka sadrži po jedan homologni kromosom iz svakog bivalenta. Nakon mejoze I slijedi mejoza II. U profazi II kromosomi se ponovno kondenziraju. U metafazi II diobeno vreteno organizira pojedinačne kromosome u sredinu stanice, a u anafazi II odvajaju se pojedinačne kromatide svakog kromosoma. U telofazi II nastaju 4 spolne stanice s haploidnim brojem kromosoma.
Uočili ste da na kraju mejoze I nastaju dvije haploidne stanice u kojima se kromosomi dupliciraju, a tijekom mejoze II odvajaju se njihove kromatide. Podsjeća li vas to na diobu koju već poznajete?
Pomoću sljedeće galerije slika ponovite koje su faze mejoze i što se događa u kojoj fazi.
Uočili ste da
na kraju mejoze I nastaju dvije haploidne stanice u kojima se kromosomi dupliciraju, a
tijekom mejoze II odvajaju se njihove kromatide.
Podsjeća li vas to na diobu koju već poznajete?
Pomoću sljedeće galerije slika ponovite
koje su faze mejoze i
što se događa u kojoj fazi mejoze.
Faze mejoze
Mejoza I
Mejoza II
×
Mejoza I
Mejoza II
Tijekom mejoze I odvajaju se parovi homolognih kromosoma, a tijekom mejoze II kromatide homolognih kromosoma. Stanica koja ulazi u mejozu na početku je diploidna, a na kraju mejoze iz nje nastaju četiri haploidne stanice.
Tijekom mejoze I odvajaju se parovi homolognih kromosoma.
Tijekom mejoze II odvajaju se kromatide homolognih kromosoma.
Stanica koja ulazi u mejozu na početku je diploidna, a
na kraju mejoze iz matične stanice nastaju četiri haploidne stanice.
Mejoza i genska varijabilnost
Riješite sljedeći zadatak. Nakon što kliknete na pojedinu sliku, uz svaku će se pojaviti tvrdnja koja odgovara prikazanom organizmu. Iz tvrdnje zaključite koliki je haploidan broj kromosoma za svaki od organizama. Zatim izračunajte koliko različitih gameta svaki organizam može stvoriti samo zbog nezavisne orijentacije homologa (bez crossingovera). Broj različitih gameta računa se prema formuli 2n gdje n označava haploidan broj kromosoma. U priloženu tablicu upišite tražene podatke.
Žirafa
Gorila
Miš
Čovjek
Medvjed
Vuk
Sisavac
Žirafa
Gorila
Miš
Čovjek
Medvjed
Vuk
haploidan broj kromosoma
broj mogućih različitih gameta zbog nezavisne orijentacije homologa
Ključni su događaji odgovorni za varijabilnost potomstva i mogućnost prilagodbe na promjenu životnih uvjeta crossingover i nasumično raspoređivanje kromosoma tijekom odvajanja u anafazi I i anafazi II. Time nastaju nasumične kombinacije gena u potomaka, od kojih se zadržavaju kombinacije povoljne za opstanak vrste. Kad bi se zebre razmnožavale nespolno, potomci bi nasljeđivali uvijek istu kombinaciju gena jer ne bi bilo ni crossingovera ni nasumičnog odvajanja kromosoma. Lavovi bi se kroz generacije prilagođavali efikasnijem lovu na zebre, a zebre se ne bi mogle prilagođavati efikasnijim bijegom.
Ključni su događaji odgovorni za varijabilnost potomstva i mogućnost prilagodbe na promjenu životnih uvjeta
crossingover i
nasumično raspoređivanje kromosoma tijekom odvajanja u anafazi I i anafazi II.
Time nastaju nasumične kombinacije gena u potomaka.
Od nasumičnih kombinacija zadržavaju se kombinacije povoljne za opstanak vrste.
Primjerice:
Kad bi se zebre razmnožavale nespolno, potomci bi nasljeđivali uvijek istu kombinaciju gena jer ne bi bilo ni crossingovera ni nasumičnog odvajanja kromosoma.
Lavovi bi se kroz generacije prilagođavali efikasnijem lovu na zebre, a zebre se ne bi mogle prilagođavati efikasnijim bijegom.
Usporedba mitoze i mejoze
Riješite sljedeći zadatak. Diploidan broj kromosoma u stanicama psa iznosi 78. U plave kvadrate upišite broj kromosoma, a u žute broj molekula DNA u stanici, ovisno o diobi kojom su stanice nastale.
Mitoza
Mejoza
Nastajanje muških i ženskih spolnih stanica
Mejozom u muškim spolnim žlijezdama – testisima, nastaju muške spolne stanice – spermiji. Taj se proces zove spermatogeneza. Jednako tako, procesom oogeneze u žena nastaju ženske spolne stanice – jajne stanice u ženskim spolnim žlijezdama – jajnicima. Na kraju spermatogeneze, sve četiri haploidne stanice postaju spermiji, dok na kraju oogeneze tri nastale haploidne stanice propadaju, a samo jedna postaje jajna stanica.
Spermatogeneza je proces u kojem mejozom u muškim spolnim žlijezdama – testisima, nastaju muške spolne stanice – spermiji.
Oogeneza je proces u kojem kod žena mejozom nastaju ženske spolne stanice - jajne stanice u ženskim spolnim žlijezdama – jajnicima.
Na kraju spermatogeneze sve četiri haploidne stanice postaju spermiji
Na kraju oogeneze tri nastale haploidne stanice propadaju, a samo jedna postaje jajna stanica.
Usporedba spermatogeneze i oogeneze
U sljedećem zadatku usporedite spermatogenezu i oogenezu ispunjavanjem Vennova dijagrama.
Spajanjem spermija i jajne stanice prilikom oplodnje nastat će diploidna stanica – zigota. Zigota ima 2n broj kromosoma, n broj kromosoma koji je dobila od majke i n broj kromosoma koji je dobila od oca. Diploidna stanica nastala oplodnjom dalje će se dijeliti mitozom i postupno će iz nje nastati novi organizam. Oplodnja se kod ljudi uobičajeno događa u maternici, no moguće je oploditi jajnu stanicu i izvan maternice. In vitro oplodnjom (IVF) liječnici i embriolozi pomažu pri začeću ljudima koji imaju problema s neplodnošću pa se taj postupak još naziva i potpomognutom oplodnjom. Postupak se provodi u laboratoriju, a sastoji se od uzimanja jajnih stanica zrelih za oplodnju iz jajnika majke te njihove oplodnje spermijima oca. Embrij se zatim vraća u maternicu gdje se implantira i nastavlja svoj razvoj.
Slika 4.3.5.:Jedan od postupaka potpomognute oplodnje
Spajanjem spermija i jajne stanice prilikom oplodnje nastat će diploidna stanica – zigota.
Zigota ima 2n broj kromosoma,
n broj kromosoma koji je dobila od majke i
n broj kromosoma koji je dobila od oca.
Diploidna stanica nastala oplodnjom dalje će se dijeliti mitozom i postupno će iz nje nastati novi organizam.
Oplodnja se kod ljudi uobičajeno događa u maternici.
Jajnu stanicu moguće je oploditi i izvan maternice.
In vitro oplodnjom (IVF) liječnici i embriolozi pomažu pri začeću ljudima koji imaju problema s neplodnošću pa taj postupak još nosi naziv i potpomognuta oplodnja.
Postupak se provodi u laboratoriju, a sastoji od uzimanja jajnih stanica zrelih za oplodnju iz jajnika majke te njihove oplodnje spermijima oca.
Embrij se zatim vraća u maternicu gdje se implantira i nastavlja svoj razvoj.
Slika 4.3.5.: Jedan od postupaka potpomognute oplodnje
Za kraj...
Mejoza je dioba spolnih stanica. Omogućuje genetsku varijabilnost potomaka i evolucijsku prilagodbu na promjene uvjeta procesima crossingover i nasumične diobe kromosoma.
Mejoza se sastoji od mejoze I i mejoze II, a svaka od njih ima četiri faze: mejoza I sastoji se od profaze I, metafaze I, anafaze I i telofaze I, a mejoza II od profaze II, metafaze II, anafaze II i telofaze II.
Diobom spolnih stanica od jedne diploidne stanice majke nastaju četiri haploidne stanice kćeri koje oplodnjom postaju diploidne. Na taj se način održava stalan broj kromosoma u potomcima.
Mitoza je kružni proces kojim iz diploidne stanice nastaju dvije diploidne stanice koje ponovno ulaze u mitozu. Za razliku od nje, mejoza je jednosmjeran proces kojim iz jedne diploidne stanice nastaju četiri haploidne stanice koje zatim ulaze u oplodnju ili propadaju.
Spermatogeneza je proces nastajanja spermija, a oogeneza proces nastajanja jajne stanice. Spermatogenezom nastaju četiri haploidne stanice koje sve četiri postaju spermiji, dok oogenezom nastaju četiri haploidne stanice, od kojih tri propadaju, a samo jedna postaje jajna stanica.
In vitro oplodnja (IVF) ili potpomognuta oplodnja postupak je kojim liječnici i embriolozi provode oplodnju u laboratoriju da bi ljudima koji imaju problema s neplodnošću pomogli pri začeću.
Mejoza je dioba spolnih stanica. Omogućuje
genetsku varijabilnost potomaka i
evolucijsku prilagodbu na promjene uvjeta procesima crossingover i nasumične diobe kromosoma.
Mejoza se sastoji od mejoze I i mejoze II, a svaka od njih ima četiri faze:
mejoza I sastoji se od profaze I, metafaze I, anafaze I i telofaze I
mejoza II sastoji se od profaze II, metafaze II, anafaze II i telofaze II.
Diobom spolnih stanica od jedne diploidne stanice majke nastaju četiri haploidne stanice kćeri koje oplodnjom postaju diploidne.
Na taj se način održava stalan broj kromosoma u potomcima.
Mitoza je kružni proces kojim iz diploidne stanice nastaju dvije diploidne stanice koje ponovno ulaze u mitozu.
Za razliku od mitoze, mejoza je jednosmjeran proces kojim iz jedne diploidne stanice nastaju četiri haploidne stanice koje zatim ulaze u oplodnju ili propadaju.
Spermatogeneza je proces nastajanja spermija, a oogeneza proces nastajanja jajne stanice.
Spermatogenezom nastaju četiri haploidne stanice koje sve četiri postaju spermiji, dok
oogenezom nastaju četiri haploidne stanice od kojih tri propadaju, a samo jedna postaje jajna stanica.
In vitro oplodnja (IVF) ili potpomognuta oplodnja postupak je kojim liječnici i embriolozi provode oplodnju u laboratoriju da bi ljudima koji imaju problema s neplodnošću pomogli pri začeću.
