Маълумот

Синтези ДНК -и иловагӣ дар Пахитене ва Зиготен

Синтези ДНК -и иловагӣ дар Пахитене ва Зиготен


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ман хонда будам, ки дар Pachytene ва Zygotene маводи иловагии ДНК синтез карда мешавад, мутаносибан тақрибан 0,3, 0,1%. Чаро чунин аст?


Тақрибан 0.3% маҷмӯи умумии ДНК дар ин 2 марҳила ҳамчун чораи механизми таъмири такрорӣ синтез карда мешавад.

Истинод:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3731943

http://www.nature.com/nature/journal/v219/n5153/abs/219489a0.html


Пайдоиш ва нақши синтези ДНК ҳангоми мейоз дар гандум ва ҷав

Воридшавии 3 Н-тимидин ба ДНК-и мейозитҳои ҷавдор дар зиготен, пакитен-диплотен ва метафазаи I ба марҳилаҳои телофазаи II омӯхта шудааст. Дар ДНК-и аз ҳад зиёд тозашуда аз миозитҳо дар ҳамаи ин марҳилаҳо сатҳҳои пасти 3 H пайдо шуданд, гарчанде ки дар ДНК аз майитҳои пакитен-диплотен зиёд буд ва эҳтимол дорад, ки гурӯҳҳои зиготени антерҳо дар пакитена ҳисса дошта бошанд. Тақсимоти зичии устувори ДНК-и нишонгузор аз ҳуҷайраҳои зиготен ва пакитен-диплотен, баръакси вазъ дар Лилиум, ягона мисоли дигар то имрӯз омӯхта шудааст.

Ингибитори синтези ДНК 2′-дезоксиаденозин рушди мейотикии антерҳоро дар фарҳанг танҳо дар охири зиготен ва пахитен бозмедорад. Он рушдро дар аввали зиготен бозмедошт, ҷуфтшавии хромосомаҳоро пешгирӣ мекунад, тавре ки аз рӯи микроскопияи сабук муайян карда шудааст ё ҳангоми парокандагии васеи хромосомаҳо ҳангоми зиготен Лилиум. Ин натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки синтези васеъи ДНК дар зиготенҳои ғалладона ба амал намеояд ва ба он ишора намекунад, ки синтези ДНК зиготенӣ шарти ҳатмӣ барои ҷуфтшавии хромосомаҳо мебошад. Лилиум.

G. W. R. W. дар рухсатии истироҳатӣ аз Департаменти генетикаи Донишгоҳи Алберта, Эдмонтон, Алберта, Канада.


Appels R, Bouchard RA, Stern H (1982) клонҳои cDNA аз поли (А) + РНК-и мейотики хоси Лилиум: Гомология бо пайдарпаӣ дар гандум, ҷавдор ва ҷуворимакка. Хромосома 85: 591-602

Callan HG (1972) Репликатсияи ДНК дар хромосомаҳои эукариотҳо. Proc R Soc Lond B 181: 19841

Gonda DK, Radding CM (1983) Бо ҷустуҷӯи равандҳои RecA протеин ҷуфтҳо молекулаҳои ДНК -ро, ки як қисми маҳдуди гомологияро тақсим мекунанд. Ҳуҷайра 34: 647–654

Холм ПБ (1977) Репликатсияи премейотикии ДНК-и эухроматин ва гетерохроматин дар Lilium longiflorum. Carlsberg Res Commun 42: 249-281

Хотта Ю, Шепард Ҷ (1973) Ҷанбаҳои биохимиявии амали колхицин ба ҳуҷайраҳои мейотикӣ. Mol Gen Genet 122: 243-260

Hotta Y, Stern H (1965) Фаъолиятҳои полимераза ва киназа дар робита ба синтези РНК ҳангоми мейоз. Протоплазма 60: 218-232

Hotta Y, Stern H (1971a) Таҳлили синтези ДНК ҳангоми профазаи мейотикӣ дар Лилиум. Ҷ Мол Биол 55: 337-355

Хотта Ю, Стерн Н (1971b) Протеини пайвасткунандаи ДНК дар ҳуҷайраҳои мейотики Лилиум. Dev Biol 26:87–99

Hotta Y, Stern H (1971c) Протеини мейотикӣ дар сперматоцитҳои ширхӯрон. Табиат 234: 83-86

Hotta Y, Stern H (1974) Ҷудокунӣ ва таъмири ДНК ҳангоми пакитена дар Лилиум. Хромосома 46: 279-296

Хотта Ю, Стерн Ҳ (1975) пайдарпаии зиготен ва пахитен дар ташкили мейотикии хромосомаҳо. Дар: Peacock WJ, Brock RD (ред.) Хромосомаи эукариот. Нашри Австралия Nat Univ, саҳ. 283–300

Хотта Ю, Стерн Ҳ (1976) Танаффусҳои доимӣ дар дер репликатсияи ДНК ҳангоми мейоз дар Лилиум. Хромосома 55: 171-182

Hotta Y, Stern H (1981) Молекулаҳои хурди атомии РНК, ки дастрасии нуклеазаро дар минтақаҳои хроматинии ҳуҷайраҳои мейотикӣ танзим мекунанд. Ҳуҷайра 27:309–319

Ito M, Stern H (1967) Омӯзиши мейоз дар in vitro. I. Фарҳанги in vitro ҳуҷайраҳои мейотикӣ. Дев Биол 16: 36-53

Курата Н, Ито М (1978) Авторадиографияи микроскопи электронии дохилшавии 3 H-тимидин дар марҳилаи зиготенӣ дар микроспороцитҳои савсан. Функсияи сохтори ҳуҷайра 3:349–356

Лаеммли Бритониё (1970) Ҷудошавии сафедаҳои сохторӣ ҳангоми васл кардани сари бактериофаги T4. Табиат 227:680–685

Maniatis T, Fritsch EF, Sambrook J (1982) Клонкунии молекулавӣ. Лабораторияи бандари хунук, саҳ 545

Моррисон А, Коззарелли NR (1979) Ҷудошавии хоси ДНК аз ҷониби гирази ДНК E. coli. Ҳуҷайра 17: 175–174

Мусо MJ, Poorman PA (1981) Таҳлили комплексии синаптонемалии азнавсозии хромосомаҳои муш. II. Танзими синаптӣ дар такрори тандем. Хромосома 81: 519-536

Ninnemann H, Epel B (1973) Пешгирии тақсимоти ҳуҷайра бо нури кабуд. Exp Cell Res 79:318–326

Расмуссен СВ, Холм ПБ (1980) Механикаи мейоз. Hereditas 93: 187–216

Рот ТФ, Ито М (1967) Ташаккули вобаста ба ДНК комплекси синаптонемалӣ дар профазаи мейотик. J Cell Biol 35: 247-255

Stern H, Hotta Y (1967) Рафтори хромосома ҳангоми рушди бофтаи мейотикӣ. Дар: Голдштейн L (ed) Назорати фаъолияти ҳастаӣ. Толори Prentice, саҳ 47-76

Stern H, Hotta Y (1970) Фарҳанги ҳуҷайраҳои мейотикӣ барои таҳқиқоти биохимиявӣ. Дар: Прескотт ДМ (ред) Усулҳо дар физиологияи ҳуҷайра, ҷ. 4. Матбуоти академӣ, саҳ 497–513

Стерн Ҳ, Хотта Ю (1974) Назорати биохимиявии мейоз. Энн Ваҳй Генет 7:37–66

Stern H, Hotta Y (1977) Биохимияи мейоз. Фил Транс Р Сок Лонд B 277: 277-293

Stern H, Hotta Y (1980) Ташкили мубодилаи ДНК дар марҳилаи рекомбинатсионии мейоз бо истинод ба одамон. Mol Cell Biochem 29:145–158

Toledo LA, Bennett MD, Stern H (1979) Тадқиқоти ситологии таъсири colchicine ба мейоз дар cv гибридии Lilium. Микроспороцитҳои Black Beauty. Хромосома 72: 157-173


Дар бораи AccessScience

AccessScience маълумоти дақиқтарин ва боэътимоди илмии дастрасро таъмин мекунад.

AccessScience ҳамчун як дарвозаи барандаи ҷоиза ба донишҳои илмӣ эътироф шудааст, як манбаи аҷиби онлайн аст, ки дорои маводи истинодҳои босифати махсус барои донишҷӯён навишта шудааст. Саҳмгузорон беш аз 10,000 олимони баландихтисос ва 46 барандагони Ҷоизаи Нобелро дар бар мегиранд.

ЗИЁДА аз 8700 мақолаҳое, ки ҳама фанҳои асосии илмиро фаро мегиранд ва дар бар мегиранд Энсиклопедияи илм ва технологияи McGraw-Hill ва Солномаи илм ва технологияи McGraw-Hill

115,000-Плюс таърифҳо аз Луғати McGraw-Hill истилоҳоти илмӣ ва техникӣ

3000 тарчимаи холи ходимони намоёни илмй

ЗИЁДА АЗ 19.000 тасвирҳо ва аниматсияҳои зеркашишаванда, ки мавзӯъҳои асосиро нишон медиҳанд

ВИДЕОҲОИ Ҷолиб хаёт ва фаъолияти олимони мукофотонидашударо равшан нишон дода

ТАКЛИФҲО БАРОИ ТАХСИЛИ ДИГАР ва хонишҳои иловагӣ барои роҳнамоии донишҷӯён ба фаҳмиши амиқ ва таҳқиқот

ИЛТИМОС БА АДАБИЁТ ба донишҷӯён дар васеъ кардани дониши худ бо истифода аз манбаъҳои ибтидоии иттилоот кӯмак кунед


Синфи 11 биология боби 7 Ҳалли китоби дарсӣ Шӯъбаи ҳуҷайраҳо

Ҳалли китобҳои дарсии биология барои синфи 11 Шӯрои давлатии Маҳараштра хеле муҳим ва муҳим аст, ки ба донишҷӯён дар фаҳмидани мавзӯъҳои душвор кӯмак мекунад ва ба онҳо дар омода кардани имтиҳони шӯрои синфи 11 ва инчунин имтиҳонҳои пурқуввати дохилшавӣ кӯмак мекунад. Омӯзиши ҷавобҳо ба саволҳо дар китоби биология фаҳмиши шуморо дар бораи як мавзӯи мушаххас тафтиш мекунад ва ба шумо дар муайян кардани ҷиҳатҳои қавӣ ва заифи шумо кумак мекунад.

Китоби дарсии синфи 11 Ҳалҳо барои синфи 11, Биология Боби 7 Шӯъбаи ҳуҷайраҳои шӯъбаи махараштра дар ин ҷо бо шарҳҳои муфассали қадам ба қадам дода мешаванд. Ин қарорҳо барои шӯъбаи ҳуҷайраҳо дар байни хонандагони синфи 11 дар боби 7 биология хеле маъмуланд. Solutions Division Solutions барои зуд анҷом додани вазифаи хонагӣ ва омодагӣ ба имтиҳонҳои рақобатӣ ба мисли NEET, CET ва имтиҳони тиббии дохилшавӣ низ муфид аст. Ҳама саволҳо ва ҷавобҳо аз китоби дарси синфи 11, биологияи ҳалли китобҳои синфи 11, биология боби 7 дар ин ҷо барои шумо ройгон пешниҳод карда шудаанд. Ҳама китоби дарсӣ Биология Solutions барои синфи 11. Ҳалҳо барои синфи 11 Мавзӯи биология, Ин қарорҳои дарсӣ биология аз ҷониби мутахассисони соҳа омода карда шудаанд ва 100% барои шумо дақиқанд.


1. Варианти дурустро интихоб кунед
A. Пайванди пайвасткунандаи Meiosis-I
ва Мейоз-II аст.
а. марҳилаи I
б. интерфаза-II
в. интеркинез
г. анафаза-I

B. Synapsis ҷуфт кардани .
а. ҳар ду хромосома
б. хромосомаҳои гомологӣ
в. хоҳар хроматидҳо
г. хромосомаҳои гомологӣ

C. Аппарати шпиндель дар кадом давраи митоз ба амал меояд?
а. Профаза.
б. Метафаза.
в. Анафаза.
г. Телофаза.

D. Шумораи хромосомаҳои ҳуҷайра қариб аст дар давоми он дучанд афзуд.
а. G1-марҳилаи
б. Марҳилаи S
в. G2-марҳилаи
г. G0-марҳилаи

E. Барои ташаккули 80 нутфа чанд воҳиди мейозӣ лозим аст?
а. 80
б. 40
в. 20
г. 10

F. Дар анафаза-1-и мейоз-I ҳуҷайраи диплоид, ки 20 хромосома дорад, чанд хроматид мавҷуд аст.?
а. 4
б. 6
в. 20
г. 40

G. Дар кадоме аз марҳилаҳои минбаъдаи митоз хромосомаҳо дар ҳамвории экваторӣ ҷойгир шудаанд?
а. Профаза
б. Метафаза
в. Анафаза
г. Телофаза

H. Изҳороти нодурустро пайдо кунед -
а. Конденсатсияи маводи хроматин
дар профаза рух медиҳад.
б. Хроматидҳои духтар дар анафаза ба вуҷуд меоянд.
в. Дар метафаза ядроҳои духтар ташаккул меёбанд.
г. Мембранаи ядроӣ дар телофаза дубора пайдо мешавад.

I. Протеинхои гистон дар давоми .
а. Марҳилаи G1
б. Марҳилаи S
в. G2
марҳила
г. Интерфаза


2. Ба саволҳои зерин ҷавоб диҳед
A. Ҳангоми мушоҳида кардани слайд, донишҷӯ бисёр ҳуҷайраҳои ядроиро мушоҳида кард. Аммо баъзе аз ядроҳо нисбат ба дигарон калонтар буданд, аммо мембранаи ядроии онҳо он қадар равшан набуд. Муаллим онро ҳамчун яке аз инҳо хулоса кард
марҳилаи тақсимоти ҳуҷайра. Омӯзгор аз кадом марҳила хулоса бароварда метавонад?
Ҷавоб : Марҳилае, ки муаллим хулоса кард, "Профаза" буд. Зеро дар ин марҳила хромосомаҳо ба конденсатсия оғоз мекунанд. Агар ин марҳила дар ҳуҷайраҳои ҳайвонот рух диҳад, центриолҳо дар кунҷҳо ё қутбҳои муқобил ҳаракат мекунанд. Шпиндели митозӣ дар ин марҳила пайдо мешавад.

B. Донишҷӯён слайд аз решаи пиёз омода карданд маслиҳат. Дар зери он ҳуҷайраҳои зиёде дида мешуданд микроскоп Дар канори муқобили ҳуҷайра як ҳуҷайра бо ду гурӯҳи хромосомаҳо мавҷуд буд. Ин ҳуҷайра дар кадом марҳилаи митоз аст?
Ҷавоб : Анафаза як марҳилаи митоз аст, ки ду гурӯҳи хромосомаҳоро дар кунҷҳои муқобили ҳуҷайра нишон медиҳад. зеро маъмултарин истифода бурда мешавад нӯги реша барои омӯзиши реаксияи митоз. Нӯги пиёз кӯфта шудааст, ки имкон медиҳад дар микроскоп ҳамвор карда шавад.

Доғҳои хоси ДНК барои дидани ДНК дар зери микроскоп доғҳои Фюлен ва доғи ацетокармин истифода мешаванд.

C. Ба донишҷӯён якчанд слайдҳои ҳуҷайраҳои саратонро нишон доданд. Муаллим чунин шарҳ дод, ки гӯё вуҷуд дошта бошад
назорат дар яке аз марҳилаҳои сикли ҳуҷайраҳои он, агар чунин ҳолат вуҷуд надошт ’ Муаллим кадом давра буд
ишора ба?
Ҷавоб : Ин марҳила марҳилаи ибтидоӣ буд, марҳилаи I. Марҳилаи I -ро метавон бо химиотерапия табобат кард, аммо наметавон назорат кард ва ё бо ягон табобати доруворӣ. Саратонро пурра табобат кардан мумкин нест, аммо онро дар марҳилаи аввал табобат кардан мумкин аст, аммо дар марҳилаи охир табобат хеле душвор аст.

D. Баъзе гузаргоҳҳои таҷрибавии Менделиан натицахо ба хонандагон нишон дода шуданд. Муаллим хабар дод, ки дар як хромосома ду ген мавҷуд аст. Ӯ пурсид, ки оё онҳо ягон вақт ҷудо мешаванд? аз якдигар?
Ҷавоб : Вақте ки ду ген дар як хромосома ҷойгиранд ва ба ҳам наздиканд, онҳо қонуни Ассортиментҳои Менделро мухолифат мекунанд, ки мегӯяд "аллелҳо барои аломатҳои алоҳида мустақилона аз якдигар мегузаранд", аммо Уилям Бэтсон, Эдит Ребекка Сондерс ва Региналд Пуннетт дар соли 1905 падидаи робитаи генетикиро кашф карданд, ки мувофиқи он ду ген дар як хромосома ҷойгиранд ва ба ҳам наздик нестанд, аз эҳтимол дур нест, ки ҷудо шаванд ва майл ба мерос бо ҳам мераванд. Ҳамин тавр, эҳтимолияти аз ҳам ҷудо шудани ин ду ген хеле кам аст. Аммо, баррасии муҳимтарин дар ин масъала масофаи байни онҳо хоҳад буд.

E. Талабагон кинофильмро тамошо мекарданд
Парамециум. Он як равандро паси сар кард
аз такрористехсолкунй. Муаллим гуфт, ки ин сабаби тақсимоти ҳуҷайраҳо аст. Аммо талабагон эътироз карда мегуфтанд, ки на аз байн рафтани мембранаи ядрой ва на пайдоиши шпиндельхо, чи тавр он таксимшавии хучайра бошад? Метавонед аниқ кунед?
Ҷавоб : такрористеҳсолкунӣ дар парамециум тавассути тақсимоти бинарӣ аст

Шарҳ: Ҳангоми таҷдид макронуклеус ба як намуди амитоз тақсим мешавад ва микронуклеитҳо ба митоз дучор мешаванд. Пас аз он ҳуҷайра ба таври транзиалӣ тақсим мешавад ва ҳар як ҳуҷайраи нав нусхаи микронуклеус ва макронуклеусро ба даст меорад.

F. Оё мейоз барои эволютсия масъул аст? Ҷавоби худро асоснок кунед
Ҷавоб : Бале, Мейоз барои таҳаввулот масъул аст. Шарҳ: Ҳангоми мейоз рекомбинатсия ба амал меояд, ки боиси тағирёбии насл мегардад. Ҳамин тариқ, тағирёбии Мейоз омилҳои назарраси эволютсия мебошанд

G. Чаро митоз ва мейоз-II номида мешаванд
ҳамчун тақсимоти гомотипӣ?
Ҷавоб: Митоз ва Мейоз 2 тақсимоти муодила ё гомотипӣ номида мешавад, зеро шумораи хромосомаҳо пеш аз тақсимшавӣ ва баъд аз тақсимшавӣ баробар боқӣ мемонанд.

H. Аҳамияти митозро нависед.
Ҷавоб :

  1. Митоз боиси ба вуҷуд омадани ҳуҷайраҳои духтари диплоид бо иловаи якхелаи генетикӣ мешавад.
  2. Ҳуҷайра бо роҳи митоз тақсим мешавад, то таносуби нуклео-ситоплазмиро барқарор кунад.
  3. Дар барқарорсозии ҳуҷайраҳо кӯмак мекунад. Тақсимоти митозӣ дар бофтаҳои меристематикӣ боиси афзоиши доимии растаниҳо дар тӯли тамоми умр мегардад.

I. Марҳилаҳои гуногуни профаза-I номбар кунед.
Ҷавоб : Профаза I. Профазаи I ба панҷ марҳила тақсим мешавад: лептотен, зиготен, пакитен, диплотен ва диакинез.

3. Диграммҳои нишонгузоршударо кашед ва шарҳ нависед

A. Бо ёрии диаграммаи мувофиқ,
давраи ҳуҷайраҳоро тавсиф кунед.
Ҷавоб : Ҳодисаҳои пайдарпайе, ки дар ҳаёти як ҳуҷайра рух медиҳанд, сикли ҳуҷайра номида мешавад. Ду марҳилаи сикли ҳуҷайраҳо ҳамчун интерфаза ва М-фаза мавҷуданд. Ҳангоми интерфаза, ҳуҷайра мувофиқи талабот афзоиш ё истироҳатро аз сар мегузаронад. Дар марҳилаи M, ҳуҷайра ба тақсимшавӣ мегузарад. Интерфаза бо давраи тақсимшавӣ иваз мешавад.

Интерфаза : Интерфаза марҳилаи байни ду тақсимоти пайдарпайи ҳуҷайраҳо мебошад. Ин марҳилаи тӯлонии сикли ҳуҷайра мебошад, ки дар он ҳуҷайра хеле фаъол аст ва худро ба тақсимоти ҳуҷайра омода мекунад. Интерфаза ба се зерфаза тақсим мешавад, ба мисли G1-фаза, S-фаза ва G2-фаза.

G1-марҳилаи : Инро ҳамчун давраи аввали холигӣ ​​ё давраи аввали афзоиш низ меноманд. Он фавран пас аз тақсимоти ҳуҷайра оғоз меёбад. Ҳуҷайра синтези РНК (mRNA, rRNA ва t-RNA), синтези сафедаҳо ва синтези мембранаҳоро дар ин марҳила иҷро мекунад.

Марҳилаи S : Ин як марҳилаи синтез аст, ки дар он ДНК синтез ё такрор мешавад, бинобар ин миқдори ДНК дар як ҳуҷайра дучанд мешавад. Дар ин марҳила сафедаҳои гистон низ синтез карда мешаванд.

Марҳилаи G2 : G2 марҳилаи дуввуми афзоиш аст,
ки дар давоми он ядро ​​ҳаҷми худро зиёд мекунад.
Дар ин марҳила фаъолиятҳои метаболикӣ, ки барои тақсимоти ҳуҷайра заруранд, ба амал меоянд. Дар ин марҳила сафедаҳои гуногун, ки барои тақсимоти ҳуҷайра заруранд, синтез карда мешаванд. Ғайр аз он, дар ин марҳила синтези РНК низ ба амал меояд. Дар ҳуҷайраҳои ҳайвонот, дар наздикии ҷуфти қаблан мавҷудбуда ҷуфти духтари центриолҳо пайдо мешаванд.

М-марҳила ё давраи тақсимшавӣ : 'M' истодааст
барои митоз ё мейоз. Марҳилаи M дар бар мегирад
кариокинез ва ситокинез. Кариокинез тақсимоти ядро ​​ба ду ядрои духтар аст, дар ҳоле ки цитокинез тақсимоти цитоплазма мебошад, ки дар натиҷа ду ҳуҷайраи духтарӣ ба вуҷуд меоянд

B. Митоз ва мейозро фарқ кунед.
Ҷавоб :
1) тақсимоти митоз дар ҳуҷайраҳои соматикӣ сурат мегирад ва дар натиҷаи ин тақсимшавӣ афзоиш ба амал меояд. Мейсис одатан дар ҳуҷайраҳои репродуктивӣ сурат мегирад ва дар натиҷаи ин хусусият як насл ба дигараш мегузарад.

2) Митоз дар як марҳила анҷом меёбад. Meiosis дар ду марҳила анҷом ёфт.

3) Митоз. Профаза хурдтар аст (дар муқоиса бо профазаи Мейоз). Мейоз Профаза назар ба профазаи митоз дарозтар аст ва ба панҷ зерзинаҳо тақсим мешавад.

4) Дар митоз Ҳеҷ гуна убур ба амал намеояд. Дар Мейоз Кроссинг ба амал меояд, ки дар он мубодилаи сегментҳои хроматидҳо ба амал меояд.

5) Синапсис дар метафаза сурат намегирад. Дар Мейоз Синапсис байни хромосомаҳои гомологӣ сурат мегирад (марҳилаи дуҷониба).

6) Дар метафаза центромера ба табақи экваторӣ ва ақсои хромосомаҳо ба сӯи қутбҳо ҷойгир аст. Центромера тақсим мешавад. Дар метафазаи Мейоз, центромера ба қутбҳо ва ақсои хромосомаҳо ба сӯи табақаи экваторӣ ҷойгир аст. Centromere тақсим намешавад.

7) Хроматидҳо дароз ва борик мебошанд. Дар Мейоз Хроматидҳо кӯтоҳтар ва ғафс мебошанд

8) Дар митоз Цитокинез аз паси кариокинез меравад. Дар мейоз телофазаи I, цитокинез на ҳама вақт рух медиҳад (метавонад рух диҳад).


C. Диаграммаи метафазаро кашед.
Ҷавоб :


Плюс як боби ботаника Саволу ҷавобҳои оқилона Боби 6 Давраи ҳуҷайраҳо ва тақсимоти ҳуҷайраҳо

Плюс як сикли ҳуҷайраҳои ботаникӣ ва тақсимоти ҳуҷайраҳо Саволҳо ва ҷавобҳо

Саволи 1.
Дар натиҷа мейоз ба вуҷуд меояд
а) истеҳсоли гаметаҳо
$B) кам шудани шумораи хромосомањо
(в) Муаррифии тағирот
(г) ҳама чизҳои дар боло зикршуда
Ҷавоб:
(г) ҳама чизҳои дар боло зикршуда

Саволи 2.
Дар кадом марҳилаи мейоз конститутсияи генетикии гаметаҳо ниҳоят ҳал карда мешавад
(а) Метафаза I
(б) Анафазаи II
(в) Метафазаи II
(г) Анафазаи I
Ҷавоб:
г) анафаза I

Саволи 3.
Мейоз дар давоми организмҳо ба амал меояд
а) таҷдиди ҷинсӣ
б) такрористеҳсоли растанӣ
$C) Таҷдиди ҷинси ва растанӣ
(г) Ҳеҷ кадоме аз гуфтаҳои боло
Ҷавоб:
$A) Нашри дубораи ҷинсӣ

Саволи 4.
Дар давраи анафаза-l мейоз
а) хромосомаҳои гомологӣ ҷудо мешаванд
(б) Автосомаҳои ғайри гомологӣ ҷудо мешаванд
(в) Хоҳар хроматидҳо ҷудо мешаванд
(г) хроматидҳои хоҳарон ҷудо мешаванд
Ҷавоб:
а) хромосомаҳои гомологӣ ҷудо мешаванд

Саволи 5.
Митоз бо тавсиф мешавад
(а) Тақсимоти коҳиш
(б) Тақсимоти баробар
в) ҳам коҳиш ва ҳам тақсимоти баробар
(г) Ҳеҷ кадоме аз гуфтаҳои боло
Ҷавоб:
(б) Тақсимоти баробар

Саволи 6.
Биваленти мейоз-л иборат аст
$A) Ду хроматид ва як центромера
(б) ду хроматид ва ду центромера
$C) Чор хроматид ва ду центромера
(г) Чор хроматид ва чор центромера
Ҷавоб:
(в) Чор хроматид ва ду центромера

Саволи 7.
Ҳуҷайраҳое, ки тақсим намешаванд, эҳтимол дар он ҳастанд
(а) G1
(б) G2
(в) Бирав
(г) марҳилаи S
Ҷавоб:
(в) Бирав

Саволи 8.
Дар ҳуҷайраи меристематикии апекси реша кадом тақсимоти ҳуҷайраҳо ба амал меоянд?
Ҷавоб:
Митоз

Саволи 9.
Дар кадом марҳила камшавии воқеии шумораи хромосомаҳо дар мейоз ба амал меояд.
Ҷавоб:
Анафаза 1

Саволи 10.
Истилоҳи нокомии ҷудошавии хромосомаҳои гомологиро нишон диҳед.
Ҷавоб:
Пайвастшавӣ

Саволи 11.
Шӯъбаҳои ҳуҷайраҳоро номбар кунед, ки ба афзоиш ва рекомбинатсияи генҳо мусоидат мекунанд.
Ҷавоб:
Митоз ва мейоз

Саволи 12.
Мушоҳида мешавад, ки ҳуҷайраҳои дил тақсимоти ҳуҷайраҳоро нишон намедиҳанд. Чунин ҳуҷайраҳо минбаъд тақсим намешаванд ва аз ____ марҳила баромада, ба марҳилаи ғайрифаъол бо номи ____ давраи ҳуҷайра дохил мешаванд. Ҷойҳоро холӣ кунед.
Ҷавоб:
Г.1 ва Г0

Саволи 13.
Дар мавриди ҳуҷайраҳои растанӣ, ташаккули девори нави ҳуҷайра аз пешгузаштаи оддӣ оғоз мешавад. Ин пешгузашта чист?
Ҷавоб:
Ламелаи миёна

Саволи 14.
Гуфта мешавад, ки як давраи тақсимоти ҳуҷайраҳо дар ҳуҷайраҳои инсон (ҳуҷайраҳои эукариотӣ) 24 соатро дар бар мегирад. Ба назари шумо кадом марҳилаи давра, ҳадди аксар қисми сикли ҳуҷайраҳоро ишғол мекунад?
Ҷавоб:
Интерфаза.

Саволи 15.
Синтези ДНК дар кадом марҳилаи сикли ҳуҷайра сурат мегирад?
Ҷавоб:
зерсохтори Interphase

Саволи 16.
Агар нокомии тақсимоти ситоплазма пас аз тақсимоти ядроӣ ба амал ояд, бо ҳуҷайра чӣ мешавад?
Ҷавоб:
Ядроҳои озод ба вуҷуд меоянд

Саволи 17.
Антера дорои 1200 донаҳои гардолудкунанда аст. Барои истеҳсоли онҳо бояд чанд ҳуҷайраҳои модари гардолудкунанда бошанд?
Ҷавоб:
300 ҳуҷайраи модари гардолуд

Саволи 18.
Хусусияти зиготен дар чист?
Ҷавоб:
Ҷуфти хромосомаи гомологӣ синапсис номида мешавад

Саволи 19.
Ин марҳилаи ғайрифаъоли тақсимоти ҳуҷайраҳост, аммо тафовути ҳуҷайра ба амал меояд. Онро номбар кунед.
Ҷавоб:
Г.0 Марҳилаи марҳила /марҳила.

Плюс як сикли ҳуҷайраҳои ботаника ва шӯъбаи ҳуҷайраҳо ду савол ва ҷавобро қайд мекунанд

Саволи 1.
Мейоз як намуди тақсимоти ҳуҷайраҳоест, ки нажодро нигоҳ медорад. Муҳокима кунед.
Ҷавоб:
Шумораи хромосомаҳоро то нисфи кам мекунад, то шумораи хромосомаҳо дар насли оянда нигоҳ дошта шаванд.

Саволи 2.
Интерфаза дар давраи ҳуҷайра баъзан ҳамчун марҳилаи истироҳат номида мешавад. Оё шумо ин изҳоротро дуруст мешуморед? Ҷавоби худро асоснок кунед.
Ҷавоб:
Не.

Саволи 3.
Дар ин ҷо диаграммаи давраҳои маъмулии ҳуҷайраҳои растании баландтар нишон дода шудааст. Ҳар як марҳилаи давраро муайян кунед ва фаҳмонед, ки дар ин марҳилаҳо чӣ рӯй медиҳад.

Ҷавоб:

  • Г.1 – пеш аз холигии митозӣ -синтези RNA & ampProteins
  • S & # 8211 марҳилаи синтез & # 8211 такрори ДНК
  • Г.2 #8211 Синтези марҳилаи пас аз митозии Gap аз РНК ва протеинҳо идома дорад
  • M – Марҳилаи митозӣ
  • Г.0 – Марҳилаи ғайрифаъол

Саволи 4.
Цитокинез дар ҳуҷайраҳои растанӣ ва ҳайвонот фарқ мекунад. Ин изҳоротро асоснок кунед.
Ҷавоб:

Саволи 5.
Сутуни А ва В -ро таҳлил кунед, ки масъала фармони мувофиқ аст.

Саволи 6.
Марҳилаҳои митозро муайян кунед, ки дар онҳо рӯйдодҳои зерин рух медиҳанд:

Саволи 7.
Марҳилаҳои гуногуни профазаи I-и Мейоз дар сутуни А оварда шудаанд, онҳоро бо тартиби дуруст ҷойгир кунед ва онҳоро бо рӯйдодҳои сутуни В мувофиқат кунед.

А Б.
и) диплотен а) Дар зери микроскопи рӯшноӣ хромосомаҳо тадриҷан намоён мешаванд
ii) Пахитен б) ҷуфтшавии хромосомаҳои гомологӣ
iii) Лептотен в) Пайдоиши гиреҳҳои рекомбинатсия ва кроссингвер ба амал меояд
iv) зиготен г) Парокандашавии комплекси синаптонемалӣ ва ҷудоии бивалентҳо.
д) Терминализатсияи Чиасмата

Саволи 8.
Ҷуфти хромосомаҳои гомологиро синапсис меноманд.

  1. Ҳар як ҷуфт хромосомаҳои гомологиро номбар кунед.
  2. Марҳилаи профазаро номбар кунед, ки он дар он сурат мегирад.

Саволи 9.
Шумораи хромосомаҳои ҳар як намуд дар наслҳо дар организмҳои бо роҳи ҷинсӣ тавлидшаванда нигоҳ дошта мешавад. Сабаби ин дар чист? Қадамҳои гуногуни ин равандро нависед.
Ҷавоб:

Саволи 10.
Давраи зиндагии як ҳуҷайраро сикли ҳуҷайра меноманд. Он аз чор марҳила ба мисли Gv S, G2 ва M иборат аст.

  1. Диаграммаи пирогӣ созед, ки марҳилаҳои гуногуни дар боло зикршударо нишон медиҳад.
  2. Ҳодисаҳои асосиеро, ки дар марҳилаҳои G, S ва G2 рух медиҳанд, қайд кунед.

Ҷавоб:
1. Диаграммаи пирогии сикли ҳуҷайраҳо.

2. Марҳилаи G1 -1, Ҳуҷайра калон мешавад ва мошинҳои заруриро барои репликатсияи ДНК омода мекунад. РНК ва сафедаҳо синтез карда мешаванд. S марҳила ва#8211 такрори ДНК. Марҳилаи G2 – Синтези РНК ва сафедаҳо.

Саволи 11.
Марҳилаҳои зерини давраи ҳуҷайраҳоро бо пайдарпаии дурусти S, G2, G1, M ҷойгир кунед.
Ҷавоб:
S, M, G1, S, G2

Саволи 12.
Сохтори X'шакл бо номи ‘chiasmata дар марҳилаи мушаххаси тақсимоти ҳуҷайра ба амал меояд.

Саволи 13.
Дар зер панҷ марҳилаи профазаи I Meiosis I. оварда шудаанд. Онҳоро бо тартиби дуруст тартиб диҳед.
Зиготен, диакинез, диплотен, лептотен, пахитен
Ҷавоб:
Лептотен, Зиготен, Пахитен, диплотен ва диакинез

Саволи 14.
Истилоҳи илмии зеринро диҳед.

  1. Мубодилаи маводи генетикӣ байни хроматидҳои хоҳари хромосомаҳои гомологҳо
  2. Ҳамвории хромосомаҳо дар метафаза

Саволи 15.
Диаграммаро муайян кунед ва a, b,c-ро нишон диҳед ва рӯйдодҳоро дар давоми ин нависед.

Ҷавоб:
(а) G1
(б) С.
(в) G2

  • G1 – Фосилаи байни митоз ва оғози репликатсияи ДНК.
  • S – синтези ДНК ё такрори ДНК ба амал меояд.
  • G2 – Дар ин марҳила сафедаҳо барои митоз синтез карда мешаванд.

Саволи 16.
Шумо ба ман маҷмӯи слайдҳои шишагиро пешниҳод кардед, ки дар онҳо ҳайвоноти гаметогенез ё гранатҳоро нишон медиҳанд Дар яке аз слайд шумо хусусиятҳои зеринро мушоҳида кардед. Чор ҳуҷайра бо шумораи гаплоидии хромосомаҳо. Дӯсти шумо ба шумо гуфт, ки ин тақсимоти мейозист. (Маслиҳат: Шумораи диплоидии хромосома 16 аст.)
Оё шумо бо ин изҳорот розӣ ҳастед. Ҷавоби худро асоснок кунед.
Ҷавоб:
Бале. Мейоз дар як ҳуҷайраи диплоид ё мейозит ба амал омада, чор ҳуҷайраи гаплоидро ташкил медиҳад. Ин ҳуҷайраҳо ҳар кадоме аз 8 хромосома доранд.

Саволи 17.
Тақсимоти коҳишро аз тақсимоти баробарӣ фарқ кунед.
Ҷавоб:
1. Шӯъбаи коҳиш:
Он дар ҳуҷайраҳои диплоид ба вуҷуд меояд, ки 4 ҳуҷайраи гаплоидро ташкил медиҳад, яъне шумораи хромосомаҳо дар Мейоз I то нисфи кам мешаванд ва дар натиҷа 2 ҳуҷайраи духтарча ба вуҷуд меояд, ки онҳо дубора тақсим шуда, 4 ҳуҷайраи духтарро ташкил медиҳанд. Ҳама ҳуҷайраҳои дар мейоз ташаккулёфта гаплоид мебошанд.

2. Тақсимоти муодила:
Ин тақсимоти митозӣ мебошад, ки дар натиҷаи ду ҳуҷайраи духтар, ки ҳамон маҷмӯи хромосомаҳоро ҳамчун ҳуҷайраи волидайн доранд, ба вуҷуд меояд. Ҳеҷ гуна тағирёбии генетикӣ рух намедиҳад.

Саволи 18.
Оё митоз бе репликатсияи ДНК дар марҳилаи S вуҷуд дорад?
Ҷавоб:
Дар 5 марҳилаи интерфаза бидуни репликатсияи ДНК митоз вуҷуд дошта наметавонад, зеро ангезандаи митоз вайроншавии таносуби нуклеоцитоплазма мебошад, ки дар натиҷаи такрори ДНК дар марҳилаи S ба вуҷуд омадааст. Митоз миқдори маводи генетикиро ба сатҳи мушаххаси намуд барқарор мекунад.

Саволи 19.
Анафазаи митоз ва анафазаи I мейоз аз ҳамдигар чӣ фарқ дорад?
Ҷавоб:
Дар анафазаи митоз хроматидҳо ҷудо мешаванд ва дар анафазаи 1-уми мейоз хромосомаҳои гомологӣ ҷудо мешаванд.

Саволи 20.
Ситокинез дар ҳуҷайраҳои растанӣ аз ҳуҷайраҳои ҳайвонот чӣ фарқ дорад?
Ҷавоб:
1. Дар ҳуҷайраи ҳайвонот ҷӯяк дар мембранаи плазма.lt дар марказ пайваст шуда, цитоплазмаи ҳуҷайраро ба ду тақсим мекунад.

2. Ҳуҷайраҳои дохили растанӣ, ташаккулёбии девор аз маркази ҳуҷайра оғоз шуда, ба берун мерӯяд, то бо деворҳои паҳлуии мавҷуда мувофиқат кунад. Сипас тақсимоти ҳуҷайраҳо ба амал меояд.

Саволи 21.
Цитокинез дар як ҳуҷайраи ҳайвонот ва наботот чӣ фарқ дорад?
Ҷавоб:
Цитокинез дар ҳуҷайраҳои растаниҳо ҳангоми пайдоиши заррин ҳуҷайраҳо ба вуҷуд меояд, дар ҳуҷайраҳои ҳайвонот бошад, он бо пайдоиши ҷӯякҳои ҳуҷайра ба амал меояд.

Саволи 22.
Чаро митозро тақсимоти баробарӣ меноманд? Пайдоиши митозро нишон диҳед.
Ҷавоб:
Он шумораи хромосомаҳоро мӯътадил нигоҳ медорад. Он дар ҳуҷайраҳои соматикӣ рух медиҳад.

Саволи 23.
Хусусияти хромосомаи метацентрикӣ чист?
Ҷавоб:
Хромосомаи метацентрикӣ дар минтақаи мобайн як центромера дорад, ки ду бозуи хромосомаи баробар доранд.

Саволи 24.
Кинетохора чист? Функсияи онро диҳед.
Ҷавоб:
Он як минтақаи ба диски шабеҳ дар ҳар як хроматид аст ва макони васлшавии микротюбули шпиндель мебошад.

Саволи 25.
Чаро мейоз асосан дар организмҳои таҷдиди ҷинсӣ аст?
Ҷавоб:
Мейоз шумораи хромосомаҳоро то нисф кам мекунад, зеро пас аз он бордоршавӣ, ки диплоидияро барқарор мекунад.

Саволи 26.
Марҳилаи гардиши ҳуҷайраҳоро номбар кунед, ки дар он яке аз ҳодисаҳои зерин рух медиҳад.

  1. Хромосомаҳо ба экваторҳои шпинделӣ интиқол дода мешаванд
  2. Тақсимоти центромера ва хроматидҳо ҷудо мешаванд
  3. Ҷуфти байни хромосомаҳои гомологӣ. сурат мегирад
  4. Кромосомаҳо байни хромосомаҳои гомологӣ ба амал меоянд.

Саволи 27.
Синдроми Даунс ва синдроми Клайнфелтер аз сабаби хато дар тақсимоти ҳуҷайраҳо ба амал меоянд. Он чиро нишон медиҳад?
Ҷавоб:
Ин ба нокомии ҷудошавии хромосомаҳои гомологӣ ҳангоми мейоз вобаста аст.

Саволи 28.
Ҳодисаҳо дар профаза рух медиҳанд ва телофаза якдигарро муқобил мегузоранд,

  1. Сохторҳои ҳуҷайраеро, ки рӯйдодҳои дар боло овардашуда нишон дода шудаанд, номбар кунед
  2. Дар охири профазаи митозӣ ва мейотикӣ чанд ядрои духтарона ба вуҷуд меоянд?

Саволи 29.
Манголизм ё трисомия ба нокомии як ҳодиса дар тақсимоти ҳуҷайраҳо вобаста аст.

  1. Сатҳи плоидии дяд ва тетради ҳуҷайраҳо дар мейоз чӣ гуна хоҳад буд?
  2. Он чӣ гуна рух медиҳад?
  1. Dyad & # 8211 гаплоид, Tetrad & # 8211 гаплоид
  2. Он дар мейоз бо сабаби ҷудо шудани хромосомаҳои гомологӣ ва шумораи хромосомаҳо то нисф кам мешавад.

Плюс як сикли ҳуҷайраҳои ботаникӣ ва тақсимоти ҳуҷайраҳо се саволу ҷавоб

Саволи 1.
Дар кадом марҳилаи мейоз пайдоиши зерин ба амал меояд? Ҷавобҳоро аз нуқтаҳои ишораи дар поён овардашуда интихоб кунед.

  1. Маҷмӯи синаптонемалӣ ______
  2. Гиреҳҳои рекомбинатсионӣ ______
  3. Намуди зоҳирӣ/фаъолсозии фермент рекомбиназа _____
  4. Қатъи хиасмата _______
  5. Интеркинез ________
  6. Ташаккули ҳуҷайраҳои ҳуҷайра ________
  1. Зиготен
  2. пахитен
  3. пахитен
  4. диакинез
  5. Пас аз мейоз - I пеш аз мейоз II
  6. пас аз цитокинези аввал

Саволи 2.
Марҳилаи интерфаза дар тақсимоти ҳуҷайраҳои митозӣ ва мейотикӣ муҳим аст

  1. Як воқеаи мушаххасро диҳед
  2. Марҳилаи интерфазаро номбар кунед, ки ин ҳодиса рух медиҳад
  3. Шумо интерфазаро аз интеркинез чӣ гуна фарқ мекунед?
  1. Репликатсияи ДНК
  2. Марҳилаи S –
  3. Interphase – ҳуҷайра ба тақсимоти ҳуҷайраҳо омодагӣ мегирад Interkinesis – фосилаи кӯтоҳ байни мейоз I ва мейоз II

Саволи 3.
Ҳодисаҳои зерин дар марҳилаҳои гуногуни сикли ҳуҷайра ба амал меоянд, Бар зидди ҳар як ҳодиса марҳиларо нависед.

Саволи 4.
Давраи ҳаёти ҳуҷайраро сикли ҳуҷайра меноманд. Марҳилаи 'S' марҳилаи муҳими давраи ҳуҷайра мебошад.

  1. Ҷавоби худро асоснок кунед.
  2. Марҳилаҳои давраи ҳуҷайраро номбар кунед, ки дар онҳо ҳодисаҳои зерин рух медиҳанд.
    • Гузариш аз хромосомаи гомологӣ.
    • Ҷуфтшавии хромосомаҳои гомологӣ.
    • Хромосомаҳо дар ҳамвории экваторӣ ҷойгир шудаанд.
  1. марҳилаи синтези ДНК
  2. марҳилаҳои давраи ҳуҷайра
    • Пахитен
    • Зиготен
    • Метафаза

Саволи 5.
Марҳилаҳои тақсимоти ҳуҷайраҳоро номбар кунед, ки дар онҳо ҳодисаҳои зерин рух медиҳанд?

  1. Хромосомаҳо ба экваторҳои шпинделӣ интиқол дода мешаванд.
  2. Ҷудошавии центромера ва хроматидҳо ҷудо мешаванд.
  3. Кромосомаҳо байни хромосомаҳои гомологӣ ба амал меоянд.

Саволи 6.
Калимаҳои дар сутуни I овардашударо бо калимаҳои мувофиқи сутуни II мувофиқат кунед.

  1. а) – Мейози гаметикӣ
  2. б) – тақсимоти ҳастаӣ
  3. в) – Мейози зиготикӣ
  4. г) –Таксимоти ситоплазма
  5. д) – Мейоцитҳо
  6. е) – Ҳуҷайраҳои растанӣ

Плюс як сикли ҳуҷайраҳои ботаника ва шӯъбаи ҳуҷайраҳо NCERT Саволҳо ва ҷавобҳоро қайд кунед

Саволи 1.
Ситокинезро аз кариокинез фарқ кунед.
Ҷавоб:
Тақсимоти цитоплазма цитокинез номида мешавад, дар ҳоле ки тақсимоти ядро ​​кариокинез номида мешавад.

Саволи 2.
G0 (марҳилаи ором) -и сикли ҳуҷайра чист?
Ҷавоб:
Баъзе ҳуҷайраҳои ҳайвоноти калонсол тақсимшавӣ ба назар намерасанд (масалан, ҳуҷайраҳои дил ва бисёр ҳуҷайраҳои дигар танҳо баъзан тақсим мешаванд, зеро лозим аст, ки барои иваз кардани ҳуҷайраҳои аз ҷароҳат ё марги ҳуҷайра гумшуда.

Ин ҳуҷайраҳо баромади минбаъдаи G -ро тақсим намекунанд1 марҳилаи ғайрифаъол ворид шудан ба марҳилаи ором (Г0) сикли ҳуҷайра. Ҳуҷайраҳо дар ин марҳила аз ҷиҳати метаболикӣ фаъол боқӣ мемонанд, аммо дигар афзоиш намеёбанд, агар ин корро вобаста ба талаботи организм даъват накунанд.

Саволи 3.
Ҳодисаро, ки дар марҳилаи байнишаҳрӣ рух медиҳад, тавсиф кунед.
Ҷавоб:
Интерфаза ба се марҳилаи дигар тақсим мешавад:
1. Г.1 марҳилаи (холии 1). Г.1 марҳила ба фосилаи байни оғози митозии такрори ДНК мувофиқат мекунад. Дар давоми G, фаза ҳуҷайра метаболикӣ фаъол аст ва пайваста меафзояд, аммо ДНК -и худро такрор намекунад.

2. Марҳилаи S (Синтез). S ё марҳилаи синтез давраеро нишон медиҳад, ки дар он синтез ё такрори ДНК сурат мегирад.

3. Дар ин муддат миқдори ДНК дар як ҳуҷайра ду баробар меафзояд. Агар миқдори ибтидоии ДНК ҳамчун 2С ишора карда шавад, он гоҳ то 4С зиёд мешавад. Аммо, афзоиши шумораи хромосома вуҷуд надорад, агар ҳуҷайра дар G диплопоид ё 2n шумораи хромосома дошта бошад1, ҳатто пас аз марҳилаи S шумораи хромосомаҳо бетағйир боқӣ мемонад, яъне 2n.

4. Г.2 марҳилаи (холии 2). Дар ҳуҷайраҳои ҳайвонот, дар марҳилаи S, репликатсияи ДНК дар ядро ​​оғоз мешавад ва центриол дар цитоплазма дар давоми G такрор мешавад2 Дар марҳила, сафедаҳо дар омодагӣ ба митоз синтез карда мешаванд, афзоиши ҳуҷайраҳои сафед идома дорад.

Саволи 4.
Чаро митозро тақсимоти баробарӣ меноманд?
Ҷавоб:
Азбаски шумораи хромосомаҳо дар ҳуҷайраҳои волидайн ва духтарон бетағйир боқӣ мондаанд, аз ин рӯ митозро тақсимоти баробарӣ низ меноманд.

Саволи 5.
Марҳилаи давраи ҳуҷайраҳоро номбар кунед, ки дар он яке аз рӯйдодҳои зерин рух медиҳад.

  1. Хромосомаҳо ба экваторҳои шпинделӣ интиқол дода мешаванд.
  2. Ҷудошавии центромера ва хроматидҳо ҷудо мешаванд.
  3. Ҷуфти байни хромосомаҳои гомологӣ ба амал меояд.
  4. Кромосомаҳо байни хромосомаҳои гомологӣ ба амал меоянд.

Саволи 6.
Аҳамияти мейоз дар чист?
Ҷавоб:
Аҳамияти Мейоз:

  1. Нигоҳ доштани шахсияти генетикӣ бо нигоҳ доштани шумораи хромосомаҳо.
  2. Овардани вариантҳо барои таъмини навъҳои беҳтар.
  3. Репродуксияи ҷинсиро осон мекунад.

Саволи 7.
Бо муаллиматон дар бораи он сӯҳбат кунед.

  1. ҳашароти гаплоидӣ ва растаниҳои поёнӣ, ки дар онҳо тақсимоти ҳуҷайраҳо ба амал меояд ва
  2. Баъзе ҳуҷайраҳои гаплоидӣ дар растаниҳои баланд, ки тақсимоти ҳуҷайраҳо ба амал намеоянд.
  1. Занбурҳои нарина, арӯс ва мӯрчаҳо организмҳои гаплоид мебошанд, зеро онҳо аз тухмҳои бордорнашуда тавлид мешаванд.
  2. Синергидҳо ва ҳуҷайраҳои антиподалӣ дар тухмдон ба тақсимоти ҳуҷайраҳо дучор намешаванд.

Саволи 8.
Оё дар марҳилаи ‘S бидуни репликатсияи ДНК митоз вуҷуд дошта метавонад?
Ҷавоб:
Репликатсияи ДНК барои тақсимоти ҳуҷайраҳо зарур аст ва тақсимоти ҳуҷайраҳо бидуни репликатсияи ДНК ба амал намеояд.

Саволи 9.
Оё метавонад бидуни тақсимоти ҳуҷайраҳо репликатсияи ДНК вуҷуд дошта бошад?
Ҷавоб:
Репликатсияи ДНК бо мақсади омодагӣ ба тақсимоти ҳуҷайраҳо сурат мегирад. Тақсимоти ҳуҷайра қадами навбатии мантиқӣ пас аз репликатсияи ДНК мебошад.

Саволи 10.
Ҳодисаҳоро дар ҳар як марҳилаи давраи ҳуҷайра таҳлил кунед ва бубинед, ки ду параметри зерин чӣ гуна тағир меёбанд

  1. Шумораи хромосомаҳо пас аз тақсимоти ҳуҷайраҳои митозӣ бетағйир боқӣ мемонанд ва пас аз тақсимоти ҳуҷайраҳои мейотикӣ нисф мешаванд.
  2. Дар марҳилаи S мазмуни ДНК дучанд мешавад, аммо шумораи хромосомаҳо бетағйир боқӣ мемонад.

Плюс як сикли ҳуҷайраҳои ботаникӣ ва тақсимоти ҳуҷайраҳо саволҳо ва ҷавобҳои интихоби чандкарата

Саволи 1.
Ҷудошавӣ як шакли беназири тақсимоти ҳуҷайраҳои митозӣ мебошад, ки дар он
$A) афзоиши ҳуҷайраҳо вуҷуд надорад
б) ядро ​​иштирок намекунад
(в) ҳеҷ шпиндель барои роҳнамоии ҳуҷайраҳо инкишоф намеёбад
(г) мембранаҳои плазмаи ҳуҷайраҳои духтар ҷудо намешаванд.
Ҷавоб:
а) афзоиши ҳуҷайраҳо вуҷуд надорад

Саволи 2.
Дар ҳуҷайраҳои ҳайвонот цитокинез дар бар мегирад
(а) ҷудошавии хроматидҳои хоҳар
(б) кашидани ҳалқаи контрактивии микрофиламент
(в) деполимеризатсияи микротубулаҳои кинетохор
(г) кинази сафеда, ки дигар ферментҳоро фосфор мекунад
Ҷавоб:
(б) кашишхўрии њалќаи ќатъкунандаи микрофиламент

Саволи 3.
Ҳангоми митоз, шумораи хромосомаҳо ба даст меояд
а) тағир додан
(б) тағирот нест
(в) шояд тағир ёбад, агар ҳуҷайра баркамол бошад
(г) шояд тағир ёбад, агар ҳуҷайра беқувват бошад
Ҷавоб:
(б) тағирот нест

Саволи 4.
Организми зиндаи диплоид аз зигота бо кадом навъи тақсимоти такрории ҳуҷайраҳои зерин инкишоф меёбад?
а) Мейоз
(б) амитоз
(в) тақсимшавӣ
$D) Митоз
Ҷавоб:
(г) Митоз

Саволи 5.
Агар шумо дар синфи худ ба шумо нӯги пиёз дода шуда бошед ва аз шумо хоҳиш карда мешавад, ки хромосомаҳоро ҳисоб кунед, шумо метавонед ба кадоме аз марҳилаҳои зерин бароҳаттар назар андозед?
а) Метафаза
б) телофаза
в) анафаза
(г) Профаза
Ҷавоб:
а) метафаза

Саволи 6.
Дар кадом марҳилаи митоз хроматидҳо ҷудо шуда, ба қутбҳои гуногун мегузаранд
(а) фаза
(б) Метафаза
в) анафаза
(г) телофаза
Ҷавоб:
в) анафаза

Саволи 7.
Ду хроматидҳои хромосомаи метафазаро ифода мекунанд
(а) хромосомаҳои такроршаванда дар анафаза ҷудо карда мешаванд
(б) хромосомаҳои гомологии маҷмӯи диплоидҳо
$C) хромосомаҳои гомологӣ дар центромера пайваст мешаванд
$D) хромосомаҳои модарӣ ва падарӣ дар центромера пайваст мешаванд
Ҷавоб:
а) хромосомаҳои такрорӣ, ки дар анафаза ҷудо карда мешаванд

Саволи 8.
Раванди ситокинез ба тақсимоти он ишора мекунад
а) ядро
б) хромосомаҳо
в) ситоплазма
(г) ядро ​​ва цитоплазма
Ҷавоб:
в) цитоплазма

Саволи 9.
Кадоме аз инҳо ҳамчун заҳри митозии шпиндель хизмат мекунад?
(а) Ca2
(б) азид
(в) Тубулин
г) колхицин
Ҷавоб:
(г) Колхицин

Саволи 10.
Ҷуфтшавии хромосомаҳои гомологӣ дар кадом марҳила ба амал меояд?
(а) Зиготен
(б) лептотен
(в) Метафаза
$D) Пахитен
Ҷавоб:
(а) Зиготен

Саволи 11.
Дар мейоз тақсимшавӣ аст
(а) I ихтисоршаванда ва II муодил
(б) I баробарӣ ва II ихтисоркунанда
(в) Ҳарду коҳишдиҳанда
(г) Ҳарду баробаранд
Ҷавоб:
(а) I ихтисоршаванда ва II муодил

Саволи 12.
Вақте ки ҳуҷайра мейоз мегузарад, кадом намуди хромосомаҳо ҷудо мешаванд?
$A) Хромосомаҳои гомологӣ
(b) Non-homologous chromosomes
(c) Both (a) and (b)
(d) centric and acentric chromosomes
Ҷавоб:
(a) Homologous chromosomes

Саволи 13.
Chiasmata are most appropriately observed in meiosis during
(a) diakinesis
(b) diplotene
(c) metaphase-ll
(d) pachytene
Ҷавоб:
(b) diplotene

Саволи 14.
During cell division, sometimes there will be failure of separation of homologous chromosomes. Ин чорабинӣ номида мешавад
(a) interference
(b) complementation
(c) non-disjunction
(d) coincidence
Ҷавоб:
(c) non-disjunction

Саволи 15.
The second meiotic division leads to
(a) separation of sex chromosomes
(b) fresh DNA synthesis
(c) separation of chromatids and centromere
(d) separation of homologous chromosomes.
Ҷавоб:
(c) separation of chromatids and centromere

Саволи 16.
Term meiosis was proposed by
(a) Farmer and Moore
(b) Flemming
(c) Strasburger
(d) Darlington
Ҷавоб:
(a) Farmer and Moore

Саволи 17.
Synapsis occurs in the phase of meiosis.
(a) zygotene
(b) diplotene
(c) pachytene
(d) leptotene
Ҷавоб:
(a) zygotene

Саволи 18.
When the number of chromosomes is already reduced to half in the first reductional division of meiosis, where is the necessity of second meiotic division
(a) The division is required for the formation of four gametes
(b) Division ensures equal distribution of haploid chromosomes
(c) Division ensures equal distribution of genes on chromosomes
(d) Division is required for segregation of replicated chromosomes
Ҷавоб:
(d) Division is required for segregation of replicated chromosomes


Mechanisms of recombination

Recombination occurs when a piece of the paternal chromosome is swapped for the homologous piece of DNA on the matching maternal chromosome (or vice versa). Obviously, this kind of a DNA swap must be done carefully and with equivalence, so that the resultant DNA does not gain or lose information. To ensure this precision in recombination, the non-sister homologous chromatids are held together via proteins in a synaptonemal complex (SC) during prophase I. This ladder-like complex begins to form in the zygotene stage of prophase I and completes in pachytene. The complete SC consists of proteinaceous lateral elements (aka axial elements) that run along the length of the chromatids and a short central element composed of fibrous proteins forming the rungs of the ladder perpendicular to the two lateral elements.

Recombination may occur with or without the formation of double-strand breaks, and in fact, can occur without the formation of the synaptonemal complex, although the SC probably enhances the efficiency of recombination. Дар С. помбе, meiosis occurs without the formation of a synaptonemal complex, but there are small discontinuous structures somewhat similar to parts of the SC. In the fruit fly, Дрозофила меланогастер, females undergo meiosis using a synaptonemal complex, but males do not undergo meiotic recombination, and their chromosomes do not form synaptonemal complexes. In most cases, recombination is preceded by the formation of recombination nodules, which are protein complexes that form at potential points for recombination.

The best studied mechanism for meiotic recombination involves a double-stranded break of one of the chromosomes initiated by the meiosis-specific endonuclease, Spo11. The 5&rsquo ends (one in each direction) of this cut are degraded slightly to form 3&rsquo single-stranded overhangs. These unpaired ends lead to the formation of Holliday junctions (named after Robin Holliday) with a strand from another chromatid acting as a template for synthesis of the missing portion of the chromatids, leading to two sister chromatids that are "entangled" by having one strand of DNA paired with a different chromatid. This entanglement may be resolved with or without a crossover. The recombination is initiated in pachytene and completes in diplotene, at which time the synaptonemal complex breaks down. As the chromatids begin to separate, хиасмата (sites where chromatids remain in contact) become apparent at some of the recombination sites. As prophase completes, the chiasmata resolve from the center of the chromosomes to the ends.

Figure (PageIndex<2>). Recombination of homologous chromosomes.

Video (PageIndex<1>): In this animation, explore how a Holliday junction is formed, and how it can subsequently be resolved. (www.youtube.com/watch?v=MvnWxN81Qps)


МАВОД ВА УСУЛ

Plant Material and Genotyping

The maize (Зеа майс) UFMu-07260 mutant line (ZmmtopVIB-1) in the W22 inbred background was obtained from the UniformMu stock center of MaizeGDB (https://maizegdb.org/ McCarty et al., 2013). Another mutant allele, EMS4-0742ae (ZmmtopVIB-2) in the B73 inbred background, was obtained from the Maize EMS Induced Mutant Database (http://www.elabcaas.cn/memd/ Lu et al., 2018). All plants were cultivated and fertilized under normal field conditions during the growing season or in a growth chamber (16 h light at 28ଌ, 8 h dark at 22ଌ, 60% to 70% humidity). Maize genomic DNA was extracted using a method previously described (Li et al., 2013). Primers used for genotyping and sequencing of the two mutant alleles are listed in Supplemental Table S1.

Pollen Viability

Pollen viability was assessed using the Alexander staining method (Alexander, 1969 Johnson-Brousseau and McCormick, 2004). Mature pollen grains were dissected out of anthers from the wild type and ZmmtopVIB mutants during the pollination stage and then stained with 10% Alexander solution. Images of stained pollen grains were taken using a Leica EZ4 HD stereo microscope equipped with a Leica DM2000 LED illumination system.

RT-qPCR Analysis

Total RNA was isolated from root, stem, leaf, developing embryo, endosperm, young tassel, and young ear using a TRNzol-A + Kit Reagent (TIANGEN) according to the manufacturer’s instructions. Reverse transcription was performed using a PrimeScript II first strand cDNA Synthesis Kit (TaKaRa) with Oligo-T primers to obtain cDNA. Quantitative PCR was conducted with a 7500 Fast Real-Time PCR System (Applied Biosystems) using SYBR Green Master Mix (TaKaRa). All reactions were performed with three biological replicates and technical repeats. Gene-specific primers and reference gene (Убикитин) primers for internal control are listed in Supplemental Table S1.

Meiotic Chromosome Preparation and DAPI Staining

Young tassels were fixed in Carnoy’s solution (ethanol:glacial acetic acid [3:1]) for 1 d at room temperature and then stored in 70% (v/v) ethanol at 4ଌ. Anthers were dissected in 45% (v/v) acetic acid solution. Meiocytes were squeezed from anthers and squashed onto slides using coverslips. Slides were frozen in liquid nitrogen and the coverslips were removed immediately. After serial dehydration in 70%, 90%, and 100% (v/v) ethanol, the air-dried slides were stained and mounted with DAPI in Vectashield antifade medium (Vector Laboratories).

FISH and Chromosome Painting

Chromosome spreads were prepared by the method described previously (Wang et al., 2006). Three repetitive DNA probes were used, including the pTa794 clone containing 5S rDNA repeats (Li and Arumuganathan, 2001), the pAtT4 clone containing telomere-specific repeats (Richards and Ausubel, 1988), and cy5-conjugated 180-bp knob oligonucleotides. The rDNA and telomere probes were labeled by the Nick Translation Kit (Roche). The chromosome 3 painting probe was labeled with ATTO-550 as previously described (Albert et al., 2019). Slides were counterstained using DAPI in antifade mounting medium (Vector Laboratories). Chromosome images were captured under a Ci-S-FL fluorescence microscope (Nikon) equipped with a DS-Qi2 microscopy camera (Nikon) or under a Delta Vision ELITE system (GE Healthcare) equipped with an Olympus IX71 microscope.

Immunofluorescence Assay

Immunofluorescence was performed as described previously (Pawlowski et al., 2003), with minor modifications. After being dissected and permeabilized in 1× buffer A solution with 4% (w/v) paraformaldehyde for 30 min at room temperature, fresh young anthers were washed twice in 1× buffer A at room temperature and then stored in 1× buffer A at 4ଌ. Meiocytes were squeezed from anthers and squashed onto slides. After freezing in liquid nitrogen, coverslips were removed immediately. The meiocytes were incubated in blocking buffer diluted with primary antibodies for 1 h in a 37ଌ humidity chamber, then washed three times in 1× phosphate-buffered saline. Goat anti-rabbit antibodies conjugated with Fluor 555 diluted in blocking buffer were added to the slides. After incubation at 37ଌ for 1 h, the slides were washed three times in 1× phosphate-buffered saline. Finally, cells were counterstained with DAPI in antifade mounting medium (Vector Laboratories). The antibodies against ASY1, ZYP1, and γH2AX were prepared as described previously (Jing et al., 2019a). Antibodies against AFD1, RAD51, and DMC1 were gifts from collaborators. All primary and secondary antibodies were diluted at 1:100. Images of meiocytes were observed and captured using a Ci-S-FL microscope (Nikon) equipped with a DS-Qi2 microscopy camera (Nikon). Two-dimensional projected images were generated using NIS-Elements software. Further image processing was conducted using ImageJ software (https://imagej.nih.gov/ij/index.html).

Accession Numbers

Genes referenced in this article can be found in GenBank/National Center for Biotechnology Information data libraries under accession numbers Zm00001d014728 (ZmMTOPVIB) AT1G60460 (Arabidopsis MTOPVIB) GSBRNA2T00026842001 (Brassica napus MTOPVIB) GLYMA (Glycine max MTOPVIB _01G029900) LOC107872805 (Capsicum annuum MTOPVIB) LOC107787690 (Nicotana tabacum MTOPVIB) BRADI_Ig34717 (Brachypodium distachyon MTOPVIB) Os06g0708200 (O. sativa MTOPVIB) SETIT_008523mg (Setaria italica MTOPVIB) and SORBI_3010G257500 (Sorghum bicolor MTOPVIB).

Supplemental Data

The following supplemental materials are available.

Supplemental Figure S1. Phylogenetic analysis of MTOPVIB homologs in different plant species.

Supplemental Figure S2. Multiple sequence alignment analysis of MTOPVIB proteins in maize, Arabidopsis, and rice.

Supplemental Figure S3. Tissue-specific expression patterns of ZmMTOPVIB revealed by RT-qPCR.


Chapter 10 : meiosis

In prophase 1 of meiosis, the DNA coils tighter, and individual chromosomes first become visible under the light microscope as a matrix of fine threads. Because the DNA has already replicated before the onset of meiosis, each of these threads actually consist of two sister chromatids joined at their centromeres. In prophase 1, homologous chromosomes become closely associated in synapsis, exchange segments by crossing over, and then separate.

Prophase 1 is traditionally divided into five sequential stages: leptotene, zygotene, pachytene, diplotene, and diakinesis.

Лептотен: during which each chromosome becomes visible as two fine threads (chromatids)

Зиготен: A lattice of protein is laid down between the homologous chromosomes in the process of synapsis, forming a structure called a synaptonemal complex.

Пакитен: Pachytene begins when synapsis is complete (just after the synaptonemal complex forms and lasts for days. This complex, about 100 nm across, holds the two replicated chromosomes in precise register, keeping each gene directly across from its partner on the homologous chromosome. Within the synaptonemal complex, the DNA duplex unwind at certain sites, and single strands of DNA from base-pairs with complementary strands on the other homologue. The synaptonemal complex thus provides the structural framework that enables crossing over between the homologues chromosomes. As you will see, this has a key impact on how the homologues separate later in meiosis.

Diplotene: the fourth stage of the prophase I of meiosis, following pachytene, during which the paired chromosomes begin to seperate (the synaptonemal complex disassembles) into two pairs of chromatids . Diplotene is a period of intense cell growth. During this period the chromosomes decondense and become very active in transcription

Diakinesis: At the beginning of diakinesis, the transition into metaphase, transcription ceases and the chromosomes recondense.

Synapsis: During prophase, the ends of the chromatids attach to the nuclear envelope at specific sites. The sites the homologous attach to are adjacent, so that the members of each homologous pair of chromosomes are brought close together. They then line up side by side, apparently guided by heterochromatin sequences, in the process called synapsis.

Гузаштан

Within the synaptonemal complex, recombination is thought to be carried out during pachytene by very large protein assemblies called recombination nodules. A nodule’s diameter is about 90 nm, spanning the central element of the synaptonemal complex. The details of the crossing over process are not well understood, but involve a complex series of events in which DNA segments are exchanged between nonsister or sister chromatids. In humans, an average of two or three such crossover events occur per chromosome pair.

When crossing over is complete, the synaptonemal complex breaks down, and the homologous chromosomes are released from the nuclear envelope and begin to move away from each other. At this point, there are four chromatids for each other. At this point, there are four chromatids for each type of chromosome (two homologous chromosomes, each of which consists of two sister chromatids). The four chromatids do not separate completely, however, because they are held together in two ways: (1) the two sister chromatids of each homologue, recently created by DNA replication, are held near by their common centromeres and (2) the paired homologues are held together at the points where crossing over occurred within the synaptonemal complex.

Chiasma Formation

Evidence of crossing over can often be seen under the light microscope as an X-shaped structure known as a chiasma. The presence of a chiasma indicates that two chromatids (one from cach homologue) have exchanged parts. Like small rings moving down two strands of rope, the chiasmata move to the end of the chromosome arm as the homologous chromosomes separate.

Synapsis is the close pairing of homologous chromosomes that takes place early in prophase 1 of meiosis. Crossing over occurs between the paired DNA strands, creating the chromosomal configurations known as chiasmata. The two homologues are locked together by these exchanges and they do not disengage readily.

Метафаза 1

By metaphase 1, the second stage of meiosis 1, the nuclear envelope has dispersed and the microtubules form a spindle, just as in mitosis. During diakinesis of prophase 1, the chiasmata move down the paired chromosomes from their original points of crossing over, eventually reaching the ends of the chromosomes. At this point, they are called terminal chiasmata. Terminal chiasmata hold the homologous chromosomes together in metaphase 1, so that only one side of each centromere faces outward from the complex the other side is turned inward toward the other homologue. Consequently, spindle microtubules are able to attach to kinetochore proteins only on the outside of each centromere, and the centromeres of the two homologues attach to microtubules originating from opposite poles. This one-sided attachment is in marked contrast to the attachment in mitosis, when kinetochores on both sides of a centromere bind to microtubules.

Each joined pair of homologues then lines up on the metaphase plate. The orientation of each pair on the spindle axis is random: either the maternal or the paternal homologue may orient toward a given pole.

Chiasmata play an important role in aligning the chromosomes on the metaphase plate.

Completing Meiosis

After the long duration of prophase and metaphase, which together make up 90% or more of the time meiosis 1 takes, meiosis 1 rapidly concludes. Anaphase 1 and telophase 1 proceed quickly, followed – without an intervening period of DNA synthesis – by the second meiotic division.

In anaphase 1, the microtubules of the spindle fibers begin to shorten. As they shorten, they break the chiasmata and pull the centromeres toward the poles, dragging the chromosomes along with them. Because the microtubules are attached to kinetochores on only one side of each centromere, the individual centromeres are not pulled apart to form two daughter centromeres, as they are in mitosis. Instead, the entire centromere moves to one pole, taking both sister chromatids with it. When the spindle fibers have fully contracted, each pole has a complete haploid set of chromosomes consisting of one member of each homologous pair. Because of the random orientation of homologous chromosomes on the metaphase plate, a pole may receive either the maternal or the paternal homologue from each chromosome pair. As a result, the genes on different chromosomes assort independently that is, meiosis 1 result in the independent assortment of maternal and paternal chromosomes into the gametes.

Telophase 1

By the beginning of telophase 1, the chromosomes have segregated into two clusters, one at each pole of the cell. Now the nuclear membrane re-forms around each daughter nucleus. Because each chromosome within a daughter nucleus replicated before meiosis 1 began, each now contains two sister chromatids attached by a common centromere. Importantly, the sister chromatids are no longer identical, because of the crossing over that occurred in prophase 1. Cytokinesis may or may not occur after telophase 1. The second meiotic division, meiosis 2, occurs after an interval of variable length.

The Second Meiotic Division

After a typically brief interphase, in which no DNA synthesis occurs, the second meiotic division begins.

Meiosis 2 resembles a normal mitotic division. Prophase 2, metaphase 2, anaphase 2, and telophase 2 follow in quick succession.

Prophase 2 . At the two poles of the cell the clusters of chromosomes enter a brief prophase 2, each nuclear envelope breaking down as a new spindle forms.

Metaphase 2. In metaphase 2, spindle fibers bind to both sides of the centromeres.

Anaphase 2. The spindle fibers contract, splitting the centromeres and moving the sister chromatids to opposite poles.

Telophase 2. Ниҳоят, лифофаи ҳастаӣ дар атрофи чор маҷмӯи хромосомаҳои духтарӣ аз нав ташаккул меёбад.

Натиҷаи ниҳоии ин тақсимот чаҳор ҳуҷайра мебошад, ки дорои маҷмӯи гаплоидии хромосомаҳо мебошанд. No two are alike, because of the crossing over in prophase 1. Nuclear envelopes then form around each haploid set of chromosomes. The cells that contain these haploid nuclei may develop directly into gametes, as they do in animals. Alternatively, they may themselves divide mitotically, as they do in plants, fungi, and many protists, eventually producing greater numbers of gametes or, as in the case of some plants and insects, adult individuals of varying ploidy.

During meiosis 1, homologous chromosomes move toward opposite poles in anaphase 1, and individual chromosomes cluster at the two poles in telophase 1. At the end of meiosis 2, each of the four haploid calls contains one copy of every chromosome in the set, rather than two. Аз сабаби убур кардан, ду ҳуҷайра яксон нестанд. These haploid cells may develop directly into gametes, as in animals, or they may divide by mitosis, as in plants, fungi, and many protists.


Sorting out meiosis

Funding support by the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC).

In his elegant and authoritative volume of work Мейоз, Bernard John aptly quoted the late J. Herbert Taylor, best known for his metabolic labeling studies on nucleic acid synthesis and segregation during the 1950s “Meiosis is still a potential battleground where dead hypotheses litter the field or rest uneasily in shallow graves, ready to emerge and haunt any conscientious scientist who tries to consolidate victory for any particular thesis” 1 . Even today with our ability to bring the combined power of genomics, transcriptomics, proteomics, and systems biology to bear on the problem much of the process of meiosis in mammals remains mysterious and incompletely characterized.

Meiosis is a segment of gametogenesis, the developmental program by which diploid progenitor germ cells reduce their ploidy through meiotic divisions to form haploid gametes that undergo profound genomic and morphological differentiation. The gametes, sperm, and ova in humans, are essential for sexual reproduction. Defects in this differentiation program manifest in phenotypes ranging from infertility and increased incidence of birth defects to cancers 2, 3 . Despite the importance of this process it remains less well understood than the process of mitotic cell division. Many aspects of gametogenesis remain unclear in part owing to our limited ability thus far to completely recapitulate the process in vitro. Unlike most basic processes involved in cell proliferation, gametogenesis only proceeds effectively in vivo with the support of surrounding cells and structures and bathed in the appropriate milieu of hormones and growth factors 4 . Attempts to recapitulate gametogenesis in vitro are making headway but to date neither spermatogenesis nor oogenesis with human germ cells has been fully accomplished in vitro 5, 6 .

The inability to reproduce the complete process of gamete formation in vitro should not preclude analysis of its stages, all that is required is the ability to recover a population of cells undergoing gametogenesis and separate them based on the phase of development. This is the approach that has been taken previously where isolated meiocytes were separated by sedimentation through a bovine serum albumin (BSA) gradient 7 . Although this technique has been successful in isolating populations of prophase, pachytene, and diplotene cells, it is limited by the inability to separate cells in the early stages of prophase I. The problem here is that the leptotene and zygotene phase is relatively short and cells pass through these stages quickly so in comparison with pachytene cells and spermatocytes, cells in the leptotene and zygotene phase are in very low abundance 8 . This limitation is compounded by the fact that cells in the leptotene and zygotene phase have similar physical characteristics (size, volume, and DNA content) and hence it is difficult to separate them based on any of those physical parameters 9 . This is problematic because prophase I is arguably the most important phase of meiosis.

During prophase I the chromosomes that were replicated in the preceding interphase begin to align in leptotene, the chromosomal telomeres cluster and interact with the nuclear envelope, promoting localized movement of the chromosomes to aid in the homology search required for bivalent formation that will occur as the cells enter the zygotene stage 10 . The homology search that allows alignment is an essential precursor to the formation of DNA double strand breaks and meiotic recombination along with formation of the synaptonemal complex and chiasmata. These events are crucial to ensure the integrity of the chromosome divisions that follow. Defects in chromosome alignment, recombination, even reduced levels of recombination can lead to increased rates of nondisjunction at meiosis I resulting in aneuploidy that manifests as reduced fertility or birth defects 2 . Indeed there is some evidence that such aneuploidy can result in cancer.

Progression through prophase I is accompanied by changes in gene expression, chromatin modification state, and chromatin condensation. These changes help to drive progress into meiosis. A comprehensive understanding of these processes in mammalian cells requires the application of genomic and proteomic technologies but these procedures are dependent upon the ability to isolate cell populations enriched for cells in the various stages of meiotic prophase.

In this issue of Cytometry (page 556), Gaysinskaya et al. describe a procedure for the recovery of germ cells from male adult mice and a fluorescence activated cell sorting strategy that effectively separates cells in all the phases of gametogenesis allowing recovery of populations with high purity. It is particularly notable that these investigators have optimized the preparation, staining, and analysis of the cells to allow separation of leptotene and zygotene populations. Sorting methods have been previously described for the separation of meiocytes and have been applied to guinea pigs which have a higher percentage of early prophase I cells and to adult mice 9, 11 , but no previously published protocols have achieved the same degree of separation of leptotene and zygotene stage cells as the protocol presented by Gaysinskaya et al. (page 556). The success of the newly described technique is built on three new approaches to the problem first a more extensive treatment of the seminal vesicles to increase the recovery of meiocytes, second, the use of Hoechst 33342 staining, and third, the application of a series of back-gating procedures to allow clear separation of individual populations of meiotic cells.

The isolation and preparation method used by the authors is similar to the methods used by other investigators but the details can make a big difference. Tissue from mouse testis was treated with collagenase/DNase solution followed by pipetting to disperse the seminiferous tubules and release interstitial cells. This was followed by a further, more rigorous treatment with collagenase/DNase and trypsin to dissociate the tissue and release single cells. The authors specify the times of treatment and concentration of enzymes used, which they titrated to achieve optimal cell preparations. The sample preparation is a critical step in this procedure because early prophase cells are in very low abundance and to isolate sufficient cells for sorting and downstream analysis requires near quantitative recovery from the tissue.

The second critical aspect of the cell preparation for sorting is staining with Hoechst 33342. This nucleic acid binding stain does not require permeablization of the cells and importantly allows the cell preparation to be subsequently stained with propidium iodide to rapidly exclude dead cells from the sort. Although other investigators have used Hoechst for sorting meiotic cells 12 , Gaysinskaya et al. specify that optimal staining is achieved with 6 µg Hoechst/million cells (page 556). The authors indicate that the ratio of stain to cells is critical to achieve good results and provides reproducibility thus allowing for populations from independent preparations to be pooled. This is an important consideration not only to allow reproducibility between experiments but also because collecting sufficient samples for RNA or proteomic analysis from low abundance populations like leptotene cells may require pooling samples from more than one sort.

Flow cytometric analysis of the prepared meiotic cells was initiated with conditions to exclude debris based on setting a size gate with the forward scatter. Although this eliminates much of the debris in the sample preparation, it also has the effect of gating out the abundant small-elongated spermatozoa. This gating reduced the ability to capture and analyze all of the meiotic cell types in a single experiment. However, it significantly reduces the noise in later analysis and the trade off is worthwhile as the elongated spermatozoa population can be examined independently if it is important to collect them for any particular analysis.

One of the benefits of Hoechst 33342 staining is the ability to detect the stain in either the red or blue channel. The authors took advantage of this property by setting a gate on the blue channel based on DNA content to allow exclusion of haploid cells that have completed the meiotic program. This treatment further simplifies the pattern of meiotic cells detected and in the authors hands this allows striking discrimination between leptotene/zygotene and pachytene/diplotene populations however, it is not possible to separate cells in the leptotene and zygotene phases at this point in the analysis. To isolate a high purity population of early prophase cells a back-gating strategy was applied. This strategy bases its initial gating on the fluorescence characteristics of the cells followed by analysis of the physical (forward scatter (FSC) and side scatter (SSC)) characteristics. The authors initially gated leptotene and zygotene cells based on Hoechst 33342 fluorescence but FSC and SSC plots revealed a large degree of overlap in the two populations resulting in extensive contamination. This is not surprising given the similar shape and diameter of cells in the leptotene and zygotene stages. This information allowed the authors to impose more conservative gates on the FSC and SSC profiles to reduce contamination of the populations based on light scattering parameters. This strategy thus creates gates based on both Hoechst 33342 dye fluorescence and FSC/SSC that allows separation of even the leptotene and zygotene populations.

Application of the back-gating approach to murine cells in all stages of spermatogenesis allowed the isolation of high purity populations of cells. Immuno-staining with antibodies directed at phosphorylated histone γH2AX a marker for DNA double strand breaks, and SYCP3, a marker for the synaptonemal complex, as well as simply staining the DNA of chromosome spreads showed that multiple sorts allowed the collection of preleptotene, and pachytene cell populations of 80–90% purity and diplotene cells of greater than 95% purity. Most importantly for this article leptotene cells with purity of up to 85%, and zygotene cell populations of up to 90% purity could be captured. Although not perfect such populations will undoubtedly be sufficient for transcriptomic and proteomic analysis, and this will be an important technique to apply to studies of gametogenesis. This tool will greatly enhance our ability to investigate the transcriptional program and proteomic dynamics that regulate progression through gametogenesis in mammalian cells.