من هنا - magdyaly
Download
Report
Transcript من هنا - magdyaly
MEIOSIS AND
CROSSING OVER
االنقسام االختزالي والعبور الوراثي
Chromosomes are matched in homologous pairs
تتوافق الكروموزومات في ازواج متماثلة
– الخاليا الجسدية لديها ازواج من الكروموزومات المتماثلة ,والتي تستقبل عضو واحد من كل زوج من كل ابوين
– Homologous chromosomes are matched in
– تتوافق الكروموزومات المتماثلة في
– Lengthالطول
– Centromere positionموقع القطعة المركزية
– Gene locationsمواقع الجينات
–
–
–
–
A locus (plural, loci) is the position of a gene
الموضع هو المكان الذي يحتله الجين
Different versions of a gene may be found at the same
locus on maternal and paternal chromosomes
يمكن ان تكون هناك عدة هيائت مختلفة للجين وهو في نفس موضعه سواءا على كروموزومات الم او الب
Chromosomes are matched in homologous pairs
تتوافق الكروموزومات في ازواج متماثلة
The human sex chromosomes X and Y differ in size and genetic
composition
في الحجم وفي التركيب الجينيY وX تختلف الكروموزومات الجنسية البشرية
Pairs of autosomes have the same size and genetic composition
تمتلك ازواج الكروموزومات الجسمية نفس الحجم والتركيب الجيني
اختبر معلوماتكApplying Your Knowledge
Humans have 46 chromosomes; how many
homologous pairs does that represent?
كم عدد الزواج المتماثلة الذي يمثله ذلك العدد؟, كروموزوم46 يوجد في النسان
If there is one pair of sex chromosomes, how many
pairs of autosomes are found in humans?
كم عدد الزواج الجسمية الموجودة في النسان؟,اذا كان هناك زوج واحد من الكروموزومات الجنسية
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Homologous pair ofchromosomes
زوج كروموزومي متماثل
Centromere
القطعة المركزية
Sister chromatids
الكروماتيدات الشقيقة
One duplicated chromosome
كروموزوم متضاعف
A homologous pair of chromosomes
زوج كروموزومي متماثل
Chromosomes are matched in homologous pairs
تتوافق الكروموزومات في ازواج متماثلة
– Meiosis is a process that converts diploid nuclei to haploid nuclei
– النقسام الختزالي هي العملية التي تتحول بها النواة الثنائية إلى نواة احادية
–
–
–
–
–
–
Diploid cells have two homologous sets of chromosomes
الخاليا الثنائية بها مجموعتين متماثلة من الكروموزومات ”العدد الكروموزومي الثنائي“
Haploid cells have one set of chromosomes
أ
الخاليا االحادية بها مجموعة احادية من الكروموزومات ”العدد الكروموزومي الحادي“
Meiosis occurs in the sex organs, producing gametes—sperm and eggs
يحدث النقسام الختزالي في العضاء التناسلية ً
منتجا الجاميطات وهي الحيوانات المنوية والبيض بكل منهما العدد الكروموزومي
الحادي
– Fertilization is the union of sperm and egg
– االخصاب هو اتحاد الحيوان المنوي بالبيضة
–
–
The zygote has a diploid chromosome number, one set from each
parent
يوجد بالالقحة ”الخلية ُالمخصبة“ العدد الكروموزومي الثنائي بمساهمة مجموعة كروموزومية من كل اب
)Haploid gametes (n = 23
جاميطات أحادية العدد الكروموزومي
خلية بيضيةEgg cell
n
n
Fertilization
اإلخصاب
2n
Sperm cell
خلية منوية
Diploid zygote
)(2n = 46
الالقحة ثنائية العدد الكروموزومي
Multicultural diploid
)Adults (2n = 46
فردان بالغان يتكون كل منهما من
خاليا ثنائية العدد الكروموزومي
Mitosis and development
االنقسام الفتيلي والنمو الجنيني
The human life cycle
دورة حياة االنسان
Meiosis
االنقسام االختزالي
Chromosomes are matched in homologous pairs
تتوافق الكروموزومات في ازواج متماثلة
– Like mitosis, meiosis is preceded by interphase
– ُيفتتح النقسام الختزالي بالطور البيني مثله مثل النقسام الفتيلي
–
–
Chromosomes duplicate during the S phase
تتضاعف الكروموزومات خالل مرحلة S
– Unlike mitosis, meiosis has two divisions
–
النقسام الختزالي يتكون من انقسامين متتاليين بعكس النقسام الميتوزي
During meiosis I, homologous chromosomes
–
separate
أ
– يتم انفصال الزواج الكروموزومية المتماثلة اثناء االنقسام االختزالي االول
–
–
–
The chromosome number is reduced by half
– يتم اختزال عدد الكروموزومات إلى النصف
During meiosis II, sister chromatids separate
يتم انفصال الكروماتيدات الشقيقة اثناء االنقسام االختزالي الثاني
–
–
The chromosome number remains the same
يبقي العدد الكروموزومي كما هو
Chromosomes are matched in homologous pairs
تتوافق الكروموزومات في ازواج متماثلة
– الحداث التي تجري في النواة اثناء النقسام الختزالي الول
أ
– Prophase Iالطور التمهيدي االول
– Chromosomes coil and become compact
– تلتف الكروموزومات وتصبح مضغوطة
– Homologous chromosomes come together as pairs
by synapsis
– تقترب الكروموزومات المتماثلة من بعضها البعض متزاوجة بعملية القتران
– Each pair, with four chromatids, is called a tetrad
– كل زوج كروموزومي به اربع كروماتيدات يسمي وحدة رباعية الكروموزوم
– Nonsister chromatids exchange genetic material by
crossing over
– تتبادل الكروماتيدات غير الشقيقة المادة الوراثية بعملية العبور الوراثي
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
Chromosomes are matched in homologous pairs
تتوافق الكروموزومات في ازواج متماثلة
اختبر معلوماتكApplying Your Knowledge –
Human cells have 46 chromosomes. At the
end of prophase I
وبنهاية الطور التمهيدي الول. كروموزوم46 – يوجد بالخاليا البشرية
How many chromosomes are present in one
cell?
كم عدد الكروموزومات الموجودة في خلية واحدة؟
How many chromatids are present in one cell?
كم عدد الكروماتيدات الموجودة في خلية واحدة؟
–
–
–
–
– Events in the nucleus during meiosis I
–
الحداث التي تجري في النواة اثناء النقسام الختزالي الول
أ
– Metaphase Iالطور االستوائي االول
–
– Tetrads align at the cell equator
– وحدات رباعي الكروموزوم تصطف حول المستوي الستوائي للخلية
أ
Anaphase Iالطور االنفصالي االول
– Homologous pairs separate and move toward opposite poles of the
cell
– الزواج الكروموزومية المتماثلة تنفصل عن بعضها البعض وتتحرك في اتجاهين متعاكسين نحو قطبي الخلية
–
Applying Your Knowledgeاختبر معلوماتك
–
–
Human cells have 46 chromosomes. At the end of Metaphase I
يوجد بالخاليا البشرية 46كروموزوم .وبنهاية الطور الستوائي الول
–
–
–
–
?How many chromosomes are present in one cell
كم عدد الكروموزومات الموجودة في خلية واحدة؟
?How many chromatids are present in one cell
كم عدد الكروماتيدات الموجودة في خلية واحدة؟
Events in the nucleus during meiosis I
–
الحداث التي تجري في النواة اثناء النقسام الختزالي الول
الطور النهائي الولTelophase I –
–
Duplicated chromosomes have reached the poles
تصل الكروموزومات المتضاعفة إلى القطبين
A nuclear envelope forms around chromosomes in some species
يحيط الغالف النووي بالكروموزومات في بعض الكائنات
Each nucleus has the haploid number of chromosomes
يوجد بكل نواة العدد الحادي للكرموزومات ”نصف عدد الكروموزومات
–
–
–
–
–
–
اختبر معلوماتكApplying Your Knowledge
بعد الطور النهائي الول والنقسام السيتوبالزميAfter telophase I and cytokinesis
How many chromosomes are present in one human cell?
كم عدد الكروموزومات الموجودة في خلية بشرية؟
How many chromatids are present in one human cell?
كم عدد الكروماتيدات الموجودة في خلية بشرية؟
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
–
–
–
–
–
–
MEIOSIS I: Homologous chromosomes separate
االنقسام االختزالي األول :انفصال األزواج الكروموزمومية المتماثلة
ANAPHASE I
الطور االنفصالي األول
METAPHASE I
الطور االستوائي األول
PROPHASE I
الطور التمهيدي األول
Sister chromatids
Microtubules Metaphase
remain attached
attached to
Plate
الشقيقة
تبقي الكروماتيدات
الصفيحة االستوائية Kinetochore
متصلة
األنبيبات الدقيقة متصلة Spindle
مغزل
بمركز الحركة
INTERPHASE
الطور البيني
Sites of crossing over
مواقع العبور الوراثي
Homologous
chromosomes separate
انفصال الكرزموزومات المتماثلة
Centromere
)(with kinetochore
القطعة المركزية
(وبها مركزالحركة)
Tetrad
Sister
رباعي
وحدة
Chromatids
الكروموزوم
كروماتيدتين شقيقة
The stages of miosis I
أطوار االنقسام االختزالي األول
(with Centrosomes
)Centriole pairs
األجسام المركزية
(وبها أزواج الجسيمات المركزية)
Chromatin
الكروماتين
Nuclear
Envelope
الغالف النووي
Chromosomes are matched in homologous pairs
تتوافق الكروموزومات في ازواج متماثلة
–
–
–
–
–
Meiosis II follows meiosis I without
chromosome duplication
النقسام الختزالي الثاني يلي النقسام الول دون ان يحدث مضاعفة للكروموزومات
Each of the two haploid products enters
meiosis II
يدخل كل واحد من المجموعة الكروموزومية الحادية النقسام الختزالي الثاني
Events in the nucleus during meiosis II
– الحداث التي تجري في النواة اثناء النقسام الختزالي الثاني
– Prophase IIالطور التمهيدي الثاني
– Chromosomes coil and become compact
– تلتف الكروموزومات وتصبح مضغوطة
Chromosomes are matched in homologous pairs
تتوافق الكروموزومات في ازواج متماثلة
– Events in the nucleus during meiosis II
– الحداث التي تجري في النواة اثناء النقسام الختزالي الثاني
– Metaphase IIالطور الستوائي الثاني
– Duplicated chromosomes align at the cell
equator
– الكروموزومات المتضاعفة تصطف حول المستوي الستوائي للخلية
– Anaphase IIالطور النفصالي الثاني
– Sister chromatids separate and chromosomes
move toward opposite poles
– تنفصل الكروماتيدات الشقيقة عن بعضها البعض وتتحرك الكروموزومات ”البنوية“ في
اتجاه القطبين المتعاكسين
Meiosis reduces the chromosome number from diploid to
haploid
النقسام الختزالي يعمل على تنصيف العدد الكروموزومي الثنائي إلى العدد الكروموزومي احادي
– Events in the nucleus during meiosis II
–
الحداث التي تجري في النواة اثناء النقسام الختزالي الثاني
– Telophase IIالطور النهائي الثامي
–
–
–
–
–
–
–
Chromosomes have reached the poles of the cell
تصل الكروموزومات ”البنوية“ إلى القطبين
A nuclear envelope forms around each set of chromosomes
يحيط الغالف النووي بالكروموزومات بكل مجموعة كروموزومية
With cytokinesis, four haploid cells are produced
ويتم انتاج اربع خاليا احادية العدد الكروموزومي بعد تمام النقسام السيتوبالزمي
Applying Your Knowledgeاختبر معلوماتك
After telophase II and cytokinesisبنهاية الطور النهائي الثاني والنقسام السيتوبالزمي
–
?How many chromosomes are present in one human cell
–
كم عدد الكروموزومات الموجودة في خلية بشرية؟
–
كم عدد الكروماتيدات الموجودة في خلية بشرية؟
–
?How many chromatids are present in one human cell
MEIOSIS II: Sister chromatids separate
االنقسام االختزالي الثاني :انفصال الكروماتيدات الشقيقة
TELOPHASE II
AND CYTOKINESIS
الطور النهائي الثاني
واالنقسام السيتوبالزمي
ANAPHASE II
الطور االنفصالي الثاني
METAPHASE II
الطور االستوائي الثاني
PROPHASE II
الطور التمهيدي الثاني
TELOPHASE I
AND CYTOKINESIS
الطور النهائي األول واالنقسام
السيتوبالزمي
Cleavage furrow
أخدود التخصر
Haploid daughter
cells forming
تكون الخاليا األحادية البنوية
Sister chromatids
Separate
انفصال الكروماتيدات الشقيقة
The stages of miosis II
أطوار االنقسام االختزالي الثاني
Mitosis and meiosis have important similarities and
differences
توجد فروق واختالفات هامة بين النقسام الفتيلي والختزالي
– ما هي الخصائص المتشابهة بين النقسام الفتيلي والختزالي؟
–
–
One duplication of chromosomes
ل يحدث إل تضاعف كروموزومي واحد خاللهما
–
–
–
–
–
–
Two divisions of chromosomes
انقسامين متتاليين للكروموزومات
Pairing of homologous chromosomes
تزاوج الكروموسومات المتماثلة
Exchange of genetic material by crossing over
تبادل المادة الوراثية بالعبور الوراثي
– ?Which characteristics are unique to meiosis
– ما هي الخصائص التي ينفرد بها النقسام الختزالي؟
Mitosis and meiosis have important similarities and
differences
توجد فروق واختالفات هامة بين النقسام الفتيلي والختزالي
What is the outcome of each process? –
– ما هي نتيجة كل عملية؟
Mitosis: two genetically identical cells, with
the same chromosome number as the original
cell
ً خليتين متماثلتين ور:النقسام الفتيلي
مع الحتفاظ بالعدد الكروموزومي كما في,اثيا
.الخلية الم
Meiosis: four genetically different cells, with
half the chromosome number of the original
cell
ً اربع خاليا مختلفة ور:النقسام الختزالي
مع اختزال العدد الكروموزومي إلى نصف,اثيا
العدد في الخلية الم
–
–
–
–
MEIOSISاالنقسام االختزالي
MEIOSIS I
االنقسام االختزالي األول
MITOSISاالنقسام الفتيلي
Site of crossing over
موقع العبور الوراثي
Parent cell
)(before chromosome duplication
خلية أبوية (قبل تضاعف الكروموزوم)
Prophase I
الطور التمهيدي
Prophase
الطور التمهيدي
Tetrad formed by synapsis
of homologous chromosomes
تتكون وحدة رباعي الكروموزوم باقتران
الكرموزومات المتماثلة
Chromosome
Duplication
تضاعف الكروموزم
Tetrads align at the
metaphase plate
تصطف وحدة رباعي الكروموزومات
في الصفيحة االستوائية
Metaphase I
الطور االستوائي األول
MEIOSIS II
االنقسام االختزالي الثاني
n
Chromosomes align
at the metaphase plate
تصطف الكروموزموات في
الصفيحة االستوائية
Metaphase
الطور االستوائي
n
Daughter cells of meiosis II
الخاليا البنوية لالنقسام االختزالي الثاني
Anaphaseالطور االنفصالي
Telophaseالطور النهائي
chromatids remain together
تنفصل الكروموزومات المتماثلة (الطور
االنفصالي األول) :تبقي الكرماتيدتان
الشقيقة معا ً
Daughter cells of
meiosis I
الخاليا البنوية لالنقسام االختزالي
األول
n
Chromosome
Duplication
تضاعف الكروموزوم
Sister chromatids separate
during anaphase
Homologous chromosomesتنفصل الكروماتيدتان الشقيقة في
الطور االنفصالي
Separate (anaphase I);sister
Anaphase Iالطور االنفصالي األول
Telophase Iالطور النهائي األول
Haploidأحادية
n = 2العدد
الكروموزومي
2n = 4
Duplicated chromosome
)(two sister chromatids
كروموزوم متضاعف
(كروماتيدتين شقيقة)
n
No further chromosomal
duplication; sister
Chromatids separate
)(anaphase II
ال يوجد أي تضاعف كروموزومي أخر
تنفصل الكروماتيدتان الشقيقة
(الطور االنفصالي الثاني)
2n
2n
Daughter cells
of mitosis
الخاليا البنوية لالنقسام الفتيلي
Comparison of Mitosis & Meiosis
مقارنة االنقسام الفتيلي باالختزالي
التوجيه المستقل للكروموزومات في النقسام الختزالي واإلخصاب العشوائي يؤديان إلى ذرية
متنوعة
– Independent orientation at metaphase I
– التوجيه المستقل في الطور الستوائي الول
– Each pair of chromosomes independently aligns at the cell
equator
– يصطف كل زوجين من الكروموزومات بصورة مستقلة في المدار الستوائي للخلية
– There is an equal probability of the maternal or paternal
chromosome facing a given pole
– هناك نفس الحتمال بان يواجه كروموزوم الب او الم ا ًيا من القطبين
– The number of combinations for chromosomes packaged into
gametes is 2n where n = haploid number of chromosomes
– عدد التوافيق الممكنه للكروموزومات المعباة في الجاميطات هو 2nحيث =nالعدد الحادي للكروموزومات
–
Random fertilizationا إالخصاب العشوائي
– The combination of each unique sperm with each unique egg
increases genetic variability
– توافق كل حيوان منوي بعينه مع كل بيضة بعينها يزيد من التنوع الوراثي
Possibility 1
االحتمالية األولي
Possibility 2
االحتمالية الثانية
Two equally probable
arrangements of
chromosomes at
metaphase I
ترتيبين محتملين بنفس الدرجة
للكرموزومات في الطور االستوائي األول
Possibility 1
االحتمالية األولي
Possibility 2
االحتمالية الثانية
Two equally probable
arrangements of
chromosomes at
metaphase I
ترتيبين محتملين بنفس الدرجة
للكرموزومات في الطور االستوائي األول
Metaphase II
الطور االستوائي الثاني
Possibility 1
االحتمالية األولي
Two equally probable
arrangements of
chromosomes at
metaphase I
ترتيبين محتملين بنفس الدرجة
للكرموزومات في الطور االستوائي األول
Possibility 2
االحتمالية الثانية
Metaphase II
الطور االستوائي الثاني
Gametes
الجاميطات
Combination 1
1 توفيقه
Combination 2
2 توفيقه
Combination 3
3 توفيقه
Combination 4
4 توفيقه
Results of the independent orientation of chromosomes at Metaphase I
نتائج التوجيه المستقل للكروموزومات في الطور االنفصالي األولي
Homologous chromosomes can carry different
versions of genes
يمكن للكرموزومات المتماثلة ان تحمل نسخ مختلفة من الجينات
Separation of homologous chromosomes during meiosis can •
lead to genetic differences between gametes
• يمكن ان يؤدي انفصال الكروموزومات المتماثلة اثناء النقسام الختزالي اختالفات جينية بين الجاميطات
Homologous chromosomes may have different versions of a
gene at the same locus
يمكن للكروموزومين المتماثلة ان يحمال نسختين مختلفتين لنفس الجين في نفس الموضع
One version was inherited from the maternal parent, and the
other came from the paternal parent
ُورثت إحدى النسختين من الم والخرى من الب
Since homologues move to opposite poles during anaphase I,
gametes will receive either the maternal or paternal version of
the gene
فإن الجاميطات,وحيث ان الكروموزومات المتماثلة ترحل إلى القطبين المتعاكسين اثناء الطور النفصالي الول
ستستقبل إما نسخة جين الم او الب
–
–
–
–
–
–
Brown coat (C); black eyes (E)
)C( فراء بني:
)E( عيون سوداء
White coat (c); pink eyes (e)
)c( فراء أبيض: )e( عيون وردية
Brown coat (C); black eyes (E)
)C( فراء بني:
)E( عيون سوداء
White coat (c); pink eyes (e)
أ
)c( فراء ابيض: )e( عيون وردية
Eye-color
Genes
جينات لون العيون
Coat-color
Genes
جينات لون الفراء
E
C
Black
اسود
Brown
بني
E
C
E
C
e
c
e
c
Meiosis
Chromosomes of
the four gametes
كروموزومات الجياميطات األربعة
االنقسام االختزالي
e
Pink
وردي
c
White
أبيض
Tetrad in parent cell (homologous
)pair of duplicated chromosomes
وحدة رباعي الكروموزوم في الخلية األبوية
(زوج متماثل من الكروموزومين المتضاعفين)
Differing genetic information on homologous
اختالف المعلومة الوراثية على الكروموزومين المتماثلين
Crossing over further increases genetic variability
العبور الوراثي يزيد من التنوع الوراثي
Genetic recombination is the production of new combinations of –
genes due to crossing over
– ينتج التوافق الوراثي عن توافقات جينية جديدة بسبب العبور الوراثي
Crossing over involves exchange of genetic material between –
homologous chromosomes
– يشمل العبور الوراثي تبادل المادة الوراثية بين كروموزومين متماثلين
Nonsister chromatids join at a chiasma (plural, chiasmata), the site –
of attachment and crossing over
– تتصل كروماتيدتان غير شقيقة في نقطة تقاطع التي هي موضع االتصال ومن ثم العبور
الوراثي
Corresponding amounts of genetic material are exchanged between –
maternal and paternal (nonsister) chromatids
– يتم تبادل كميتين متطابقتين من المادة الوراثية بين كروماتيدي (غير شقيقة) األم واألب
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
Chiasma
نقطة تقاطع
Centromere
القطعة المركزية
Tetrad
وحدة رباعي الكروموزوم
Coat-color genes
جينات لون الفراء
C
Eye-color genes
جينات لون العيون
Tetrad وحدة رباعي الكروموزوم
E
c
e
1
C
c
2
e
Joining of homologous chromatids
اتصال الكروماتيدتين المتماثلتين
E
c
e
C
e
c
E
4
Chiasma نقطة تقاطع
Separation of homologous chromosomes at anaphase I
انفصال الزوج الكروموزمي المتماثل في الطور االنفصالي األول
E
C
c
How crossing over leads to
Genetic recombanation
كيف يؤدي العبور إلى
االتحاد الوراثي
Breakage of homologous chromatids
انكسار الكروماتيديتن المتماثلتين
E
C
3
(homologous pair of chromosomes in synapsis)
)(اقتران زوج كروموزومي متماثل
e
Separation of chromatids at anaphase II and completion of meiosis
انفصال الكرزوماتيدتين في الطور االنفصالي الثاني واختتام االنقسام االختزالي
C
E
Parental type of chromosome كروموزوم أبوي
C
e
Recombinant chromosome كروموزم اتحادي
c
E
c
e
Recombinant chromosome كروموزم اتحادي
Parental type of chromosome كروموزم أبوي
Gametes of four genetic types األنواع الوراثية األربعة للجاميطات
عبوريه
Crossing over
Coat-color
genes
Eye-color
genes
C
E
Tetrad
(homologous pair of
chromosomes in synapsis)
c
e
1
Breakage of homologous chromatids
C
E
c
e
2
C
Joining of homologous chromatids
E
Chiasma
c
e
C
E
Chiasma
e
c
3
Separation of homologous
chromosomes at anaphase I
C
E
C
e
c
E
c
e
4
Separation of chromatids at
anaphase II and
completion of meiosis
C
E
C
e
c
E
c
e
Parental type of chromosome
Recombinant chromosome
Recombinant chromosome
Parental type of chromosome
Gametes of four genetic types
You should now be able to
ما ينبغي عليك معرفته بعد النتهاء من هذا الباب
1. Identify the roles of cell division in living organisms
.حدد وظائ ف النقسام الخلوي في الكائنات الحية
2. Distinguish between events in interphase, mitosis, and cytokinesis
والنقسام السيتوبالزمي, النقسام القتيلي,فرق بين ما يجري من احداث في الطور البيني
3. Describe the movements of chromosomes in prophase, metaphase,
anaphase, and telophase of mitosis
. والنهائي اثناء النقسام الفتيلي, النفصالي, الستوائي,صف حركة الكروموزومات في الطور التمهيدي
4. Define the following terms: checkpoint, chiasma, chromosome, chromatid,
centromere, crossing over, homologous chromosome pair,
nondisjunction, and spindle
المغزل, عدم النفصال, زوج كروموزومي متماثل, عبور وراثي, قطعة مركزية, كروماتيد, كروموزوم, نقطة تقاطع, نقطة مراقبة:عرف المصطلحات التالية
Compare and contrast the processes of mitosis and meiosis
قارن وفرق بين عمليتي النقسام الفتيلي والختزالي