إن تطور ونمو الكائنات الحية أمر مستحيل بدون عملية انقسام الخلايا. في الطبيعة ، هناك عدة أنواع وطرق للتقسيم. في هذه المقالة ، سنتحدث بإيجاز ووضوح عن الانقسام والانقسام الاختزالي ، وسنشرح المعنى الرئيسي لهذه العمليات ، ونقدم كيف تختلف وكيف تتشابه.

الانقسام المتساوي

عملية الانشطار غير المباشر ، أو الانقسام ، هي الأكثر شيوعًا في الطبيعة. يعتمد على تقسيم جميع الخلايا غير الجنسية الموجودة ، وهي العضلات والعصب والظهارية وغيرها.

يتكون الانقسام المتساوي من أربع مراحل: الطور الأولي ، الطور الطوري ، الطور الطوري ، الطور البعيدة. يتمثل الدور الرئيسي لهذه العملية في التوزيع المنتظم للشفرة الجينية من الخلية الأم إلى خليتين ابنتيتين. في الوقت نفسه ، فإن خلايا الجيل الجديد تشبه الخلايا الأم.

أرز. 1. مخطط الانقسام

الوقت بين عمليات الانشطار يسمى الطور البيني . في أغلب الأحيان ، يكون الطور البيني أطول بكثير من الانقسام الفتيلي. تتميز هذه الفترة بما يلي:

• تخليق البروتين وجزيئات ATP في الخلية ؛
• ازدواجية الكروموسومات وتشكيل كروماتيدات شقيقة ؛
• زيادة عدد العضيات في السيتوبلازم.

الانقسام الاختزالي

يسمى انقسام الخلايا الجرثومية بالانقسام الاختزالي ، ويرافقه انخفاض عدد الكروموسومات إلى النصف. تكمن خصوصية هذه العملية في أنها تتم على مرحلتين تتبعان بعضهما البعض باستمرار.

أعلى 4 مقالاتالذين قرأوا مع هذا

إن الطور البيني بين مرحلتي الانقسام الانتصافي قصير جدًا لدرجة أنه يكاد يكون غير محسوس.

أرز. 2. مخطط الانقسام الاختزالي

تكمن الأهمية البيولوجية للانقسام الاختزالي في تكوين الأمشاج النقية التي تحتوي على أحادي الصيغة الصبغية ، وبعبارة أخرى ، مجموعة واحدة من الكروموسومات. يتم استعادة ثنائية الصبغيات بعد الإخصاب ، أي اندماج خلايا الأم والأب. نتيجة اندماج اثنين من الأمشاج ، يتم تكوين زيجوت مع مجموعة كاملة من الكروموسومات.

يعد انخفاض عدد الكروموسومات أثناء الانقسام الاختزالي أمرًا مهمًا للغاية ، وإلا فإن عدد الكروموسومات سيزداد مع كل انقسام. بسبب تقسيم الاختزال ، يتم الحفاظ على عدد ثابت من الكروموسومات.

الخصائص المقارنة

الفرق بين الانقسام والانقسام الاختزالي هو مدة المراحل والعمليات التي تحدث فيها. نقدم لكم أدناه جدول "الانقسام والانقسام الاختزالي" ، والذي يوضح الاختلافات الرئيسية بين طريقتي القسمة. مراحل الانقسام الاختزالي هي نفس مراحل الانقسام الفتيلي. يمكنك معرفة المزيد حول أوجه التشابه والاختلاف بين العمليتين في وصف مقارن.

المراحل	الانقسام المتساوي	الانقسام الاختزالي
		القسم الأول	دوري الدرجة الثانية
الطور البيني	مجموعة الكروموسومات في الخلية الأم ثنائية الصبغيات. يتم تصنيع البروتين ، ATP والمواد العضوية. تتضاعف الكروموسومات ، ويتكون كروماتيدان ، متصلان بواسطة مركز مركزي.	مجموعة ثنائية الصبغيات من الكروموسومات. نفس الإجراءات تحدث في الانقسام. الفرق هو المدة ، خاصة في تكوين البيض.	مجموعة الكروموسومات أحادية العدد. التوليف مفقود.
	مرحلة قصيرة. تذوب الأغشية النووية والنواة ، ويتشكل المغزل.	يستغرق وقتا أطول من الانقسام. يختفي أيضًا الغلاف النووي والنواة ، ويتشكل مغزل الانشطار. بالإضافة إلى ذلك ، لوحظت عملية الاقتران (التقارب واندماج الكروموسومات المتجانسة). في هذه الحالة ، يحدث العبور - تبادل المعلومات الوراثية في بعض المناطق. بعد أن تتباعد الكروموسومات.	حسب المدة - مرحلة قصيرة. العمليات هي نفسها كما في الانقسام ، فقط مع الكروموسومات أحادية العدد.
الطورية	لوحظ تصاعد وترتيب الكروموسومات في الجزء الاستوائي من المغزل.	على غرار الانقسام	كما هو الحال في الانقسام الفتيلي ، فقط مع مجموعة أحادية الصيغة الصبغية.
	تنقسم Centromeres إلى اثنين من الكروموسومات المستقلة ، والتي تتباعد إلى أقطاب مختلفة.	لا يحدث انقسام Centromere. كروموسوم واحد ، يتكون من اثنين من الكروماتيدات ، يغادر إلى القطبين.	على غرار الانقسام ، فقط مع مجموعة أحادية الصيغة الصبغية.
Telophase	ينقسم السيتوبلازم إلى خليتين ابنتيتين متطابقتين مع مجموعة ثنائية الصبغيات ، وتتكون الأغشية النووية مع النوى. مغزل الانقسام يختفي.	المدة هي مرحلة قصيرة. توجد الكروموسومات المتجانسة في خلايا مختلفة بمجموعة أحادية العدد. لا ينقسم السيتوبلازم في جميع الحالات.	السيتوبلازم ينقسم. يتم تشكيل أربع خلايا أحادية العدد.

أرز. 3. مخطط مقارن للانقسام والانقسام الاختزالي

ماذا تعلمنا؟

في الطبيعة ، يختلف انقسام الخلايا حسب الغرض منها. لذلك ، على سبيل المثال ، تنقسم الخلايا غير الجنسية عن طريق الانقسام ، والخلايا الجنسية - عن طريق الانقسام الاختزالي. هذه العمليات لها مخططات تقسيم مماثلة في بعض المراحل. الاختلاف الرئيسي هو وجود عدد الكروموسومات في الجيل الجديد من الخلايا. لذلك ، أثناء الانقسام الفتيلي ، يمتلك الجيل الجديد مجموعة ثنائية الصبغيات ، وأثناء الانقسام الاختزالي ، مجموعة أحادية الصبغيات من الكروموسومات. يختلف وقت مراحل الانقسام أيضًا. تلعب كلتا طريقتين التقسيم دورًا كبيرًا في حياة الكائنات الحية. بدون الانقسام الفتيلي ، لا يتم تجديد الخلايا القديمة مرة واحدة ، يتم تكاثر الأنسجة والأعضاء. يساعد الانقسام الاختزالي في الحفاظ على عدد ثابت من الكروموسومات في كائن حي حديث التكوين أثناء التكاثر.

اختبار الموضوع

تقييم التقرير

متوسط ​​تقييم: 4.3 مجموع التصنيفات المستلمة: 3469.

استهداف:يعمق الطلاب معرفتهم بأشكال تكاثر الكائنات الحية ؛ يتم تشكيل مفاهيم جديدة حول الانقسام والانقسام الاختزالي وأهميتها البيولوجية.

معدات:

1. الوسائل التعليمية البصرية: طاولات ، ملصقات
2. الوسائل التعليمية التقنية: السبورة التفاعلية ، عروض الوسائط المتعددة ، برامج الكمبيوتر التعليمية.

خطة الدرس:

1. تنظيم الوقت
2. تكرار.
   1. ما هو التكاثر؟
   2. ما أنواع التكاثر التي تعرفها؟ هل يمكنك تحديدها؟
   3. قائمة أمثلة على التكاثر اللاجنسي؟ أعط أمثلة.
   4. الأهمية البيولوجية للتكاثر اللاجنسي؟
   5. أي نوع من التكاثر يسمى الجنسي؟
   6. ما هي الخلايا الجنسية التي تعرفها؟
   7. كيف تختلف الأمشاج عن الخلايا الجسدية؟
   8. ما هو الاخصاب؟
   9. ما هي مزايا التكاثر الجنسي على التكاثر اللاجنسي؟
3. تعلم مواد جديدة

خلال الفصول

يعتمد نقل المعلومات الوراثية ، والتكاثر ، وكذلك النمو والتطور والتجديد على أهم عملية - انقسام الخلية. يكمن الجوهر الجزيئي للانقسام في قدرة الحمض النووي على مضاعفة الجزيئات ذاتيًا.

اعلان عن موضوع الدرس.نظرًا لأننا درسنا بالفعل مراحل الانقسام والانقسام الاختزالي بشكل عام في الصف التاسع ، فإن مهمة البيولوجيا العامة هي النظر في هذه العملية على المستوى الجزيئي والكيميائي الحيوي. في هذا الصدد ، سوف نولي اهتمامًا خاصًا للتغيرات في الهياكل الصبغية.

الخلية ليست فقط وحدة بنية ووظيفة في الكائنات الحية ، ولكنها أيضًا وحدة وراثية. هذه وحدة من الوراثة والتنوع ، تتجلى في عملية انقسام الخلايا. الجين هو الناقل الأولي للخصائص الوراثية للخلية. الجين هو جزء من جزيء DNA يتكون من عدة مئات من النيوكليوتيدات ، والذي يشفر بنية جزيء بروتين واحد ومظهر من مظاهر بعض السمات الوراثية للخلية. يشكل جزيء الحمض النووي مع البروتين كروموسومًا. تعتبر كروموسومات النواة والجينات الموضعية فيها الناقلات الرئيسية للخصائص الوراثية للخلية. في بداية الانقسام الخلوي ، تقصر الصبغيات وتصبغ بشكل مكثف بحيث تصبح مرئية بشكل فردي.

في الخلية المنقسمة ، يكون للكروموسوم شكل قضيب مزدوج ويتكون من نصفين أو كروماتيدات مفصولة بفجوة على طول محور الكروموسوم. يحتوي كل كروماتيد على جزيء DNA واحد.

يتغير التركيب الداخلي للكروموسومات ، وعدد خيوط الحمض النووي فيها خلال دورة حياة الخلية.

أذكر: ما هي دورة الخلية؟ ما هي مراحل دورة الخلية؟ ماذا يحدث في كل مرحلة؟

يشمل الطور البيني ثلاث فترات.

تحدث فترة ما قبل التخليق G 1 مباشرة بعد انقسام الخلية. في هذا الوقت ، يحدث تخليق البروتينات ، ATP ، وأنواع مختلفة من الحمض النووي الريبي ونيوكليوتيدات الحمض النووي الفردية في الخلية. تنمو الخلية وتتراكم فيها المواد المختلفة بشكل مكثف. كل كروموسوم خلال هذه الفترة هو كروماتيد مفرد ، المادة الوراثية للخلية محددة 2n 1xp 2c (n هي مجموعة الكروموسومات ، xp هو عدد الكروماتيدات ، c هي كمية الحمض النووي).

في الفترة الاصطناعية S ، يتم إجراء مضاعفة جزيئات الحمض النووي للخلية. نتيجة لمضاعفة الحمض النووي ، يحتوي كل كروموسوم على ضعف كمية الحمض النووي التي كانت عليه قبل بداية المرحلة S ، لكن عدد الكروموسومات لا يتغير. الآن المجموعة الجينية للخلية هي 2n 2xp 4c (مجموعة ثنائية الصبغيات ، الكروموسومات ثنائية الصبغيات ، كمية الحمض النووي هي 4).

في الفترة الثالثة من الطور البيني - ما بعد التخليق G 2 - يستمر تخليق الحمض النووي الريبي والبروتينات وتراكم الطاقة بواسطة الخلية. في نهاية الطور البيني ، يزداد حجم الخلية وتبدأ في الانقسام.

انقسام الخلية.

في الطبيعة ، هناك ثلاث طرق لانقسام الخلايا - الانقسام ، الانقسام ، الانقسام الاختزالي.

يقسم amitosis الكائنات بدائية النواة وبعض الخلايا حقيقية النواة ، على سبيل المثال ، المثانة ، الكبد البشري ، وكذلك الخلايا القديمة أو التالفة. أولاً ، تنقسم النواة فيها ، ثم تنقسم النواة إلى جزأين أو أكثر عن طريق الانقباض ، وفي نهاية الانقسام ، يتم ربط السيتوبلازم في خليتين أو أكثر من الخلايا الوليدة. توزيع المواد الوراثية والسيتوبلازم ليس موحدًا.

الانقسام المتساوي- طريقة عالمية لتقسيم الخلايا حقيقية النواة ، حيث يتم تكوين خليتين ابنتيتين متشابهتين من خلية أم ثنائية الصبغيات.

مدة الانقسام الفتيلي 1-3 ساعات وهناك 4 مراحل في عمليتها: الطور الأولي ، الطور ، الطور ، الطور البعيدة.

الطور الأول.عادة ما تكون أطول مرحلة من مراحل انقسام الخلية.

يزداد حجم النواة ، وتتصاعد الكروموسومات. في هذا الوقت ، يتكون الكروموسوم من كروماتيدين متصلين ببعضهما البعض في منطقة الانقباض الأساسي أو السنترومير. ثم تذوب النواة والغلاف النووي - تكمن الكروموسومات في سيتوبلازم الخلية. تتباعد المريكزات إلى أقطاب الخلية وتشكل فيما بينها خيوط مغزل الانقسام ، وفي نهاية الطور الأولي ، يتم ربط الخيوط بسنتروميرات الكروموسومات. المعلومات الجينية للخلية لا تزال كما في الطور البيني (2n 2xp 4c).

الطورية.توجد الكروموسومات بدقة في منطقة خط الاستواء للخلية ، وتشكل لوحة الطور. في مرحلة الطور الرئيسي ، تكون الكروموسومات هي الأقصر ، لأنها في هذا الوقت تكون متصاعدة للغاية ومكثفة. نظرًا لأن الكروموسومات مرئية بوضوح ، فإن حساب ودراسة الكروموسومات يتم عادةً خلال فترة الانقسام هذه. من حيث المدة ، هذه هي أقصر مرحلة من الانقسام الفتيلي ، لأنها تستمر في الوقت الحالي عندما تقع مراكز الكروموسومات المضاعفة بشكل صارم على طول الخط الاستوائي. وفي اللحظة التالية ، تبدأ المرحلة التالية.

طور.ينقسم كل مركز إلى قسمين ، وتسحب ألياف المغزل المركزية الابنة إلى أقطاب متقابلة. تسحب Centromeres الكروماتيدات المنفصلة معها. يأتي كروماتيد واحد من زوج إلى القطبين - هذه كروموسومات ابنة. كمية المعلومات الجينية في كل قطب الآن (2n 1xp 2s).

اكتمال الانقسام الطور.العمليات التي تحدث في هذه المرحلة هي عكس العمليات التي تمت ملاحظتها في الطور الأولي. عند القطبين ، يحدث تفكك الكروموسومات الابنة ، وتصبح أرق وتصبح بالكاد قابلة للتمييز. تتشكل الأغشية النووية حولها ، ثم تظهر النوى. في الوقت نفسه ، يحدث انقسام السيتوبلازم: في الخلايا الحيوانية - عن طريق الانقباض ، وفي النباتات من منتصف الخلية إلى المحيط. بعد تكوين الغشاء السيتوبلازمي في الخلايا النباتية ، يتم تشكيل غشاء السليلوز. تتكون خليتان ابنتان من مجموعة ثنائية الصبغيات من الكروموسومات أحادية الكروماتيد (2n 1xp 2c).

تجدر الإشارة إلى أن جميع العمليات التي تحدث في الخلية ، بما في ذلك الانقسام الخيطي ، تخضع للتحكم الوراثي. تتحكم الجينات في مراحل متتالية من تكرار الحمض النووي ، والحركة ، والتصاعد الحلزوني للكروموسومات ، إلخ.

الأهمية البيولوجية للانقسام:

1. التوزيع الدقيق للكروموسومات ومعلوماتها الوراثية بين الخلايا الوليدة.
2. يضمن ثبات النمط النووي والاستمرارية الجينية في جميع المظاهر الخلوية ؛ لان وإلا فلن يكون من الممكن الحفاظ على ثبات البنية والأداء الصحيح لأعضاء وأنسجة الكائن متعدد الخلايا.
3. يوفر أهم عمليات الحياة - التطور الجنيني ، والنمو ، واستعادة الأنسجة والأعضاء ، وكذلك التكاثر اللاجنسي للكائنات الحية.

الانقسام الاختزالي

يحدث تكوين الخلايا الجرثومية (الأمشاج) بشكل مختلف عن عملية تكاثر الخلايا الجسدية. إذا اتبع تكوين الأمشاج نفس المسار ، فبعد الإخصاب (اندماج الأمشاج الذكرية والأنثوية) ، سيتضاعف عدد الكروموسومات في كل مرة. ومع ذلك، هذا لا يحدث. يتميز كل نوع بعدد معين ومجموعة محددة من الكروموسومات (النمط النووي).

الانقسام الاختزالي هو نوع خاص من الانقسام عندما تتشكل الخلايا الجرثومية (الأمشاج) في الحيوانات والنباتات أو الأبواغ في النباتات البوغية مع مجموعة الصبغيات الفردية (n) في هذه الخلايا من الخلايا الجسدية ثنائية الصبغيات (2p) للأعضاء التناسلية. ثم ، في عملية الإخصاب ، تندمج نوى الخلايا الجرثومية ، ويتم استعادة مجموعة الكروموسومات ثنائية الصبغيات (n + n = 2n).

في عملية الانقسام الاختزالي المستمرة ، هناك قسمان متتاليان: الانقسام الاختزالي الأول والانقسام الاختزالي الثاني. في كل قسم ، نفس المراحل كما في الانقسام ، ولكن تختلف في المدة والتغيرات في المادة الوراثية. نتيجة للانقسام الاختزالي الأول ، ينخفض ​​عدد الكروموسومات في الخلايا الوليدة إلى النصف (انقسام الاختزال) ، بينما خلال الانقسام الاختزالي الثاني ، يتم الحفاظ على الصبغيات الفردية للخلية (الانقسام الاستوائي).

طور الانقسام الاختزالي الأول- تتضاعف الكروموسومات المتجانسة في نهج الطور البيني في أزواج. في هذه الحالة ، تتشابك الكروماتيدات الفردية للكروموسومات المتجانسة وتتقاطع مع بعضها البعض ويمكن أن تنكسر في نفس الأماكن. خلال هذا الاتصال ، يمكن للكروموسومات المتجانسة تبادل المناطق المقابلة (الجينات) ، أي هناك تقاطع. يؤدي العبور إلى إعادة تركيب المادة الجينية للخلية. بعد هذه العملية ، تنفصل الكروموسومات المتجانسة مرة أخرى ، وتذوب أغشية النواة والنواة ، ويتشكل مغزل الانقسام. المعلومات الجينية لخلية في الطور الأولي هي 2n 2xp 4c (مجموعة ثنائية الصبغيات ، كروموسومات ثنائية الصبغيات ، عدد جزيئات الحمض النووي هو 4).

طور الانقسام الاختزالي الأول -توجد الكروموسومات في مستوى خط الاستواء. ولكن إذا كان للكروموسومات المتجانسة في طور الانقسام الفاصل موقع مستقل عن بعضها البعض ، فإنهم في الانقسام الاختزالي يكمنون جنبًا إلى جنب - في أزواج. المعلومات الجينية هي نفسها (2n 2xp 4c).

طور أنا-لا يتباعد نصفي الكروموسومات من أحد الكروموسومات إلى أقطاب الخلية ، ولكن الكروموسومات الكاملة تتكون من كروماتيدات. هذا يعني أنه من كل زوج من الكروموسومات المتجانسة ، يدخل كروموسوم واحد فقط ، ولكن كروموسوم ثنائي ، إلى الخلية الوليدة. سينخفض ​​عددهم في الخلايا الجديدة بمقدار النصف (انخفاض في عدد الكروموسومات). تصبح كمية المعلومات الجينية في كل قطب من أقطاب الخلية أصغر (1n 2xp 2s).

في الطوريتكون القسم الأول من الانقسام الاختزالي ، والنواة ، والنواة ، وينقسم السيتوبلازم - تتكون خليتان ابنتان من مجموعة أحادية الصبغيات من الكروموسومات ، لكن هذه الكروموسومات تتكون من كروماتيدات (1n 2xp 2c).

بعد الأول ، يحدث التقسيم الثاني للانقسام الاختزالي ، لكن لا يسبقه تخليق الحمض النووي. بعد فترة قصيرة من الانقسام الاختزالي II ، توجد الكروموسومات ثنائية الكروماتيد في الطور الأول للانقسام الاختزالي II في مستوى خط الاستواء وترتبط بألياف المغزل. المعلومات الجينية الخاصة بهم هي نفسها - (1n 2xp 2s).

في طور الانقسام الاختزالي الثاني ، تتباعد الكروماتيدات إلى أقطاب متقابلة للخلية ، وفي الطور البعيد للانقسام الاختزالي الثاني ، تتشكل أربع خلايا أحادية العدد مع كروموسومات كروماتيد واحدة (1n 1xp 1c). وهكذا ، في الحيوانات المنوية والبويضات ، ينخفض ​​عدد الكروموسومات إلى النصف. تتشكل هذه الخلايا الجنسية في الأفراد الناضجين جنسياً من كائنات مختلفة. تسمى عملية تكوين الأمشاج تكوين الأمشاج.

الأهمية البيولوجية للانقسام الاختزالي:

1. تكوين الخلايا بمجموعة الصبغيات الفردية. أثناء الإخصاب ، يتم توفير مجموعة ثابتة من الكروموسومات وكمية ثابتة من الحمض النووي لكل نوع.

2. أثناء الانقسام الاختزالي ، يحدث فصل عشوائي للكروموسومات غير المتجانسة ، مما يؤدي إلى عدد كبير من التوليفات الممكنة للكروموسومات في الأمشاج. في البشر ، يكون عدد التوليفات الممكنة للكروموسومات في الأمشاج 2 n ، حيث n هو عدد الكروموسومات للمجموعة أحادية الصيغة الصبغية: 2 23 \ u003d 8388608. عدد التوليفات الممكنة في زوج أبوي واحد هو 2 23 × 2 23

3. يحدث في الانقسام الاختزالي ، وتقاطع الكروموسومات ، وتبادل المواقع ، وكذلك الاختلاف المستقل لكل زوج من الكروموسومات المتجانسة

تحديد أنماط الانتقال الوراثي للسمة من الآباء إلى الأبناء.

من كل زوج من اثنين من الكروموسومات المتجانسة (الأم والأب) المتضمنة في مجموعة الكروموسومات للكائنات ثنائية الصبغيات ، يوجد كروموسوم واحد فقط في المجموعة أحادية الصيغة الصبغية لخلية البويضة أو الحيوانات المنوية. علاوة على ذلك ، يمكن أن يكون: 1) كروموسوم الأب. 2) كروموسوم الأم. 3) الأب مع جزء من كروموسوم الأم ؛ 4) الأم مع مؤامرة الأب. تؤدي هذه العمليات إلى إعادة التركيب الفعال للمادة الوراثية في الأمشاج التي شكلها الكائن الحي. نتيجة لذلك ، يتم تحديد عدم التجانس الجيني للأمشاج والنسل.

عند الشرح ، يقوم الطلاب بملء الجدول: "الخصائص المقارنة للانقسام والانقسام الاختزالي"

أنواع التقسيم	الانقسام (الانقسام غير المباشر)	الانقسام الاختزالي (قسم الاختزال)
عدد الأقسام	قسم واحد	قسمين
العمليات الجارية	النسخ المتماثل والنسخ غائبان	في المرحلة الأولى ، يحدث اقتران الكروموسومات المتجانسة ويحدث العبور.
	تتباعد الكروماتيدات إلى أقطاب الخلية	في القسم الأول ، تتباعد الصبغيات المتجانسة إلى أقطاب الخلية.
عدد الخلايا الوليدة	2	4
مجموعة من الكروموسومات في الخلايا الوليدة (n هي مجموعة من الكروموسومات ، xp هي كروماتيدات ، c هي عدد الحمض النووي)	يظل عدد الكروموسومات ثابتًا 2n 1xp 2c (كروموسومات أحادية الكروموسومات)	ينخفض ​​عدد الكروموسومات إلى النصف 1n 1xp 1c (كروموسومات أحادية الكروموسومات)
الخلايا التي يحدث فيها الانقسام	الخلايا الجسدية	الخلايا الجسدية للأعضاء التناسلية للحيوانات ؛ الخلايا النباتية المكونة للجراثيم
المعنى	يوفر التكاثر اللاجنسي ونمو الكائنات الحية	يعمل على تكوين الخلايا الجرثومية

توحيد المواد المدروسة (حسب الجدول ، اختبار العمل).

المؤلفات:

1. يو. بوليانسكي. كتاب مدرسي للصفوف 10-11 من المدرسة الثانوية. - م .: "التنوير" 1992.
2. في. بونوماريفا ، أو.أ. كورنيلوفا ، تي. لوشيلين. الكتاب المدرسي "علم الأحياء" الصف 11 ، المستوى الأساسي ، -M: "فينتانا-جراف" ، 2010.
3. S.G. علم الأحياء مامونتوف للمتقدمين للجامعات. - م: 2002.
4. إن جرين ، دبليو ستاوت ، دي تايلور. Biology in 3 vols. -M: "Mir"، 1993.
5. ن. دوبينين. علم الأحياء العام. دليل للمعلم. - م: 1990.
6. ن. بريخودشينكو ، ت. شكورات أساسيات علم الوراثة البشرية. Uch.pos. - روستوف غير متوفر: "فينيكس" ، 1997.

1. إعطاء تعريفات للمفاهيم.
بيضة- مشيج أنثى.
جاميتس- الخلايا التناسلية التي تحتوي على مجموعة الصبغيات الفردية وتشارك في التكاثر الجنسي.
تكوين الجامع - عملية نضوج الخلايا الجرثومية أو الأمشاج.
الانقسام الاختزالي- انقسام نواة خلية حقيقية النواة مع انخفاض عدد الكروموسومات بمقدار النصف.

2. رسم الخلايا الجرثومية وتسمية أجزائها الرئيسية.

3. ما هو الاختلاف الأساسي في بنية البويضة والحيوانات المنوية؟
البيض كبير ، غير متحرك ، مع إمداد بالمواد الغذائية ، والحيوانات المنوية صغيرة ، متحركة ، وتحتوي على الميتوكوندريا.

4. أكمل مخطط "تكوين الجاميطات في البشر".

5. ما هو الفرق بين عمليات تكوين الأمشاج في جسم الأنثى والذكر؟
في تكوين الحيوانات المنوية ، بالإضافة إلى مراحل التكاثر والنمو والنضج ، هناك أيضًا مرحلة من التكوين ، عندما يظهر السوط في الحيوانات المنوية.

6. باستخدام الشكل 59 في الفقرة 3.6 ، أكمل الجدول.

7. اذكر أوجه التشابه والاختلاف بين الانقسام والانقسام الاختزالي.

8. انظر في الشكل 60 في الصفحة. 118 كتاب مدرسي. ما هي أهمية تقاطع الكروموسوم وتبادل المناطق المتجانسة؟ في أي مرحلة من مراحل الانقسام الاختزالي يحدث؟
في المرحلة الأولى ، يحدث الاقتران - عملية تقارب الكروموسومات المتجانسة ، والعبور - تبادل المناطق المتجانسة أثناء الاقتران. تضمن هذه العملية التباين الوراثي التوليفي للأنواع.

9. ما هو الدور البيولوجي للانقسام الاختزالي؟
1) هي المرحلة الرئيسية لتكوين الأمشاج ؛
2) يضمن نقل المعلومات الجينية من الكائن الحي إلى الكائن الحي أثناء التكاثر الجنسي ؛
3) خلايا الابنة ليست متطابقة وراثيا مع الوالد ومع بعضها البعض (التباين الوراثي التوليفي للأنواع).
4) بسبب الانقسام الاختزالي ، تكون الخلايا الجرثومية أحادية العدد ، وأثناء الإخصاب في البيضة الملقحة ، تتم استعادة مجموعة الكروموسومات ثنائية الصبغيات.

10. ما المعنى البيولوجي للتقسيم غير المتكافئ للسيتوبلازم وموت أحدهماخلايا الابنة في كل مرحلة من مراحل الانقسام الاختزالي أثناء تكوين البويضة؟
أثناء تكوين البويضات ، يتم تشكيل 4 خلايا أحادية الصيغة الصبغية من خلية ثنائية الصبغيات. لكن بويضة واحدة فقط تتلقى الإمداد الكامل من العناصر الغذائية ، والأدوار الثلاثة المتبقية لا تلعب وتموت (هذه هي أجسام قطبية أو اتجاهية).
البويضة تحتاج إلى إمدادات من العناصر الغذائية ، لأن. ومنه ينمو الجنين بعد الإخصاب. تعمل الأجسام القطبية فقط على إزالة المواد الجينية الزائدة.

11. إنشاء تطابق بين الخلايا الجرثومية وخصائصها المميزة.
علامات
1. كمية كبيرة من السيتوبلازم
2. التنقل
3. تعبئة شديدة الكثافة للحمض النووي في النواة
4. شكل دائري
5. يحتوي على مخزون من العناصر الغذائية
6. العديد من العضيات النموذجية مفقودة
7. أحجام كبيرة نسبيا
8. يوجد أكروسوم في الرأس - وهو عضو عضوي يحتوي على إنزيمات لإذابة قشرة الأمشاج من الجنس الآخر
الخلايا الجنسية
أ. البيض

B. الحيوانات المنوية

12. اختر الأحكام الصحيحة.
1. في منطقة النمو ، تكون مجموعة الخلايا الصبغية 2p.
2. في منطقة النضج ، يحدث الانقسام الانتصافي.
5. الطور الأولي للتقسيم الانتصافي الأول (الطور الأول) أطول بكثير من طور الانقسام الفتيلي.
7. عند المرأة ، يكتمل تكوين الخلايا الجرثومية الأولية في فترة الجنين.

13. شرح الأصل والمعنى العام لكلمة (المصطلح) ، بناءً على معنى الجذور التي يتكون منها.

14. اختر مصطلحًا واشرح كيف يتوافق معناه الحديث مع المعنى الأصلي لجذوره.
المصطلح المختار هو الحيوانات المنوية.
المراسلات - ليس للخلايا الجرثومية الذكرية فحسب ، بل للإناث أيضًا الحق في أن يطلق عليها اسم "بذرة" ، لأنها تحتوي على مادة وراثية لم تكن معروفة في العصور القديمة.

15. قم بصياغة وكتابة الأفكار الرئيسية الواردة في الفقرة 3.6.
تكوين الجاميطات هو عملية تكوين الخلايا الجنسية (الأمشاج). الأمشاج أحادية العدد ، على عكس الخلايا الجسدية ، والتي يتم توفيرها عن طريق الانقسام الاختزالي في مرحلة نضجها. عملية تكوين الحيوانات المنوية هي تكوين الحيوانات المنوية ، وتكوين البويضات. هناك 4 مراحل في تكوين الحيوانات المنوية ، وآخرها (التكوين) غائب أثناء تكوين البويضات.
تتشابه مراحل الانقسام الاختزالي مع مراحل الانقسام الفتيلي ، والفرق هو أنه خلال الانقسام الاختزالي يوجد قسمان متتاليان ، بدون طور البيني بينهما ، ويلاحظ الاقتران ، وتتكون 4 خلايا جنسية أحادية الصيغة الصبغية من 1 ثنائي الصبغة.
يتمثل دور تكوين الأمشاج والانقسام الاختزالي في تطوير الخلايا الجرثومية ، ونقل المعلومات الجينية من كائن حي إلى كائن حي ، وتوفير التباين الوراثي التوليفي للأنواع. أيضًا ، بسبب الانقسام الاختزالي ، تكون الخلايا الجرثومية أحادية العدد ، وأثناء الإخصاب في البيضة الملقحة ، تتم استعادة مجموعة الكروموسومات ثنائية الصبغيات.

يرتبط التكاثر الجنسي للحيوانات والنباتات والفطريات بتكوين خلايا جرثومية متخصصة - الأمشاج ، التي تندمج أثناء الإخصاب ، وتوحد نواتها. بطبيعة الحال ، في هذه الحالة ، يوجد ضعف عدد الكروموسومات في البيضة الملقحة مقارنة بكل من الأمشاج. ستحتوي خلايا الكائن الحي بأكمله الذي نما من الزيجوت على نفس المجموعة المزدوجة من الكروموسومات. في الواقع ، غير الجنسية ، الجسدية (من الكلمة اليونانية "Soma" - body) ، تحتوي خلايا معظم الكائنات متعددة الخلايا على مجموعة كروموسومات مزدوجة ثنائية الصبغيات (2n) ، حيث يحتوي كل كروموسوم على كروموسوم مزدوج ومتماثل. من ناحية أخرى ، تحتوي الجاميطات على مجموعة كروموسومات أحادية العدد (n) ، تكون فيها جميع الكروموسومات فريدة ولا تحتوي على أزواج متجانسة. يسمى نوع خاص من الانقسام الخلوي ، نتيجة تشكل الخلايا الجنسية ، بالانقسام الاختزالي (الشكل 30). على عكس الانقسام ، حيث يتم الحفاظ على عدد الكروموسومات التي تتلقاها الخلايا الوليدة ، أثناء الانقسام الاختزالي ، ينخفض ​​عدد الكروموسومات في الخلايا الوليدة إلى النصف.

أرز. 30. رسم تخطيطي للانقسام الاختزالي

تتكون عملية الانقسام الاختزالي من قسمين متتاليين من الخلايا - الانقسام الاختزالي الأول (القسم الأول) والانقسام الاختزالي الثاني (القسم الثاني). يحدث مضاعفة الحمض النووي والكروموسومات فقط قبل الانقسام الاختزالي الأول.

نتيجة للتقسيم الأول للانقسام الاختزالي ، الذي يسمى الاختزال ، تتشكل الخلايا بعدد نصف من الكروموسومات. بعد الانقسام الثاني ، يتبع ذلك تكوين الخلايا الجرثومية الناضجة.

مراحل الانقسام الاختزالي.خلال المرحلة الأولى من الانقسام الاختزالي ، تظهر الكروموسومات المزدوجة بوضوح تحت المجهر الضوئي. يتكون كل كروموسوم من كروماتيدين مرتبطين معًا بواسطة مركز واحد. في عملية التصعيد ، يتم تقصير الكروموسومات المزدوجة. ترتبط الكروموسومات المتجانسة ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض طوليًا (كروماتيد إلى كروماتيد) ، أو ، كما يقولون ، متقارن. في هذه الحالة ، غالبًا ما تتقاطع الكروماتيدات أو تلتف حول الأخرى. ثم تبدأ الكروموسومات المتجانسة في التنافر ، كما كانت. في الأماكن التي تتقاطع فيها الكروماتيدات ، تحدث تمزقات عرضية ، وأقسام تبادل الكروماتيدات. هذه الظاهرة تسمى تقاطع الكروموسوم (الشكل 31). في نفس الوقت ، كما هو الحال في الانقسام ، يتفكك الغلاف النووي ، وتختفي النواة ، وتتشكل خيوط المغزل. الفرق بين الطور الأول للانقسام الاختزالي وطور الانقسام الفتيلي هو اقتران الكروموسومات المتجانسة والتبادل المتبادل للمواقع في عملية عبور الكروموسوم.

أرز. 31. عبور الكروموسومات في الانقسام الاختزالي

السمة المميزة للطور الأول هي الموقع في المستوى الاستوائي لخلية الكروموسومات المتجانسة الموجودة في أزواج. ويتبع ذلك الطور الأول ، حيث تنتقل الكروموسومات المتجانسة بأكملها (كل منها يتكون من كروماتيدات) إلى أقطاب متقابلة للخلية. (لاحظ أنه أثناء الانقسام الفتيلي ، تتباعد الكروماتيدات إلى أقطاب الانقسام.) من المهم جدًا التأكيد على سمة واحدة لتباعد الكروموسومات في هذه المرحلة من الانقسام الاختزالي: الكروموسومات المتماثلة لكل زوج تتباعد بشكل عشوائي ، بغض النظر عن كروموسومات الأزواج الأخرى . يحتوي كل قطب على نصف عدد الكروموسومات الموجودة في الخلية في بداية الانقسام. ثم تأتي المرحلة النهائية الأولى ، والتي يتم خلالها تكوين خليتين بعدد نصف من الكروموسومات.

الطور البيني قصير لأن تخليق الحمض النووي لا يحدث. يتبع ذلك الانقسام الانتصافي الثاني (الانقسام الاختزالي الثاني). إنه يختلف عن الانقسام الفتيلي فقط في أن عدد الكروموسومات في الطور الثاني هو نصف عدد الكروموسومات في الطور الطولي للانقسام في نفس الكائن الحي. نظرًا لأن كل كروموسوم يتكون من كروماتيدات ، في الطور الثاني ، تنقسم مراكز الكروموسومات ، وتتباعد الكروموسومات إلى القطبين ، اللذين يصبحان كروموسومات ابنة. الآن فقط يأتي الطور البيني الحقيقي. من كل خلية أصلية ، تنشأ أربع خلايا بها مجموعة الصبغيات الفردية.

مجموعة متنوعة من الأمشاج.ضع في اعتبارك الانقسام الاختزالي لخلية بها 3 أزواج من الكروموسومات (2 ن = 6). بعد اثنين من الانقسامات الانتصافية ، يتم تشكيل 4 خلايا مع مجموعة أحادية الصبغيات من الكروموسومات (ن = 3). نظرًا لأن كروموسومات كل زوج تتباعد إلى خلايا ابنة بشكل مستقل عن كروموسومات الأزواج الأخرى ، فمن المحتمل أيضًا تكوين ثمانية أنواع من الأمشاج مع مزيج مختلف من الكروموسومات الموجودة في الخلية الأم.

يتم توفير تنوع أكبر من الأمشاج من خلال اقتران وتقاطع الكروموسومات المتجانسة في طور الانقسام الاختزالي.

الأهمية البيولوجية للانقسام الاختزالي.إذا لم يكن هناك انخفاض في عدد الكروموسومات أثناء عملية الانقسام الاختزالي ، فعندئذٍ في كل جيل تالٍ ، عندما تندمج نواة خلية البويضة والحيوانات المنوية ، فإن عدد الكروموسومات سيزداد بلا حدود. بسبب الانقسام الاختزالي ، تتلقى الخلايا الجرثومية الناضجة عددًا فرديًا (n) من الكروموسومات ، بينما يعيد الإخصاب الرقم ثنائي الصبغيات (2n) المميز لهذا النوع. أثناء الانقسام الاختزالي ، تدخل الكروموسومات المتجانسة خلايا جرثومية مختلفة ، وأثناء الإخصاب ، تتم استعادة الاقتران بين الكروموسومات المتجانسة. وبالتالي ، يتم ضمان مجموعة كاملة ثنائية الصبغيات من الكروموسومات وكمية ثابتة من الحمض النووي لكل نوع.

يحدد تقاطع الكروموسومات الذي يحدث في الانقسام الاختزالي ، وتبادل المواقع ، وكذلك الاختلاف المستقل لكل زوج من الكروموسومات المتجانسة ، أنماط الانتقال الوراثي للسمات من الآباء إلى الأبناء. من بين كل زوج من اثنين من الكروموسومات المتجانسة (الأم والأب) ، والتي كانت جزءًا من مجموعة الكروموسومات للكائنات ثنائية الصبغيات ، يوجد كروموسوم واحد فقط في المجموعة أحادية الصيغة الصبغية للبويضة أو الحيوانات المنوية. ربما تكون:

1. كروموسوم الأب
2. كروموسوم الأم
3. الأب مع مؤامرة الأم ؛
4. الأم مع مؤامرة الأب.

تساهم عمليات ظهور عدد كبير من الخلايا الجرثومية المختلفة نوعيا في التباين الوراثي.

في بعض الحالات ، بسبب انتهاك عملية الانقسام الاختزالي ، مع عدم انفصال الكروموسومات المتجانسة ، قد لا تحتوي الخلايا الجرثومية على كروموسوم متماثل أو ، على العكس من ذلك ، تحتوي على كلا الكروموسومات المتجانسة. هذا يؤدي إلى اضطرابات شديدة في نمو الكائن الحي أو إلى موته.

1. قارن الانقسام والانقسام الاختزالي ، وسلط الضوء على أوجه التشابه والاختلاف.
2. صف المفاهيم: الانقسام الاختزالي ، مجموعة الصبغيات ثنائية الصبغيات ، مجموعة الكروموسومات أحادية الصيغة الصبغية ، الاقتران.
3. ما أهمية الفصل المستقل للكروموسومات المتجانسة في القسم الأول للانقسام الاختزالي؟
4. ما هي الأهمية البيولوجية للانقسام الاختزالي؟

تذكر من دورة في علم الحيوان كيف يتم الإخصاب في الحيوانات.

الانقسام الاختزاليهي طريقة لانقسام الخلايا في حقيقيات النوى ، حيث تتشكل الخلايا أحادية العدد. يختلف الانقسام الاختزالي عن الانقسام الفتيلي ، والذي ينتج خلايا ثنائية الصبغيات.

بالإضافة إلى ذلك ، يحدث الانقسام الاختزالي في قسمين متتاليين ، يُطلق عليهما على التوالي الأول (الانقسام الاختزالي الأول) والثاني (الانقسام الاختزالي الثاني). بالفعل بعد الانقسام الأول ، تحتوي الخلايا على مجموعة كروموسومات مفردة ، أي أحادية العدد. لذلك ، غالبًا ما يتم استدعاء القسم الأول اختزال. على الرغم من استخدام مصطلح "قسم الاختزال" في بعض الأحيان فيما يتعلق بالانقسام الاختزالي بأكمله.

القسم الثاني يسمى المعادلةوما شابه ذلك في آلية الانقسام. في الانقسام الاختزالي الثاني ، تتباعد الكروماتيدات الشقيقة إلى أقطاب الخلية.

الانقسام الاختزالي ، مثل الانقسام الفتيلي ، يسبقه في الطور البيني تخليق الحمض النووي - النسخ المتماثل ، وبعد ذلك يتكون كل كروموسوم بالفعل من كروماتيدات ، تسمى كروماتيدات شقيقة. بين القسمين الأول والثاني ، لا يحدث تخليق الحمض النووي.

إذا تم تشكيل خليتين نتيجة للانقسام الفتيلي ، ثم نتيجة للانقسام الاختزالي - 4. ومع ذلك ، إذا كان الجسم ينتج بيضًا ، فستبقى خلية واحدة فقط ، والتي ركزت العناصر الغذائية في حد ذاتها.

عادةً ما يُشار إلى كمية الحمض النووي قبل التقسيم الأول على أنها 2n 4c. هنا تشير n إلى الكروموسومات ، بينما تشير c إلى الكروماتيدات. هذا يعني أن كل كروموسوم له زوج متماثل (2n) ، في نفس الوقت ، كل كروموسوم يتكون من كروماتيدات. نظرًا لوجود كروموسوم متماثل ، يتم الحصول على أربعة كروماتيدات (4 ج).

بعد التقسيم الأول وقبل التقسيم الثاني ، يتم تقليل كمية الحمض النووي في كل من الخليتين الوليدين إلى 1n 2c. أي أن الكروموسومات المتجانسة تتباعد إلى خلايا مختلفة ، لكنها تستمر في تكوين كروماتيدات.

بعد التقسيم الثاني ، تتكون أربع خلايا بمجموعة من 1n 1c ، أي تحتوي كل منها على كروموسوم واحد فقط من زوج من الخلايا المتماثلة وتتكون من كروماتيد واحد فقط.

فيما يلي وصف مفصل للقسمين الانتصافي الأول والثاني. إن تعيين المراحل هو نفسه كما في الانقسام الفتيلي: الطور الأولي ، الطور ، الطور ، الطور النهائي. ومع ذلك ، فإن العمليات التي تحدث في هذه المراحل ، وخاصة في المرحلة الأولى ، مختلفة إلى حد ما.

الانقسام الاختزالي الأول

الطور الأول

عادة ما تكون هذه هي أطول مرحلة من الانقسام الاختزالي وأكثرها تعقيدًا. يستغرق وقتا أطول بكثير من الانقسام. هذا يرجع إلى حقيقة أن الكروموسومات المتجانسة في هذا الوقت تقترب من بعضها البعض وتتبادل مقاطع الحمض النووي (يحدث الاقتران والعبور).

اقتران- عملية ربط الكروموسومات المتجانسة. تقفز فوق. أو تجاوزت- تبادل المناطق المتماثلة بين الكروموسومات المتجانسة. يمكن للكروماتيدات غير الموصوفة للكروموسومات المتماثلة أن تتبادل المناطق المتكافئة. في الأماكن التي يحدث فيها مثل هذا التبادل ، يسمى ب chiasma.

تسمى الكروموسومات المتجانسة المزدوجة ثنائي التكافؤ، أو رباعيات. يتم الحفاظ على الاتصال حتى الطور الأول ويتم توفيره بواسطة السنتروميرات بين الكروماتيدات الشقيقة و chiasmata بين الكروماتيدات غير الشقيقة.

في الطور الأولي ، تتصاعد الكروموسومات ، بحيث تكتسب الكروموسومات في نهاية المرحلة شكلها وحجمها المميزين.

في المراحل اللاحقة من الطور الأول ، يتفكك الغلاف النووي إلى حويصلات وتختفي النوى. يبدأ المغزل الانتصافي بالتشكل. يتم تشكيل ثلاثة أنواع من الأنابيب الدقيقة للمغزل. بعضها مرتبط بالحركية ، والبعض الآخر - بالأنابيب التي تنمو من القطب المقابل (يعمل الهيكل كفواصل). لا يزال البعض الآخر يشكل هيكلًا نجميًا ويرتبط بالهيكل العظمي للغشاء ، ويقوم بوظيفة الدعم.

تتباعد الجسيمات المركزية ذات المريكزات نحو القطبين. يتم إدخال الأنابيب الدقيقة في منطقة النواة السابقة ، المرتبطة بالحركية الموجودة في المنطقة المركزية للكروموسومات. في هذه الحالة ، تندمج الحركات الحركية للكروماتيدات الشقيقة وتعمل كوحدة واحدة ، مما يسمح للكروماتيدات لكروموسوم واحد بعدم الانفصال ثم الانتقال معًا لاحقًا إلى أحد أقطاب الخلية.

الطور الأول

تم تشكيل مغزل الانشطار في النهاية. توجد أزواج من الكروموسومات المتجانسة في مستوى خط الاستواء. يصطفان مقابل بعضهما البعض على طول خط الاستواء للخلية بحيث يكون المستوى الاستوائي بين أزواج من الكروموسومات المتجانسة.

أنا طور أنا

تنفصل الكروموسومات المتجانسة وتتباعد إلى أقطاب مختلفة من الخلية. بسبب العبور الذي حدث خلال الطور الأولي ، لم تعد كروماتيداتها متطابقة مع بعضها البعض.

Telophase أنا

تمت استعادة النوى. تنفصل الكروموسومات إلى كروماتين رقيق. الخلية مقسمة إلى قسمين. في الحيوانات عن طريق غزو الغشاء. النباتات لها جدار خلوي.

الانقسام الاختزالي الثاني

يسمى الطور البيني بين قسمين انتصافي الحركيةانها قصيرة جدا. على عكس الطور البيني ، لا يحدث تكرار الحمض النووي. في الواقع ، لقد تم مضاعفته بالفعل ، كل خليتين فقط تحتوي على واحد من الكروموسومات المتجانسة. يحدث الانقسام الاختزالي II في وقت واحد في خليتين تشكلتا بعد الانقسام الاختزالي الأول. يوضح الرسم البياني أدناه تقسيم خلية واحدة فقط من خليتين.

الطور الثاني

قصيرة. تختفي النوى والنوى مرة أخرى ، وتتصاعد الكروماتيدات. يبدأ المغزل بالتشكل.

الطور الثاني

يتم ربط خيطين مغزليين بكل كروموسوم ، والذي يتكون من كروماتيدات. خيط واحد من عمود والآخر من الآخر. تتكون السنتروميرات من حركتين منفصلتين. تتشكل لوحة الطور الطوري في مستوى عمودي على خط الاستواء في الطور الأول. أي إذا كانت الخلية الأم في الانقسام الاختزالي الأول مقسمة على طول ، فسوف تنقسم الآن خليتان عبرهما.

طور الثاني

ينفصل البروتين الذي يربط الكروماتيدات الشقيقة ، ويتباعدان إلى أقطاب مختلفة. تسمى الكروماتيدات الشقيقة الآن الكروموسومات الشقيقة.

Telophase II

على غرار الطور الأول. يحدث نزع الصبغيات من الكروموسومات ، ويختفي مغزل الانشطار ، وتشكيل النوى والنوى ، والتحرك الخلوي.

معنى الانقسام الاختزالي

في كائن متعدد الخلايا ، تنقسم الخلايا الجرثومية فقط عن طريق الانقسام الاختزالي. لذلك ، فإن المعنى الرئيسي للانقسام الاختزالي هو الأمانآليةأالتكاثر الجنسي،الذي يحافظ على ثبات عدد الكروموسومات في الأنواع.

المعنى الآخر للانقسام الاختزالي هو إعادة تركيب المعلومات الجينية التي تحدث في الطور الأول ، أي التباين التوليفي. يتم إنشاء مجموعات جديدة من الأليلات في حالتين. 1. عند حدوث العبور ، أي كروماتيدات غير شقيقة لمواقع تبادل الكروموسومات المتجانسة. 2. مع تباعد مستقل للكروموسومات إلى القطبين في كل من التقسيم الانتصافي. بمعنى آخر ، يمكن أن يكون كل كروموسوم في نفس الخلية في أي تركيبة مع كروموسومات أخرى غير متجانسة.

بالفعل بعد الانقسام الاختزالي الأول ، تحتوي الخلايا على معلومات وراثية مختلفة. بعد التقسيم الثاني ، تختلف الخلايا الأربع عن بعضها البعض. هذا فرق مهم بين الانقسام الاختزالي والانقسام الفتيلي ، حيث تتشكل خلايا متطابقة وراثيًا.

يؤدي العبور والفصل العشوائي للكروموسومات والكروماتيدات في الطورين الأول والثاني إلى إنشاء مجموعات جديدة من الجينات و واحدةأسباب التباين الوراثي للكائنات الحيةمما يجعل من الممكن تطور الكائنات الحية.