Почему родные братья и сестры так не похожи друг на друга? Мейоз, кроссинговер и оплодотворение

Одни и те же родители. Одна и та же семья. И все же братья и сестры часто совершенно не похожи друг на друга. Каждый ребенок — это разная комбинация одних и тех же родительских карт — от кроссинговера и независимого расщепления хромосом до слияния яйцеклетки и сперматозоида. Курс: Биология | Главы: Клеточное и половое размножение Распространенное мнение заключается в том, что дети — это смесь мамы и папы, похожая на краску. На самом деле наследование происходит хромосомно. Соматические клетки несут 23 пары хромосом (всего 46): по одному набору от каждого родителя. Митоз копирует соматические клетки для роста и восстановления. Гаметы образуются в результате мейоза — двух делений, в результате которых образуются четыре гаплоидные клетки, каждая из которых содержит 23 хромосомы. В профазе I гомологичные хромосомы могут обмениваться сегментами (кроссингвер), создавая новые комбинации аллелей на одной и той же хромосоме. В метафазе I каждая пара ориентируется независимо; при наличии 23 пар независимое расщепление дает 2^23 ≈ 8,4 миллиона различных гамет еще до подсчета кроссинговера. В процессе оплодотворения одна уникальная яйцеклетка соединяется с одним уникальным сперматозоидом, восстанавливая диплоидность и объединяя две половины генома. Родные братья и сестры разделяют родительский аллельный пул, а не общую копию генома. Исключением являются однояйцевые (монозиготные) близнецы: одна зигота делится, поэтому они начинают с практически одинаковой ДНК. Двуяйцевые (дизиготные) близнецы генетически похожи на обычных братьев и сестер. Вопрос для размышления: однояйцевые близнецы начинают с почти одинаковой ДНК, но их отпечатки пальцев и некоторые привычки все же различаются. Что это говорит вам о границе между генетическим рецептом и тем, как развивается организм? Главы 0:00 Одни и те же родители, разные лица 0:33 Не смешение цветов 1:12 Митоз против мейоза 1:52 Мейоз в общих чертах 2:38 Кроссингвер 3:17 Независимое расщепление 3:56 Оплодотворение 4:39 Три уровня случайности 5:22 Однояйцевые и двуяйцевые близнецы 6:01 Краткий обзор + быстрая проверка 6:59 Подумайте об этом: близнецы и развитие Источники OpenStax Biology 2e, Глава 11 Мейоз и половое размножение: https://openstax.org/books/biology-2e... OpenStax Biology 2e, Глава 10 Размножение клеток (сравнение митоза): https://openstax.org/books/biology-2e... Образовательные материалы Национального института исследований генома человека (NHGRI) по кариотипам и близнецам (общественное достояние) изображения). Альбертс и др., Молекулярная биология клетки (кроссингвер и независимое расщепление; стандартный справочник). Авторские права на изображения и видео: Исторический портрет братьев и сестер (1890): Неизвестный автор (общественное достояние), Wikimedia Commons Фотография рыжеволосых братьев и сестер: Dpulitzer (CC BY-SA 3.0), Wikimedia Commons Фотография идентичных близнецов: Национальный институт исследований генома человека (общественное достояние), Wikimedia Commons Фотография идентичных братьев-близнецов из ВВС: Фотография ВВС США, сделанная рядовым первого класса Валери Сили (общественное достояние), Wikimedia Commons Диаграмма стадий мейоза: Ali Zifan (CC BY-SA 4.0), Wikimedia Commons Диаграмма кроссинговера: Science Artist (CC0), Wikimedia Commons Диаграмма синапсиса и кроссинговера: Christinelmiller (CC BY-SA 4.0), Wikimedia Commons Микрофотография мейоза материнской клетки пыльцы лилии: Док. РНДр. Йозеф Райшиг, CSc. (CC BY-SA 3.0), Wikimedia Commons Диаграмма кариотипа человека: Национальный институт исследований генома человека (NHGRI) (общественное достояние), Wikimedia Commons Диаграмма сперматозоида человека: Мариана Руис Вильярреал (LadyofHats) (общественное достояние), Wikimedia Commons Иллюстрация яйцеклетки человека: любезно предоставлено NIAID Райаном Киссинджером (общественное достояние), Wikimedia Commons Иллюстрация оплодотворенной яйцеклетки: любезно предоставлено NIAID Райаном Киссинджером (общественное достояние), Wikimedia Commons Диаграмма стадий митоза: Али Зифан (CC BY-SA 4.0), Wikimedia Commons Микрофотография митоза корня лука: Natalierussell77 (CC BY-SA 4.0), Wikimedia Commons Фоновая музыка: «Гимнопедия № 1» (Эрик Сати), в исполнении Teknopazzo, CC0, Wikimedia Commons Озвучивание: голос ИИ (Microsoft) (Эндрю). Изображения и видео, созданные с помощью ИИ, не использовались.