1. Мейоз. Генетический смысл мейоза.

Мейоз представляет собой тип деления клеток, характереный только для спорогенных тканей. При этом число хромосом в дочерних клетках уменьшается вдвое. Мейозу предшествует интерфаза, аналогичная таковой в митозе. Мейоз состоит из двух ядерных делений. При редукционном делении (мейоз I) число хромосом в клетке уменьшается в 2 раза (редукция хромосом). Второе – эквационное деление (мейоз II) протекает по типу митоза.

G1 → S → G2 → Мейоз I.

1. Профаза I (наиболее продолжительная).

• Лептотена – стадия тонких нитей – в ядре появляются слабоспирализованные хромосомы, постепенно приобретающие нитевидную форму.

• Синезис – образование пучка –букета хромосом

• Зиготена – стадия парных нитей – постепенное попарное соединение (конъюгация) по длине параллельно уложенных гомологичных хромосом. Соединенные попарно хромосомы образуют биваленты. В связи с тем что перед началом мейоза произошла редупликация хромосом, каждый бивалент состоит из четырех хроматид. Функцию синапса выполняет синаптонемный комплекс (белковое образование, входящее в состав бивалента, имеет вид трехслойной ленты, располагающееся между конъюгирующими хромосомами). Образование бивалентов создает предпосылки для кроссинговера. Синаптонемный комплекс формируется постепенно по типу застёжки «молнии» на протяжении всей стадии зиготены. Продолжается конденсация хромосом.

• Пахитена – на этой стадии синаптонемный комплекс сформирован уже по всей дине хромосом(стадия стабильного синапса). Характеризуется продолжающимся утолщением хромосом в результате непрерывной конденсации хроматина. На этой стадии происходит кроссинговер – обмен идентичными участками гомологичных хромосом и, как следствие, рекомбинация сцепленных генов.

• Диплотена – продолжается конденсация хромосом, но при этом начинается процесс расхождения гомологичных хромосом, которые удерживаются в точках обмена участками, возникшими при кроссинговере (хиазмах).

• Диакинез – движение двоек – максимальная конденсация хромосом, исчезает ядрышко, а биваленты располагаются по периферии ядра, при этом гомологичные хромосомы удерживаются в состоянии бивалентов концевыми хиазмами.

2. Метафаза I – ее началу соответствует распад оболочки ядра и формирование веретена деления. Биваленты располагаются в экваториальной плоскости.

3. Анафаза I – гомологичные хромосомы расходятся по полюсам. В результате число хромосом во вновь образующихся клетках будет в 2 раза меньше (n), чем в родительском (2n). В этом отличие этой стадии от анафазы митоза.

4. Телофаза I – заканчивается расхождение хромосом к полюсам. За этой стадией у ряда видов следует очень короткий интеркинез, во время которого синтез ДНК и редупликация хромосом не происходят, и начинается второе деление мейоза. В этом случае хромосомы не деконденсируются.

Мейоз II.

Протекает по типу митоза, но уже в клетках с гаплоидным набором хромосом.

1. Если интерфаза короткая, то профаза II выпадает, и второе (эквационное) мейотическое деление начинается с метафазы II.

2. Метафаза II – происходит образование веретена деления, хромосомы располагаются в экваториальной плоскости.

3. Анафаза II – центромеры хромосом делятся в продольном направлении и начинается расхождение хроматид к полюсам, которое заканчивается на стадии телофазы II.

4. Телофаза II – происходит полная деконденсация хроматина, образуются ядра и клеточные перегородки (+цитокинез) → обр. 4 дочерних клетки.

Генетическое значение мейоза.

1. В результате редукционного деления половые клетки эукариот получают гаплоидный набор хромосом; после слияния в результате оплодотворения половых клеток образуется зигота, несущая диплоидный набор хромосом, свойственный особям данного вида (т.о. сохраняется число хромосом при половом размножении).

2. Образование новых сочетаний генов в результате кроссинговера (наследственная изменчивость).

3. Процесс кроссинговера даёт бесконечное количество рекомбинантных генов.