12. Мейоз как процесс формирования гаплоидных клеток. Фазы мейоза, их характеристика и значение. Рекомбинация наследственного материала, ее медицинское и эволюционное значение.

Хромосома - нуклеопротеидные структуры в ядре эукариотической клетки, в которых сосредоточена большая часть наследственной информации и которые предназначены для её хранения, реализации и передачи.

Мейоз – разновидность митоза, в результате которого из диплоидных (2n) соматических клеток половых желез образуется гаплоидные гаметы.

Предмейотическая интерфаза - процесс репликации ДНК не доходит до конца: примерно 0,2...0,4 % ДНК остается неудвоенной.

n – ХРОМОСОМЫ, c – ДНК!!!

Мейоз I (редукционное) - сущность редукционного деления заключается в уменьшении числа хромосом в два раза: из исходной диплоидной клетки образуется две гаплоидные клетки с двухроматидными хромосомами .

•Профаза I — профаза первого деления очень сложная и состоит из 5 стадий 2n4c:

1)Лептотена (стадия клубка тонких нитей),

2)Зиготена (стадия сливающихся нитей). Происходит конъюгация (соединение) гомологичных. При конъюгации образуются биваленты - относительно устойчивый комплекс из одной пары гомологичных хромосом. Гомологи удерживаются друг около друга с помощью белковых синаптонемальных комплексов.

3)Пахитена (стадия толстых нитей). Завершается репликация ДНК (образуется особая пахитенная ДНК).

Кроссинговер – перекрест хромосом, в результате которого они обмениваются участками хроматид.

4)Диплотена (стадия двойных нитей). Гомологичные хромосомы в бивалентах отталкиваются друг от друга. Они соединены в отдельных точках – хиазмах.

5)Диакинез (стадия расхождения бивалентов). Отдельные биваленты располагаются на периферии ядра.

•Метафаза I — бивалентные хромосомы выстраиваются вдоль экватора клетки. 2n4c

•Анафаза I — микротрубочки сокращаются, биваленты делятся и хромосомы расходятся к полюсам. 2n4c

•Телофаза I — хромосомы деспирализуются и появляется ядерная оболочка. 1n2c

Интеркинез – это короткий промежуток между двумя мейотическими делениями. Не происходит репликации ДНК, удвоения хромосом и удвоения центриолей.

Мейоз II (эквационное) - в ходе второго деления мейоза уменьшения числа хромосом не происходит. Сущность эквационного деления заключается в образовании четырех гаплоидных клеток с однохроматидными хромосомами

•Профаза II — происходит конденсация хромосом, клеточный центр делится и продукты его деления расходятся к полюсам ядра, разрушается ядерная оболочка, образуется веретено деления. 1n2c

•Метафаза II — унивалентные хромосомы (состоящие из двух хроматид каждая) располагаются на «экваторе» (на равном расстоянии от «полюсов» ядра) в одной плоскости, образуя так называемую метафазную пластинку. 1n2c

•Анафаза II — униваленты делятся и хроматиды расходятся к полюсам. 2n2c

•Телофаза II — хромосомы деспирализуются и появляется ядерная оболочка. 1n2c

Значение мейоза:

Вследствие кроссинговера происходит рекомбинация – появление новых сочетаний наследственных задатков в хромосомах. Это делает организм более приспособленным к факторам среды

Биологическое значение мейоза заключается в поддержании постоянства числа хромосом при наличии полового процесса.

Рекомбинация генетического материала. Генетическая рекомбинация - это перераспределение генетического материала (ДНК), приводящее к возникновению новых комбинаций генов. Рекомбинация может происходить путем обмена клеточными ядрами, целыми молекулами ДНК или частями молекул. Биологическое значение рекомбинации – основа комбинативной изменчивости.