12. Мейоз и его фазы. Конъюгация хромосом. Бивалент. Кроссинговер. Хиазмы. Биологическое значение мейоза.

Мейоз — это тип деления ядра, при котором из одной диплоидной клетки (2n) образуются четыре гаплоидные клетки, генетически неидентичные исходной. Происходит два последовательных деления без промежуточной репликации ДНК. В половых железах (гонадах) при образовании половых клеток (гамет у животных) или спор (у растений и грибов). Цель: Уменьшение числа хромосом вдвое (редукция) и обеспечение генетической рекомбинации.

Мейоз I (редукционное деление)

Профаза I (наиболее длительная и сложная):

• Лептотена (стадия тонких нитей):Конденсация хроматина, хромосомы становятся видимыми, но еще непарные.

• Зиготена (стадия соединяющихся нитей):Гомологичные хромосомы конъюгируют (попарно сближаются), образуя биваленты.

• Пахитена (стадия толстых нитей): Гомологичные хромосомы максимально конденсированы и плотно прилегают друг к другу в биваленте. Происходит кроссинговер – обмен гомологичными участками между несестринскими хроматидами.

• Диплотена (стадия двойных нитей): Гомологичные хромосомы начинают отталкиваться друг от друга, но остаются соединенными в местах, где произошел кроссинговер – хиазмах.

• Диакинез (стадия расхождения): Хромосомы продолжают конденсироваться, хиазмы смещаются к концам хромосом (терминализация хиазм). Ядерная оболочка и ядрышко исчезают, формируется веретено деления.

Метафаза I: Биваленты выстраиваются по экватору клетки. Центромеры каждой гомологичной хромосомы ориентированы к разным полюсам.

Анафаза I: Расхождение гомологичных хромосом к противоположным полюсам клетки. Число хромосом у каждого полюса уменьшается вдвое.

Телофаза I: Хромосомы достигают полюсов, формируются новые ядерные оболочки. Происходит цитокинез, образуя две гаплоидные клетки (n), но каждая хромосома все еще состоит из двух хроматид.

• Интеркинез: Короткий промежуток между Мейозом I и Мейозом II. Репликации ДНК не происходит.

Мейоз II (эквационное деление): Очень похож на митоз.

Профаза II: Конденсация хромосом, разрушение ядерной оболочки (если была).

Метафаза II: Хромосомы (каждая из двух хроматид) выстраиваются по экватору.

Анафаза II: Разделение сестринских хроматид и их расхождение к противоположным полюсам. Теперь каждая хроматида становится самостоятельной хромосомой.

Телофаза II: Хромосомы достигают полюсов, формируются ядерные оболочки, происходит цитокинез.

Результат: Из одной исходной диплоидной клетки образуются четыре гаплоидные клетки (n), каждая из которых содержит однохроматидные хромосомы.

Конъюгация хромосом — это процесс попарного тесного сближения гомологичных хромосом в Профазе I.

Бивалент — это структура, образованная двумя конъюгировавшими гомологичными хромосомам, бивалент состоит из 4х хроматид. Также называется тетрадой.

Кроссинговер (перекрест хромосом) — это обмен гомологичными участками между несестринскими хроматидами гомологичных хромосом в Профазе I Мейоза. Когда происходит: В пахитене Профазы I. Биол. значение: Обеспечивает генетическую рекомбинацию.

Хиазмы — это морфологические проявления мест, где произошел кроссинговер.

Биологическое значение мейоза:

1. Поддержание постоянства кариотипа вида: Уменьшение числа хромосом в гаметах вдвое обеспечивает восстановление диплоидного набора при слиянии гамет в процессе оплодотворения.

2. Генетическая рекомбинация (комбинативная изменчивость): Кроссинговер: Обмен участками между гомологичными хромосомами, создающий новые комбинации генов на хромосомах. Независимое расхождение гомологичных хромосом: Случайное распределение материнских и отцовских хромосом по дочерним клеткам в Анафазе I.

3. Обеспечение полового размножения: Образование гамет.