20.Мейоз.
а) Мейоз, его общая характеристика и место в гаметогенезе.
Мейоз — особый тип деления клеток, в результате которого формируются половые клетки — гаметы, содержащие гаплоидное количество хромосом и наследственного материала.
Мейоз занимает ключевое место в гаметогенезе — процессе образования половых клеток (гамет).
Мейоз состоит из двух делений, следующих друг за другом. Первое мейотическое деление (I) – редукционное, когда происходит редукция (сокращение) количества хромосом в два раза. Второе мейотическое деление (II) – эквационное, оно аналогично митозу. Каждое деление, в свою очередь, состоит из ряда последовательных фаз: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Первому делению предшествует интерфаза, где происходит редупликация ДНК.
б) Характеристика фаз 1 и 2 мейотических делений.
|
Фаза мейоза |
Стадии |
|
Динамика количества хромосом (n) и ДНК (c) |
I мейотическое деление (редукционное) |
Интерфаза I |
G1 |
Увеличение массы клетки. |
2n2c |
S |
Редупликация ДНК (удваивается количество наследственного материала клетки). |
2n4c |
||
G2 |
Завершение удвоения массы цитоплазмы. |
2n4c |
||
Профаза I |
Лептотена |
Спирализация хромосом, хромосомы имеют вид длинных и тонких нитей, собранных в ядре в виде рыхлого клубка. |
2n4c |
|
Зиготена |
Начало конъюгации гомологичных хромосом, которые объединяются синаптонемальным комплексом в бивалент. |
|||
Пахитена |
На фоне продолжающейся спирализации хромосом и их укорочения, между гомологичными хромосомами осуществляется кроссинговер — перекрест с обменом соответствующими участками. |
|||
Диплотена |
Возникновение сил отталкивания между гомологичными хромосомами, которые начинают отдаляться друг от друга в первую очередь в области центромер, но остаются связанными в областях прошедшего кроссинговера — хиазмах. |
|||
Диктиотена (жен) |
Хромосомы, приняв форму «ламповых щеток», прекращают какие-либо дальнейшие структурные изменения на многие годы. По достижении женским организмом репродуктивного возраста под влиянием ЛГ гипофиза, как правило, один овоцит ежемесячно возобновляет мейоз. |
|||
Диакинез |
Завершающая стадия профазы I мейоза, в которой гомологичные хромосомы удерживаются вместе лишь в отдельных точках хиазм. Биваленты приобретают форму колец, крестов, и т.д. |
|||
Метафаза I |
Биваленты выстраиваются в экваториальной плоскости, образуя метафазную пластинку. |
2n4c |
||
Анафаза I |
Хиазмы разрушаются и гомологичные хромосомы из бивалента расходятся к полюсам. |
2n4c |
||
Телофаза I |
Образуются 2 клетки. |
n2c |
||
II мейотическое деление (эквационное) |
Интерфаза II |
Эта стадия наблюдается только в животных клетках. Отсутствует синтетический период (S), то есть репликации ДНК не происходит. |
n2c |
|
Профаза II |
Процессы, происходящие во втором делении мейоза, по своему механизму сходны с процессами, происходящими в митозе. |
n2c |
||
Метафаза II |
n2c |
|||
Анафаза II |
2n2c |
|||
Телофаза II |
nc |
|||
в) Динамика количества хромосом и ДНК в мейотическом делении.
(в таблице)
г) Биологическое значение мейоза.
1) Происходит редукция числа хромосом и наследственного материала, что обусловливает формирование половых клеток с гаплоидным набором хромосом и ДНК (nc). При последующем оплодотворении, когда осуществляется слияние 2 гамет, организм нового поколения будет иметь диплоидное количество хромосом и диплоидное количество ДНК, что обеспечивает постоянство кариотипа в ряду поколений у организмов данного биологического вида.
2) При мейозе происходит перекомбинация генетического материала. Новые комбинации генов возникают в результате случайного расхождения хромосом (независимое распределение) и обмена генетическим материалом между гомологичными хромосомами (кроссинговер).
3) Мейоз – один из ключевых механизмов наследственности и наследственной изменчивости будущего потомства.
д) Отличия мейоза и митоза.
