Первое деление мейоза.

Профаза I. Основные события, которые отличают мейоз от митоза, про­исходят в профазе I. В целом профаза I, при наблюдении ее с помощью микроскопа, имеет те же признаки, что и профаза ми­тоза. Но профаза I мейоза имеет ряд существенных отличий.

Это самая продолжительная стадия мейоза, ее длительность может составлять от нескольких часов до нескольких суток и даже лет. Так, у традесканции весь мейоз занимает около 5 суток, из которых на профазу I приходится 4 суток. Эта фаза характеризует­ся высокой активностью синтетических процессов, так как воз­можность синтеза всех веществ, необходимых для образования половых клеток или спор, не реализуется полностью в предше­ствующей интерфазе мейоцита. Сложность и продолжительность профазы I определили ее деление на пять стадий — лептотену, зиготену, пахитену, диплотену и диакинез.

Метафаза первого деления мейоза по своему рисунку похожа на метафазу митоза. Принципиальное отличие заключается в том, что в экваториальной плоскости делящейся клетки выстраиваются не отдельные хромосомы (как в метафазе митоза), а биваленты — пары гомологичных хромосом, объединенные хиазмами. Кинетохоры хромосом связываются с нитями веретена деления.

Анафаза первого деления мейоза — стадия расхождения гомоло­гичных хромосом к полюсам веретена деления. Каждая хромосома состоит при этом из двух хроматид, соединенных общей центро­мерой. В этом заключается важнейшее отличие анафазы первого деления мейоза от митоза. Расхождение к полюсам гомологичных хромосом, число которых в ядре было 2n, приводит к образова­нию двух ядер с числом хромосом п в каждом. Гомологичные парт­неры оказываются в разных клетках, число хромосом на полюсах уменьшается в два раза. Вот почему первое деление мейоза назы­вается редукционным, уменьшительным.

Телофаза I: после перемещения хромосом к полюсам веретена вокруг каждого набора хромосом формируется ядерная оболочка, а материнская клетка делится на две дочерние. Здесь действуют те же клеточные механизмы, что при митозе. После телофазы в клетке наступает краткая интерфаза, в которой отсутствуют синтетиче­ские процессы, в том числе нет синтеза ДНК, а затем образовав­шиеся клетки вступают во второе деление мейоза.

Второе деление мейоза является эквационным, это означает, что в результате его число хромосом в дочерних клетках будет равно хромосомному набору исходной клетки. Следует напомнить: во второе деление мейоза вступают две клетки, каждая из кото­рых имеет гаплоидный набор хромосом. После короткой профа­зы II клетка вступает в метафазу II, нити веретена прикрепляются к кинетохорам хроматид, а хромосомы располагаются в плоско­сти экватора, как при митозе.

В анафазе II центромеры хромосом делятся (первый и един­ственный раз в течение мейоза), сестринские хроматиды стано­вятся хромосомами и расходятся к противоположным полюсам клетки. Телофаза II завершается образованием ядерной оболочки вокруг каждого из гаплоидных ядер. Мейоз заканчивается образо­ванием четырех гаплоидных клеток.

Значение мейоза можно определить следующим образом: мейоз обеспечивает постоянство числа хромосом из поколения в по­коление для организмов, размножающихся половым путем. Поло­вое размножение включает стадию оплодотворения — слияние двух половых клеток — гамет. При слиянии гамет с гаплоидным чис­лом хромосом в оплодотворенной яйцеклетке — зиготе — восста­навливается диплоидное число хромосом, характерное для каж­дого вида. Мейоз обеспечивает перемешивание хромосом, посту­пающих в клетку с отцовской и материнской гаметами, при этом возникают различные их комбинации, расширяющие поле дей­ствия эволюционных процессов. Генетическая рекомбинация хро­мосом дополняется кроссинговером, который совершается в про­фазе первого деления мейоза и обеспечивает рекомбинацию ге­нов одной пары гомологичных хромосом.

56. Типы мейоза. В жизненном цикле эукариотических организмов мейоз как обя­зательное звено процесса размножения у разных организмов за­нимает в этом цикле разное место. В соответствии с этим различа­ют три типа мейоза.

Зиготный тип мейоза характерен для аскомицетов и базидиомицетов, встречается у некоторых водорослей и споровиков. В цикле развития этих организмов преобладает гаплоидная фаза. Диплоид­на зигота, которая сразу же после образования редукционно де­лится.

Гаметный, или терминальный, тип мейоза обычен для много­клеточных животных, включая человека, а также для простейших и многих низших растений. У таких организмов в цикле развития преобладает диплоидная фаза.

Редукционное деление происходит при образовании половых клеток. Гаплоидны только половые клетки, которые, сливаясь при оплодотворении, дают диплоидную зиготу, развивающуюся в но­вый организм.

Промежуточный, или споровый, тип мейоза характерен для цвет­ковых растений при образовании спор, вклиниваясь между стади­ями спорофита и гаметофита.

Большая часть жизни растения происходит в диплоидной ста­дии спорофита, гаметофит гаплоиден. Несмотря на то что у раз­ных организмов продолжительность гаплоидной и диплоидной фаз неодинакова, процесс редукционного деления идет по об­щей схеме.