Ответы не наши / gista_ / билет 19 / Мейоз

Мейоз — деление половых клеток, результатом которого яв­ляется образование гамет с гаплоидным набором хромосом. Кроме того, во время мейоза создаются новые комбинации генетичес­кого материала родителей, которые достигаются в результате:

- случайного распределения материнских и отцовских хро­мосом по дочерним клеткам;

- обмена участками гомологичных хромосом при кроссин-говере.

Мейоз состоит из двух следующих одно за другим делений клетки. К началу профазы первого деления в половой клетке завершается репликация ДНК, хотя количество хромосом не изменяется (рис. 2.3). Профаза первого деления (редукционного) состоит из 5 стадий: лептотены, зиготены, пахитены, диплотены, диатнеза и может продолжаться очень долго (у женщины она может длиться в течение нескольких десятков лет).

На стадии лептотены каждая хромосома имеет форму нити, закручивающейся в спираль. Она состоит из двух идентичных сестринских хроматид, которые соединены в одном месте общей центромерой. Различить отдельные хроматиды с помощью обыч­ного светового микроскопа невозможно.

На стадии зиготены гомологичные парные хромосомы сбли­жаются и располагаются одна подле другой (конъюгация). Такое расположение хромосом позволяет совершить обмен генетичес­ким материалом (кроссинговер) на более поздней стадии первого Деления мейоза. Область контакта между конъюгировавшими хромосомами имеет особую структуру и называется синаптоне-мальным комплексом, принимающим участие в кроссинговере. На стадии пахитены завершается конъюгация хромосом. Две лежащие рядом пары хромосом в совокупности называют бива­лентом. Происходит утолщение хромосом, обусловленное спи-рализацией. В конце пахитены и во время димотены отдельные участки конъюгировавших хромосом перекрещиваются друг с другом. Те места, в которых они при этом соприкасаются, на­зываются хиазмами, и считается, что именно здесь гомологичные материнские и отцовские хромосомные нити разрываются и про­исходит обмен участками в процессе кроссинговера. На стадии диплотены происходит разделение двух конъюгировавших хро­мосом в результате продольного расщепления по всей длине, за исключением хиазм синаптонемального комплекса. Каждая пара хромосом выглядит теперь как 4 попарно связанные хроматиды и называется тетрадой.

На стадии диакинеза хромосомы еще более укорачиваются, расщепление их на хроматиды делается более заметным, хиазмы перемещаются к концам хромосом. В это время исчезают яд­рышко и ядерная оболочка, становится заметным аппарат вере­тена деления.

В метафазу первого деления тетрады выстраиваются так, что если материнская хромосома (диада) оказывается по одну сторону плоскости экватора, то отцовская --по другую. Распределение же отцовских и материнских хромосом по ту или иную сторону экватора происходит случайным образом.

В анафазу происходит перемещение хромосом (диад) к пол­юсам клетки. В отличие от обычного митоза не происходит разрывов в области центромеров хромосом. К одному полюсу отходит целая материнская хромосома, к другому — отцовская. Это приводит к образованию генетически неоднородных дочер­них клеток. В то же время при расхождении хромосом происходит разрыв хиазм и, таким образом, завершается кроссинговер.

Далее происходит обычная телофаза. Поскольку каждая хро­мосома по-прежнему образована двумя хроматидами, хромосом­ный набор клеток, образовавшихся в результате первого деления мейоза, может быть представлен формулой 1 п (гаплоидное число хромосом) 2с (каждая хромосома содержит 2 сестринские хро­матиды).

После завершения первого деления мейоза образовавшиеся клетки не успевают пройти все периоды клеточного цикла (в частности, они не проходят период синтеза, во время которого происходит репликация ДНК) и вступают во второе деление мейоза. Второе деление мейоза (эквационное) протекает подобно обычному митотическому с той лишь разницей, что в деление вступают клетки, не реплицировавшие ДНК (1п2с). Вследствие этого образуются гаметы с гаплоидным набором хромосом.