54. Мейоз и его биологическое значение

Мейоз. Впервые в 1884 Ван Бенеден открыл и описал мейоз, но еще до него немецкий ученый Август Вейсман доказал, что в половых клетках должно происходить уменьшение числа хромосом вдвое, то есть редукция хромосом. Почти сразу после слияния мужской и женской клеток образуется зигота. Происходит поляризация так называемого полового зачатка - когда зигота делится и образуется 2 бластомера, то половой зачаток переходит в одну клетку, поэтому Вейсман указал на то, что имеется принципиальная разница между соматической частью тела и генеративной, половой частью, куда попадает половой зачаток. Из этой части образуются гоноциты половые клетки; примордиальные дифференцированы в женские - оогонии, мужские - сперматогонии. Гонады отчетливо видны у месячного эмбриона, размером около 1 см. В женском организме в яичниках на стадии 3-х месячного эмбриона различается кора и паренхима. В коре происходит интенсивное митотическое деление. В коре овогонии резко увеличиваются в размерах и переходят в овоцит первого порядка. При этом эти клетки вступают в особое мейотическое деление, основная цель которого уменьшить число хромосом вдвое. Если у женщин мейоз начинается в эмбриогенезе, то у мужчин он происходит только при половом созревании. Поэтому естественно, что женский организм наиболее уязвим при страдать будут внуки. Так как будущая женщина матери имеет 400 яйцеклеток, которые дадут следующие поколения. Неблагоприятные факторы могут повлиять на внучатое поколение. В мейозе различают редукционное и эквационное уравнительное деление. Редукционное деление имеет 4 стадии - профазу, метафазу, анафазу, телофазу. К моменту Профазы I каждая хромосома двухроматидна и имеет 4с2n. Профаза делится на 5 фаз: 1. Леитотена 2. Зиготена 3. Пахинема 4. Диплотена 5. Диакинез. Лептонема. Стадия клубка нитей. Хромосомы спирализуются, образуя клубок, который формируется около одной из ядерных стенок. При этом свободные концы ориентированы в направлении клеточного центра. Зигонема. Происходит дальнейшее уплотнение и укорочение хромосом. При этом гомологические хромосомы, то есть хромосомы, которые несут одинаковые ген, одна из которых пришла с отцовской, а другая с материнской, объединяются - происходит конъюгация. Образуется бивалент. Иногда её называют тетрадой, так как здесь 4 хроматиды. В этот момент центриоли начинают движение к разным полюсам - формирование межполюсных нитей. Ядерная оболочка начинает исчезать. Пахинема. Здесь происходит процесс отталкивания хромосом и формирование хиазм - переплетение между хроматидами гомологичных хромосом. Диплонема. Хромосомы начинают ещё дальше отходить друг от друга, а в местах хиазм происходит обмен участками. Хромосомы становятся гибридными - рекомбинация генетического материала - кроссинговер. Диакинез. В диакинезе хромосомы ещё удерживаются друг относительно друга своими концевыми участками. К центромерам хромосом подходят центромерные нити, которые идут от клеточного центра. В отличие от митоза к хромосоме при мейозе прикрепляется 1 нить. Метафаза I. Хромосомы располагаются на экваторе. К каждой двухроматидной хромосоме прикрепляется нить веретена. Анафаза I. Целые хромосомы начинают движение к разным полюсам. Телофаза I - формирование двух дочерних ядер - 1n хромосом, двухроматидных хромосом. Далее идет интеркинез, в котором биосинтеза ДНК не происходит. Эквационное деление. Профаза I. Хромосомы спирализуются, укорачиваются, ядерная оболочка растворяется. Центриоли расходятся к полюсам, натягивается аппарат деления. Метафаза I. Двухроматидные хромосома но экваторе. К центромерам подходят нити. Анафаза. Хроматида движется к полюсам. Телофаза. Здесь формируется 2 ядра. Происходит цитокинез. Различия мейоза и митоза: В мейозе многостадийна Профаза I. Имеется 2 деления. Редукционное и эквационное. В зигонеме Профазы I происходит конъюгация. В Пахинеме происходит процесс образования хиазм, с последующей рекомбинацией генетического материала. В Анафаза I происходит уменьшение числа хромосом с 2n до n-гаплоидный. Образовавшиеся в результате первого деления клетки генетически отличаются друг от друга в связи с перекомбинацией генетического материала. В результате двух следующих делений образуется 4 клетки с гаплоидным набором однохроматидных хроматид.