Питання для самоконтролю

1.Які є способи поділу клітин і чим вони характеризуються?

2.Що таке веретено поділу і коли воно утворюється в клітині?

3.В якому стані перебувають хромосоми в інтерфазі і під час мітозу?

4.Розкажіть про фази і про зміни хромосом під час мітозу.

5.Яка біологічна суть мітозу?

6.Що таке диплоїдний набір хромосом?

Тема 7: мейоз. План

1. Мейоз. Фази мейозу

2. Запліднення

1. Мейоз. Фази мейозу

Мейоз ( від грец. Мейозіс – зменшення) - особливий спосіб поділу еукаріотичних клітин, унаслідок якого хромосомний набір зменшується удвічі. Під час мейозу відбуваються два послідовні поділи, інтерфаза між якими вкорочена, а у клітин і рослин її взагалі немає. Кожний з цих поділів, як і мітоз, має чотири послідовні фази: профазу, метафазу, анафазу і телофазу.

Під час профази першого мейотичного поділу, хромосоми починають ущільнюватися і набувають вигляду паличкоподібних структур. Потім гомологічні хромосоми зближуються і кон’югують. У цей час створюється враження, що в ядрі знаходиться не диплоїдний, а гаплоїдний набір хромосом. Проте насправді кожна його складова частина – це пара сполучених між собою гомологічних хромосом.

Під час кон’югації може відбуватись і кросинговер, коли гомологічні хромосоми обмінюються певними ділянками. У результаті кросинговеру утворюються нові комбінації спадкового матеріалу. Таким чином, кросинговер є одним з джерел спадкової мінливості.

Через певний час гомологічні хромосоми починають відходити одна від одної. При цьому стає помітним, що кожна з них складається з двох хроматид. Так утворюються комплекси з чотирьох хроматид, сполучених між собою в певних місцях. Водночас триває вкорочення й ущільнення хромосом. Наприкінці профази 1 гомологічні хромосоми розходяться, зникають ядерця, руйнується ядерна оболонка і починає формуватись веретено поділу

У метафазі першого поділу мейозу нитки веретена поділу приєднуються до центромер гомологічних хромосом, центромери яких розташовані одна навпроти одної, а не на одній лінії, як під час метозу. В анафазі першого мейотичного поділу, гомологіні хромосоми розходяться до протилежних полюсів клітини. Наприкінці анафази 1 у кожного з полюсів клітини опиняється половинний набір хромосом. Розходження окремих гомологічних хромосом є випадковою подією, тобто невідомо, яка з них до якого з полюсів клітини відійде. Отже, це також є одним із джерел спадкової мінливості.

У телофазі першого поділу мейозу, у дочірніх клітинах формується ядерна оболонка. В клітинах тварин і деяких рослин хромосоми деспіралізуються і поділяється цитоплазма материнської клітини. В клітинах багатьох видів рослин цитоплазма може і не поділитися. Також унаслідок першого мейотичного поділу утворюються клітини або лише ядра з половинним порівняно з материнською клітиною набором хромосом.

Інтерфаза між першим і другим мейотичними поділами вкорочена: молекули ДНК у цей період не подвоюються , тому клітини майже відразу переходять до другого поділу.

Під час профази другого мейотичного поділу хромосоми, кожна з яких складається з двох хроматид, ущільнюються, зникають ядерця, руйнується ядерна оболонка, хромосоми починають пересуватись до центральної частини клітини, знову формується веретено поділу.

У метафазі другого мейотичного поділу завершується ущільнення хромосом і формування веретено поділу. Як і під час мітотичного поділу, центром ери хромосом розташовані в одній площині в центральній клітини і до них прикріплюються нитки веретена поділу.

В анафазі другого мейотичного поділу поділяються центром ери і хроматини кожної з хромосом розходяться до різних полюсів клітини.

Під час телофази другого мейотичного поділу хромосоми знову деспіралізуються, зникає веретено поділу, формується ядерця і ядерна оболонка. Завершується телофаза ІІ поділом цитоплазми. У результаті другого мейотичного кількість хромосом залишається такою ж, як і після першого, але кількість хроматид кожної з хромосом зменшується в двічі.

Отже, після двох послідовних мейотичних поділів диплоїдної материнської клітини утворюються чотири гаплоїдні дочірні. При цьому дочірні клітини можуть відрізнятись за набором спадкової інформації.

БІОЛОГІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ МЕЙОЗУ:

Мейоз являє собою досконалий механізм, який забезпечує сталість каріотипу видів, які розмножуються статевим способом. Завдяки двом мейотичним поділам статеві клітини мають половинний порівняно з нестатевими набір хромосом. А набір хромосом, характерний для організмів певного виду, відновлюється під час запліднення.

Мейоз також забезпечує і спадкову мінливість організмів. По-перше, в профазі І гомологічні хромосоми обмінюються ділянками. По-друге, в анафазі І гомологічні хромосоми, які можуть містити різний набір спадкової інформації, опиняються в різних дочірних клітинах. Тому клітини, що утворилися внаслідок мейозу, можуть мати відмінний від материнської набір спадкової інформації.

МІСЦЕ МЕЙОЗУ У ЖИТТЄВОМУ ЦИКЛІ ОРГАНІЗМІВ:

Мейоз може відбуватись на різних фазах життєвого циклу організмів, які розмножуються статевим способом. Наприклад, паразитичні одноклітинні тварини – споровики, деякі водорості, протягом більшої частини життєвого циклу мають гаплоїдний набір хромосом. Диплоїдна в них лише зигота, а першим її поділом є мейоз.

У багатоклітинних тварин, голонасінних і покритонасінних рослин, навпаки, більша частина життєвого циклу представлена диплоїдними клітинами, гаплоїдні лише статеві клітини. У цих організмів мейоз передує утворенню статевих клітин.

У вищих спорових рослин мейоз відбувається під час утворення спор, з яких розвивається покоління, що розмножується статевим способом. Тому це покоління, на відміну від покоління, яке розмножується нестатево, гаплоїдне.