Мейоз – фази

Статеве розмноження тварин, рослин і грибів пов’язане з формуванням спеціалізованих статевих клітин: сперматозоїдів і яйцеклітин. Ділення клітин, в результаті яких утворюються статеві клітини, називається мейозом (рис. 1.22). На відміну від мітозу, при якому у дочірніх клітин зберігається диплоїдний (2 «) батьківський набір хромосом, при мейозі число хромосом в дочірніх клітинах зменшується вдвічі. У гамет є лише половинний, або гаплоїдний («), набір хромосом.

У процесі мейозу відбувається два послідовні клітинних поділу – мейозу I (перший розподіл) і мейозу II (другий розподіл). Подвоєння ДНК і хромосом відбувається тільки перед мейозом I.

В результаті першого поділу мейозу, званого редукційним, утворюються клітини з удвічі зменшеним числом хромосом. Друге поділ мейозу закінчується утворенням статевих клітин. Таким чином, всі соматичні клітини організму містять подвійний, або диплоїдний (2я), набір хромосом, де кожна має свою пару, гомологичную хромосому. Зрілі статеві клітини мають лише одинарний, або гаплоїдний («), набір хромосом і відповідно вдвічі меншу кількість ДНК.

Фази мейозу. Під час профази I мейозу подвійні хромосоми добре видно в оптичний мікроскоп. Кожна хромосома складається з двох хроматид, які пов’язані разом однією центромерой. У процесі спіралізаціі подвійні хромосоми коротшають. Гомологічні хромосоми тісно з’єднуються один з одним поздовжньо (хроматида до хроматиді), або кон’югують. Хроматиди нерідко перехрещуються або перекручуються один навколо іншого. Потім гомологічні подвійні хромосоми починають відходити один від одного. У місцях перехрещення хроматид відбуваються розриви та обмін ділянками. Це явище називають перекрестом хромосом (рис. 1.23). Одночасно, як і при мітозі, розчиняється ядерна оболонка, зникає ядерце, утворюються нитки веретена. Профаза I мейозу відрізняється від профази мітозу тим, що в ній відбувається кон’югація гомологічних хромосом і взаємний обмін ділянками при їх перекресте.

У метафазі / гомологічні хромосоми, що лежать парами, розташовуються в екваторіальній площині клітини. Слідом за цим настає анафаза I, під час якої гомологічні хромосоми, кожна складається з двох хроматид, відходять до протилежних полюсів клітини (при мітозі до полюсів розходяться хроматиди). Важливо відзначити, що на цій стадії мейозу гомологічні хромосоми кожної пари розходяться в сторони випадковим чином, незалежно від хромосом інших пар. У кожного полюса виявляється вдвічі менше хромосом, ніж їх було на початку поділу клітини. Потім настає телофаза /, під час якої утворюються дві клітини з меншим в два рази числом хромосом.

Интерфаза коротка, так як синтезу ДНК не відбувається. Далі слідує друге мейотическое розподіл (мейоз II). Воно відрізняється від мітозу тим, що кількість хромосом в метафазі II вдвічі менше, ніж кількість хромосом в метафазі мітозу у того ж організму. Оскільки кожна хромосома складається з двох хроматид, то в метафазі II центромери хромосом діляться, і до полюсів розходяться хроматиди, які стають дочірніми хромосомами. Завдяки мейозу зрілі статеві клітини отримують гаплоидное (п) число хромосом, тому при заплідненні (злитті ядерного матеріалу сперматозоїда та яйцеклітини) відновлюється характерне для виду диплоидное (2я) число. При мейозі гомологічні хромосоми потрапляють у різні статеві клітини, а при заплідненні парність гомологічниххромосом відновлюється. Отже, забезпечується постійний для кожного виду повний диплоїдний набір хромосом і постійна кількість ДНК.

Відбуваються в мейозі перехрест хромосом, обмін ділянками, а також незалежне розходження кожної пари гомологічних хромосом визначають закономірності спадкової передачі ознак від батьків потомству. З кожної пари двох гомологічних хромосом (материнської та батьківської), що входили до хромосомний набір диплоїдних організмів, у гаплоїдному наборі яйцеклітини або сперматозоїда міститься лише одна хромосома. Вона може бути: 1) батьківській; 2) материнської; 3) батьківській з ділянкою материнської; 4) материнської з ділянкою батьківській. Ці процеси виникнення великої кількості якісно різних статевих клітин сприяють спадкової мінливості.

Посилання на основну публікацію