Деление клетки. Мейоз

Деление клетки. Мейоз
Мейоз характерен для образования половых клеток (гамет). В результате мейоза количество хромо-
сом уменьшается в два раза, и дочерние клетки имеют гаплоидный набор хромосом (n). Впоследствии
в процессе оплодотворения гаметы сливаются с образованием зиготы, содержащей диплоидное чис-
ло хромосом.
Мейоз состоит из двух последовательных делений: редукционного и эквационного.
Первому мейотическому делению предшествует интерфаза, в ходе которой происходит репликация
ДНК. Между первым и вторым мейотическими делениями – непродолжительный период (интеркинез),
но без репликации ДНК. Каждое из двух делений мейоза состоит из 4-х последовательных фаз: профа-
зы, метафазы, анафазы и телофазы.
Первое мейотическое деление
Профаза I является наиболее продолжительной фазой. У растений она длится несколько дней, а у
животных – недели и даже годы. Для профазы первого деления характерны следующие процессы:
- гомологичные хромосомы сближаются и образуют пары;
- в результате конъюгации гомологичных хромосом образуются специальные структуры – тетрады,
состоящие из 4-х хроматид;
- между несестринскими хроматидами происходит обмен участками – кроссинговер, приводящий
к появлению новых комбинаций генов и увеличивающий тем самым генетическое разнообразие;
- гомологичные хромосомы отталкиваются и спирализуются;
- исчезает ядрышко и ядерная оболочка;
- формируется веретено деления.
Метафаза I включает следующие процессы:
- пары хромосом (биваленты) располагаются в экваториальной плоскости клетки;
- хромосомы центромерами прикрепляются к нитям веретена деления;
- нити веретена деления сокращаются, и начинается миграция двухроматидных хромосом к
полюсам.
1. 5
Сестринские хроматиды
Тетрада
Кроссинговер между
несестринскими
хроматидами
Хромосомы
после
кроссинговера
Хромосомы после
расщепления
центромеры
22 1. Основы генетики
В анафазе I:
- продолжается миграция хромосом к полюсам клетки, и к концу фазы у полюсов оказывается по
половине хромосом.
Телофаза I характеризуется следующими событиями:
- деконденсация двухроматидных хромосом;
- восстановление ядерной мембраны и ядрышек.
После деления ядра следует цитокинез, в результате чего образуются две гаплоидные клетки.
Второе мейотическое деление
Профаза II:
- хромосомы спирализуются;
- исчезают ядрышко и ядерная оболочка;
- кариоплазма смешивается с цитоплазмой;
- образуется веретено деления.
Метафаза II:
- хромосомы направляются к центру клетки, образуя метафазную пластинку;
- хромосомы при помощи центромер присоединяются к нитям веретена деления.
Первое мейотическое деление Второе мейотическое деление
Профаза I Профаза II
Метафаза I Метафаза II
Анафаза I
Телофаза I
Анафаза II
Телофаза II
1. Основы генетики 23
Анафаза II:
- центромеры хромосом делятся надвое;
- однохроматидные хромосомы мигрируют к полюсам клетки.
Телофаза II:
- хромосомы достигают полюсов клетки и деспирализуются;
- появляется ядрышко;
- восстанавливается ядерная оболочка.
В итоге из одной исходной клетки в результате мейоза образуются 4 гаплоидные клетки, из которых
формируются гаметы. У животных эти клетки называются сперматиды (у самцов) и овотиды (у самок),
а у растений – микроспоры и мегаспоры.
Таким образом, мейоз является процессом, в результате которого образуются половые клетки – га-
меты. Кроме того, мейоз обеспечивает генетическое разнообразие на основе рекомбинации генетиче-
ского материала: внутрихромосомной (кроссинговер) и межхромосомной (независимое расхождение
хромосом к полюсам клетки).
У высших животных в результате мейоза (гаметный мейоз) образуются гаплоидные клетки, кото-
рые без последующих делений участвуют в оплодотворении. У высших растений клетки, образованные
в результате мейоза (споровый мейоз), делятся еще и митотически, и только после этого клетки диффе-
ренцируются в гаметы – спермии и яйцеклетку.