Мейоз
Биологическое значение мейоза: благодаря мейозу происходит редукция числа хромосом. Изодной диплоидной клетки образуется 4 гаплоидных.
Благодаря мейозу образуются генетически различные клетки (в том числе - гаметы), т.к. в процессемейоза трижды происходит перекомбинация генетического материала:
1. За счет кроссинговера;
2. Случайного и независимого расхождения гомологичных хромосом;
3. Случайного и независимого расхождения кроссоверных хроматид.
Первое и второе деление мейоза складываются из тех же фаз, что и митоз, но сущность изменений внаследственном аппарате другая.
Профаза 1. (2n4с) Самая продолжительная и сложная фаза мейоза. Состоит из рядапоследовательных стадий. Гомологичные хромосомы начинают притягиваться друг к другусходными участками и конъюгируют.
Конъюгацией называют процесс тесного сближения гомологичных хромосом. Паруконъюгирующих хромосом называют бивалентом. Биваленты продолжают укорачиваться иутолщаться. Каждый бивалент образован четырьмя хроматидами. Поэтому его называют тетрадой.
Важнейшим событием является кроссинговер — обмен участками хромосом. Кроссинговерприводит к первой во время мейоза рекомбинации генов.
В конце профазы 1 формируется веретено деления, исчезает ядерная оболочка. Бивалентыперемещаются в экваториальную плоскость.
Метафаза 1. (2n; 4с) Заканчивается формирование веретена деления. Спирализация хромосоммаксимальна. Биваленты располагаются в плоскости экватора. Причем центромеры гомологичныххромосом обращены к разным полюсам клетки. Расположение бивалентов в экваториальнойплоскости равновероятное и случайное, то есть каждая из отцовских и материнских хромосом можетбыть повернута в сторону того или другого полюса. Это создает предпосылки для второй за времямейоза рекомбинации генов.
Анафаза 1. (2n; 4с) К полюсам расходятся целые хромосомы, а не хроматиды, как при митозе. Укаждого полюса оказывается половина хромосомного набора. Причем пары хромосом расходятсятак, как они располагались в плоскости экватора во время метафазы. В результате возникают самыеразнообразные сочетания отцовских и материнских хромосом, происходит вторая рекомбинациягенетического материала.
Телофаза 1. (1n; 2с) У животных и некоторых растений хроматиды деспирализуются, вокруг нихформируется ядерная оболочка. Затем происходит деление цитоплазмы (у животных) или образуетсяразделяющая клеточная стенка (у растений). У многих растений клетка из анафазы 1 сразу жепереходит в профазу 2.
Второе деление мейоза.
Интерфаза 2. (1n; 2с) Характерна только для животных клеток. Репликация ДНК не происходит.Вторая стадия мейоза включает также профазу, метафазу, анафазу и телофазу.
Профаза 2. (1n; 2с) Хромосомы спирализуются, ядерная мембрана и ядрышки разрушаются,центриоли, если, они есть, перемещаются к полюсам клетки, формируется веретено деления.
Метафаза 2. (1n; 2с) Формируются метафазная пластинка и веретено деления, нити веретенаделения прикрепляются к центромерам.
Анафаза 2. (2n; 2с) Центромеры хромосом делятся, хроматиды становятся самостоятельнымихромосомами, и нити веретена деления растягивают их к полюсам клетки. Число хромосом в клеткестановится диплоидным, но на каждом полюсе формируется гаплоидный набор. Поскольку вметафазе 2 хроматиды хромосом располагаются в плоскости экватора случайно, в анафазепроисходит третья рекомбинация генетического материала клетки.
Телофаза 2. (1n; 1с) Нити веретена деления исчезают, хромосомы деспирализуются, вокруг нихвосстанавливается ядерная оболочка, делится цитоплазма.
Таким образом, в результате двух последовательных делений мейоза диплоидная клетка даетначало четырем дочерним, генетически различным клеткам с гаплоидный набором хромосом.