В.Н. Криволапов
Общая биология (конспект лекций) М.: МИМОЭ, 2013
10. Мейоз: характеристика и биологическое значение
Мейоз – это вид деления клеток, при котором
происходит уменьшение числа хромосом вдвое и переход клеток из диплоидного
состояния в гаплоидное.
Мейоз представляет собой последовательность двух делений.
Стадии мейоза
Первое деление мейоза (редукционное) приводит к образованию
из диплоидных клеток гаплоидных. В профазу I, как и в митозе, происходит
спирализация хромосом. Одновременно гомологичные хромосомы сближаются своими
одинаковыми участками (конъюгируют), образуя биваленты. Перед вступлением в
мейоз каждая хромосома имеет удвоенный генетический материал и состоит из двух
хроматид, поэтому бивалента содержит 4 нити ДНК. В процессе дальнейшей
спирализации может происходить кроссинговер – перекрест гомологичных хромосом,
сопровождающийся обменом соответствующими участками между их хро-матидами. В
метафазе I завершается формирование веретена деления, нити которого
прикрепляются к центромерам хромосом, объединенных в биваленты таким образом,
что от каждой центромеры идет только одна нить к одному из полюсов клетки. В
анафазе I хромосомы расходятся к полюсам клетки, при этом у каждого полюса
оказывается гаплоидный набор хромосом, состоящий их двух хроматид. В телофазе I
восстанавливается ядерная оболочка, после чего материнская клетка делится на
две дочерние.
Второе деление мейоза начинается сразу после первого и
сходно с митозом, однако вступающие в него клетки несут гаплоидный набор
хромосом. Профаза II по времени очень короткая. За ней наступает метафаза II,
при этом хромосомы располагаются в экваториальной плоскости, образуется веретено
деления. В анафазе II происходит разделение центромер, и каждая хроматида
становится самостоятельной хромосомой. Отделившиеся друг от друга дочерние
хромосомы направляются к полюсам деления. В телофазе II происходит деление
клеток, в котором из двух гаплоидных клеток образуется 4 дочерние гаплоидные
клетки.
Таким образом, в результате мейоза из одной диплоидной
клетки образуются четыре клетки с гаплоидным набором хромосом.
В ходе мейоза осуществляются два механизма рекомбинации
генетического материала.
1. Непостоянный (кроссинговер) представляет собой обмен
гомологичными участками между хромосомами. Происходит в профазе I на стадии
пахитены. Результат – рекомбинация ал-лельных генов.
2. Постоянный – случайное и независимое расхождение
гомологичных хромосом в анафазе I мейоза. В результате гаметы получают разное
число хромосом отцовского и материнского происхождения.
Биологическое значение мейоза:
1) является основным этапом гаметогенеза;
2) обеспечивает передачу генетической информации от
организма к организму при половом размножении;
3) дочерние клетки генетически не идентичны материнской
и между собой.
|