Тема: Мейоз

мейоза происходит не одно (как при митозе), а два следующих

друг за другом клеточных деления. Первому мейотическому делению предшествует интерфаза I — фаза подготовки клетки к делению, в это время происходят те же процессы, что и в интерфазе митоза.
Первое мейотическое деление называют редукционным – образуются две клетки с гаплоидным набором хромосом, однако хромосомы остаются двухроматидными.

митоз. Это деление называют эквационным, так как во время этого

деления хромосомы становятся однохроматидными.

Биологическое значение мейоза:

Благодаря мейозу поддерживается постоянство диплоидного набора хромосом в соматических клетках. В процессе оплодотворения гаплоидные гаметы сливаются, образуя диплоидную зиготу. Зигота делится митозом, образуются соматические клетки с диплоидным набором хромосом.

и с исходной материнской клеткой.
Генотипы этих клеток различны, т.к.

в процессе мейоза происходит трижды перекомбинация генетического материала:

1. За счет кроссинговера;
2. За счет случайного, независимого расхождения гомологичных хромосом;
3. За счет случайного расхождения хроматид.

одинаковый размер, форму, положение первичной и вторичной перетяжек. Такие хромосомы

называют гомологичными.

У человека 23 пары гомологичных хромосом.

Организация генетического материала

дочерними клетками,
при мейозе число хромосом в
дочерних клетках уменьшается

вдвое.

Особенности мейоза

котором из одной материнской клетки с диплоидным набором (2n) хромосом

образуется 4 клетки с гаплоидным (n) набором хромосом.

Открыт в 1882 г. В. Флеммингом у животных, в 1888 г. Э. Страсбургером у растений

хромосом (2n).

В соматических клетках все хромосомы парные:



Парные хромосомы сходные:

размерами, формой, набором генов(строением) называются гомологичными.

Половые
Одинарный (гаплоидный) набор хромосом (n).

В основе образования половых клеток лежит мейоз.

При образовании половых клеток из пары гомологичных хромосом попадает только одна:

М

Ж

2n

n

мухи дрозофилы 2n = 8;

У гороха 2n = 14.
Половые
У

человека в половых
клетках n = 23;

У мухи дрозофилы n = 4;

У гороха n = 7.

Происходит редукция (уменьшение) хромосом по сравнению с соматическими.

время этого деления происходит уменьшение числа хромосом вдвое: из одной

диплоидной клетки (2n 4c) образуются две гаплоидные (1n 2c).

хроматида

2) Синтез белков центромера
3) Рост, увеличение размеров клетки
4) Синтез АТФ, накопление энергии
5) Построение органелл
6) Удвоение клеточного центра

репликация

к концу начинается спирализация.

Хромосомы укорачиваются и становятся видимыми как обособленные

структуры

фаза мейоза. Состоит из ряда последовательных стадий.
Лептотена (2n; 4с). Стадия

тонких нитей. Хромосомы слабо конденсированы. Они уже двухроматидные, но настолько сближены, что имеют вид длинных одиночных тонких нитей. Теломеры ( концевые участки) хромосом прикреплены к ядерной мембране с помощью особых структур — прикрепительных дисков.
Зиготена (2n; 4с). Стадия сливающихся нитей. Гомологичные хромосомы начинают притягиваться друг к другу сходными участками и конъюгируют. Конъюгацией называют процесс тесного сближения гомологичных хромосом. (Процесс конъюгации также называют синапсисом.)

гомологичным ему геном другой хромосомы. Пару конъюгирующих хромосом называют бивалентом,

или тетрадой – четыре хроматиды удерживаются вместе, количество бивалентов равно гаплоидному набору хромосом.

Пахитена (2n; 4с). Стадия толстых нитей. Процесс спирализации хромосом продолжается, причем в гомологичных хромосомах он происходит синхронно. Становится хорошо заметно, что хромосомы двухроматидные. В пахитене наблюдается особенно тесный контакт между хроматидами. Важнейшим событием пахитены является кроссинговер — обмен участками гомологичных хромосом.

же как и у профазы митоза.
2) Иные события:
а)

Гомологичные хромосомы сближаются и взаимодействуют друг с другом - конъюгация

биваленты
(2 хромосомы и
4 хроматиды)

к другой и коньюгируют

Это хромосомы одинаковой длины, их центромеры

занимают одинаковое положение, и они обычно содержат одинаковое количество генов, расположенных в одинаковой линейной последовательности. Плечи гомологичных хромосом лежат бок о бок.

генов.
Диплотена (2n; 4с). Хромосомы в бивалентах перекручиваются и начинают отталкиваться

друг от друга. Процесс отталкивания начинается в области центромеры и распространяется по всей длине бивалентов. Однако они все еще остаются связанными друг с другом в некоторых точках. Их называют хиазмы. Эти точки появляются в местах кроссинговера. В ходе гаметогенеза у человека может образовываться до 50 хиазм.
Диакинез (2n; 4с). Хромосомы сильно укорачиваются и утолщаются за счет максимальной спирализации хроматид, а затем отделяются от ядерной оболочки. Происходит сползание хиазм к концам хроматид.

экватора. Причем центромеры гомологичных хромосом обращены к разным полюсам клетки.

Расположение бивалентов в экваториальной плоскости равновероятное и случайное, то есть каждая из отцовских и материнских хромосом может быть повернута в сторону того или другого полюса. Это создает предпосылки для второй за время мейоза рекомбинации генов.
К центромерам прикрепляются нити веретена деления.

соединяющие две хроматиды к полюсам веретена деления. Таким образом, к

полюсам расходятся целые хромосомы, а не хроматиды, как при митозе. У каждого полюса оказывается половина хромосомного набора. Причем, пары хромосом расходятся так, как они располагались в плоскости экватора во время метафазы. В результате возникают самые разнообразные сочетания отцовских и материнских хромосом (происходит перемешивание хромосом отца и матери), происходит вторая рекомбинация генетического материала.

растений хроматиды деспирализуются, вокруг них формируется ядерная оболочка. Затем происходит

деление цитоплазмы (у животных) или образуется разделяющая клеточная стенка (у растений). У многих растений клетка из анафазы I сразу же переходит в профазу II.

Таким образом, в результате первого деления мейоза произошла редукция (уменьшение) числа хромосом с диплоидного до гаплоидного;
дважды произошла рекомбинация генов (за счет кроссинговера и случайного и независимого расхождения хромосом в анафазе).

клеток. Кратковременна, репликация ДНК не происходит.

Профаза II (1n; 2с).

Хромосомы спирализуются, ядерная мембрана и ядрышки разрушаются, центриоли, если они есть, перемещаются к полюсам клетки, формируется веретено деления.

Метафаза II (1n; 2с). Формируются метафазная пластинка: хромосомы располагаются в плоскости экватора, нити веретена деления прикрепляются к центромерам, которые ведут себя как двойные структуры.

становятся самостоятельными хромосомами, и нити веретена деления растягивают их к

полюсам клетки. Число хромосом в клетке становится диплоидным, но на каждом полюсе формируется гаплоидный набор. Происходит третья рекомбинация генетического материала.

Телофаза II (1n; 1с). Нити веретена деления исчезают, хромосомы деспирализуются, вокруг них восстанавливается ядерная оболочка, делится цитоплазма.