Что такое мейоз?

Мейоз

  • Мейоз I
  • Мейоз II
  • Значение мейоза

Мейоз – это способ деления клеток эукариот, при котором образуются гаплоидные клетки. Этим мейоз отличается от митоза, при котором образуются диплоидные клетки.

Кроме того, мейоз протекает в два следующих друг за другом деления, которые называют соответственно первым (мейоз I) и вторым (мейоз II). Уже после первого деления клетки содержат одинарный, т. е. гаплоидный, набор хромосом. Поэтому первое деление часто называют редукционным. Хотя иногда термин «редукционное деление» применяют по отношению ко всему мейозу.

Второе деление называется эквационным и по механизму протекания сходно с митозом. В мейозе II к полюсам клетки расходятся сестринские хроматиды.

Мейозу, как и митозу, в интерфазе предшествует синтез ДНК – репликация, после которой каждая хромосома состоит уже из двух хроматид, которые называют сестринскими. Между первым и вторым делениями синтеза ДНК не происходит.

Если в результате митоза образуются две клетки, то в результате мейоза – 4. Однако если организм производит яйцеклетки, то остается только одна клетка, сконцентрировавшая в себе питательные вещества.

Количество ДНК перед первым делением принято обозначать как 2n 4c. Здесь n обозначает хромосомы, c – хроматиды. Это значит, что каждая хромосома имеет гомологичную себе пару (2n), в то же время каждая хромосома состоит из двух хроматид. С учетом наличия гомологичной хромосомы получается четыре хроматиды (4c).

После первого и перед вторым делением количество ДНК в каждой из двух дочерних клетках сокращается до 1n 2c. То есть гомологичные хромосомы расходятся в разные клетки, но продолжают состоять из двух хроматид.

После второго деления образуются четыре клетки с набором 1n 1c, т. е. в каждой присутствует только одна хромосома из пары гомологичных и состоит она только из одной хроматиды.

Ниже приводится подробное описание первого и второго мейотического деления. Обозначение фаз такое же как при митозе: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Однако протекающие в эти фазы процессы, особенно в профазе I, несколько отличаются.

Мейоз I

Профаза I

Обычно это самая длинная и сложная фаза мейоза. Протекает намного дольше, чем при митозе. Связано это с тем, что в это время гомологичные хромосомы сближаются и обмениваются участками ДНК (происходят конъюгация и кроссинговер).

Конъюгация — процесс сцепления гомологичных хромосом. Кроссинговер — обмен идентичными участками между гомологичными хромосомами. Несестринские хроматиды гомологичных хромосом могут обменяться равнозначными участками. В местах, где происходит такой обмен формируется так называемая хиазма.

Спаренные гомологичные хромосомы называются бивалентами, или тетрадами. Связь сохраняется до анафазы I и обеспечивается центромерами между сестринскими хроматидами и хиазмами между несестринскими.

В профазе происходит спирализация хромосом, так что к концу фазы хромосомы приобретают характерную для них форму и размеры.

На более поздних этапах профазы I ядерная оболочка распадается на везикулы, ядрышки исчезают. Начинает формироваться мейотическое веретено деления. Образуются три вида микротрубочек веретена. Одни прикрепляются к кинетохорам, другие — к трубочкам, нарастающим с противоположного полюса (конструкция выполняет функцию распорок). Третьи формируют звезчатую структуру и прикрепляются к мембранному скелету, выполняя функцию опоры.

Центросомы с центриолями расходятся к полюсам. Микротрубочки внедряются в область бывшего ядра, прикрепляются к кинетохорам, находящимся в области центромер хромосом. При этом кинетохоры сестринских хроматид сливаются и действуют единым целым, что позволяет хроматидам одной хромосомы не разъединяться и в дальнейшем вместе отойти к одному из полюсов клетки.

Метафаза I

Окончательно формируется веретено деления. Пары гомологичных хромосом располагаются в плоскости экватора. Они выстраиваются друг против друга по экватору клетки так, что экваториальная плоскость оказывается между парами гомологичных хромосом.

Анафаза I

Гомологичные хромосомы разъединяются и расходятся к разным полюсам клетки. Из-за произошедшего в профазу кроссинговера их хроматиды уже не идентичны друг другу.

Телофаза I

Восстанавливаются ядра. Хромосомы деспирализуются в тонкий хроматин. Клетка делится надвое. У животных впячиванием мембраны. У растений образуется клеточная стенка.

Мейоз II

Интерфаза между двумя мейотическими делениями называется интеркинезом, он очень короткий. В отличие от интерфазы удвоения ДНК не происходит. По-сути она и так удвоена, просто в каждой из двух клеток содержится по одной из гомологичных хромосом. Мейоз II протекает одновременно в двух клетках, образовавшихся после мейоза I. На схеме ниже изображено деление только одной клетки из двух.

Профаза II

Короткая. Снова исчезают ядра и ядрышки, а хроматиды спирализуются. Начинает формироваться веретено деления.

Метафаза II

К каждой хромосоме, состоящей из двух хроматид, прикрепляется по две нити веретена деления. Одна нить с одного полюса, другая – с другого. Центромеры состоят из двух отдельных кинетохор. Метафазная пластинка образуется в плоскости перпендикулярной экватору метафазы I. То есть если родительская клетка в мейозе I делилась вдоль, то теперь две клетки будут делиться поперек.

Анафаза II

Белок, связывающий сестринские хроматиды, разделяется, и они расходятся к разным полюсам. Теперь сестринские хроматиды называются сестринскими хромосомами.

Телофаза II

Подобна телофазе I. Происходит деспирализация хромосом, исчезновение веретена деления, образование ядер и ядрышек, цитокинез.

Значение мейоза

В многоклеточном организме мейозом делятся только половые клетки. Поэтому главное значение мейоза – это обеспечение механизма полового размножения, при котором сохраняется постоянство числа хромосом у вида.

Другое значение мейоза – это протекающая в профазе I перекомбинация генетической информации, т. е. комбинативная изменчивость. Новые комбинации аллелей создаются в двух случаях. 1. Когда происходит кроссинговер, т. е. несестринские хроматиды гомологичных хромосом обмениваются участками. 2. При независимом расхождении хромосом к полюсам в обоих мейотических делениях. Другими словами, каждая хромосома может оказаться в одной клетке в любой комбинации с другими негомологичными ей хромосомами.

Уже после мейоза I клетки содержат разную генетическую информацию. После второго деления все четыре клетки отличаются между собой. Это важное отличие мейоза от митоза, при котором образуются генетически идентичные клетки.

Кроссинговер и случайное расхождение хромосом и хроматид в анафазах I и II создают новые комбинации генов и являются одной из причин наследственной изменчивости организмов, благодаря которой возможна эволюция живых организмов.

Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ

Деление клетки мейоз

26-Июл-2013 | комментариев 6 | Лолита Окольнова

Деление клетки мейоз

половое или редукционное деление

Давайте сразу определимся — на эту тему есть очень много материала. Детально разобраны все стадии и сопутствующие процессы. Это полезно знать. Но здесь мы разберем ровно то, что необходимо знать для подготовки к экзамену.

Подробный и детальный разбор сущности мейоза можно прочитать

Итак, мейоз — это половое деление клетки.

Размножение с участием половых клеток характерно для развитых организмов. Простейшие обходятся другими видами размножения.

В чем суть полового размножения?

Половые клетки — мужская и женская содержат гаплоидный (=одинарный) набор хромосом. Все остальные клетки тела (=соматические) содержат диплоидный (=двоиной) набор.

Две клетки объединяются (мужская половая клетка оплодотворяет женскую), образуется зигота — новый организм. 1n + 1n =2n. Хромосомный набор нового организма диплоидный (=двойной).

Таким образом, половое деление клетки — мейоз обеспечивает сохранение постоянного для каждого вида набора хромосом и количества ДНК.

А откуда тогда берутся эти половые клетки с меньшим набором хромосом?

Из диплоидных в результате мейоза

Деление клетки мейоз — процесс, состоящий из двух последовательных делений, каждое из которых включает в себя фазы, которые мы уже наблюдали в митозе:

Фазы мейоза

Мейоз 1

    • Профаза 1:
      • Хроматин ядра сгущается, уплотнятся и спирализуется, образуя хромосомы;
      • Гомологичные хромосомы сближаются и образуют пару хромосом. Когда они соприкасаются, происходит КРОССИНГОВЕР — обмен участками между хромосомами — по сути, обмен генетическим материалом. Т.е. появляется новая комбинация. Это очень важный момент. Это основа наследственной изменчивости. Что дает такая изменчивость? Лучшую приспосабливаемость к окружающей среде.
      • Ядерная мембрана растворяется
      • Формируется веретено деления.
    • Метафаза 1:Хромосомы выстраиваются по экватору клетки;
    • Анафаза 1:
      • Хромосомы разъезжаются к разным полюсам клетки;
  • Телофаза 1:
    • Перетяжка разделяет две новые клетки;
    • Формируются новые ядра

Мейоз 2

А вот мейоз 2 это практически тот же процесс, что и митоз Те же самые фазы: профаза, метафаза, анафаза и телофаза.

Результат мейоза — образуются 4 гаплоидные клетки (1n)

Давайте еще раз обозначим такой момент — мейоз характерен только для половых клеток. Такое уменьшение числа хромосом нужно, чтобы при оплодотворении получился новый организм с диплоидным (2n) набором — комбинацией отцовского и материнского генетического материала.

При этом они, во-первых НЕ идентичны материнской клетке и тем более Не идентичны между собой, т.е. данное деление обеспечивает:

  • генетическую рекомбинацию
  • генетическую стабильность вида (имеется в виду, что редукция хромосом вдвое при образовании одной половой клетки сохраняет диплойдность набора при образовании зиготы, т.е. при слиянии двух половых гаплоидных клеток)

  • примеры вопросов ЕГЭ
  • ОГЭ вопросы по мейозу
  • 27 задание — задачи на митоз \ мейоз

Категории:

  • Биология

| Метки: биология, лекция, цитология

Обсуждение: «Деление клетки мейоз»

  • Елена says: 04.04.2015 в 3:42 пп

    В результате мейоза 1 образуются 2 клетки с диплоидным набором, а гаплоидный-образуется во втором делении.

    • Лолита Окольнова says: 04.04.2015 в 4:05 пп

      Да, спасибо , что обратили внимание — исправили!

    • Лолита Окольнова says: 04.04.2015 в 4:10 пп

      Нет, в делении мейоза удвоение не происходит — поэтому получаются ГАПЛОЙДНЫЕ клетки, во втором делении они опять делятся — как в митозе. В результате получаются 4 гаплойдные клетки

      • Елена says: 04.04.2015 в 4:27 пп

        Смотрю учебник 9 класса… написано, что во втором делении удвоения не происходит, могу скинуть фото страницы… хочу разобраться как правильно все-таки. Может, конечно, я чего не понимаю… объясните, пожалуйста

        • Лолита Окольнова says: 04.04.2015 в 4:41 пп

          Вот здесь подробно — посмотрите: http://distant-lessons.ru/sushhnost-mejoza.html

        • Лолита Окольнова says: 04.04.2015 в 4:47 пп

          А! я поняла про что вы, да, в первом делении образуются две диплойдные клетки, все верно 🙂

  1. Хаусман К. Протозоология. — М.: «Мир», 1988. — С. 243. — 336 с. — ISBN 5-03-000705-9.
  2. Мейоз | Вся биология.

Гистоны: H1 · H2A · H2B · H3 · H4

Основное Кариотип · Плоидность · Мейоз · Митоз · Гомологичные хромосомы · Синапсис · Хромосомные территории
Классификация
Структура Хроматиды Теломеры Центромера Хроматин Нуклеосома
Перестройки и
нарушения
Транслокация · Дупликация · Делеция · Инверсия · Сестринский хроматидный обмен · Анеуплоидия · Полиплоидия · Амфидиплоиды
Хромосомное
определение пола
Гетерогаметный пол · Гомогаметный пол · XY-система: · X-хромосома · Y-хромосома · SRY · ZW-система · Псевдоаутосомная область
Методы Цитогенетика · Картирование · FISH · Ана-телофазный метод · Метафазный метод

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *