Особенности первого (редукционного) мейотического деления

Интерфаза І. Предшествующая мейозу интерфаза полностью аналогична митотической интерфазе. Происходит синтез АТФ, белков, РНК, увеличение числа органел и клетка увеличивается в размерах. Удвоение ДНК и хроматид происходит в течении S – периода. Формула генетического материала клеток вступающих мейоз соответствует - 2n4с, где n – число хромосом, с – количество ДНК в хромосомном наборе.

Профаза І. Наиболее сложная и длительная стадия мейоза. Помимо процессов аналогичных процессам митоза (спирализация хромосом, разрушение ядерной оболочки, исчезновение ядрышка, образование веретена деления), ключевое значение имеет коньюгация гомологических хромосом – синапс. Соединенные пары гомологических хромосом называется бивалентами. Гомологичные хромосомы связывает особая структура, образованная из белков кариоплазмы – синаптонемальный комплекс (СК). В бивалентах гомологичные хромосомы могут обмениваться гомологичными участками.

Такой процесс называется кроссинговером. Профазу І обычно подразделяют на 5 подстадий: лептонему, зигонему, пахинему, диплонему и диакинез (рис. 10.4.).

Рис. 10.4. Мейоз І (профаза І)

(формула генетического материала соответствует 2n4с)

Лептонема. Происходит спирализация хромосом, они укорачиваются и становятся видимыми как обособленные тонкие нити.

Зигонема. Начало (с отдельных участков) и завершение коньюгации гомологических хромосом. Хромосомы коньюгируют т.е. соединяются друг с другом, наподобие затяжки «молния». Такое соединение гомологических хромосом называется синапсом. Две сцепленные таким образом хромосомы называется бивалентом. Каждый бивалент состоит из 4 хроматид. Число бивалентов в клетке равно (у человека n=23).

Пахинема. Происходит укорочение и утолщение бивалентов (стадия толстых нитей) на фоне продолжающейся спирализации хромосом между гомологичными хромосомами происходит – кроссинговер – перекрест с обменом соответствующими участками. Участок, в которых две гомологические хромосомы обмениваются своим наследственным материалом при мейозе, называется хиазмой.

Диплонема. Гомологичные хромосомы начинают расходится (разрушается СК), но они связаны в областях прошедшего кроссинговера – хиазмах. Число хиазм бывает различным (обычно 2-3),в длинных хромосомах больше чем в коротких. Хиазмы показывают, что между хроматидами происходит кроссинговер.

Диакинез. Хромосомы достигают максимальной спирализации и интенсивно окрашиваются. Гомологичные хромосомы удерживаются вместе лишь в отдельных точках хиазм. Биваленты приобретают причудливую форму колец, крестов, восьмерок и т.д. Ядерная оболочка и ядрышко исчезают. Центриоли, если они есть, мигрируют к полюсам и затем образуют нити веретена.

 

 

 

Завершается формированием веретена деления клетки. Биваленты концентрируются в экваториальной плоскости клетки. Нити веретена деления прикрепляются до центромер гомологичных двуххроматидных хромосом, которые расположены по обе стороны от экваториальной плоскости.

Содержание генетического материала соответствует - 2n4c.

 

 

К полюсам клетки расходятся двуххроматидные хромосомы; при этом число хромосом у каждого полюса становится вдвое меньше, чем в материнской клетке (происходит редукция). Содержание генетического материала становится - n2c.

 

 

Обычно очень короткая. У полюсов клетки группируются гаплоидные наборы хромосом. Востанавливается структура ядра и ядерная оболочка. Происходит частичная деспирализация хромосом.

В конце телофазы І наступает цитокинез и образуется две клетки с гаплоидным набором двуххроматидных хромосом.

Формула генетического материала, образующихся дочерних клеток соответствует – n2c.