Мейоз (редукционное деление) 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Мейоз (редукционное деление)



Мейоз – это деление клетки, приводящее к образованию дочерних клеток с уменьшенным вдвое, по сравнению с материнской, числом хромосом в ядре

Мейоз – совокупное название двух делений созревания(редукционного и эквационного), происходящих в зоне созревания половых желёз при гаметогенезе (в спорангиях при спорогенезе) и приводящих к образованию четырёх дочерних клеток (гамет или спор)с числом хромосом вдвое меньшим чем в материнской клетке

· Мейоз является центральным процессом гаметогенеза у животных и спорогенеза у растений

q происходит в специализированных клетках репродуктивных органов (гонадах животных, архегониях и антеридиях растений, при спорогенезе – в спорангиях растений)

· Мейоз состоит из двух быстрых последовательных ядерных и клеточных делений (редукционного и эквационного) и включает соответственно две интерфазы – интерфаза I и интерфаза II (редупликация ДНК происходит только один раз в интерфазу I)

q В результате из каждой клетки с диплоидным набором хромосом образуются четыре гаплоидные клетки

· Как и митоз, каждое из двух мейотических делений подразделяется на четыре фазы – профазу, метафазу, анафазу и телофазу

Интерфаза I

· Аналогична интерфазе митоза:

- происходит редупликация ДНК – репликация хромосом (формула ядра 2n4c, хромосомы становятся. двухроматидными)

- запас энергии (АТФ) и необходимых веществ (белков, РНК и проч.)

Первое мейотическое деление (мейоз I, редукционное деление)

· Приводит к уменьшению вдвое числа хромосом, в результате из одной диплоидной клетки (2n4c) образуется две гаплоидные (n2c) клетки

Профаза I

· Аналогична профазе митоза (спирализация хромосом, растворение ядерной оболочки, исчезновение ядрышка, удвоение и расхождение центриолей, образование веретена деления и прикрепление нитей веретена к центромерам гомологичных хромосом)

· Происходит конъюгация, или синапсис гомологичных хромосом и кроссинговер (исключительно важны в биологическом отношении)

Конъюгация ( или синапсис)процесс тесного сближения и переплетения гомологичных хромосом по всей длине

q две полностью проконьюгировавшие гомологичные хромосомы образуют бивалент (в диплоидной клетке образуется n бивалентов); после коньюгации формула клетки приобретает вид n4c

q совокупность хроматид бивалента (их четыре – по две в каждой гомологичной хромосоме) образует тетраду

q в биваленте не дочерние хроматиды связаны X- образными соединениями, называемыми хиазмами или перекрёстами

q во время конъюгации в хиазмах обычно осуществляется обмен гомологичными генами - кроссинговер

Кроссинговер – процесс разрыва, перестройки и восстановления гомологичных хромосом, во время которого происходит обмен гомологичными фрагментами (генами)

q в результате кроссинговера образуются новые (уникальные) комбинации отцовских и материнских генов в хромосомах будущих гамет (важнейший механизм наследственной изменчивости)

q в разных клетках кроссинговер происходит в различных участках хромосом, что приводит к большому разнообразию сочетаний родительских генов в рекомбинантных хромосомах

q кроссинговер может происходить в нескольких местах гомологичных хромосом (множественный кроссинговер), что обеспечивает высокую степень рекомбинации генов в хромосомах гамет

v В профазе I выделяют пять стадий (лептотена, зиготена, пахитена, диплотена и диакинез)

- Лептотена – спирализация хромосом; двухроматидные хромосомы имеют вид нитей с утолщениями по длине и не раз-..... личимы в световой микроскоп

- Зиготена – гомологичные двухроматидные хромосомы сближаются и тесно примыкают друг к другу, т. е. происходит... их конъюгация, или синапсис

- Пахитена – образование бивалентов (каждый из них представляет собой совокупность 4 хроматид – тетраду)

- максимальная конденсация хромосом, которые становятся хорошо различимыми

- формирование рекомбинационных узелков – структур, обеспечивающих рекомбинацию (обмен участками.. между гомологичными хромосомами)

- Диплотена – неполное разъединение гомологичных хромосом, в местах расположения рекомбинационных узелков обра-.. зуются соединения – хиазмы или перекрёсты

- кроссинговер – обмен гомологичными участками между разными хроматидами гомологичных хромосом,.... который осуществляется в хиазмах (происходит благодаря разрывам и восстановлению нуклеотидной по.... следовательности в молекуле ДНК)

- частичная деконденсация (деспирализация)хромосом, они становятся активными в отношении синтеза РНК

- Диакинез - хромосомы вновь максимально конденсируются и отделяются от ядерной мембраны (гомологичные хромо -... сомы соединены хиазмами, которые возникают между их разными хроматидами и хорошо различимы)

Метафаза I

· Формируется метафазная пластинка (центромеры бивалентов устанавливаются в экваториальной плоскости клетки

· Нити веретена деления от каждого полюса прикрепляются к центромере только одной из гомологичных хромосом бивалента

Анафаза I

· Сокращение нитей веретена, биваленты разрушаются (разрываются в местах хиазмов)

· Гомологичные хромосомы, состоящие из двух дочерних хроматид, соединённых одной центромерой, расходятся к противоположным полюсам клетки (отцовские и материнские гены в хроматидах перекомбинированы, вследствие кроссинговера)

q На полюсах клетки собирается по одной из гомологичных хромосом каждой пары (т. к. они состоят из двух хроматид, их называют диадами)

q В связи с тем, что ориентация бивалентов по отношению к полюсам веретена в метафазе I случайна в анафазе I в каждом отдельном случае (хромосомы разных пар – бивалентов и разных клеток) к полюсам отходит гаплоидный набор хромосом, содержащий разные (уникальные) комбинации отцовских и материнских хромосом, т. е. биваленты в момент расхождения хромосом ведут себя независимо друг от друга в каждом отдельном случае (принцип независимого поведения бивалентов в анафазе I мейоза)

q Независимое поведение бивалентов в анафазе I обуславливает разнообразие комбинаций родительских хромосом в гаплоидном наборе будущих гамет (оно тем больше, чем больше хромосом в геноме данного вида)

q Количество разных гамет, отличающихся комбинациями родительских хромосом выражается формулой 2n, где n – число хромосом в гаплоидном наборе (так, у дрозофилы n=4 и количество разных типов гамет, отличающихся рекомбинацией родительских хромосом будет равно 24 = 16; у человека n=23, и количество гамет c разными сочетаниями родительских хромосом соответствует 223= 838 86 08

q Формула клетки 2n4c, по n2c у полюсов (хромосомы двухроматидные)

Телофаза I

· Обособление ядер (завершение кариокинеза)

· Цитокинез (деление цитоплазмы)

· Образование двух дочерних клеток, содержащих гаплоидный набор хромосом: 2n4c--> n2c (клеточная формула дочерних клеток - n2c); каждая из образовавшихся клеток подвергается второму мейотическому делению

Интерфаза II (интеркинез)

· Очень короткая, неясно выраженная (часто редуцирована и телофаза I прямо переходит в профазу II, или даже метафазу II)

· Хромосомы часто не деспирализуются

· Отсутствует синтетический период (S), т. е. не происходит редупликации ДНК и удвоения хромосом)



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; просмотров: 428; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.221.43.155 (0.006 с.)