Мейоз, или редукционное деление.

Мейоз, или редукционное деление.

Это своеобразный тип деления клеток эукариот с половым размножением. Характерным для него является уменьшение числа хромосом и количества ДНК в два раза. Это достигается за счет двух последовательных делений с однократным удвоением числа хромосом. Оба деления мейоза имеют те же фазы, что и митоз — профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Наиболее важные процессы происходят в профазе первого деления, имеющей наибольшую продолжительность. В начале ее каждая хромосома состоит из двух спирализованных хроматид, соединенных между собой в области центромеры. Затем начинается сближение и конъюгация гомологичных хромосом — соединение их друг с другом по всей длине. При этом образуются перекресты хромосом и могут происходить обмены участками между ними. Данное явление имеет большое биологическое значение, так как обеспечивает перекомбинирование генетической информации у будущих гамет. В результате конъюгации в клетке образуются тетрады-—комплексы из четырех хроматид. Число тетрад равно гаплоидному набору хромосом (в клетках половых желез человека в этот период гаметогенеза 23 тетрады). Затем следует метафаза первого деления мейоза, когда тетрады располагаются в плоскости экватора, затем анафаза, во время которой каждая тетрада делится надвое и к полюсам отходят целые хромосомы, состоящие из двух хроматид. В телофазе при делении цитоплазмы на две дочерние клетки в каждую из них; попадает только по одной из каждой пары гомологичных хромосом. Таким образом, в результате первого деления получаются две клетки с двойным количеством ДНК. Интерфаза после первого деления очень короткая, синтеза ДНК во время нее не происходит, и почти сразу наступает второе мейотическое деление. В результате этого в конце мейоза образуются четыре клетки с половинным (гаплоидным) набором хромосом.

У большинства организмов эти клетки затем превращаются в гаметы (половые клетки). При слиянии мужской и женской половых клеток с гаплоидным набором образуется зигота, у которой восстанавливается диплоидный набор хромосом.

Таким образом, мейоз прежде всего обеспечивает поддержание постоянства числа хромосом во всех поколениях организмов, размножающихся половым путем. Если бы не было мейоза, то гаметы содержали бы диплоидный набор хромосом, а в зиготе каждого последующего поколения число хромосом увеличилось бы в два раза. Другая важнейшая функция мейоза состоит в том, что во время его последовательных делений происходит перекомбинирование генетического материала между образующимися гаметами. В результате этого возникает огромное разнообразие комбинаций наследственных признаков в следующем поколении организмов (см. «Основы генетики и селекции»).

Мейоз является универсальным процессом, присущим как растениям, так и животным, и у всех живых существ он осуществляется по общей схеме. Однако у разных групп организмов мейоз происходит на различных этапах индивидуального развития. Так, в цикле развития многих водорослей и простейших преобладает стадия с гаплоидным числом хромосом. Она является основной формой существования этих организмов, которые и продуцируют гаплоидные гаметы. Сразу после оплодотворения и образования диплоидной зиготы происходит мейоз и возникает новое поколение гаплоидных организмов.

У многих групп растений (мхи, папоротникообразные) мейоз связан с чередованием стадий спорофита и гаметофита (см. «Ботаника»). Спорофит имеет диплоидный набор хромосом и обычно может размножаться бесполым путем. На определенном этапе развития в клетках спорофита происходит мейоз, в результате чего образуются гаплоидные споры. Они дают начало гаплоидному половому поколению растений (гаметофиту). Гамето- фит продуцирует гаметы, после слияния которых возникает зигота. Из нее возникает новое поколение диплоидного спорофита.

У покрытосеменных растений мейоз тоже предшествует образованию гаметофита, но сам гаметофит редуцирован до нескольких клеток (в мужской— до трех, а в женской — до восьми), находящихся в тканях цветка.

Для многоклеточных животных и человека, а также для некоторых водорослей и простейших характерно, что основная, имеющая наибольшую продолжительность существования, стадия жизненного цикла этих организмов имеет диплоидный набор хромосом. Гаплоидными являются у этих организмов только гаметы и мейоз происходит только в процессе их образования (т. е. в процессе гаметогенезе).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Биология © 2015 Сайт Биология - включает в себя ключевые статьи из курса биологии, анатомии, ботаники, зоологии и пр. направлений. Охватывают как школьную аудиторию, так и учащихся медицинских вузов. Полезными материалы будут и родителям, помогающим своим детям в обучении. Все материалы взяты из общих источников, при копировании просьба сохранять ссылку на сайт.