Мейоз. Генетический смысл мейоза.
Характерен только для спорогенных тканей. Число хромосом в дочерних клетках уменьшается вдвое (редукция хромосом). Мейозу предшествует интерфаза. В S-период интерфазы происходит редупликация хромосом, поэтому хромосомы, вступающие в процесс мейотического деления, состоят из двух хроматид.
М. состоит из двух делений. При редукционном делении (мейоз I) число хромосом в клетке уменьшается в 2 раза. Второе- эквационное деление (мейоз II) протекает по типу митоза.
Мейоз I.
Профаза I (наиболее продолжительная).
Лептотена – в ядре появляются слабокомпактизованные хромосомы. Постепенно они приобретают нитевидную форму.
Синезис- может и не быть. Образование пучка-букета хромосом
Зиготена начинается с постепенного попарного соединения (конъюгации, синапсиса) по длине параллельно уложенных гомологичных хромосом. Соединенные попарно хромосомы образуют биваленты. В связи с тем что перед началом мейоза произошла редупликация хромосом, каждый бивалент состоит из четырех хроматид. Функцию синапсиса выполняет синаптонемный комплекс (белковое образование, входящее в состав бивалента, имеет вид трехслойной ленты, располагающееся между конъюгирующими хромосомами). Образование бивалентов создает предпосылки для кроссинговера.
Пахитена – по всей дине хромосом образован синаптонемный комплекс. Характеризуется утолщением хромосом. На этой стадии происходит кроссинговер – обмен гомологичными участками хроматид и, как следствие, рекомбинация сцепленных генов.
Диплотена - продолжается конденсация хромосом, но при этом начинается процесс расхождения гомологичных хромосом, которые удерживаются в точках обмена участками, возникшими при кроссинговере (хиазмы).
Диакинез – максимальная компактизация хромосом, исчезает ядрышко, а биваленты располагаются по периферии ядра.
Метафаза I – ее началу соответствует распад оболочки ядра и формирование веретена деления. Биваленты располагаются в экваториальной плоскости.
Анафаза I – гомологичные хромосомы расходятся по полюсам. В результате число хромосом во вновь образующихся клетках будет в 2 раза меньше (n), чем в родительском (2n). В этом отличие этой стадии от анафазы митоза.
Телофаза I – заканчивается расхождение хромосом к полюсам. За этой стадией у ряда видов следует очень короткий интеркинез, во время которого синтез ДНК и редупликация хромосом не происходят, и начинается второе деление мейоза. В этом случае хромосомы не деконденсируются.
Мейоз II.
Протекает по типу митоза, но уже в клетках с гаплоидным набором хромосом. Профаза II выпадает, и второе деление начинается с метафазы II, во время которой происходит образование веретена деления, и хромосомы располагаются в экваториальной плоскости. В анафазе II центромеры делятся в продольном направлении и начинается расхождение хроматид к полюсам, которое заканчивается на стадии телофазы II. На этой фазе происходит полная деконденсация хроматина, образуются ядра и клеточные перегородки.
Генетическое значение мейоза. В результате редукционного деления половые клетки эукариот получают гаплоидный набор хромосом. Материнские клетки пыльцы или микроспор содержат наборы хромосом, попавшие к ним в процессе оплодотворения от отцовской и материнской особи. Образование новых сочетаний генов. Кроссинговер доводит перекомбинацию генов в образующихся гаметах практически до бесконечности.
Митоз. Генетический смысл митоза.
Деление растительной клетки начинается с деления ядра, которое в соматической клетке носит название митоза и протекает в меристематических тканях. В результате этого деления из одной клетки образуются 2 дочерние, имеющие то же число хромосом, что и у родительской клетки.
Митоз – процесс непрямого деления клетки, который подразделяется на следующие стадии: профаза, метафаза, анафаза, телофаза.
Профаза митоза характеризуется продолжением процесса конденсации хроматина, врезультаите чего хромосомы становятся видимыми под световым микроскопом. На этой стадии происходит процесс разрушения ядрышка.
Метафаза, к началу которой ядерная мембрана (оболочка) разрушается, а хромосомы достигаю максимального уровня конденсации. Образуется веретена деления, состоящее из пучков протеиновых нитей (микротрубочки), идущих от полюса к полюсу (опорные) и от полюсов к центромерам хромосом (тянущие). В результате хромосомы располагаются перпендикулярно к нитям веретена на равном удалении от полюсов, образуя метафазную пластинку.
Анафаза. Центромеры, удерживающие сестринские хроматиды, делятся в продольном направлении, и хроматиды (теперь это самостоятельные хромосомы) под действием тянущих нитей веретена начинают движение к полюсам. К концу анафазы в экваториальной плоскости клетки на опорных нитях веретена образуются небольшие узелки, которые в дальнейшем (по завершении телофазы) сливаются и дают начало клеточной перегородке.
Телофаза – заключительная фаза митоза, во время которой начинается развертывание, раскручивание ДНК хромосом, формируются ядрышки и ядерная мембрана.
Митоз свойствен всем эукариотам.
Биологическое значение:
1. Из одной клетки образуются две дочерние, имеющие то же самое число хромосом, какое было у родительских. ОДНООБРАЗИЕ
2. Индивидуальность хромосомы сохраняется.
3. Каждая из клеток несет полный набор генов, свойственных маетринской клетке.