Митоз и мейоз, подготовка к ЕГЭ по биологии

Митоз и мейоз

Жизненный цикл клетки (клеточный цикл)

С момента появления клетки и до ее смерти в результате апоптоза (программируемой клеточной гибели) непрерывно продолжается жизненный цикл клетки.

Здесь и в дальнейшем мы будем пользоваться генетической формулой клетки, где “n” – число хромосом, а “c” – число ДНК (хроматид). Напомню, что в состав каждой хромосомы может входить как одна молекула ДНК (одна хроматида) (nc), либо две (n2c).

Клеточный цикл включает в себя несколько этапов: деление (митоз), постмитотический (пресинтетический), синтетический, постсинтетический (премитотический) период. Три последних периода составляют интерфазу – подготовку к делению клетки.

Разберем периоды интерфазы более подробно:

₁

Интенсивно образуются рибосомы, синтезируется АТФ и все виды РНК, ферменты, клетка растет.

Синтетический период S – 2n4c

Длится 6-10 часов. Важнейшее событие этого периода – удвоение ДНК, вследствие которого к концу синтетического периода каждая хромосома состоит из двух хроматид. Активно синтезируются структурные белки ДНК – гистоны.

Постсинтетический (премитотический) период G₂ – 2n4c

Короткий, длится 2-6 часов. Это время клетка тратит на подготовку к последующему процессу – делению клетки, синтезируются белки и АТФ, удваиваются центриоли, делятся митохондрии и хлоропласты.

Митоз (греч. μίτος – нить)

Митоз является непрямым способом деления клетки, наиболее распространенным среди эукариотических организмов. По продолжительности занимает около 1 часа. К митозу клетка готовится в период интерфазы путем синтеза белков, АТФ и удвоения молекулы ДНК в синтетическом периоде.

Митоз состоит из 4 фаз, которые мы далее детально рассмотрим: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Напомню, что клетка вступает в митоз с уже удвоенным (в синтетическом периоде) количеством ДНК. Мы рассмотрим митоз на примере клетки с набором хромосом и ДНК 2n4c.

Бесформенный хроматин в ядре начинает собираться в четкие оформленные структуры – хромосомы – происходит это за счет спирализации ДНК (вспомните мой пример ассоциации хромосомы с мотком ниток)
Оболочка ядра распадается, хромосомы оказываются в цитоплазме клетки
Центриоли перемещаются к полюсам клетки, образуются центры веретена деления

ДНК максимально спирализована в хромосомы, которые располагаются на экваторе клетки. Каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных центромерой (кинетохором). Нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом (если точнее, прикрепляются к кинетохору центромеры).

Самая короткая фаза митоза. Хромосомы, состоящие из двух хроматид, распадаются на отдельные хроматиды. Нити веретена деления тянут хроматиды (синоним – дочерние хромосомы) к полюсам клетки.

В этой фазе хроматиды (дочерние хромосомы) достигают полюсов клетки.

Начинается процесс деспирализации ДНК, хромосомы исчезают и становятся хроматином (вспомните ассоциацию про раскрученный моток ниток)
Появляется ядерная оболочка, формируется ядро
Разрушаются нити веретена деления

В телофазе происходит деление цитоплазмы – цитокинез (цитотомия), в результате которого образуются две дочерние клетки с набором 2n2c. В клетках животных цитокинез осуществляется стягиванием цитоплазмы, в клетках растений – формированием плотной клеточной стенки (которая растет изнутри кнаружи).

Образовавшиеся в телофазе дочерние клетки 2n2c вступают в постмитотический период. Затем в синтетический период, где происходит удвоение ДНК, после чего каждая хромосома состоит из двух хроматид – 2n4c. Клетка с набором 2n4c и попадает в профазу митоза. Так замыкается клеточный цикл.

Биологическое значение митоза очень существенно:

В результате митоза образуются дочерние клетки – генетические копии (клоны) материнской.
Митоз является универсальным способом бесполого размножения, регенерации и протекает одинаково у всех эукариот (ядерных организмов).
Универсальность митоза служит очередным доказательством единства всего органического мира.

Попробуйте самостоятельно вспомнить фазы митоза и описать события, которые в них происходят. Особенное внимание уделите состоянию хромосом, подчеркните сколько в них содержится молекул ДНК (хроматид).

Мейоз

Мейоз (от греч. μείωσις — уменьшение), или редукционное деление клетки – способ деления клетки, при котором наследственный материал в них (число хромосом) уменьшается вдвое. Мейоз происходит в ходе образования половых клеток (гамет) у животных и спор у растений.

В результате мейоза из диплоидных клеток (2n) получаются гаплоидные (n). Мейоз состоит из двух последовательных делений, между которыми практически отсутствует пауза. Удвоение ДНК перед мейозом происходит в синтетическом периоде интерфазы (как и при митозе).

Как уже было сказано, мейоз состоит из двух делений: мейоза I (редукционного) и мейоза II (эквационного). Первое деление называют редукционным (лат. reductio – уменьшение), так как к его окончанию число хромосом уменьшается вдвое. Второе деление – эквационное (лат. aequatio — уравнивание) очень похоже на митоз.

Приступим к изучению первого деления мейоза. За основу возьмем клетку с двумя хромосомами и удвоенным (в синтетическом периоде интерфазы) количеством ДНК – 2n4c.

Профаза мейоза I

Помимо типичных для профазы процессов (спирализация ДНК в хромосомы, разрушение ядерной оболочки, движение центриолей к полюсам клетки) в профазе мейоза I происходят два важнейших процесса: конъюгация и кроссинговер.

Конъюгация (лат. conjugatio — соединение) – сближение гомологичных хромосом друг с другом. Гомологичными хромосомами называются такие, которые соответствуют друг другу по размерам, форме и строению. В результате конъюгации образуются комплексы, состоящие из двух хромосом – биваленты (лат. bi – двойной и valens – сильный).

После конъюгации становится возможен следующий процесс – кроссинговер (от англ. crossing over — пересечение), в ходе которого происходит обмен участками между гомологичными хромосомами.

Кроссинговер является важнейшим процессом, в ходе которого возникают рекомбинации генов, что создает уникальный материал для эволюции, последующего естественного отбора. Кроссинговер приводит к генетическому разнообразию потомства.

Биваленты (комплексы из двух хромосом) выстраиваются по экватору клетки. Формируется веретено деления, нити которого крепятся к центромере (кинетохору) каждой хромосомы, составляющей бивалент.

Нити веретена деления сокращаются, вследствие чего биваленты распадаются на отдельные хромосомы, которые и притягиваются к полюсам клетки. В результате у каждого полюса формируется гаплоидный набор будущей клетки – n2c, за счет чего мейоз I и называется редукционным делением.

Происходит цитокинез – деление цитоплазмы. Формируются две клетки с гаплоидным набором хромосом. Очень короткая интерфаза после мейоза I сменяется новым делением – мейозом II.

Мейоз II весьма напоминает митоз по всем фазам, поэтому если вы что-то подзабыли: поищите в теме про митоз. Главное отличие мейоза II от мейоза I в том, что в анафазе мейоза II к полюсам клетки расходятся не хромосомы, а хроматиды (дочерние хромосомы).

В результате мейоза I и мейоза II мы получили из диплоидной клетки 2n4c гаплоидную клетку – nc. В этом и состоит сущность мейоза – образование гаплоидных (половых) клеток. Вспомнить набор хромосом и ДНК в различных фазах мейоза нам еще предстоит, когда будем изучать гаметогенез, в результате которого образуются сперматозоиды и яйцеклетки – половые клетки (гаметы).

Сейчас мы возьмем клетку, в которой 4 хромосомы. Попытайтесь самостоятельно описать фазы и этапы, через которые она пройдет в ходе мейоза. Проговорите и осмыслите набор хромосом в каждой фазе.

Помните, что до мейоза происходит удвоение ДНК в синтетическом периоде. Из-за этого уже в начале мейоза вы видите их увеличенное число – 2n4c (4 хромосомы, 8 молекул ДНК). Я понимаю, что хочется написать 4n8c, однако это неправильная запись!) Ведь наша исходная клетка диплоидна (2n), а не тетраплоидна (4n)

Итак, самое время обсудить биологическое значение мейоза:

Поддерживает постоянное число хромосом во всех поколениях, предотвращает удвоение числа хромосом
Благодаря кроссинговеру возникают новые комбинации генов, обеспечивается генетическое разнообразие состава гамет
Потомство с новыми признаками – материал для эволюции, который проходит естественный отбор

Бинарное деление надвое

Митоз и мейоз возможен только у эукариот, а как же быть прокариотам – бактериям? Они изобрели несколько другой способ и делятся бинарным делением надвое. Оно встречается не только у бактерий, но и у ряда ядерных организмов: амебы, инфузории, эвглены зеленой.

При благоприятных условиях бактерии делятся каждые 20 минут. В случае, если условия не столь благоприятны, то больше времени уходит на рост и развитие, накопление питательных веществ. Интервалы между делениями становятся длиннее.

Амитоз (от греч. ἀ – частица отрицания и μίτος – нить)

Способ прямого деления клетки, при котором не происходит образования веретена деления и равномерного распределения хромосом. Клетки делятся напрямую путем перетяжки, наследственный материал распределяется “как кому повезет” – случайным образом.

Амитоз встречается в раковых (опухолевых) клетках, воспалительно измененных, в старых клетках.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Особенности и стадии мейоза: определение процесса, первое и второе мейотическое деление, значение мейоза

Особенности и фазы мейоза

Определение мейоза

Что такое мейоз?

Мейоз — это форма ядерного деления, при которой происходит уменьшение числа хромосом с диплоидного (2n) до гаплоидного (n).

Исходя из определения мейоза, такое деление сопровождается однократным удвоением хромосом, то есть, репликацией ДНК как при митозе, которое происходит в родительской клетке. Затем идут два цикла клеточных и ядерных делений — первое и второе деление мейоза.

Важно отметить, что второе деление следует непосредственно после первого, при этом синтеза ДНК в промежутке между делениями не происходит. Это значит, что между двумя делениями нет интерфазы.

Мейоз у животных происходит, когда образуются спермии и яйцеклетки (гаметогенез).

Мейоз сопровождается редукцией хромосомного набора, в результате чего из каждой пары материнской клетки одна хромосома передается каждой гаплоидной гамете или споре. При последующем слиянии гамет (оплодотворении) новый организм опять получает диплоидный набор хромосом. Это гарантирует стабильность кариотипа организма конкретного вида на протяжении поколений.

В ходе мейоза два деления происходят быстро и одно за другим. Сначала осуществляется репликация или удвоение каждой хромосомы. Две образованные в итоге копии некоторое время остаются соединенными при помощи центромеры. Из этого следует, что в каждом начинающем мейотически делиться ядре есть эквивалент четырех наборов гомологических хромосом (4с). Поэтому для образования ядра гамет с гаплоидным (одинарным) набором хромосом нужны два ядерных деления.

Остановимся на каждой фазе мейоза подробнее.

Первое деление мейоза

Первая стадия мейоза — первое деление.

Результатом первого мейотического деления (это редукционное деление) являются гаплоидные клетки (n), образованные из диплоидных клеток (2n).

Этот этап начинается с профазы I. Если кратко, то мейоз, как и митоз, на этой фазе предполагает упаковывание наследственного материала — происходит спирализация хромосом. Одновременно с этим происходит конъюгация: наблюдается сближение гомологическим (парных) хромосом одинаковыми участками. Результатом конъюгации является образование пар хромосом — бивалентов. Все вошедшие в мейоз хромосомы состоят из двух хроматид и обладает удвоенным наследственным материалом. По этой причине бивалент состоит из 4 нитей.

Находясь в конъюгированном состоянии, хромосомы подвержены дальнейшей спирализации. Происходит переплетение и перекрещивание отдельных хроматид гомологических хромосом. Позже гомологические хромосомы отталкиваются и частично расходятся, в связи с чем встречается разрыв в местах переплетения хроматид. Когда эти разрывы восстанавливаются, хроматиды гомологических хромосом обмениваются соответствующими участками.

В итоге хромосома, которая перешла к новому организму от родителя, включает часть материнской хромосомы. И наоборот.

Процесс перекрещивания гомологических хромосом с последующим обменом участками хроматид — это кроссинговер.

Измененные в результате кроссинговера хромосомы (обладающие другими объединениями генов) расходятся.

Кроссинговер — закономерный процесс, в результате которого каждый раз происходит обмен разными по размеру участками, что обеспечивает эффективную рекомбинацию материала хромосом гамет.

Далее наступает метафаза I. На этом этапе мейоза завершается формирование веретена деления. Нити этого веретена закрепляются за центромеры хромосом. Последние, в свою очередь, таким образом соединены в биваленты, что от каждой центромеры отходит только одна нить — к одному из полюсов клетки. Как результат — биваленты располагаются по экватору веретена деления за счет связанных с центромерами гомологических хромосом нитей.

Затем следует анафаза I. На этой стадии мейоза происходит рассоединение хромосом и расхождение их к полюсам клетки.

В процессе анафазы к каждому полюсу отходит одинарный набор хромосом — он состоит из двух хроматид.

Телофаза I связана с образованием возле полюсов веретена одинарного (гаплоидного) набора хромосом. В нем каждый вид представлен не парой, а только одной хромосомой — она состоит из двух хроматид. Телофаза по длительности короткая, но за это время происходит возобновление оболочки ядра и деление материнской клетки на две дочерние.

Так за счет образования бивалентов при конъюгации гомологических хромосом в профазе I мейоза обеспечиваются условия для последующей редукции числа хромосом. Осуществляется формирование гаплоидного набора в гаметах — благодаря ему происходит расхождение в анафазе I гомологических хромосом, ранее соединенных в биваленты, а не хроматид, как во время митоза.

Второе мейотическое деление

Как уже упоминалось, второе мейотическое деление следует непосредственно за первым и похоже на обычный митоз — иногда этот процесс называют митозом мейоза. Но отличие заключается в том, что делящиеся клетки содержат гаплоидный набор хромосом.

Теперь о второй фазе мейоза кратко:

профазаII непродолжительная;
в ходе метафазыII происходит образование веретена деления, хромосомы размещаются в экваториальной плоскости, осуществляется соединение центромер и микротрубочек веретена деления;
анафазаII связана с рассоединением центромер, при котором каждая хроматида становится самостоятельной хромосомой. Отделившиеся одна от другой дочерние хромосомы направляются к полюсам клетки;
на этапе телофазыII расхождение хромосом заканчивается, происходит деление клетки, в результате которого из двух гаплоидных клеток формируется четыре гаплоидные дочерние клетки.

Значение мейоза

Теперь о значении мейоза кратко.

Редукционное деление регулирует постоянное увеличение количество хромосом в ходе слияния гамет. Без этого в процессе полового размножения происходило бы удваивание числа хромосом из поколения в поколение.

Мейоз — процесс, поддерживающий постоянное количество хромосом в клетках всех поколений каждого вида растений, животных, грибов и протистов.

Также мейоз важен потому, что, благодаря ему обеспечивается большое разнообразие генетического состава гамет. Это возможно благодаря кроссинговеру и различному объединению материнских и отцовских хромосом при их расхождении в анафазе I мейоза. Все это способствует разнообразию и разнокачественности будущего потомства в ходе полового размножения.

Также мейоз обеспечивает постоянство кариотипа в ряду поколений данного вида организмов и большое разнообразие в генетическом составе гамет и спор.

На этом материале можно проследить различия между митозом и мейозом в кратком виде.

Деление клетки: мейоз — фазы и биологическое значение

В этой статье мы разберемся, что такое мейоз и через какие фазы он проходит. Поймем какой хромосомный набор на каждом этапе такого деления и что обозначают все эти n и c. А самое главное — какое биологическое значение у мейоза. В конце сравним его с митозом, выявим сходства и различия между ними.

Что же такое мейоз?

Мейоз — это способ деления клетки. Его еще называют редукционным делением, потому что из одной диплоидной клетки получается четыре гаплоидных, то есть происходит уменьшение хромосом в два раза.

Какие клетки могут так делиться? Эукариотические, но не все, а только избранные. Прежде всего, это предшественники половых клеток человека — сперматоциты и овоциты (или ооциты). Ещё таким способом образуются споры у высших растений.

Мейоз проходит через два этапа — редукционный и эквационный. Каждый из них разделяется на четыре фазы: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. Но перед тем , как рассмотреть этапы и фазы давайте разберемся из чего складывается хромосомный набор.

Хромосомный набор

Начнем с хромосомы. Представьте себе мешок с картошкой. Вот хромосома — это такой мешок, только вместо картошки в ней длинная молекула ДНК, которая связана с белками — гистонами и негистонами.

Всего у нас 46 хромосом или 23 пары. Почему пары? Дело в том, что у каждой хромосомы есть своя сестричка — двойняшка (гомолог). Вроде они и очень похожи, но разница есть. Они содержат похожие молекулы ДНК, но не такие же! Гомологичные хромосомы могут содержать немного разные нуклеотидные последовательности, а значит по-разному проявляют признаки.

Когда у каждой хромосомы есть своя пара, то это диплоидный набор — 46 хромосом. Если пары нет, то это гаплоидный набор — 23 хромосомы.

n — это число хромосом. У каждой есть своя пара, значит всего 2n.

c — это число молекул ДНК, в одной хромосоме одна молекула. Всего молекул = 2c

Редукционный этап или первое деление мейоза

Его суть — изменение числа хромосом внутри клетки. То есть из одной диплоидной (2n4c) клетки получаем две гаплоидных (1n2c). Так стоп, откуда 4c? До этого же было 2n2c. Ах да… Сейчас разберемся.

Интерфаза

Перед вступлением в мейоз клетка проходит через интерфазу. Ей нужно подготовиться к делению — запасти энергетических субстратов (АТФ), синтезировать необходимые белки и удвоить количество молекул ДНК. Еще в интерфазу происходит удваивание центромер.

В интерфазу произошла репликация ДНК — образовалась идентичная цепь. Но эти две цепи, или хроматиды, связаны между собой при помощи центромеры, значит количество хромосом такое же. Итого набор — 2n4c

Ну вы ведь понимаете, что таким образом реплицируются все 46 хромосом. Просто удобнее показать на паре. Помните, что все 23 пар вступают в мейоз, а не только одна. После репликации начинается собственно мейоз, а именно его первая фаза:

Профаза мейоза I

В отличие от митоза состоит из пяти стадий: лептотена, зиготена, пахитена диплотена и диакинез. Она более длительная и здесь протекают важные процессы: конъюгация и кроссинговер. Еще в эту фазу растворяется ядерная оболочка и формируется веретено деления, подробнее об этом ниже.

Лептотена

Какая основная задача у клетки? Правильно, передать генетический материал своим потомкам. Поэтому она начинает упаковывать молекулы ДНК как можно плотнее, она собирает чемодан, ведь не хочет ничего не потерять в пути. Этот процесс называется спирализация или конденсация хромосомы. Клетка так старается, что невидимые раньше в микроскоп хромосомы становятся видимыми. Они похожи на длинные и тонкие нити.

Зиготена

Здесь происходит конъюгация хромосом — их сближение с образованием бивалентов. Связь обеспечивает синаптонемальный комплекс — он удерживает гомологичные хромосомы рядом это необходимо для запуска кроссинговера на следующем этапе.

Связи между хромосомами могут иметь разный вид, но они должны быть. Если в клетке останутся хромосомы, которые не сблизились, то она запускает апотоз и погибает. Клетка — с заботой о будущих поколениях!

Пахитена

Начинается с еще большей конденсации хромосом, они становятся короче и толще. Но в местах образования синаптонемальных комплексов происходит частичное раскручивание (деконденсация) хромосом.

Все это для начала кроссинговера — обмена участками ДНК у гомологичных хромосом. Обмен обеспечивает перекомбинацию генетического материала. Если бы мы могли рассоединить хромосомы сразу после кроссинговера, то увидели примерно такую картину:

Схема. Кроссинговер.

Это лишь схематичное изображение, перекресты могут происходить в самых разных местах , что дает огромную генетическую вариабельность.

В конце пахитены мостики между хромосомами разрушаются, они начинают отдаляться друг от друга.

Диплотена

Хромосомы расходятся в области центромер, но остаются связаны между собой в местах кроссинговера — перекрестах или хиазмах. В микроскоп можно увидеть все четыре хроматиды, так сильно они упаковались (спирализовались).

Диакинез

Гомологичные хромосомы расходятся, формируется веретено деления и исчезает ядерная оболочка. Этим завершается профаза мейоза I. Вид клетки примерно такой:

Хромосомный набор в конце профазы I

Метафаза мейоза I

В этой фазе заканчивается образование веретена деления. Нити веретена прикрепляются к центромерам и начинают притягивать хромосомы, из-за этого они располагаются на экваторе клетки.

Набор в метафазе I

Анафаза мейоза I

Нити веретена деления продолжают тянуть хромосомы на себя — они расходятся к полюсам клетки. На полюсах клетки располагается по 23 хромосомы, но они все еще состоят из двух нитей ДНК.

n2c у полюсов, но вся клетка 2n4c

Набор в анафазу I

Телофаза мейоза I

Завершение редукционного деления. Появляется ядерная оболочка, которая окружает хромосомы. Затем возле ядер появляется перетяжка, которая делит клетку на две части. Образуются две гаплоидные клетки.

Образование двух гаплоидных клеток — n2c

Результат редукционного деления

Второй этап мейоза — эквационный

Начинается сразу же после первого. Эквация — это уравнивание. Так что задача клетки на этом этапе — сделать так, чтобы в одной хромосоме была одна молекула ДНК.

Он похож на митоз, здесь к полюсам клетки отправятся хроматиды, а не целые хромосомы и мы получим из каждой клетки по две — с набором nc.

Протекает он через такие же фазы, но с одним исключением. Здесь не будет интерфазы — клетка уже готова к делению, она запасла энергетические субстраты и белки ещё перед началом первого деления. Поэтому сразу начинается профаза II.

Профаза мейоза II

Клетка уже сделала свою работу — упаковала генетический материал как можно лучше. Ей ничего не нужно делать, ну почти. Разве что растворить ядерные оболочки и достроить веретено деления. Этим она и займется.

Вы конечно понимаете, что вторая клетка идет по такому же пути. Просто мне лень рисовать сразу две.

Набор в профазу II

Метафаза мейоза II

Прикрепление нитей веретена деления к центриолям — хромосомы снова на экваторе клетки.

Анафаза мейоза II

Торжественный момент — сейчас наши хроматиды станут полноценными хромосомами. Каждая разойдется к своему полюсу.

Поздравляем, ох уж эти хроматиды, они так быстро растут…

У полюсов — nc, всего 2n2c, так как каждая хроматида теперь — это полноценная хромосома.

Набор в анафазу II

Телофаза мейоза II

Вокруг хромосом формируются ядерные мембраны, появляется перетяжка и делит клетку на две.

Вторая клетка прошла через такое же деление. Всего из одной диплоидной клетки 2n2c получилось четыре гаплоидных с набором nc.

Четыре клетки с хромосомным набором — nc

Биологическое значение мейоза

1)Передать свой генетический материал будущим поколениям.

2)Поддержать диплоидный набор хромосом у организма. В конце мейоза формируются гаплоидные клетки, которые после оплодотворения образуют диплоидный набор.

3)Мейоз обеспечивает не только передачу генетической информации, но и ее преобразование — основа изменчивости. Кроссинговер обеспечивает взаимный обмен у гомологичных хромосом. В анафазу I к полюсам клетки независимо расходятся гомологичные хромосомы, а в анафазу II — хроматиды. Так формируются уникальные комбинации генов.

Размножение клеток: Мейоз

Мейоз

Определение понятия

Мейоз — это особое двойное деление клеток, происходящее с уменьшением набора хромосом с двойного диплоидного до одинарного гаплоидного, при котором хромосомы правильно распределяются на четыре дочерние клетки. © 2015-2021 Сазонов В.Ф. © 2015-2021 kineziolog.su .

Обычный результат мейоза у животных – гаметы, т.е. половые клетки с одинарным гаплоидным набором хромосом вместо двойного диплоидного, характерного для соматических (телесных) клеток. Но вот у растений результатом мейоза являются не гаметы, а споры. Хотя и в этом случае у спор получается гаплоидный набор хромосом. Т.е. мейоз приводит к гаплоидности.

Например, именно для этого используется процесс мейоза у мхов. Путём мейоза диплоидные формы мхов производят гаплоидные споры. Разумеется, споры не являются половыми клетками, но смысл мейоза даже у мхов остаётся стандартным: это двойное деление диплоидной клетки, приводящее к образованию четырёх гаплоидных клеток (только в данном случае спор, а не гамет). Споры не могут участвовать в оплодотворении, они должны вначале вырасти во взрослое растение (гаплоидное), которое и произведёт половые клетки (путём митоза, а не мейоза).

Так что у мхов половые клетки (гаметы) производятся гаплоидными взрослыми растениями из уже гаплоидных соматических клеток, поэтому у них сперматозоиды и яйцеклетки образуются в результате митоза, а не мейоза.

Итак, у растений: мейозом производятся споры, а митозом – гаметы (половые клетки). Т.е. растения применяют мейоз и митоз “наоборот” по сравнению с животными.

Образно можно сказать, что мейоз – “решительный” процесс! Он начинает решать стоящую перед ним задачу сразу же, т.е. уже в профазе первого деления из двух. И эта задача – образование одинарного набора хромосом из двойного. Ниже написано, что именно происходит в профазе 1.

Для того чтобы получить одинарный набор хромосом вместо двойного, в мейозе проходит два деления подряд. Причём главная задача – получение одинарного хромосомного набора вместо двойного – решается уже в первом делении. Распределяются по двум дочерним клеткам не “половинки” хромосом, как это происходит при митозе, а парные гомологичные хромосомы. Поэтому первое деление мейоза так и называется – редукционное, т.е. сокращающее, потому что оно сокращает хромосомный набор в два раза. Второе деление мейоза (эквационное) решает второстепенную задачу – разделяет каждую хромосому на 2 сестринские хроматиды и равномерно распределяет эти хроматиды на 2 клетки.

Как легче понять и запомнить формулы, обозначающие количественные показатели хромосомного набора на разных фазах мейоза?

Расшифровка формул хромосомного набора

1n – одинарный набор хромосом (1 – одинарный, n – набор)

2n – двойной набор хромосом (2 – двойной, n – набор)

Рис. Схема мейоза. Обратите внимание на то, что поведение хромосом уже в самом начале, в профазу 1-го деления, сильно отличается от поведения хромосом в митозе. Уже в профазу 1 каждая хромосома находит себе пару (похожую на неё гомологичную хромосому) и сцепляется с ней. Получаются хромосомные “сцепки”, состоящие из четырёх хроматид – тетрады. Количество тетрад равно гаплоидному набору хромосом. В метафазу 1 на экваторе клетки выстраиваются не отдельные хромосомы, как в митозе, а тетрады. Далее, в анафазу 1, расходятся в разные стороны не хроматиды, а гомологичные хромосомы. Источник изображения: http://biofile.ru/bio/20033.html

Стадии профазы 1

Запоминалка для стадий профазы I мейоза:

“Лето знойное пышет двойной духотой”.

Лептотена, зиготена, пахитена, диплотена, диакинез.

1. Лептотена (тонкие нити). Хромосомы слабо конденсированы, поэтому они тонкие и плохо заметны. Они уже удвоенные после прошедшего в интерфазе синтетического периода, и каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид. Но эти сестринские хроматиды настолько сближены, что хромосомы имеют вид одиночных тонких нитей. Теломеры хромосом всё ещё прикреплены к ядерной мембране.

2. Зиготена (попарно слипшиеся нити). Начинается самое главное событие для всего мейоза – гомологичные хромосомы объединяются в пары. Это важнейший шаг для перехода от диплоидного (двойного) набора хромосом к гаплоидному (одинарному). Например, у человека после слипания гомологичных хромосом вместо 46 отдельных хромосомных образований теперь можно будет насчитать всего 23, что соответствует не диплоидному, а гаплоидному набору, хотя хромосом по-прежнему 46 и их комплект в клетке по-прежнему диплоидный. Обратите внимание на то, что этот процесс объединения гомологичных хромосом отсутствует в митозе. Итак, происходит конъюгация (слипание) гомологичных хромосом. Пару конъюгирующих гомологичных хромосом называют “бивалент” (“би-” означает “двойной”), или “тетрада” (“тетра” означает “четыре” ). Каждый двойной хромосомный бивалент состоит из четырёх хроматид, поэтому одновременно он является хроматидной тетрадой. Начинается распад ядерной оболочки на фрагменты, центриоли расходятся к разным полюсам клетки, образуется веретено деления, исчезают ядрышки. Продолжается конденсация (уплотнение) двухроматидных хромосом, находящихся уже в виде бивалентов. Кстати, именно на стадии зиготены созревающие мужские половые клетки перемещаются сквозь слой гемато-тестикулярного барьера, созданный сплошными отростками поддерживающих клеток (сустентоцитов), и становятся забарьерными структурами. Они попадают во внутренний отдел семенных канальцев, отделённый от остальных тканей организма и защищённый от действия иммунной системы, что позволяет им вырабатывать белки, являющиеся антигенами для собственного организма.

3. Пахитена (толстые пухлые нити). Процесс спирализации хромосом продолжается, причем в гомологичных хромосомах он происходит синхронно. Становится хорошо заметно, что хромосомы двухроматидные. Важнейшим событием пахитены является кроссинговер – обмен участками между несестринскими хроматидами гомологичных хромосом. Кроссинговер приводит к первой во время мейоза рекомбинации генов.

4. Диплотена (двойные нити). Хромосомы в бивалентах перекручиваются и начинают отталкиваться друг от друга. Процесс отталкивания начинается в области центромеры и распространяется по всей длине бивалентов. Однако они все еще остаются связанными друг с другом в некоторых точках. Их называют хиазмы. Эти точки появляются в местах кроссинговера.

5. Диакинез (раздвижение, раздвоение). Хромосомы максимально укорачиваются и утолщаются за счет спирализации хроматид, ядерная оболочка почти полностью разрушена. Происходит сползание хиазм к концам хроматид.

Видео: Мейоз поподробнее

Видео: Мейоз у растений и животных

Гаметогенез

Гаметогенез (образование гамет – половых клеток) – это более широкое понятие, чем мейоз (хотя мейоз – это тоже образование половых клеток). Но в дополнение к процессу мейоза (т.е. деления клеток) гаметогенез включает в себя также процесс дифференцировки половых клеток, т.е. их преобразование и формирование зрелых гамет. Для обозначения разных стадий дифференцировки половых клеток используют особые термины.

Образование гамет происходит не совсем одинаково в женском и мужском организме.

Сперматогенез – это “мужской” вариант гаметогенеза, образование сперматозоидов.

Овогенез (=оогенез) – это “женский” вариант гаметогенеза, образование яйцеклеток.

testis.jpg

Рис. 1: Сперматогенез

Рис. 2. Сперматогенез.

Рис. Овогенез (оогенез).

Мейоз – кратко и понятно

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 1969.

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 1969.

Узнать о виде деления клетки поможет данная статья. Мы расскажем кратко и понятно о мейозе, о фазах, которые сопровождают этот процесс, обозначим основные их особенности, узнаем, какие признаки характеризуют мейоз.

Что такое мейоз?

Редукционное деление клетки, другими словами – мейоз – это вид деления ядра, при котором число хромосом уменьшается в два раза.

В переводе с древнегреческого языка, мейоз означает упрощение, приведение обратно. Дело в том, что после процесса оплодотворения (слияния половых клеток) число хромосом в клетке увеличивается в 2 раза. А благодаря мейозу, наоборот, их количество уменьшается, и половые клетки содержат, как правило, только один набор хромосом. Таким образом, набор хромосом у организмов одного вида из поколения в поколение сохраняется неизменным!

Мейоз происходит в два этапа:

Редукционный;

На этом этапе в процессе мейоза число хромосом в клетке уменьшается вдвое и из диплоидной клетки образуется две гаплоидные клетки.

Эквационный;

В ходе второго деления гаплоидность клеток сохраняется, так как происходят процессы такие как в митозе и число хромосом в дочерних клетках не изменяется.

которые читают вместе с этой

Особенностью данного процесса является то, что протекает он только лишь в диплоидных, а также в чётных полиплоидных клетках (имеющих 4, 6, 8 и т.д наборов хромосом).

Фазы мейоза

Деление на первом и втором этапе мейоза происходит на протяжении четырёх фаз: профазы, метафазы, анафазы и телофазы. Первому делению предшествует интерфаза, в ходе которой происходит важный процесс самоудвоения молекул ДНК. Перед вторым делением мейоза интерфаза очень короткая, так как редупликация ДНК не осуществляется. интерфаза.

Первое редукционное деление:

Профаза 1 является достаточно сложным этапом всего процесса в целом, состоит она из пяти стадий, которые внесены в следующую таблицу:

Стадия

Признак

Хромосомы укорачиваются, конденсируется ДНК и образуются тонкие нити.

Гомологичные хромосомы соединяются в пары (биваленты). Данный процесс называется конъюгация.

По длительности самая длинная фаза, в ходе которой гомологичные хромосомы плотно присоединяются друг к другу в отдельных местах. В результате чего может происходить обмен некоторыми участками. Данный процесс называется кроссинговер.

Хромосомы частично деспирализуются, при этом хромосомы ещё соединены между собой.

Снова происходит спирализация хромосом, ядерная оболочка исчезает, центриоли перемещаются к полюсам клетки, начинает образовываться веретено деления.

Метафаза первого деления знаменательна тем, что пары гомологичных хромосом (биваленты) выстраиваются в экваториальной плоскости клетки.

Во время анафазы 1 сокращаются микротрубочки веретена деления, биваленты разделяются и гомологичные хромосомы расходятся к разным полюсам.

В отличие от митоза, на этапе анафазы к полюсам перемещаются целые двухроматидные хромосомы, а не отдельные хроматиды.

На этапе телофазы 1 хромосомы деспирализуются и на полюсах образуются ядра.

Рис. 1. Схема мейоза первого этапа деления

Второе эквационное деление включает в себя процессы тождественные митозу:

Для профазы 2 характерна спирализация хромосом. Ядерная оболочка разрушается, на полюсах клетки образуется новое веретено деления, которое располагается перпендикулярно по отношению к первому веретену.
В ходе метафазы 2 хромосомы вновь располагаются в плоскости экватора, но по одной, а не парами как в метафазе 2.
Во время анафазы 2центромеры хромосом делятся и хроматиды (сестринские хромосомы) перемещаются к разным полюсам клетки.
Телофаза 2характеризуется деспирализацией хромосом и появлением новой ядерной оболочки.

Рис. 2. Схема мейоза второго этапа деления

В результате из одной диплоидной клетки путём мейоза образуется четыре гаплоидных клетки. Исходя из этого, делаем выводы, что мейоз – это форма деления клетки, в результате которого в дочерних клетках уменьшается вдвое число хромосом, при этом дочерние клетки генетически разные, так как разделили между собой наследственный материал материнской клетки.

Значение мейоза

В ходе мейоза на этапе профазы 1 может происходить процесс кроссинговера – перекомбинации генетического материала. Помимо этого во время анафазы первого деления гомологичные хромосомы каждой пары расходятся к разным полюсам в случайном порядке, независимо от других пар хромосом. Это объясняет комбинативную изменчивость дочерних клеток.

В природе мейоз имеет огромное значение, а именно:

Это один из основных этапов гаметогенеза у животных;

Рис. 3. Схема гаметогенеза

Получаемые дочерние клетки (гаметы) генетически разные, что приводит к комбинативной изменчивости среди потомков при половом размножении

Мейоз очень важен для поддержания постоянства числа хромосом у потомков при размножении. Если бы в половых клетках благодаря мейозу не уменьшалось количество хромосом вдвое, то после слияния таких клеток в процессе оплодотворения набор хромосом у организмов из поколения в поколение увеличивалось бы каждый раз вдвое.

Что мы узнали?

Мейоз – это вид деления эукариотической клетки, при котором из одной диплоидной клетки образуется четыре гаплоидных, путём уменьшения числа хромосом. Весь процесс проходит в два этапа – редукционного и эквационного, каждый из которых состоит из четырёх фаз – профазы, метафазы, анафазы и телофазы. Мейоз очень важен для образования гаметы у животных, для перекомбинации генетического материала и сохранения постоянства числа хромосом при половом размножении.

Мейоз – определение, история открытия, фазы, схема, значение

Раздел ЕГЭ: 2.7. … Жизненный цикл клетки: интерфаза и митоз. Митоз — деление соматических клеток. Мейоз. Фазы митоза и мейоза. …

Клеточный цикл (жизненный цикл клетки) — время существования клетки от начала одного деления до начала следующего деления, состоит из интерфазы и собственно процесса деления.

Интерфаза — период между делениями, в котором происходят процессы роста и развития клетки, удвоения ДНК, синтеза белков и органических соединений.

Пресинтетический (постмитотический) период G₁ — образуются рибосомы, синтезируется АТФ и все виды РНК, ферменты, делятся митохондрии, клетка растет (хромосомный набор — 2n2c).
Синтетический период S — удвоение ДНК, вследствие которого к концу синтетического периода каждая хромосома состоит из двух хроматид, активно синтезируются структурные белки ДНК — гистоны (хромосомный набор — 2n4c).
Постсинтетический (премитотический) период G₂ — подготовка к последующему процессу — делению клетки, синтезируются белки и АТФ, удваиваются центриоли (хромосомный набор — 2n4c).

Митоз и амитоз

Митоз (непрямое деление клетки) — процесс равномерного распределения между дочерними клетками ядерного наследственного материала.

В результате митоза из одной материнской клетки с диплоидным (двойным) набором хромосом образуются две диплоидные дочерние клетки, содержащие полную генетическую информацию в том же объёме, что и родительская. Митоз обеспечивает сохранность наследственных признаков и увеличение количества клеток или одноклеточных организмов.

Стадии (фазы) митоза:

Профаза (2n4c) — спирализация хромосом, уменьшение их функциональной активности; репликация практически не идёт; разрушение оболочки ядра; образование веретена деления; прикрепление хромосом к нитям веретена деления.
Метафаза (2n4c) — спирализация хромосом достигает максимума; хромосомы утрачивают свою функциональную активность, образуют экваториальную пластинку.
Анафаза (4n4c) — деление центромер; расхождение по нитям веретена сестринских хромосом. Анафаза заканчивается, когда центромеры достигают полюсов клетки.
Телофаза (2n2c) — деспирализация хромосом; образование ядерной оболочки; деление цитоплазмы; между дочерними клетками формируется клеточная стенка.

Амитоз — прямое деление клетки, при котором ядро делится путём перешнуровки без предшествующей перестройки:

хромосомы не проходят цикла спирализации;
не образуется веретено деления;
клетка делится сразу после репликации ДНК;
ДНК между дочерними клетками распределяется неравномерно.

Амитоз проходит быстрее, чем митоз. В результате амитоза увеличивается количество дочерних клеток, но одновременно могут появляться двух- и многоядерные клетки. Амитоз характерен для одноклеточных и некоторых клеток многоклеточных организмов (клетки при патологических состояниях).

Мейоз

Мейоз — способ деления эукариотических клеток, в результате которого из одной материнской клетки образуются четыре дочерние с уменьшенным в два раза набором хромосом. На этапе интерфазы (предшествует мейозу) происходит репликация ДНК с последующим удвоением хромосом. Клетки с диплоидным набором хромосом, каждая состоит из одной хромосомной нити (хромонемы). После интерфазы хромосомы становятся удвоенными, а их диплоидное число 2n сохраняется. Центриоли в клеточном центре удваиваются.

Стадии (фазы) мейоза I (редукционное деление):

Профаза I — спирализация хромосом; конъюгация; кроссинговер; хроматиды начинают расходиться; биваленты обособляются и располагаются по периферии ядра; ядрышко исчезает (хромосомный набор клетки — 2n4c).
Метафаза I — начинается с момента разрушения ядерной оболочки; биваленты располагаются в экваториальной плоскости, прикреплённые к нитям веретена деления (хромосомный набор клетки — 2n4c).
Анафаза I — центромеры каждой пары гомологичных хромосом разъединяются, и к полюсам клетки отходят гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид (хромосомный набор клетки к концу анафазы: у полюсов — 1n2c, в клетке — 2n4c).
Телофаза I — начинается с достижения хромосомами полюсов клетки (у каждого полюса — n хромосом): происходит редукция числа хромосом; образуется ядерная оболочка; делится цитоплазма; формируется клеточная стенка (хромосомный набор каждой из образовавшихся клеток — 1n2c).

Завершение мейоза I сопровождается образованием двух дочерних клеток, содержащих гаплоидный набор хромосом, которые в свою очередь остаются удвоенными.

Во время кратковременной интерфазы (интеркинеза) не происходит репликация ДНК, нет удвоения хромосомы, две дочерние клетки вступают во второе деление мейоза.

Стадии (фазы) мейоза II (по типу митоза — равное деление):

Профаза II — непродолжительная, так как хроматиды спирализованы (хромосомный набор клетки — 1n2c).
Метафаза II — образуются экваториальная пластинка, хромосомы, состоящие из двух хроматид, центромерными участками прикрепляются к нитям веретена деления (хромосомный набор клетки — 1n2c).
Анафаза II — хроматиды расходятся к полюсам клетки (хромосомный набор у каждого полюса — 1n1c , в клетке — 2n2c).
Телофаза II — образуется ядерная оболочка; делится цитоплазма; формируется клеточная стенка. Образуются четыре гаплоидные клетки 1n1c (хромосомные наборы образовавшихся клеток не идентичны).

Мейоз II проходит по типу митоза. В результате мейоза из одной клетки с диплоидным набором хромосом после двух последовательных делений образуются 4n клетки.

Черты мейоза

Редукция числа хромосом (если бы не было уменьшения числа хромосом при образовании половых клеток, то из поколения в поколение их количество возрастало бы и был бы утрачен один из важнейших признаков каждого вида — постоянство числа хромосом),
Конъюгация (сближение и переплетение) гомологичных хромосом.
Рекомбинация генетического материала, обусловленная случайным расхождением материнских и отцовских гомологичных хромо сом в дочерние клетки, а также кроссинговером (процессом обмена участками гомологичных хромосом).

Таким образом, мейоз — непрерывный процесс, состоящий из двух последовательных делений ядра и цитоплазмы, перед которыми репликация происходит только один раз. Энергия и вещества, необходимые для обоих делений мейоза, накапливаются во время интерфазы I.

Наборы хромосом и количество ДНК в клетке (мейоз)

Это конспект для 10-11 классов по теме «Жизненный цикл клетки. Митоз и мейоз». Выберите дальнейшее действие:

Мейоз – определение, стадии, функция и цель

Определение мейоза

Мейоз – это процесс у эукариотических, размножающихся половым путем животных, который уменьшает количество хромосом в клетка до размножения. Многие организмы упаковывают эти клетки в гаметы, такие как яйцеклетка и сперма. Затем гамет могут встретиться во время размножения и слиться, чтобы создать новый зигота, Поскольку количество аллелей было уменьшено во время мейоза, комбинация двух гамет даст зиготу с тем же числом аллелей, что и у родителей. В диплоид организмов, это две копии каждого ген.

Функция и цель мейоза

Мейоз необходим у многих животных, размножающихся половым путем, чтобы обеспечить такое же количество хромосом у потомства, как и у родителей. Акт оплодотворение включает в себя две клетки, сливающиеся вместе, чтобы стать новой зиготой. Если количество аллелей каждого гена не уменьшено до 1 в гаметах, которые производят зиготу, у потомства будет 4 копии каждого гена. У многих животных это привело бы ко многим дефектам развития. У других организмов полиплоидия распространена, и они могут существовать со многими копиями одного и того же гена. Однако если организм не могут выжить, если они полиплоидия, мейоз должен произойти до размножения. Мейоз происходит в двух разных отделах, с разными фазами в каждом.

Фазы Мейоза

До мейоза ДНК реплицируется, как в митоз, Мейоз состоит из двух клеточных делений, известных как мейоз I и мейоз II. В первом разделе, который состоит из разных фаз, дублированная ДНК разделяется на дочерние клетки, В следующем разделе, который следует сразу за первым, два аллеля каждого гена разделяются на отдельные клетки. Ниже приведены описания двух отделов и различных фаз или стадий каждого мейоза. Помните, что до начала мейоза обычно диплоидная ДНК была продублирована. Это означает, что имеется 4 копии каждого гена, представленные в 2 полных наборах ДНК, каждый из которых имеет 2 аллеля. На диаграмме ниже красные хромосомы – это те, которые унаследованы от матери, а синие от отца. В начале следующей диаграммы ДНК уже реплицирована, поэтому красные и синие хромосомы выглядят как буква «Х». Каждая из этих «Х» хромосом состоит из двух сестринские хроматиды или клонированная ДНК из репликации. Они связаны на центромера для хранения, но можно разделить на отдельные хромосомы.

Фазы мейоза I

Метафаза I

В метафазе I мейоза I, гомологичные пары хромосом выстраиваются на метафазы тарелка, рядом с центром клетки. Этот шаг называется редукционным делением. гомологичные хромосомы которые содержат два разных аллеля для каждого гена, выстроены для разделения. Как видно на диаграмме выше, в то время как хромосомы выстраиваются на метафазной пластинке вместе с их гомологичной парой, нет порядка, с какой стороны выстраиваются материнские или отцовские хромосомы. Этот процесс является молекулярной причиной закон сегрегации.

Закон сегрегации говорит нам, что каждый аллель имеет такой же шанс быть переданным потомству. В метафазе I мейоза аллели разделены, что позволяет этому явлению происходить. В мейозе II они будут разделены на отдельные гаметы. При митозе все хромосомы выстраиваются на своих центромерах, а сестринские хроматиды каждой хромосомы разделяются на новые клетки. Гомологичные пары не объединяются в митоз, и каждая разделяется пополам, чтобы оставить новые клетки с 2 разными аллелями для каждого гена. Даже если эти аллели являются одним и тем же аллелем, они происходят из материнского и отцовского источника. При мейозе выстраивание гомологичных хромосом оставляет 2 аллеля в конечных клетках, но они находятся на сестринских хроматидах и являются клонами одного и того же источника ДНК.

Также во время метафазы I, гомологичные хромосомы могут поменять части себя, которые являются теми же частями хромосомы. Это называется кроссинговером и отвечает за другой закон генетика, закон независимого ассортимента, Этот закон гласит, что черты наследуются независимо друг от друга. Для признаков на разных хромосомах это, безусловно, верно всегда. Для признаков в одной и той же хромосоме это позволяет материнской и отцовской ДНК рекомбинировать, что позволяет наследовать признаки почти бесконечным числом способов.

Анафаза I

Так же, как анафаза митоза, хромосомы теперь тянутся к центриолям на каждой стороне клетки. Однако центросомы, удерживающие сестринские хроматиды вместе, не растворяются в Анафаза I мейоза, что означает, что отделены только гомологичные хромосомы, а не сестринские хроматиды.

Телофаза I

В телофаза Я, хромосомы полностью раздвинуты и образуются новые ядерные оболочки. Плазматическая мембрана отделена цитокинез и две новые ячейки эффективно сформированы.

Результаты мейоза I

Две новые клетки, каждая гаплоидный в их ДНК, но с 2 копиями, являются результатом мейоза I. Опять же, хотя есть 2 аллеля для каждого гена, они находятся на сестре хроматида копии друг друга. Поэтому они считаются гаплоидными клетками. Эти клетки отдыхают перед входом во второй отдел мейоза, мейоз II.

Фазы Мейоза II

Фаза II

Фаза II напоминает профазу I. Ядерные оболочки исчезают и образуются центриоли. Микротрубочки проходят через клетку, соединяясь с кинетохорами отдельных хроматид, связанных центромерами. Хромосомы начинают тянуться к метафазной пластинке.

Метафаза II

Теперь напоминающие митоз, хромосомы выстраиваются со своими центромерами на метафазной пластинке. Одна сестринская хроматида находится на каждой стороне метафазной пластинки. На этой стадии центромеры все еще связаны с белком cohesin.

Анафаза II

Сестринские хроматиды раздельные. Теперь они называются сестринскими хромосомами и тянутся к центриолам. Это разделение отмечает окончательное разделение ДНК. В отличие от первого деления, это деление известно как эквациональное деление, потому что каждая клетка заканчивается тем же количеством хромосом, что и в начале деления, но без копий.

Телофаза II

Как и в предыдущей телофазе I, клетка теперь разделена на две части, и хромосомы находятся на противоположных концах клетки. Происходит цитокинез или деление плазмы, и вокруг хромосом образуются новые ядерные оболочки.

Результаты Мейоза II

В конце мейоза II, есть 4 клетки, каждая гаплоидная, и у каждой есть только 1 копия генома. Эти клетки теперь можно превратить в гамет, яйца у самок и сперму у самцов.

Примеры Мейоза

Мейоз человека

Мейоз человека происходит в половых органах. Мужские яички производят сперму, а женские яичники – яйцеклетки. Однако, прежде чем эти гаметы будут сделаны, ДНК должна быть уменьшена. У человека 23 различных хромосомы, существующие в гомологичных парах между материнской и отцовской ДНК, что означает 46 хромосом. До мейоза ДНК в клетке реплицируется, образуя 46 хромосом в 92 сестринских хроматидах. Каждая пара сестринских хроматид имеет соответствующий (материнский или отцовский) набор сестринских хромосом. Эти пары известны как гомологичные хромосомы. Во время мейоза I эти гомологичные хромосомы выстраиваются в линию и делятся. Это оставляет 23 хромосомы в каждой клетке, каждая хромосома состоит из сестринских хроматид. Эти хроматиды могут больше не быть идентичными, поскольку во время метафазы I мейоза I может происходить кроссинговер. Наконец, происходит мейоз II, и сестринские хроматиды разделяются на отдельные клетки. Это оставляет 4 клетки, каждая с 23 хромосомами или 4 гаплоидными клетками.

Плодовые мошки

Плодовые мухи имеют 4 пары хромосом или 8 хромосом в обычных клетках. Перед мейозом каждая хромосома реплицируется, оставляя 8 хромосом и 16 сестринских хроматид. Происходит мейоз I, и есть 2 клетки, каждая из которых имеет только 4 хромосомы. Каждая хромосома по-прежнему состоит из сестринских хроматид, и во время метафазы I может происходить некоторое кроссинговер. Мейоз II теперь происходит на этих двух клетках. Всего создано 4 ячейки. Тем не менее, эти клетки имеют 4 хромосомы. Когда две гаметы встречаются, чтобы создать новую плодовую мушку, полученная зигота будет иметь 8 хромосом из 4 пар сестринских хромосом, по 4 от каждого родителя.

гаплоидных – Организм с только одной копией каждого гена в каждой клетке или гаметы с таким.
диплоид – Две копии каждого гена на клетку.
PolyploidDominance – Несколько (более двух) копий каждого гена на клетку.
Сестра хроматиды – Реплицированная ДНК, которая существует как одна хромосома, пока не разделена в анафазе.

викторина

1. Клетка переживает мейоз. Сестринские хроматиды выстроены на метафазной пластинке. Какая фаза мейоза это?A. Метафаза IB. Фаза IIC. Метафаза II

Ответ на вопрос № 1

С верно. Это метафаза II. В метафазе I гомологичные хромосомы выстроены на метафазной пластинке. Это чрезвычайно важное различие между ними. Метафаза II подобна митозу, а метафаза I приводит к уменьшению плоидности.

2. У взрослого организма 60 хромосом или 30 гомологичных хромосом. 30 по материнской линии, 30 по отцовской линии. Сколько хромосом в каждой клетке после митоза?A. 60 хромосом, 30 гомологов.B. 120 хромосом, 60 гомологов.C. 30 хромосом, без гомологов.

Ответ на вопрос № 2

верно. Митоз продуцирует одинаковое количество хромосом. По сути, митоз производит точный клон родительской клетки.

3. У взрослого организма 60 хромосом или 30 гомологичных пар хромосом. 30 по материнской линии, 30 по отцовской линии. Сколько хромосом в каждой клетке после мейоза?A. 30 хромосом, без гомологичных хромосом.B. 60 хромосом, 30 гомологичных хромосом.C. 120 хромосом, 60 гомологичных хромосом.

Ответ на вопрос № 3

верно. Мейоз уменьшает плоидность каждой клетки. Фактически это означает, что в каждой клетке будет сохраняться только одна копия каждой хромосомы, либо материнская, либо отцовская. Гомологичные копии каждой хромосомы отсортированы на метафазной пластинке в метафазе I. Каждая копия состоит из двух сестринских хроматид, которые разделены после метафазы II. Таким образом, финал гамета будет иметь 30 хромосом, ни одна из которых не будет иметь копию. Таким образом, когда две гаметы встречаются, они могут создать зиготу с 30 гомологичными парами хромосом, или всего 60.