 |
Раскройте сущность мейоза.
|
|
|
|
Мейоз. Определение, сущность, значение мейоза. Мейоз – процесс редукции хромосом, который лежит в основе гаметогенеза и состоит из 2х последовательных делений, в результате которых образуются гаплоидные клетки.
Биологическое значение мейоза.
1. Стабилизация видового кариотипа.
2. Источник комбинативной изменчивости (профаза I)
3. Генореабилитационная или репарационная функция. Во время мейоза активируются все системы репарации ДНК и происходит «залечивание» хромосом, благодаря чему хромосомы восстанавливаются.
4. Геномозависимый или видоизолирующий барьер. Мейоз блокирует межвидовое скрещивание.
5. Мейотическая маргинопродукция. Мейоз восстанавливает нормальную длину теломер у хромосом. В соматических клетках идет непрерывное укорочение теломер (маргинотомия) за счет недоразвития, недорепликации ДНК в интерфазе перед митозом. Укорочение – своеобразный биологические часы, ведущие счет числу делений, совершаемых клеткой. Пока это идет за счет теломерных участков, клетка существует нормально, но как только недорепликация теломер прекратится, это приведет к потере структурных генов и гибели клеток. Если бы теломеры не восстанавливались в мейозе, то клеточная гибель происходила бы уже в эмбриогенезе.
6. Геночастотный регулятор – меняе частоту генов в популяции.
Процессы, составляющие мейоз (общий план).
Типичный мейоз состоит из двух последовательных клеточных делений, которые соответственно называются мейоз Iи мейозII. В первом делении происходит уменьшение числа хромосом в два раза, поэтому первое мейотическое деление называют редукционным, реже – гетеротипным. Во втором делении число хромосом не изменяется; такое деление называют эквационным (уравнивающим), реже – гомеотипным.
|
|
|
Число хромосом и количество ДНК, образующихся в процессах мейоза.
Зрелые половые клетки имеют лишь одинарный, гаплоидный, набор хромосом и соответственно вдвое меньшее количество ДНК.
Мейоз I– редукционное деление, его фазы и периоды.
1ое деление – редукционное. Ему предшествует полноценная интерфаза I (накопление белков, энергии, удвоение ДНК), в результате которой наблюдается уменьшение хромосом вдвое и подготовка к мейозу I.
Оно состоит из:
Профаза I – является самым важным этапом мейоза. Состоит из 5 стадий:
1. Лектонема (начинается спирализация хромосом)
2. Зигонема (гомологичные хромосомы коньюгируются. При конъюгации образуются биваленты. Иначе биваленты называются тетрады, так как в состав каждого бивалента входит 4 хроматиды.)
3. Пахинема (Хромосомы спирализуются, хорошо видна их продольная неоднородность. Завершается репликация ДНК (образуется особая пахитенная ДНК). Завершается кроссинговер – перекрест хромосом, в результате которого они обмениваются участками хроматид.)
4. Диплонема (Гомологичные хромосомы в бивалентах отталкиваются друг от друга. Они соединены в отдельных точках, которые называются хиазмы.)
5. Диктионема (в овогенезе, хромосомы типа «ламповая щетка» раскручивается, с них считывается информация и обратно закручиваются)
6. Диокинез (Отдельные биваленты располагаются на периферии ядра.)
Вывод: Происходит синапсис хромосом, коньюгация и кроссинговер. Обеспечивается рекомбинация генетического материала.
Метафаза I (В прометафазеIядерная оболочка разрушается (фрагментируется). Формируется веретено деления. Далее происходит метакинез – биваленты перемещаются в экваториальную плоскость клетки.)
Анафаза I (Гомологичные хромосомы, входящие в состав каждого бивалента, разъединяются, и каждая хромосома движется в сторону ближайшего полюса клетки. Разъединения хромосом на хроматиды не происходит. Процесс распределения хромосом по дочерним клеткам называется сегрегация хромосом.)
|
|
|
Телофаза I (Гомологичные двухроматидные хромосомы полностью расходятся к полюсам клетки. В норме каждая дочерняя клетка получает одну гомологичную хромосому из каждой пары гомологов. Формируются два гаплоидных ядра, которые содержат в два раза меньше хромосом, чем ядро исходной диплоидной клетки. Каждое гаплоидное ядро содержит только один хромосомный набор, то есть каждая хромосома представлена только одним гомологом. Содержание ДНК в дочерних клетках составляет 2с.)
Мейоз II – эквационное деление, его фазы.
2ое деление – эквационное. В ходе второго деления мейоза уменьшения числа хромосом не происходит. Сущность эквационного деления заключается в образовании четырех гаплоидных клеток с однохроматидными хромосомами (в состав каждой хромосомы входит одна хроматида). Интерфаза практически отсутствует. Интеркинез – это короткий промежуток между двумя мейотическими делениями. Отличается от интерфазы тем, что не происходит репликации ДНК, удвоения хромосом и удвоения центриолей: эти процессы произошли в предмейотической интерфазе и, частично, в профазе I.
профазаII – короткая. Не отличается существенно от профазы митоза. Хромосомы видны в световой микроскоп в виде тонких нитей. В каждой из дочерних клеток формируется веретено деления.
метафаза II. Хромосомы располагаются в экваториальных плоскостях гаплоидных клеток независимо друг от друга. Эти экваториальные плоскости могут лежать в одной плоскости, могут быть параллельны друг другу или взаимно перпендикулярны.
анафаза II – бивалент делится на 2 части. Хромосомы разделяются на хроматиды (как при митозе). Получившиеся однохроматидные хромосомы в составе анафазных групп перемещаются к полюсам клеток.
Телофаза II – 4 дочерние клетки с одинаковым (1n) набором хромосом. Однохроматидные хромосомы полностью переместились к полюсам клетки, формируются ядра. Содержание ДНК в каждой из клеток становится минимальным и составляет 1с.
Особенности интерфазы между мейозом I и II.
Интеркинез – это короткий промежуток между двумя мейотическими делениями. Отличается от интерфазы тем, что не происходит репликации ДНК, удвоения хромосом и удвоения центриолей: эти процессы произошли в предмейотической интерфазе и, частично, в профазе I.
|
|
|
Характеристика профазы мейоза I.
Профаза I – является самым важным этапом мейоза. Состоит из 5 стадий:
Лектонема (начинается спирализация хромосом)
Зигонема (гомологичные хромосомы коньюгируются. При конъюгации образуются биваленты. Иначе биваленты называются тетрады, так как в состав каждого бивалента входит 4 хроматиды.)
Пахинема (Хромосомы спирализуются, хорошо видна их продольная неоднородность. Завершается репликация ДНК (образуется особая пахитенная ДНК). Завершается кроссинговер – перекрест хромосом, в результате которого они обмениваются участками хроматид.)
Диплонема (Гомологичные хромосомы в бивалентах отталкиваются друг от друга. Они соединены в отдельных точках, которые называются хиазмы.)
Диктионема (в овогенезе, хромосомы типа «ламповая щетка» раскручивается, с них считывается информация и обратно закручиваются)
Диокинез (Отдельные биваленты располагаются на периферии ядра.)
Вывод: Происходит синапсис хромосом, коньюгация и кроссинговер. Обеспечивается рекомбинация генетического материала.
|
|
|
