В чем заключается сущность мейоза. В чем заключается сущность мейоза?

Это необходимо для того, чтобы после оплодотворения зигота вновь обрела диплоидный геном. Скрещивание обеспечивает получение гамет с разнообразными генотипами, что способствует выживанию популяции.

В чем заключается сущность мейоза

Мейоз — это уникальный процесс в половых клетках, при котором диплоидные клетки дают начало гаплоидным гаметам. Мейоз состоит из одного цикла синтеза ДНК и двух циклов расхождения хромосом и деления клеток. Доступно под к мейозу Гаметы — первичные сперматозоиды или первичные ооциты — проходят длинную серию митозов мейоза проходят длинную серию митозов, начиная с зиготы.

Мужские и женские гаметы имеют разную историю, и хотя последовательность событий одинакова, время их наступления сильно отличается. Два последовательных восстановительных деления называются. мейозом I и мейозом II. Редукция I также называется редуктивным делением, поскольку число хромосом уменьшается вдвое за счет спаривания гомологов в профазе и их разделения на разные клетки в анафазе. Хромосомы X и Y не являются гомологичными в строгом смысле слова, но имеют гомологичные сегменты на концах короткого и длинного плеч, которые спариваются во время процесса. мейоза I.

Мейоз I также примечателен тем, что в нем происходит генетическая рекомбинация, известная как мейотический перекрест. В этом процессе гомологичные фрагменты ДНК обмениваются между разными, не сестринскими хроматидами пары гомологичных хромосом. Это означает, что ни одна из образовавшихся половых клеток мейоза, не идентичен другому. Рекомбинация является фундаментальным понятием в распределении генов, ответственных за наследственные заболевания.

Поскольку рекомбинация включает физическое взаимодействие двух гомологичных хромосом на соответствующем участке в течение мейоза I, он также определяет правильность расхождения хромосом. в мейозе. Аномалии в процессе рекомбинации могут привести к расхождению хромосом во время мейоза I, наиболее распространенная причина хромосомных аномалий, таких как синдром Дауна.

Мейоз II следует за мейозом I без промежуточной дупликации ДНК. Как и при обычном митозе, хроматиды разделяются, и одна хроматида из каждой хромосомы передается дочерней клетке.

фазы мейоза половых клеток

Первое мейотическое деление (мейоз I)

Профаза I мейоза. Профаза мейоза I — это сложный процесс, который заметно отличается от митотической профазы, имеющей значительные генетические последствия. Различают несколько стадий профазы. На всех стадиях хромосомы постоянно конденсируются и становятся все меньше и толще.

— Лептотин. Хромосомы, которые уже реплицировались в предыдущей S-фазе, становятся видимыми в виде клонов; начинается конденсация хроматина. Две одинаковые хроматиды каждой хромосомы настолько тесно связаны, что их невозможно различить.

— Зиготена. Гомологичные хромосомы начинают выравниваться и соединяться вдоль оси. Процесс спаривания, синапсис, обычно очень точен, так что последовательности ДНК совпадают по всей хромосоме. Хотя молекулярная основа синапсиса еще не до конца понятна, электронная микроскопия показывает, что хромосомы удерживаются вместе синаптическим комплексом — лентообразной белковой структурой. Синаптонемальный комплекс необходим для процесса рекомбинации.

— Пахитена. Хромосомы становятся толще. Синапс завершен, и каждая пара гомологов появляется в виде бипары (иногда называемой тетрадой, поскольку она содержит четыре хроматиды). Пахитения — это стадия, на которой происходит мейотическое скрещивание.

— дипломатия. После рекомбинации синаптонный комплекс начинает разрушаться, и два компонента каждой бисубъединицы начинают разделяться. В конечном итоге, две связи каждого бисфотона соприкасаются только в точках, называемых хиазматами (точками пересечения). Считается, что они обозначают точки обмена. Среднее число хазматов в сперматоцитах составляет около 50, по несколько на бисфосфонат.

— Подвижность. На этой стадии хромосомы достигают максимальной конденсации. Метафаза I мейоза. Метафаза I начинается, как и в митозе, с исчезновения ядерной мембраны. Формируется веретено расщепления, и парные хромосомы выравниваются в экваториальной плоскости клетки, при этом центромеры находятся на разных полюсах. Анафаза I мейоза. Компоненты каждой диплоиды движутся независимо, и их центромеры с соответствующими сестринскими хроматидами расходятся к противоположным полюсам клетки.

Этот процесс называется дивергенцией. Таким образом, число хромосом уменьшается вдвое, и каждая клетка, появляющаяся в результате первого деления. мейоза, приобретает гаплоидное число хромосом. Различные димеры расходятся независимо друг от друга, так что исходные отцовский и материнский наборы хромосом сортируются в любую комбинацию. Число возможных комбинаций 23 хромосом, которые могут образоваться в половых клетках, составляет 223 (более 8 миллионов). На самом деле, изменчивость генетического материала, передаваемого от родителей к детям, гораздо выше, что обеспечивается скрещиванием.

В результате этого процесса каждая хроматида обычно содержит сегменты, происходящие от каждой родительской пары хромосом; на этой стадии, например, типичная хромосома 1 формируется из трех-пяти сегментов, попеременно отцовского и материнского происхождения. Во время деления клетки может произойти множество ошибок. Некоторые из них приводят к разрушению клеток… мейоза и гибели клеток, в то время как другие приводят к дефектному расхождению хромосом в анафазе. Например, оба гомолога пары хромосом могут перемещаться к одним и тем же полюсам в анафазе, а не к противоположным. мейоза I. Этот аномальный процесс называется недивергенцией. Телофаза I мейоза. В телофазе гаплоидные наборы хромосом группируются на противоположных полюсах клетки.

Второе мейотическое деление (мейоз II)

Второе мейотическое деление протекает аналогично обычному митозу, за исключением того, что набор хромосом, состоящий из мейоза II, является гаплоидным. Конечным результатом является мейоза — две дочерние клетки мейоза I — делятся, образуя четыре гаплоидные клетки, каждая из которых содержит 23 хромосомы. Как уже упоминалось, из-за избытка в мейозе Хромосомы образовавшихся половых клеток не идентичны.

Подобно тому, как каждая родительская хромосома в паре случайным образом и независимо распределяется между дочерними клетками. в мейозе I, в ходе мейоза отцовские и материнские аллели каждого гена также распределены случайным образом. Либо в первой, либо во второй категории мейоза первого или второго деления, зависит от того, были ли эти аллели вовлечены в процесс скрещивания в первом редукционном делении.

Генетические последствия мейоза уменьшение числа хромосом, необходимых для образования гамет, с диплоидных до гаплоидных; — сегрегация аллелей в первом и втором делении мейоза случайное перераспределение генетического материала по гомологичным хромосомам в соответствии с первым законом Менделя; — дополнительное перераспределение генетического материала путем кроссинговера, который значительно увеличивает число генетических вариантов, а также играет важную роль в процессе физиологического расхождения хромосом.

Основное различие мейоза и митоз — в последнем случае информация ДНК, присутствующая в материнской клетке, копируется полностью и без изменений.

Биологическое значение мейоза

В природе существуют различные типы и формы деления клеток. Одним из них является процесс деления клеток, называемый. мейозом. В этой статье вы узнаете, как происходит этот процесс, в чем его особенности и каково его биологическое значение. чём заключается Биологическое значение мейоза.

Фазы мейоза

Процесс деления, при котором из материнской клетки образуются четыре дочерние клетки с вдвое меньшим числом хромосом, называется мейозом.

Таким образом, при делении диплоидной клетки тела образуются четыре гаплоидные клетки.

Весь процесс происходит непрерывно в два этапа, между которыми практически нет промежуточных фаз. Следующая таблица должна помочь вам кратко описать весь процесс:

Сцена

Описание

Первая категория:

Ядра растворяются, ядерные мембраны разрушаются, образуется веретено расщепления; хромосомы сближаются, происходит сшивание и соединение.

Спиральная конфигурация достигает своего апогея, когда пары хромосом располагаются в экваториальной части веретена.

Гомологичные хромосомы сегрегатируются на разных полюсах. Поэтому в дочернюю клетку попадает по одному из каждой пары.

Расщепляющее веретено делится, формируются ядра и делится цитоплазма. В результате образуются две клетки, которые буквально сразу же начинают новый процесс деления посредством митоза.

Вторая категория:

Происходит формирование хромосом, беспорядочно расположенных в цитоплазме клетки. Формируется новое веретено деления.

Хромосомы движутся к экватору веретена деления.

Хроматиды делятся и расходятся к разным полюсам. В этом случае хроматиды становятся независимыми хромосомами.

В результате мы имеем четыре гаплоидные клетки с одной хроматидой.

Рис. 1. Схема мейоза

Профаза 1 протекает в пять фаз, в ходе которых формируются хроматиновые спирали и хромосомы с двойными хроматидами. Происходит попарное сближение гомологичных хромосом (сцепление), с перекрестом в определенных точках и обменом определенными частями (перекрест).

Рисунок 2. Схематическое изображение профазы 1.

Биологическое значение мейоза

Процесс деления клеток у эукариот мейоза играет важную роль, особенно в формировании половых клеток, клеток репродуктивной системы. При оплодотворении, слиянии гамет, новый организм приобретает диплоидный набор хромосом и, таким образом, сохраняет характеристики кариотипа. Если нет. мейоза, число хромосом будет постоянно увеличиваться в процессе размножения.

Рисунок 3. Схема образования гамет.

Кроме того, биологическая концепция мейоза является:

который читается вместе с этим

  • образование спор у растений и грибов;
  • комбинативная изменчивость организмов, так как при конъюгации получаются новые наборы генетической информации;
  • основополагающий этап при образовании гамет;
  • передача генетического кода новому поколению;
  • поддержание постоянного числа хромосом при размножении и последующем оплодотворении;
  • дочерние клетки не похожи на материнские и сестринские.
Оцените статью
Uhistory.ru