Мейоз кратко и понятно видео
Обновлено: 04.07.2024
Урок знакомит с основными видами бесполого размножения: размножение делением, размножение спорами, вегетативное размножение. А также с основным этапом образования половых клеток – мейозом. Из урока вы узнаете биологический смысл мейоза. В данном уроке приводятся следующие понятия: фрагментация, почкование, конъюгация, кроссинговер.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Бесполое размножение. Мейоз"
Во время митоза клетка проходит ряд последовательных фаз, в результате которых каждая дочерняя клетка получает такой же набор хромосом, как и в материнской клетке.
Митоз лежит в основе бесполого размножения. Чаще эта форма размножения встречается у прокариот, растений и простейших.
Рассмотрим основные виды бесполого размножения.
Так как прокариоты не имеют ядра, делятся они простым бинарным делением. Где материнская клетка делиться на две примерно одинаковые по размерам дочерние клетки. Перед делением происходит репликация и образуются две одинаковые молекулы ДНК.
Во время деления плазмалемма врастает между двумя молекулами ДНК таким образом, что в итоге разделяет клетку надвое.
В каждой образовавшейся клетке оказывается по одной идентичной молекуле ДНК.
Многие одноклеточные водоросли (эвглена зелёная, например) и простейшие амёба делятся митозом. Образуя две клетки.
Следующий вид бесполого размножения − размножение спорами
Споры − это специализированные гаплоидные клетки грибов и растений.
В цикле развития папоротника участвуют споры.
Летом на нижней стороне папоротника образуются маленькие бурые бугорки. В бугорках находятся пучки мелких мешочков — спорангиев, в которых созревают споры.
Созревшие споры выпадают из спорангиев. Их разносит ветер. Если они попадают в благоприятные условия, то прорастают, образуя заросток (половое поколение — гаметофит). Он живёт самостоятельно, прикрепляясь к почве ризоидами.
На заростке развиваются мужские и женские гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки).
Под заростком задерживаются капельки росы или дождевой воды, в которых сперматозоиды могут подплыть к яйцеклеткам. Так происходит оплодотворение.
Со временем из зародыша на заростке развивается взрослое растение, которое мы обычно называем папоротником. Это бесполое поколение — спорофит.
В процессе жизни папоротника происходит смена двух поколений — спорофита и гаметофита.
Заросток папоротника — это гаметофит (половое поколение).
Если у папоротника споры образуются путём мейоза, то у грибов и низших растений путём митоза.
При бесполом размножении грибов возможны процессы почкования (характерны для дрожжеподобных грибов) и спорообразования.
В споре гриба различают одну либо несколько клеток, которые имеют микроскопические размеры. Попадая в благоприятную среду, небольшое количество спор дают начало новому мицелию.
Вегетативное размножение один из способов бесполого размножения, свойственный многоклеточным организмам.
При вегетативном размножении новый организм развивается не из одной клетки одноклеточного или многоклеточного родителя, а из группы клеток многоклеточного организма.
Различают несколько видов вегетативного размножения.
Размножение растений частями вегетативных органов
Таким способом размножается водное растение элодея. Из почек на стеблевом черенке образуются новые побеги и корни.
Отводками размножается куст крыжовника.
Вегетативное размножение крыжовника основано на способности его стеблей к корнеобразованию при благоприятных условиях влажности и температуры. Корни вырастают из корневых зачатков, которые образуются у основания почек побега.
Кусты земляники в период вегетации отпускают дочерние розетки на длинных стеблях. От каждого стебелька земляники растёт длинный стебель – ус. Там, где усы прижимаются к земле розетки укореняются.
Также выделяют вегетативное размножение специальными видоизменениями побегов клубнями как у картофеля и луковицами.
Фрагментация ещё один тип вегетативного размножения.
Например, фрагмент тела плоского червя планарии даёт начало целой особи. При таком способе размножения тело родительской особи может распадаться на несколько частей. Из каждой части развивается новое животное. Данный процесс основан на регенерации.
Регенерация — это восстановление утерянных или поврежденных тканей — одна из важнейших функций тканей многоклеточных организмов.
Следующий тип вегетативного размножения — почкование.
Например, как у пресноводной гидры. Группа клеток родительской особи начинает делиться, давая начало дочерней особи.
Дочерняя особь некоторое время развивается как часть материнского организма, а затем отделяется от него.
Бесполое размножения позволяет быстро увеличить численность особей данного вида в благоприятных условиях. При этом все потомки имеют генотип, идентичный родительскому.
Значит в результате митоза не происходит генетического разнообразия, которое могло бы оказаться очень полезным при необходимости приспособится к изменившимся условиям обитания.
А вот в процессе мейоза создаются возможности возникновения в гаметах новых генных комбинаций.
Мейоз − способ образования гаплоидных клеток.
У животных организмов мейозом делятся клетки специализированных тканей гонад, из которых образуются гаметы или половые клетки.
А у высших растений мейозом образуются споры, и уже потом путём митозов образуются гаметы.
Мейоз – основной этап образования половых клеток. Это способ деления клетки, при котором число хромосом в дочерних клетках становиться гаплоидным.
Во время мейоза происходит не одно, как при митозе, а два следующих друг за другом клеточных деления, называемых мейозом I и мейозом II.
В результате первого деления мейоза число хромосом уменьшается вдвое.
В ходе второго деления мейоза гаплоидность клеток сохраняется.
Это необходимо для постоянства числа хромосом в клетках организма при половом размножении.
Например, диплоидный набор хромосом человека равен 46. Новый человеческий организм возникает в момент слияния гамет яйцеклетки и сперматозоида. Для того чтобы в клетках будущего ребёнка так же было по 46 хромосом, необходимо чтобы в гаметах яйцеклетке и сперматозоиде было по гаплоидному набору хромосом, то есть по 23 хромосомы.
Другими словами, мейоз препятствует увеличению числа хромосом при половом размножении. Без такого механизма деления хромосомные наборы удваивались бы с каждым следующим поколением.
Поэтому при производстве яйцеклеток и сперматозоидов необходим особый тип деления клеток, при котором в дочерних клетках будет гаплоидный набор хромосом. Такой тип деления, при котором из одной диплоидно клетки образуется четыре гаплоидные и получил название мейоза.
Как мы сказали выше мейоз, состоит из двух последовательных делений, называемых мейозом I и мейозом II. В каждом делении различают профазу, метафазу, анафазу и телофазу.
Прежде чем вступить в мейоз делящейся клетка проходит через интерфазу.
Во время интерфазы накапливаются энергия и вещества, необходимые для делений мейоза.
В ходе эс-фазы ДНК в клетке удваивается благодаря репликации.
Такие удвоенные хромосомы называются сестринскими хроматидами.
В профазу первого деления, гомологичные хромосомы тесно сближаются- коньюгируют.
Сближенные гомологичные хромосомы обмениваются одинаковыми участками.
Перекрёст гомологичных хромосом с обменом участками хроматид, называется кроссинговером.
Получается так что ДНК одной гомологичной хромосомы окажется соединённой с ДНК другой гомологичной хромосомы.
При этом возникают новые сочетания генов и новые комбинации наследственных свойств.
Во время образования яйцеклеток и сперматозоидов при кроссинговере особенно важно отсутствие неблагоприятных факторов (нервных потрясений, больших доз лекарственных препаратов, алкоголя, никотина и других наркотических средств), способных привести к ошибкам кроссинговера при мейозе (а, значит, и к появлению генетически неполноценного потомства).
К концу профазы исчезает ядерная оболочка и ядрышко клетки. Формируется два полюса деления клетки. Образуются нити веретена деления.
В метафазу первого мейоза нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом, которые образуют пары таким образом, что от каждой центромеры идёт лишь одна нить к одному из полюсов клетки.
В результате бивалентные хромосомы выстраиваются вдоль экватора клетки.
Во время анафазы I гомологичные хромосомы разделяются и расходятся к разным полюсам клетки. Центромеры не делятся и в итоге расходиться половинный набор хромосом.
В телофазу первого деления у полюсов собирается одинарный набор хромосом.
Восстанавливается ядерная оболочка и материнская клетка делиться на две гаплоидные клетки.
Таким образом сама редукция числа хромосом, то есть уменьшение их количества в два раза происходит уже после первого этапа мейоза.
Хромосомы в двух образовавшихся гаплоидных клетках остаются ещё двухроматидными (1n2c).
Между мейозом I и мейозом II проходит очень мало времени, дополнительного удвоения ДНК не происходит.
Второе деление мейоза следует сразу же после первого.
Деление мейозом сходно с митозом только клетки содержат гаплоидный набор хромосом. И процессы происходят параллельно в двух клетках.
Профаза II непродолжительна.
Центриоли клеточного центра расходятся к полюсам клетки. Из микротрубочек начинает формироваться веретено деления.
В метафазу II второго деления мейоза хромосомы прикрепляются к нитям веретена деления. К каждой центромере прикрепляется по 2 нити. Хромосомы выстраиваются на экваторе.
В анафазу II как и при митозе, происходит разделение центромер. И каждая хроматида становиться самостоятельной хромосомой.
Нити веретена деления перемещают хромосомы к противоположным полюсам клетки.
В телофазу II второго деления мейоза. Завершается расхождение хромосом к полюсам. И начинается деление самих клеток.
Таким образом в результате двух делений мейоза из одной диплоидной клетки образуется 4 гаплоидных.
И при этом достигается огромное разнообразие гамет у каждого организма.
Биологическое значение мейоза
У животных и человека мейоз приводит к образованию гаплоидных половых клеток — гамет.
Мейоз препятствует увеличению числа хромосом при половом размножении.
В ходе последующего процесса оплодотворения (слияния гамет) организм нового поколения получает диплоидный набор хромосом, а значит, сохраняет присущий данному виду организмов кариотип.
Мейоз обеспечивает генетическую разнородность гамет, благодаря случайной комбинации хромосом.
То есть мейоз способствует комбинативной изменчивости (гены родителей комбинируются, в результате чего у детей могут появляться признаки, которых не было у родителей).
Комбинативная изменчивость обеспечивает большое разнообразие видов и даёт возможность приспособиться к изменению условий среды, способствует выживанию вида.
Мейоз – осуществляется в клетках организмов, размножающихся половым путем.
Биологический смысл явления определяется новым набором признаков у потомков.
В данной работе рассмотрим сущность этого процесса и для наглядности представим его на рисунке, посмотрим последовательность и продолжительность деления половых клеток, а так же узнаем, в чем сходство и отличие митоза и мейоза.
Что такое мейоз
Процесс, сопровождающийся образованием четырех клеток с одинарным хромосомным набором из одной исходной.
Генетическая информация каждой новообразованной соответствует половине набора соматической клетки.
Фазы мейоза
Мейотичекое деление включает два этапа, состоящие из четырех фаз каждое.
Первое деление
Включает профазу I, метафазу I, анафазу I и телофазу I.
Профаза I
На данном этапе образуются две клетки с половинным набором генетической информации. Профаза первого деления включает несколько стадий. Ей предшествует предмейотическая интерфаза, во время которой идет репликация ДНК.
Затем происходит конденсация, образование длинных тонких нитей с протеиновой осью во время лептотены. Данная нить прикрепляется к мембране ядра с помощью концевых расширений – прикрепительных дисков. Половинки удвоенных хромосом (хроматиды) еще не различимы. При исследовании имеют вид монолитных структур.
Далее наступает стадия зиготены. Гомологи сливаются с образованием бивалентов, число которых соответствует одинарному числу хромосом. Процесс конъюгации (соединения) осуществляется между парными, сходными в генетическом и морфологическом аспекте. Причем взаимодействие начинается с концов, распространяясь вдоль тел хромосом. Комплекс из гомологов, связанных белковым компонентом – бивалент или тетрада.
Гомологичные хромосомы конденсируются, укорачиваются, расходятся (исключая точки соединения хиазмы). Это стадия в биологии диплотена или диктиотена. Хромосомы на данном этапе богаты РНК, которая синтезируется на этих же участках. По свойствам последняя близка к информационной.
Наконец, биваленты расходятся к периферии ядра. Последние укорачиваются, теряют ядрышки, становятся компактными, не связанными с ядерной оболочкой. Это процесс носит название диакинеза (перехода к делению клетки).
Метафаза I
Далее биваленты перемещаются к центральной оси клетки. От каждой центромеры отходят веретена деления, каждая центромера равноудалена от обоих полюсов. Небольшие по амплитуде движения нитей удерживают их в данном положении.
Анафаза I
Хромосомы, построенные из двух хроматид, расходятся. Происходит перекомбинация с уменьшением генетического разнообразия (в связи с отсутствием в наборе генов, расположенных в локусах (участках) гомологов).
Телофаза I
Суть фазы состоит в расхождении хроматид с их центромерами к противоположным участкам клетки. В животной клетке происходит цитоплазматическое деление, в растительной – образование клеточной стенки.
Второе деление
После интерфазы первого деления клетка готова ко второму этапу.
Профаза II
Чем длиннее телофаза, тем короче длительность профазы. Хроматиды выстраиваются вдоль клетки, образуя своими осями прямой угол относительно нитей первого мейотического деления. В эту стадию они укорачиваются и утолщаются, ядрышки подвергаются распаду.
Метафаза II
Центромеры вновь расположены в экваториальной плоскости.
Анафаза II
Хроматиды отделяются друг от друга, перемещаясь к полюсам. Теперь они носят название хромосом.
Телофаза II
Деспирализация, растяжение образованных хромосом, исчезновение веретена деления, удвоение центриолей. Гаплоидное ядро окружается ядерной мембраной. Формируются четыре новые клетки.
Таблица сравнения митоза и мейоза
Кратко и понятно особенности и отличия представлены в таблице.
| Характеристики | Мейотическое деление | Митотическое деление |
| Число делений | осуществляется в два этапа | осуществляется в один этап |
| Метафаза | после удвоения хромосомы расположены по центральной оси клетки парами | после удвоения хромосомы расположены по центральной оси клетки одиночно |
| Слияние | есть | нет |
| Кроссинговер | есть | нет |
| Интерфаза | нет удвоения ДНК в интерфазу II | перед делением характерно удвоение ДНК |
| Итог деления | гаметы | соматические |
| Локализация | в зреющих гаметах | в соматических клетках |
| Путь воспроизведения | половой | бесполый |
Представленные данные – схема отличий, а сходства сводятся к одинаковым фазам, редупликации ДНК и спирализации перед началом клеточного цикла.
Биологическое значение мейоза
Какова же роль мейоза:
- Дает новые сочетания генов вследствие кроссинговера.
- Поддерживает комбинативную изменчивость. Мейоз – источник новых признаков в популяции.
- Удерживает постоянное количество хромосом.
Заключение
Мейоз сложный биологический процесс, в ходе которого образуются четыре клетки, с новыми признаками, полученными в результате кроссинговера.
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:
На этом этапе в процессе мейоза число хромосом в клетке уменьшается вдвое и из диплоидной клетки образуется две гаплоидные клетки.
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.
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;
- 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 – это биологический процесс, в результате которого из одной соматической клетки образуются 4 гаметы с различными комбинациями генов и редуцированными хромосомными наборами. Без этого невозможно половое размножение многоклеточных организмов.
История открытия: В 1883 г. при изучении гаметогенеза и оплодотворения у червей была выявлена закономерность: в яйцеклетках и сперматозоидах содержится в 2 раза меньше хромосом, чем в зиготе. Детальное изучение гаметогенеза привело к открытию нового типа деления клетки, связанного с уменьшением количества хромосом в гаметах по сравнению с материнским организмом. Определение основных закономерностей мейоза в биологии заняло около 50 лет.
Фазы кратко
Деление проходит в 2 последовательных этапа, которые принято называть мейоз I (или первое деление мейоза) и мейоз II (или второе деление мейоза). Между ними есть короткий период интеркинеза (укороченная интерфаза). Каждый этап состоит из 4 фаз, основные процессы которых представлены на следующей схеме мейоза кратко и понятно:
Во время такого деления происходят постоянные перестройки ядерных структур и цитоплазмы, конденсация и деконденсация ДНК, образование и распад белковых комплексов. Схематично представлен мейоз в такой таблице по фазам:
| Название фазы | Краткая характеристика |
|---|---|
| Профаза I | Происходит обмен гомологичными генами между хромосомами, подготовка к делению |
| Метафаза I | Хроматин формирует метафазную пластинку |
| Анафаза I | Биваленты разъединяются, и гомологичные хромосомы перемещаются к разным полюсам клетки |
| Телофаза I | Формирование 2 ядер, деление цитоплазмы |
| Интеркинез | Подготовка ко второму делению |
| Профаза II | В каждой клетке растворяется ядерная оболочка, образуется веретено деления |
| Метафаза II | Хромосомы выстраиваются в метафазную пластинку |
| Анафаза II | В каждой хромосоме разъединяются хроматиды и расходятся к разным полюсам |
| Телофаза II | Формируются ядра, происходит разделение цитоплазмы, деление завершается |
Первый этап
В мейоз вступают определённые соматические клетки после интерфазы. У каждой из них диплоидный набор хромосом. Присутствуют гомологичные пары хромосом, которые несут одинаковые гены, но в разных вариациях, например, кодирующие группы крови А и В. Каждая из гомологичных хромосом состоит из 2 хроматид, в которых гены представлены в одинаковых вариациях.
В результате мейоза образуются клетки с гаплоидным геномом. Каждая из них содержит по одной хроматиде из каждой тетрады и по одной вариации каждого гена. Производство гамет с разными генетическими признаками имеет значение для выживания популяции.
Профаза I
Первый этап самый сложный, поскольку отвечает за перераспределение генетического материала. У человека его продолжительность составляет 22,5 суток. В этой фазе происходит кроссинговер – спаренные хромосомы обмениваются короткими последовательностями ДНК, гомологичными участками. Эта фаза состоит из 5 этапов:
- Лептотена. Хромосомы укорачиваются, спирализируются и конденсируются, становятся видимыми в световой микроскоп. В ядре они расположены беспорядочно.
- Зиготена. Гомологичные хромосомы скрепляются друг с другом с помощью белковых субъединиц – происходит конъюгация. Такие структуры, состоящие из 4 хроматид, называются тетрадами или бивалентами.
- Пахитена. Гомологичные хромосомы тесно связываются друг с другом, в некоторых местах происходит сближение, перекрещивание (образуются хиазмы) и обмен небольшими параллельными участками.
- Диплотена. Генетический материал частично деконденсируется, раскручивается и используется – происходит синтез РНК и белка. Такие деконденсированные биваленты получили название хромосом типа ламповых щеток.
- Диакинез. Хромосомы снова конденсируются. Клетка готовится к делению: растворяется ядерная оболочка, центриоли передислоцируются к разным полюсам клетки.
Метафаза I
В профазе к делению готовится генетический материал, в метафазе – другие клеточные структуры. Ядро лишено оболочки, биваленты располагаются по экватору клетки, образуя метафазную пластинку. К каждой хромосоме прикреплено веретено деления.
Анафаза I
При участии веретена деления к полюсам клетки подтягивается по одной хромосоме из каждой тетрады. В клетке сформированы два гаплоидных генома – у каждого из двух полюсов. Но клетку продолжают считать диплоидной до разделения цитоплазмы.
Телофаза I
Цитоплазма клетки делится на 2 части. У растений - путём достраивания поперечной клеточной стенки, у животных цитоплазматическая мембрана инвагинируется и перешнуровывается. Формируются ядра. Образуется 2 клетки с неудвоенным набором хромосом, состоящих из 2 хроматид. Эти клетки имеют только по одной вариации каждого гена.
Второе деление
Второе деление происходит после короткой паузы – интеркинеза. В отличие от интерфазы, характерной для митоза, в интеркинезе не происходит удвоения генетического материала. Во второе деление вступают две клетки с гаплоидными геномами.
Профаза II
В клетках разрушаются ядерные структуры: мембраны и ядрышки. Хромосомы уплотняются, конденсируются. Экватор клетки теперь перпендикулярен экватору в первом делении. Центриоли передвигаются к противоположным полюсам, выстраивается веретено деления.
Метафаза II
Хромосомы упорядоченно размещаются в экваториальной плоскости. Метафазные пластинки на двух этапах мейоза взаимно перпендикулярны. Веретено деления связывает центриоли и хроматиды.
Анафаза II
К противоположным полюсам клетки расходится по одной дочерней хроматиде из каждой хромосомы. В делящейся клетке формируется 2 редуцированных генетических набора, но клетку считают гаплоидной до полного разделения цитоплазмы.
Телофаза II
Заканчивается редукционное деление. Заново формируются ядерные мембраны, разделяется цитоплазма. Из 2 клеток с гаплоидным геномом образуются 4 гаметы, где по-разному скомбинированы генетические признаки. При гаметогенезе у мужчин цитоплазма делится поровну между 4 сперматозоидами.
При гаметогенезе у женщин основная масса цитоплазмы отходит к яйцеклетке, большую часть трех остальных клеток занимает ядро. Эти клетки называют полярными тельцами.
Как происходит редукция генетического набора, хорошо иллюстрирует таблица с рисунками мейоза по фазам, где с - количество хроматид, а n - количество хромосом:
| Фаза | Геном | Иллюстрация |
|---|---|---|
| Профаза I | 4с 2n | |
| Метафаза I | 4с 2n | |
| Анафаза I | 4с 2n | |
| Телофаза I | 2с 1n | |
| Профаза II | 2с 1n | |
| Метафаза II | 2с 1n | |
| Анафаза II | 2с 1n | |
| Телофаза II | 1с 1n |
Типы мейоза
В жизненном цикле эукариотических организмов мейоз может занимать разное положение. В зависимости от этого выделяют 3 типа мейоза:
- Зигоический. У некоторых одноклеточных организмов мейоз происходит сразу после слияния двух гамет. Организм диплоиден только на стадии зиготы, а основной период жизни пребывает в гаплоидном состоянии. Такое явление характерно для дрожжей.
- Промежуточный. У архегониальных растений (моховидных, папоротников, плаунов) есть гаплоидная фаза жизненного цикла. В результате мейоза образуются споры, из которых прорастают заростки – многоклеточные гаплоидные организмы или гаметофиты. Заростки образуют гаметы. После слияния гамет (оплодотворения) происходит образование диплоидной зиготы, дающей начало спорофиту. Таким образом, между мейозом и оплодотворением проходит целая фаза жизненного цикла.
- Гаметическая редукция. Мейоз проходит только при образовании гамет, как у животных. Соматические клетки организма диплоидны. Гаметы живут относительно короткое время: сколько потребуется для оплодотворения.
Существуют и модификации мейоза. Например, для лягушки съедобной характерна такая особенность, как полуклональное размножение. Каждая особь имеет диплоидный набор хромосом, получая от каждого из родителей по гаплоидному набору. Перед мейозом один из родительских наборов удаляется, а второй – удваивается. Гаметы получают набор хромосом, полностью идентичный таковому одного из родителей особи. В профазу 1 мейоза рекомбинации не происходит, поскольку перед вступлением в деление клетки несут только по одной вариации каждого гена.
В процессе мейоза происходит образование гамет с редуцированными геномами и разными генетическими наборами. У диплоидных организмов образуются гаметы с гаплоидным набором хромосом.
Это необходимо для того, чтобы после оплодотворения у зиготы снова восстановился диплоидный генетический набор. Кроссинговер обеспечивает формирование гамет с разнообразными генотипами, что способствует выживанию популяции.
Читайте также: