Тема 20.

Мейоз

1. Основные вопросы теории
Мейоз

Мейоз – особое деление в зоне созревания половых клеток, когда из одной исходной диплоидной клетки образуется четыре гаплоидные клетки. Приводит к образованию гаплоидного набора в гаметах, тогда как все остальные соматические клетки (в т.ч. и предшественники половых) диплоидны. Имеет место при гаметогенезе у животных и спорообразовании у растений.

Мейоз состоит из 2-х делений

Мейоз I, редукционное	Мейоз II, эквационное
уменьшение числа хромосом вдвое.	сохранение гаплоидного набора хромосом.

(Видеофрагмент «Мейоз».)

Мейозу предшествует интерфаза I, в которой происходит то же, что и перед митозом: репликация ДНК и удвоение хромосом. 2n4c.

Мейоз I
Профаза I:

• 
  лептотена (лептонема) – стадия тонких нитей, хромосомы конденсируются в тонкие длинные нити;
  
• 
  зиготена (зигонема) – стадия сливающихся нитей, происходит конъюгация – соединение (слипание) гомологичных хромосом;
  
• 
  пахитена (пахинема) – стадия толстых нитей, две проконъюгировавшие хромосомы образуют бивалент, а совокупность хроматид бивалента – тетраду (4). Происходит кроссинговер – обмен участками гомологичных хромосом;
  
• 
  диплотена (диплонема) – стадия двойных нитей, гомологичные хромосомы, составляющие бивалент, начинают отталкиваться, оставаясь при этом связанными в местах перекреста – хиазмах (здесь происходит кроссинговер);
  
• 
  диакинез – стадия обособления двойных нитей, хромосомы конденсируются, четко различимы все 4 хроматиды бивалента.
  

(Видеофрагмент «Кроссинговер».)
Ядерная мембрана исчезает, центриоли расходятся к полюсам клетки, образуется веретено деления.

Метафаза I

Биваленты – на экваторе, центромеры соединены с нитями веретена деления.

Анафаза I

Гомологичные хромосомы расходятся к полюсам клетки, происходит редукция числа хромосом, т.е. уменьшение вдвое, у каждого полюса – одна хромосома из пары. n2c.

Телофаза I

Делится остальное содержимое клетки, образуется перетяжка, возникает 2 клетки с гаплоидным числом хромосом. Кариокинез происходит всегда, а цитокинез может отсутствовать. n2c.

Интерфаза II короткая, или ее нет, синтез ДНК отсутствует.
Обе клетки одновременно вступают в МЕЙОЗ II, протекающий синхронно и идентично митозу.

Профаза II

Ядерная мембрана исчезает, образуется веретено деления, хромосомы спирализуются. n2c.

Метафаза II

Хромосомы – на экваторе. n2c.

Анафаза II

Расходятся сестринские хроматиды, у каждого полюса – гаплоидный набор хромосом, где каждая состоит из одной молекулы ДНК. nc.

Телофаза II


Образуются 4 клетки с гаплоидным набором хромосом в каждой, образуемые гаметы генетически уникальны.


Биологическое значение мейоза

1. Половое размножение.

У организмов, размножающихся половым путем, в результате мейоза образуются 4 клетки с половинным набором хромосом. При оплодотворении гаметы сливаются, образуется зигота, и диплоидный набор восстанавливается.

2. Генетическая изменчивость.

Мейоз создает возможности для возникновения в гаметах новых генных комбинаций, обеспечивая комбинативную изменчивость.
Сравнение митоза и мейоза

	МИТОЗ	МЕЙОЗ
С Х О Д С Т В А	1. Сходные механизмы, с помощью которых хромосомы и др. клеточные органеллы реплицируются. 2. Перед митозом и мейозом происходит самоудвоение хромосом, спирализация и удвоение молекул ДНК. 3. Сходны механизмы перемещения структур. 4. Сходны механизмы цитокинеза. 5. Имеют одинаковые фазы деления.
О Т Л И Ч И Я	1. Одно деление	1. Два деления
	2. В интерфазе – набор хромосом 2n.	2. В интерфазе I – набор хромосом 2n, в интерфазе II – набор хромосом 1n.
	3. В профазе гомологичные хромосомы обособлены, хиазмы не образуются, кроссинговер не происходит.	3. В профазе I гомологичные хромосомы конъюгируют, хиазмы образуются, кроссинговер может быть.
	4. В метафазе по экватору выстраиваются хромосомы.	4. В метафазе I по экватору выстраиваются биваленты (гомологичные хромосомы).
	5. В анафазе – расхождение к полюсам хроматид. Хроматиды идентичны.	5. В анафазе I – расхождение к полюсам гомологичных хромосом (состоящих из двух хроматид). Хромосомы неидентичны.
	6. Образуются 2 дочерние клетки с 2n набором хромосом (подобно родительской клетке).	6. Образуются 4 клетки с n набором хромосом. Число хромосом в дочерних клетках вдвое меньше, чем в родительских. Дочерние клетки содержат только по одной из каждой пары гомологичных хромосом.
	7. При образовании соматических клеток и при образовании гамет у растений с чередованием поколений.	7. При гаметогенезе у животных и спорогенезе у растений.