Мейоз [Редукционное деление]

Мейоз (редукционное деление) — форма ядерного деления, сопровождающаяся уменьшени­ем числа хромосом с диплоидного их набора до гаплоидного.

Еще в 1887 г. А. Вейсман высказал мысль о том, что при образовании половых кле­ток (гамет) происходит деление иного типа, нежели митоз. Его впоследствии назвали мейозом или редукционным делением. Процессы, происходящие при митозе и мейозе, почти идентичны, но приводят к совершенно разным результатам.

При мейозе в родительской клетке происходит однократное удвоение хромо­сом (репликация ДНК, как при митозе), за которым следуют два цикла клеточных и ядерных делений (первое и второе деление мейоза). В ре­зультате одна диплоидная клетка дает начало четырем гаплоидным (рис. 1). Мейоз происходит при образовании сперматозоидов и яйце­клеток у животных.

Мужские и женские гаметы (спермии и яйцеклетки) обладают половинным набором хромосом. Диплоидность ядра восстанавливается при слиянии гамет (оплодотворении), причем половина наследственного материала посту­пает от самца, а другая половина — от самки. Потомство облада­ет смешанной наследственностью, что повышает его изменчи­вость, а последнее дает материал для естественного отбора, яв­ляющегося движущей силой эволюции.

Фазы (стадии) мейоза

Мейоз (как и митоз) — процесс непрерывный, но его можно разделить на те же этапы — профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Впрочем, для этапов мейоза предложены специальные на­звания.

Начало мейоза очень похоже на профазу митоза. Из хроматина конденсируются длинные и тонкие хромосомы. Эта стадия получила название лептотены. В дальнейшем хромосомы укорачиваются и утолщаются. Вначале они располагаются без всякого порядка, одна­ко на следующей стадии, зиготене, наблюдается самая характерная черта мейоза — укладка двух нитей друг подле друга (конъюгация) и перевивание одной вокруг другой. Последнее наступает в третьей стадии, которую называют пахитеной. Как показали специальные исследования, конъюгируют между собой только гомологичные хро­мосомы: они одинаковой длины и идентично окрашены. Таким обра­зом, в зиготе на стадии пахитены присутствуют уже не одиночные хромосомы, а хромосомные пары. На следующей затем стадии диплотены хромосомы, располагавшиеся до сих пор попарно, расходят­ся и одновременно укорачиваются. Как только распадается клеточ­ная мембрана, наступает стадия диакинеза и на этом профаза мейоза заканчивается.

Блокирование мейоза

Стадии созревания яйцеклеток, на которых мейоз останавливается у разных животных и ждёт проникновения сперматозоида (рис. 39):

• I. Мейоз останавливается перед разрушением оболочки ядра (на стадии диакинеза профазы мейоза) у губок, отдельных представителей плоских червей, круглых червей, кольчатых червей, моллюсков, а также у собаки, лисы и лошади.
• II. Мейоз блокируется на метафазе I у некоторых губок, немертин, кольчатых червей, моллюсков, почти у всех насекомых.
• III. Мейоз блокируется на метафазе II у (почти) всех хордовых животных.
• IV. Мейоз завершается и развитие останавливается на стадии сформировавшегося женского пронуклеуса у некоторых кишечнополостных и иглокожих.

Значение мейоза

В дальнейшем, когда хромосомы соберутся у полюсов, начинает­ся митоз. Хромосомы продольно расщепляются на две хроматиды, поучаются четыре ядра, каждое с одинарным набором хроматид. Следовательно, это гаплоидные ядра. Затем формируются ядерная мембрана и новые клеточные стенки, и мейоз завершается образова­нием четырех клеток, совокупность которых называют тетрадой. Приведенное описание помогает понять, как совершается редукция хромосом. Материал с сайта http://wiki-what.com

У организмов, размножающихся половым путем, в результате мейоза образуются четыре дочерние клетки, каждая из которых со­держит половинное число хромосом по сравнению с родительской клеткой. При оплодотворении ядра двух половых клеток (гамет) сли­ваются и образуется зигота, которая содержит постоянное для каж­дого вида число хромосом. У всех организмов это число соответст­вует диплоидному состоянию. Если бы не было мейоза, слияние га­мет приводило бы к удвоению числа хромосом в каждом новом по­колении, полученном половым путем. Это и предотвращается благо­даря редукционному делению.

Мейоз создает также условия для возникновения в гаметах новых генных комбинаций. Это ведет к изменениям в генотипе и фенотипе потомства, получаемого в результате слияния гамет. В результате мейоза увеличивается изменчивость, дающая материал для отбора. Таким образом ускоряется процесс эволюции организмов.