Понятие о мейозе и его биологическая роль

Мейоз — особый тип деления клеток, в результате которого формируются половые клетки — гаметы, содержащие гаплоидное количество хромосом и наследственного материала.

• 1 деление — редукционное (уменьшение кол-ва хромосом в 2 раза)
• 2 деление — эквационное (уменьшение наследственного материала)

Биологическое значение мейоза:

• — при мейозе происходит редукция числа хромосом и редукция наследственного материала
• — при мейозе происходит перекомбинация генетического материала, увеличивается резерв наследственной изменчивости будущего потомства
• — комбинативная изменчивость: а) при кроссинговере, б) случайным расхождением хромосом в А1.
• — мейоз является одним из ключевых механизмов наследственности

Мейоз: первое деление

Диплоидные ядра содержат по две копии каждой хромосомы, которые называются гомологами, и в большинстве клеток они ведут себя как совершенно независимые хромосомы. Когда благодаря репликации ДНК каждая хромосома удваивается, две ее копии остаются сначала соединенными вместе (их называют сестринскими хроматидами).

Гаплоидные гаметы, образовавшиеся при делении диплоидной клетки путем мейоза, содержат по одной хромосоме каждой гомологичной пары (отцовского или материнского происхождения), т. е. только половину исходного числа хромосом. В связи с этим к аппарату клеточного деления здесь предъявляется дополнительное требование: гомологи должны «узнавать» друг друга и соединяться в пары, перед тем как они выстроятся на экваторе веретена. Такое спаривание, или конъюгация, гомологичных хромосом материнского и отцовского происхождения происходит только в мейозе.

Перед конъюгацией каждый из гомологов подвергается удвоению, образуя пару тесно связанных сестринских хроматид аналогично тому, как это происходит при обычном клеточном делении. Специфические особенности мейоза проявляются лишь после завершения репликации ДНК. Вместо того, чтобы отделиться друг от друга, сестринские хроматиды ведут себя как единое целое (как будто дупликация хромосом не произошла): каждый дуплицированный гомолог конъюгирует с партнером, образуя структуру, состоящую из четырех хроматид и называемую бивалентом .

Бивалент располагается на экваторе веретена, и в анафазе дуплицированные гомологи (каждый из которых состоит из двух сестринских хроматид) отделяются друг от друга и расходятся к противоположным полюсам, причем в каждом из них две сестринские хроматиды остаются соединенными. Таким образом, при первом делении мейоза каждая дочерняя клетка наследует две копии одного из двух гомологов и поэтому содержит диплоидное количество ДНК. Однако она отличается от обычных диплоидных клеток в двух отношениях:

• 1. обе копии ДНК каждой хромосомы происходят лишь от одной из двух гомологичных хромосом, имевшихся в исходной клетке (хотя в результате генетической рекомбинации происходит некоторое перемешивание материнских и отцовских ДНК, см. Кроссинговер),
• 2. эти две копии клетка получает в виде тесно связанных сестринских хроматид, составляющих единую хромосому.