Презентація "Основи цитології: Поділ клітини: мейоз"

Основи цитології Поділ клітини: мейоз Хлус Лариса Миколаївна, к.б.н., доцент

Мейоз – форма ядерного поділу, що супроводжується зменшенням кількості хромосом від диплоїдної (2n) до гаплоїдної (n). При цьому в материнській клітині відбувається одноразове подвоєння хромосом (реплікація ДНК, як під час мітозу), за яким ідуть два цикли клітинних і ядерних поділів – перший (редукційний) і другий (екваційний) поділи мейозу. Отже, одна диплоїдна клітина дає початок чотирьом гаплоїдним

В результаті мейозу утворюються гаплоїдні гамети (статеві клітини), хромосомні набори яких зливаються, формуючи диплоїдний набір зиготи. Без мейозу злиття гамет вело б до подвоєння кількості хромосом у кожному новому поколінні, народженому статевим шляхом. Отже, мейоз забезпечує збереження кількісної сталості генетичного матеріалу

Мейоз створює можливість для виникнення в гаметах нових комбінацій генів, що є причиною появи нових ознак у потомства. Цьому сприяють: Випадкове злиття яйцеклітини і сперматозоїда під час запліднення; Кросинговер у профазі першого поділу мейозу; Незалежне розходження гомологічних хромосом в анафазі першого поділу мейозу

Редукційний поділ Перший поділ мейозу називають редукційним, оскільки він приводить до утворення з диплоїдних клітин 2n2c гаплоїдних клітин n2c; Такий результат досягається завдяки особливостям профази першого поділу

Профаза – І Найбільш складна і тривала. У ній розрізняють 5 послідовних періодів: 1. Лептотена – стадія довгих, тонких, слабко спіралізованих хромосом. У цей час закінчується реплікація ДНК; 2. Зиготена – стадія попарного з’єднання гомологічних хромосом – кон’югації; 3. Пахітена – стадія товстих ниток. Гомологічні хромосоми поєднані в пари – біваленти. У цей час хромосоми в процесі кон’югації переплітаються й відбувається обмін гомологічними ділянками хроматид – кросинговер (crossingover – перехрест)

Профаза – І 4. Диплотена – період, коли гомологічні хромосоми починають відштовхуватись одна від одної, але в ділянках кросинговеру залишаються з’єднаними; 5. Діакінез – період, у який відштовхування гомологічних хромосом триває. Безпосередньо після діакінезу ядерна оболонка руйнується

Метафаза І Об’єднані попарно хромосоми розміщуються в центрі клітини, утворюючи екваторіальну пластинку; Хромосоми з’єднуються з полюсами випадковим чином, тому в анафазі щоразу виникає нова комбінація хромосом, а надалі утворюються й різні гамети; Генетична характеристика, як і раніше, – 2n4c

Анафаза І У результаті цієї фази мейозу відбувається поділ хромосом на два гаплоїдні набори, що потрапляють у дочірні клітини; На відміну від мітозу, розходяться не хроматиди, а цілі хромосоми; Генетична характеристика клітини – 2n4c (в цілому), на полюсах – по n2c

Телофаза І Хромосоми розійшлися до протилежних полюсів; їхня кількість стає вдвічі меншою, кожна складається з двох хроматид; Навколо хромосом концентрується ядерна речовина й утворюється ядерна оболонка; Далі відбувається поділ цитоплазми, аналогічний тому, що спостерігається під час мітозу; Генетична характеристика клітин, що утворилися – n2c

Інтерфаза ІІ Головна особливість інтерфази другого поділу мейозу – відсутність реплікації ДНК; Це спричиняє появу гаплоїдного набору хромосом у клітинах, що утворюються; Генетична характеристика – n2c

Екваційний поділ Другий мейотичний поділ називають екваційним; Він приводить до утворення чотирьох клітин із гаплоїдним набором однонитчастих хромосом – nc; Відбувається аналогічно до мітозу, тільки клітини, які в нього вступають, уже гаплоїдні; У процесі екваційного поділу материнські двонитчасті хромосоми, розщеплюючись, утворюють дочірні однонитчасті

Профаза ІІ У цій фазі руйнуються ядерця та ядерні мембрани, хромосоми коротшають і товщають; Центріолі переміщуються до протилежних полюсів клітини; Генетична характеристика – n2c

Метафаза ІІ Хромосоми розташовуються вздовж екватора клітини; Генетична характеристика – n2c

Анафаза ІІ Відбувається поділ центромер; Хроматиди відокремлюються одна від одної й тепер називаються хромосомами, вони містять у цілому гаплоїдний набір генів; Генетична характеристика клітини – 2n2c (у цілому), на полюсах – nc

Телофаза ІІ Ідентична телофазі мітозу; Генетична характеристика клітин, що утворюються – nc

Отже, одне з головних завдань мейозу - утворення клітин з гаплоїдним набором однонитчастих хромосом – досягається завдяки одноразовій реплікації для двох послідовних поділів мейозу, а також утворенню на початку першого мейотичного поділу пар гомологічних хромосом і подальшого їх розходження в дочірні клітини; Процеси кросинговеру, що протікають у редукційному поділі, забезпечують генетичну різноманітність гамет організму