Мейоз.Матеріал для учнів 10 класу.

  

Мейоз - особливий вид по

Мейоз

Мейоз (від грец. мейозіс - зменшення) - особливий спосіб поділу еукаріотичних клітин, у наслідок якого їхній хромосомний набір зменшується вдвічі. Під час мейозу відбуваються два послідовні поділи, інтерфаза між якими вкорочена або відсутня. Кожний з цих поділів, як і мітоз, складається із чотирьох послідовних фаз.
Перший мейотичний поділ дістав назву редукційного .

Профаза І - хромосоми ущільнюються, набуваючи вигляду паличкоподібних структур. Потім гомологічні хромосоми зближуються і ніби злипаються (кон'югують) між собою. Під час кон'югації може відбуватися кросинговер (обмін ділянками між гомологічними хромосомами). Внаслідок кросинговеру виникають нові комбінації спадкового матеріалу, і тому гомологічні хромосоми часто відрізняються за спадковою інформацією. Тому кросинговер слугує джерелом спадкової мінливості.
Наприкінці профази гомологічні хромосоми роз'єднуються (але залишаються сполученими в місцях, у яких відбувається обмін ділянками), зникають ядерця, руйнується ядерна оболонка і починає формуватися веретено поділу.

1) Пара гомологічних хромосом після реплікації.
2) хроматиди гомологічних хромосом формують тетраду. Хроматиди перехрещуються у двох місцях. У цих точках вони можуть розриватися і зливатися з протилежного хромосомою. В результаті утворюється схрещування хромосом.
3) У відповідності з характером схрещування хроматид змінюється їх генетичний матеріал.

Метафаза І - нитки веретена поділу приєднуються до кінетохорів. При цьому центромери гомологічних хромосом розташовані одна навпроти одної, а не вздовж однієї лінії, як під час мітозу.

Анафаза І - гомологічні хромосоми розходяться до протилежних полюсів; кожна з них складається з двох хроматид. Таким чином, наприкінці анафази І поблизу кожного з полюсів опиняється половинний набір хромосом. Якщо клітина до початку мейозу була диплоїдною (2n), то під час першого мейотичного поділу стає гаплоїдною (1n).

Телофаза І - формується ядерна оболонка. У тварин і деяких видів рослин хромосоми деспіралізуються і цитоплазма материнської клітини поділяється, тобто виникають дві дочірні клітини; у більшості видів рослин поділ клітини не завершується (цитоплазма не поділяється).

Інтерфаза між мейотичними поділами вкорочена або відсутня (більшість видів рослин); молекули ДНК у цей період не подвоюються.

Профаза ІІ - хромосоми ущільнюються, зникають ядерця, руйнується ядерна оболонка, хромосоми починають пересуватися до центральної частини клітини, починає формуватися веретено поділу.

Метафаза ІІ - завершуються ущільнення хромосом і формування веретена.

Анафаза ІІ - хроматиди окремих хромосом розходяться до різних полюсів.

Тицніть на картинку

Телофаза ІІ - хромосоми знову деспіралізуються, зникає веретено поділу, формуються ядерця і ядерна оболонка. Завершується телофаза ІІ поділом цитоплазми. У результаті другого мейотичного поділу кількість хромосом не змінюється, але кожна хромосома складається лише з однієї хроматиди.
Отже, після двох послідовних мейотичних поділів з диплоїдної материнської клітини утворюється чотири гаплоїдні дочірні, в яких кожна хромосома представлена однією хроматидою.

Біологічне значення мейозу.

Мейоз становить собою досконалий механізм, який забезпечує сталість каріотипу видів, що розмножуються статевим способом. Завдяки двом послідовним мейотичним поділам число хромосом статевих клітин зменшується вдвічі. Диплоїдний набір хромосом відновлюється під час злиття гамет при заплідненні.

Мейоз також забезпечує і спадкову мінливість організмів.
По-перше, в профазі І відбувається обмін ділянками гомологічних хромосом. По- друге, в анафазі І гомологічні хромосоми, які можуть містити відмінну спадкову інформацію, опиняються в різних дочірніх клітинах.

Місце мейозу у життєвому циклі організмів.
В життєвому циклі організмів, які розмножуються статевим способом, обов'язково має місце мейоз. Але в різних видів мейотичний поділ може відбуватися на різних фазах життєвого циклу.
У паразитичних одноклітинних тварин-споровиків (зокрема, малярійного плазмодія), деяких водоростей (хламідомонади тощо) - поділ зиготи розпочинається мейозом. Отже, у них диплоїдна лише зигота, усі інші фази життєвого циклу мають гаплоїдний набір хромосом.
У багатоклітинних тварин і людини, навпаки, більша частина життєвого циклу представлена диплоїдними клітинами, гаплоїдні лише статеві. У них мейоз передує утворенню статевих клітин.
У вищих спорових рослин (мохів, папоротей, хвощів, плаунів) мейоз відбувається під час утворення спор, з яких розвивається гаплоїдне покоління, що розмножується статевим способом. А із заплідненої яйцеклітини розвивається диплоїдне нестатеве покоління, яке розмножується нестатево - спорами. Таким чином, одна половина життєвого циклу цих організмів представлена гаплоїдними клітинами, а інша - диплоїдними. Те саме спостерігають і в морських одноклітинних тварин - форамініфер.



Мейоз - особливий вид поділу еукаріотичних клітин, характерний тільки статевим клітинам, унаслідок якого хромосомний набір зменшується вдвічі.

№	Фази мейозу	Процеси, які відбуваються в клітині
1	Профаза І	·         хромосоми починають ущільнюватися і набувають вигляду паличкоподібних структур; ·         відбувається кон’югація - з'єднання гомологічних хромосом з утворенням структур, що складаються з двох сполучених хромосом (біваленти); ·         відбувається кросинговер - обмін ділянками між гомологічними хромосомами; ·         гомологічні хромосоми розходяться; ·         зникають ядерця, руйнується ядерна оболонка і починає формуватись веретено поділу.
2	Метафаза І	·         нитки веретена поділу приєднуються до центромер гомологічних хромосом; ·         біваленти розташовуються в екваторіальній площині.
3	Анафаза І	·         нитки веретена поділу скорочуються; ·         гомологічні хромосоми розходяться до протилежних полюсів клітини (при цьому кожна з них складається з двох хроматид). ·         Біля кожного з полюсів клітини опиняється половинний набір хромосом.
4	Телофаза І	·         у кожній з дочірніх клітин формується ядерна оболонка; ·         у клітинах тварин і деяких рослин хромосоми деспіралізуються і поділяється цитоплазма  материнської клітини. В клітинах багатьох видів рослин цитоплазма може не ділитися.
У результаті першого мейотичного поділу утворюються клітини або лише ядра з половинним порівняно з материнською клітиною набором хромосом.
5	Профаза ІІ	хромосоми, кожна з яких складається з двох хроматид, ущільнюються; зникають ядерця, руйнується ядерна оболонка (якщо вона була утворена); хромосоми починають пересуватися до центральної частини клітини; знову формується веретено поділу.
6	Метафаза ІІ	завершується ущільнення хромосом і формування веретена поділу; центромери хромосом розташовані в одній площині в екваторіальній частині клітини і до них прикріплюються нитки веретена поділу.
7	Анафаза ІІ	поділяються центромери і хроматидп кожної з хромосом розходяться до різних полюсів клітини
8	Телофаза ІІ	хромосоми знову деспіралізуються; зникає веретено поділу; формуються ядерця і ядерна оболонка; ділиться цитоплазма.
У результаті другого мейотичного поділу кількість хромосом залишається такою, як і після першого, але кількість хроматид кожної з хромосом зменшується вдвічі
Отже, після двох послідовних мейотичних поділів диплоїдної материнської клітини утворюється чотири гаплоїдні дочірні. При цьому дочірні клітини можуть відрізнятись за набором спадкової інформації.

Біологічне значення мейозу:

1. забезпечує сталість каріотипу видів, які розмножуються статевим способом;
2. в результаті статеві клітини мають половинний набір хромосом, який відновлюється під час запліднення.
3. забезпечує  спадкову мінливість організмів:
• в профазі І гомологічні хромосоми обмінюються ділянками;
• в анафазі І гомологічні хромосоми, які можуть містити різний набір спадкової інформації, опиняються в різних дочірніх клітинах.

Тому клітини, що утворилися внаслідок мейозу, можуть мати відмінний від материнської набір спадкової інформації.