Біологія і екологія. Профільний рівень. Повторне видання. 10 клас. Задорожний
§ 83. Мейоз
Поміркуйте
Як можна довести, що рекомбінація генетичного матеріалу відбувається під час першого поділу мейозу, а не під час другого?
Згадайте
• Хроматиди
• Мітоз
• Гомологічні хромосоми
Мейоз
Мейоз — це непрямий поділ клітини, у результаті якого утворюються чотири гаплоїдні дочірні клітини і відбувається рекомбінація генетичного матеріалу (мал. 83.1).
Мал. 83.1. Загальна схема мейозу. 2n — диплоїдне число хромосом, 1n — гаплоїдне число хромосом, 2с — кількість ДНК у диплоїдному ядрі, 4с — подвоєна кількість ДНК в ядрі після реплікації, 1с — кількість ДНК у гаплоїдному ядрі
Процес мейозу складніший порівняно з мітозом. Він складається з двох послідовних поділів. Еволюційно ці поділи мейозу виникли на основі мітозу, але з деякими видозмінами.
Фази мейозу І
Фази мейозу II
Дізнайтеся більше
Число можливих комбінацій хромосом у гаметах унаслідок незалежного розходження хромосом в анафазі І дорівнює 2n, де n — число хромосом гаплоїдного набору. Наприклад, у людини число таких комбінацій становить 223 = 8 388 608.
Якщо врахувати випадкову зустріч гамет під час запліднення, то число можливих комбінацій в однієї батьківської пари становить 223 • 223 = 70 368 744 177 664 або близько 7,04 • 1013.
Для порівняння — число зір у нашій Галактиці оцінюють величиною порядку 1011-1012.
Перший поділ, або мейоз І, називається редукційним. Саме в ході мейозу І відбуваються найважливіші мейотичні події — редукція числа хромосом і рекомбінація генетичного матеріалу. У результаті мейозу І утворюються дві гаплоїдні дочірні клітини, кожна з яких генетично унікальна.
Другий поділ, або мейоз II, називається екваційним. Його процеси по суті аналогічні процесам звичайного мітозу. Кожна з двох гаплоїдних клітин, що утворилися в мітозі І, ділиться ще раз. У результаті сумарно утворюються чотири дочірні клітини. Вони гаплоїдні й несуть унікальні комбінації генетичного матеріалу.
Фази мейозу
Перед мейозом, в інтерфазі, відбувається реплікація ДНК. Отже, кожна хромосома на початку мейозу складається з двох сестринських хроматид — двох точних копій.
Кожний поділ мейозу поділяють на чотири фази — профазу, метафазу, анафазу і телофазу.
Безпосередньо за першим поділом мейозу проходить другий поділ. Між поділами немає вираженої інтерфази і не відбувається реплікація ДНК.
Ключова ідея
Мейоз включає два послідовні поділи. У результаті двох поділів утворюються чотири дочірні клітини, які є гаплоїдними й генетично унікальними. Рекомбінація генетичного матеріалу відбувається у профазі й анафазі мейозу І (кросинговер і незалежне розходження гомологічних хромосом).
Запитання та завдання
1. Які події в ході мейозу спричинюють зменшення числа хромосом удвічі? 2. Як ви вважаєте, на яких етапах мейозу можуть виникати помилки, що призводять до хромосомних мутацій? 3. У чому полягає різниця між кросинговером і транслокацією? 4. Чи можливі кон'югація і кросинговер між парою статевих хромосом X і Y? Чому?
