2.37: Мейоз

Last updated

Oct 23, 2022
Save as PDF
- 2.36: Безстатеве проти статевого розмноження
- 2.38: Гаметогенез

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

Як зробити клітину з половиною ДНК?

Мейоз. Це дозволяє клітинам мати половину кількості хромосом, тому дві з цих клітин можуть повернутися разом, щоб сформувати новий організм з повною кількістю хромосом. Цей процес не тільки допомагає виробляти гамети, він також забезпечує генетичну варіацію.

Мейоз

Процес, який виробляє гаплоїдні гамети, - це мейоз. Мейоз - це тип поділу клітин, при якому кількість хромосом зменшується вдвічі. Зустрічається тільки в певних спеціальних клітиках організмів. Під час мейозу гомологічні хромосоми відокремлюються, і утворюються гаплоїдні клітини, які мають тільки одну хромосому з кожної пари. Під час мейозу відбуваються два поділи клітин, і в цілому виробляється чотири гаплоїдні клітини. Два клітинні поділи називаються мейозом I і мейозом II. Загальний процес мейозу узагальнено на малюнку нижче. Подивитися анімацію мейозу можна за цим посиланням: http://www.youtube.com/watch?v=D1_-mQS_FZ0.

Ілюстрований огляд мейозу

Огляд мейозу. Під час мейозу гомологічні хромосоми відокремлюються і переходять в різні дочірні клітини. Ця діаграма показує якраз ядра клітин. Зверніть увагу на обмін генетичним матеріалом, який відбувається до першого поділу клітин.

фази мейозу

Мейоз I починається після реплікації ДНК під час інтерфази клітинного циклу. І при мейозі I, і при мейозі II клітини проходять ті ж чотири фази, що і мітоз - профаза, метафаза, анафаза і телофаза. Однак існують важливі відмінності між мейозом I і мітозом. Блок-схема на малюнку нижче показує, що відбувається як при мейозі I, так і II.

Більш детальна ілюстрація фаз мейозу

Фази мейозу. Ця блок-схема мейозу показує мейоз I більш детально, ніж мейоз II. Мейоз I - але не мейоз II—дещо відрізняється від мітозу. Порівняйте мейоз I в цій блок-схемі з більш ранньою фігурою з мітозом. Чим мейоз я відрізняється від мітозу?

Порівняйте мейоз I в цій блок-схемі з малюнком з концепції мітозу та цитокінезу. Чим мейоз я відрізняється від мітозу? Зверніть увагу на початку мейозу (профаза I), гомологічні хромосоми обмінюються сегментами ДНК. Це відоме як кросинг-овер, і є унікальним для цієї фази мейозу.

Фази мейозу обговорюються на http://www.youtube.com/watch?v=ijLc52LmFQg (27:23).

Мейоз I

Профаза I: Ядерна оболонка починає руйнуватися, а хромосоми конденсуються. Центриоли починають рухатися до протилежних полюсів клітини, і починає утворюватися веретено. Важливо відзначити, що гомологічні хромосоми парюються, що є унікальним для профази I. У профазі мітозу і мейозу II гомологічні хромосоми таким чином не утворюють пар. Під час цієї фази відбувається кросинг-овер (див. Концепцію генетичних варіацій).
Метафаза I: шпиндельні волокна приєднуються до парних гомологічних хромосом. Парні хромосоми шикуються уздовж екватора (середини) клітини. Це відбувається тільки в метафазі I. При метафазі мітозу і мейозу II саме сестринські хроматиди шикуються уздовж екватора клітини.
Анафаза I: волокна веретена скорочуються, і хромосоми кожної гомологічної пари починають відокремлюватися один від одного. Одна хромосома кожної пари рухається до одного полюса клітини, а інша хромосома рухається до протилежного полюса.
Телофаза I і цитокінез: веретено руйнується, і утворюються нові ядерні мембрани. Цитоплазма клітини ділиться, і в результаті виходять дві гаплоїдні дочірні клітини. Дочірні клітини мають випадковий асортимент хромосом, по одній з кожної гомологічної пари. Обидві дочірні клітини переходять на мейоз II. ДНК не реплікується між мейозом I та мейозом II.

Мейоз II

Профаза II: Ядерна оболонка руйнується, і веретено починає утворюватися в кожній гаплоїдної дочірній клітині від мейозу I. Центриоли також починають відокремлюватися.
Метафаза II: Волокна веретена вибудовують сестринські хроматиди кожної хромосоми уздовж екватора клітини.
Анафаза II: Сестринські хроматиди відокремлюються і рухаються до протилежних полюсів.
Телофаза II і цитокінез: веретено руйнується, і утворюються нові ядерні мембрани. Цитоплазма кожної клітини ділиться, і в результаті утворюються чотири гаплоїдні клітини. Кожна клітина має унікальну комбінацію хромосом.

Мітоз, мейоз та статеве розмноження обговорюється на http://www.youtube.com/watch?v=kaSIjIzAtYA (18:23).

Подивитися анімацію мейозу можна за цим посиланням: http://www.youtube.com/watch?v=D1_-mQS_FZ0.

Резюме

Мейоз - це тип поділу клітин, який виробляє гамети.
Мейоз включає два клітинних поділу і виробляє чотири гаплоїдні клітини.
Статеве розмноження може призвести до величезних генетичних змін у потомстві. Частково це пов'язано з кросінг-овером під час мейозу.
Див. Мейоз за адресою http://johnkyrk.com/meiosis.html для детального резюме.

Дізнатися більше

Використовуйте ці ресурси, щоб відповісти на наступні питання.

Дізнатися більше I

Підручник з мейозу на http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/tutorials/meiosis/main.html.

Дайте повне визначення мейозу.
Що включає 46 хромосом у жіночої статі людини?
Як паровуються хромосоми в профазі I?
Що не виникає між мейозом I і мейозом II? Чому це значуще?
Скільки хромосом знаходиться в клітині в кінці мейозу I і мейозу II?

Дізнатися більше II

Мейоз за адресою http://www.concord.org/activities/meiosis.

Рецензія

Що таке мейоз?
Порівняти події метафази I з метафазою II?
Створіть діаграму, щоб показати, як відбувається кросинг-овер і як він створює нові комбінації генів на кожній хромосомі.
Поясніть, чому статеве розмноження призводить до генетично унікального потомства.
Поясніть, чим мейоз I відрізняється від мітозу.