Мейоз гаметогенез оплодотворение

Мейоз — основной этап гаметогенеза, т.е. образования половых клеток. Образование гамет включает и митоз, и мейоз. Митоз обеспечивает накопление в половых железах большого количества незрелых клеток, которые впоследствии дают начало зрелым половым клеткам. Именно в результате мейоза происходит их созревание.

Открытие мейоза: в 1882 г. Вальтер Флемминг открыл мейоз у животных. В 1888 г. Эдвард Страсбургер открыл мейоз у растений.

Вальтер Флемминг

Эдвард Страсбургер

Во время мейоза происходит не одно (как при митозе), а два следующих друг за другом клеточных деления: первое – обычно является редукционным, уменьшающим число хромосом вдвое, второе — эквационным (уравнительным), в основных чертах сходным с митозом.

Первому мейотическому делению предшествует интерфаза I — фаза подготовки клетки к делению, в это время происходят те же процессы, что и в интерфазе митоза.

Первое мейотическое деление называют редукционным, так как именно во время этого деления происходит уменьшение числа хромосом, то есть диплоидный набор хромосом становится гаплоидным, однако хромосомы остаются двухроматидными.

Сразу же после первого деления мейоза совершается второе — обычный митоз. Это деление называют эквационным, так как во время этого деления хромосомы становятся однохроматидными.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ МЕЙОЗА:

• Благодаря мейозу происходит редукция числа хромосом. Из одной диплоидной клетки образуется 4 гаплоидных.

• Благодаря мейозу образуются генетически различные клетки, как между собой, так и с исходной материнской клеткой. Генотипы этих клеток различны, т.к. в процессе мейоза происходит перекомбинация генетического материала за счет кроссинговера, случайного, независимого расхождения гомологичных хромосом, а затем и хроматид.

• Благодаря мейозу поддерживается постоянство диплоидного набора хромосом в соматических клетках. В процессе оплодотворения гаплоидные гаметы сливаются, образуя диплоидную зиготу. Зигота делится митозом, образуются соматические клетки с диплоидным набором хромосом.

Первое и второе деление мейоза складываются из тех же фаз, что и митоз, но сущность изменений в наследственном аппарате другая.

Первое деление мейоза

Интерфаза I (в начале – 2n1х2c, в конце – 2n2х4c) происходит обычно и сопровождается ростом, синтезом и накоплением веществ и энергии, необходимых для осуществления обоих делений, увеличением числа органоидов, удвоением центриолей, репликацией ДНК, которая завершается в профазе 1.

Профаза I (2n 2х 4с). Самая продолжительная и сложная фаза мейоза. Состоит из ряда последовательных стадий.

Лептотена (2n 2х 4с). Стадия тонких нитей. Хромосомы слабо конденсированы. Они уже двухроматидные, но настолько сближены, что имеют вид длинных одиночных тонких нитей. Теломеры хромосом прикреплены к ядерной мембране с помощью особых структур — прикрепительных дисков. Если увеличить разрешение микроскопа, то можно обнаружить, что хромосома связана по всей длине с осевым белковым тяжем из белков-гистонов.

Зиготена (2n 2х 4с) – стадия сопряженных нитей. На этой стадии происходит конъюгация или процесс узнавания и соединения гомологичных хромосом с помощью белкового комплекса, который называется синаптонемальный.