Мейоз. Стадии мейоза

В результате этого поочередно происходит цикл с двумя фазами. Сразу хромосомы удваиваются, что обозначается репликацией. Эти две скопированные части соединяются между собой с помощью центромеры. Наряду с этим ядра, участвующие в раздвоении, носят в себе гомологичные хромосомы. С последующими двумя раздвоениями образуется ядро с одинарными генными данными.

Некоторые виды простейших имеют отличительную от классического течения структуру мейоза. К примеру, может наблюдаться не два цикла, а лишь один. В этом случае кроссинговер происходит в другой фазе. Можно сказать, что такой упрощенный вариант имеет примитивные характеристики и является лишь производной более сложного цикла с двухступенчатым разъединением.

Мейоз клетки. Преимущества

Мейоз клетки играет важнейшую роль для всех организмов. Среди основных преимуществ можно выделить следующие:

• Организмы, которые способны размножаться половым путем, не подвержены удвоению генного материала среди поколений. Это связано с редукцией хромосом и образованием половой принадлежности.
• Возможность создания совершенно новых генов, что связано с генетическим различием гамет.
• За счет редукции возможно образование совершенно здоровых гамет, которые несут лишь одну аллель.
• Случайное образование пластин веретена первой метафазы и хромосом во второй. Дальнейшее отдаление материала связано с образованием новой комбинации аллеи в гамете. Такое независимое отдаление связей основано на третьем законе Менделя.

Первая фаза

Первое деление мейоза характеризует превращение из диплоидного в гаплоидный. Это предшествует появлению первой профазы, которая основана на сохранности наследственной части материала. Первое деление связано с постепенным сближением хромосомных участков, которые содержат одинаковое строение. Такое состояние называется конъюгацией. Благодаря этому происходит образование биваленты, то есть пары. Такие пары содержат в себе две хроматиды с удвоенным наследственным материалом. Именно поэтому можно утверждать, что биваленты представлены 4 нитями. В ходе конъюгирования хромосома подвержена дальнейшей спирализации. В последующем они отдаляются друг от друга, а в месте их сплетений могут наблюдаться разрывы. В результате этого возможно восстановление участков с разрывами и взаимообмен наследственной информацией. Генный материал, который переходит из родительских частей в новый организм, всегда содержит материнские данные. Весь этот цикл, в результате которого наблюдается переплетение гомологического ряда хромосом с хроматидами, называется кроссинговер. После этого видоизмененный материал с новыми генными соединениями отдаляется друг от друга.

В результате раздвоения и такого закономерного кроссинговера возможен взаимообмен между различными по размерам частями материалов, что ведет к рекомбинации наследственной информации гаметы.

Первая профаза

Первая профаза представлена достаточно сложной составляющей и имеет 5 переходящих друг в друга этапов:

• Первый этап, который называется лептотеной, связан с упаковкой генного материала и появлению структур в виде тонких нитей. В результате этого они теряют свой первозданный размер и сокращаются.
• Второй этап, который называется зиготеной, связан с конъюгацией генов с получением совершенно новой структуры. Такая структура имеет две соединенные части, которые называются тетрадами.
• Третий этап, именуемый пахитеной, связан с более плотным соединением, что ведет к появлению хиазм. Именно в этих участках наблюдается взаимообмен гомологичных данных.
• Четвертый этап, который называется диплотеной, связан с конденсацией. В данном случае некоторые геномы могут работать и поддаваться транскрипции, что связано с появлением РНК. При этом гомологичные данные остаются в соединенном состоянии.
• Пятый этап, который называется диакинезом, связан с конденсацией цепочки ДНК. В данном случае допустимо прекращение всех синтетических материалов и разрушение оболочки ядра.

Первая метафаза

Первая метафаза связана с выстраиванием бивалентного генного материала по экватору.

Первая анафаза

Характеризуется сокращением микротрубочек, разъединением гомологичных материалов и их расхождением по полюсам. В анафазе полюс приобретает по 1 генному соединению с двумя хроматидами. При этом расхождению участков подвержены только целые структуры, которые несут в себе по 2 хроматиды.

Первая телофаза

В первой телофазе полюс веретена содержит единичные гены, каждые из которых представлены одной хромосомой и 2 хроматидами. Это достаточно короткая фаза, в которой наблюдается возобновление оболочки ядра и материнские части разделяются на 2 дочерних. Можно сказать, что первая профаза создана для дальнейшей редукции геномного материала. При этом в гамете оказывается гаплоидный материал, который возможен за счет расхождения биваленты.

Вторая стадия

Первая стадия сразу же переходит во второе деление. Только вот гены, которые подвержены этому состоянию, носят в себе гаплоидный набор.

Фазы второй стадии:

Профаза 2 — связана с конденсацией, которая наблюдается в достаточно короткий период. Ядро разделяется на продукты распада, которые отходят к полюсу ядра. В этой же фазе ядерные оболочки разрушаются, начинается создание веретена, которое прямо противоположно 1 веретену.

• Вторая метафаза обеспечена расположением унивалентных соединений, которые несут в себе по две хроматиды. Они размещаются на равномерном расстоянии от полюса ядра, что связано с появлением метафазной пластинки.
• Во второй анафазе наблюдается раздвоение центромер. Новоиспеченное соединение, отделившись от другого, перемещается к полюсу.
• Вторая телофаза завершается присоединением геномов и расчленением на 4 новые дочерние части.

Как результат — один диплоидный материал переходит в 4 гаплоидные. Если процесс мейоза связан с гаметогенезом, то между первым и вторым циклом достаточно неравнозначные скачки. Затем, в процессе редукционного деления мейоза, формируется всего 1 гаплоидная яйцеклетка и 3 редукционные тельца.

Значение процесса

Биологическое значение мейоза связано с рядом важнейших факторов. За счет редукции возможно регулирование непрерывного геномного цикла, связанного со слиянием гамет. Если исключить этот этап, то дочерние материалы в результате размножения удваивались в каждом поколении. Поэтому можно обозначить, что это позволяет поддерживать геномное число в различных поколениях.

Важнейшая суть мейоза заключается и в обеспечении различных генетических характеристик. Это связано с кроссинговером, а также слиянием отцовской и материнской части, которые наблюдаются в первой анафазе. Именно за счет таких циклов происходит дублирование и разнообразие наследственного материала между потомствами. Именно поэтому важно значение мейоза, связанное с обеспечением постоянного кариотипа между поколениями и появлением разнотипного генетического материала.