Биология в 3 томах. Tом 3 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003687-3
Скачать (прямая ссылка):
23.4. Мейоз
Мейоз (от греч. meiosis — уменьшение) — форма деления ядра, сопровождающегося уменьшением числа хромосом от диплоидного (2п) до гаплоидного (п). Как и при митозе, при этом во время интерфазы происходит репликация ДНК в родительской клетке, однако за этим следуют два цикла делений ядра и делений клеток, известные как первое деление мейоза (мейоз I) и второе деление мейоза (мейоз II). Таким образом, одна диплоидная клетка дает начало четырем гаплоидным клеткам, как это схематически показано на рис. 23.10.
Мейоз происходит при образовании спермиев и яйцеклеток (гаметогенез) у животных (гл. 21) и при образовании спор у растений.
Подобно митозу, мейоз — непрерывный процесс, но его тоже можно ради удобства подразделить на профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Эти стадии происходят в первом делении мейоза и еще раз повторяются во втором. Поведение хромосом в течение этих стадий представлено на
Непрерывность жизни 151
Диплоидная родительская клетка (показана только одна (2л) пара гомологичных
/^TTT^N хромосом)
От матери —(- I--)— От отца
Каждая хромосома удваивается (репликация ДНК), образуя две пары І хроматид во время интерфазы
(л) И (л) (м)
Гаплоидные гаметы
Рис. 23.10. Схематическое изображение основных этапов мейоза на примере дупликации одной хромосомы и двух последующих делений ядра и клеток. Обратите внимание, что, как и при митозе, хромосомы могут быть одиночными или двойными структурами. Две части удвоившейся хромосомы называют хрома-тидами.
рис. 23.11, где показано деление ядра, содержащего четыре хромосомы (In = 4), т. е. две пары гомологичных хромосом.
23.4.1. Краткие выводы
В результате мейоза из одной родительской клетки образуются четыре дочерние клетки. Каждая дочерняя клетка содержит половину числа хромосом в родительской клетке. Обычно родительская клетка бывает дипловдной, а поэтому дочерние клетки гаплоидные.
23.4.2. Значение мейоза
1. Половое размножение. Мейоз происходит у всех организмов, размножающихся половым путем. Во время оплодотворения
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
152
Глава 23
Ядерная оболочка'
Материнские хромосомы
А Ранняя профаза I
Ядрышко
Отцовские хромосомы
МЕЙОЗ I
Фотографии мейоза представлены на рис. 23.12 — 23.14.
Профаза I
Самая продолжительная фаза.
Л. Хромосомы укорачиваются и становятся видны как дискретные структуры.
Б. Профаза I
Пара гомологичных хромосом (бивалент)
Центромеры
Бивалент
Б. Гомологичные хромосомы спариваются. Этот процесс называется синапсисом, а каждая пара хромосом — бивалентом; одна хромосома происходит от родителя мужского пола, другая — от родителя женского пола. Обе хромосомы бивалента имеют одинаковую длину, их центромеры занимают одинаковое положение и они обычно состоят из одинакового числа генов, расположенных в одном и том же порядке. Биваленты укорачиваются и утолщаются, частично за счет скручивания. Хромосомы и центромеры на этой стадии четко различимы.
Хиазма
В. Кроссинговер во время профазы I
Пара
сестринских хроматид
Пара
сестринских хроматид
Г. Бивалент с единственной хиазмой: в результате поворота хроматид образовалась крестообразная структура
Рис. 23.11. Л — Г. Мейоз в животной клетке.
В. Гомологичные хромосомы как бы отталкиваются одна от другой и частично разделяются. Становится видно, что каждая их них состоит из двух хроматид. Хромосомы все еще соединены между собой в нескольких точках. Эти точки называются хиазмами (от греч. chiasma — перекрест). В каждой хиазме происходит обмен между хроматидами, осуществляющийся в результате разрыва и воссоединения между каждыми двумя из четырех нитей, имеющихся в каждой хиазме. В результате гены из одной хромосомы (например, отцовской А,В,С) оказываются связанными с генами из другой хромосомы (материнской а,Ь,с), что приводит к новым генным комбинациям в образующихся хро-матидах. Этот процесс называют кроссинговером.
Г. Хроматиды гомологичных хромосом продолжают отталкиваться друг от друга,- и биваленты принимают определенную конфигурацию в зависимости от числа хиазм. (Биваленты с одной хиазмой образуют кресты, с двумя хиазмами принимают кольцевидную форму, а с тремя и более хиазмами образуют петли, расположенные под прямыми углами одни к другим.) К концу профазы I:
1) все хромосомы полностью сокращаются и интенсивно окрашиваются;
2) центриоли (если они имеются) мигрируют к полюсам;
3) ядрышки и ядерные оболочки дезинтегрированы;
4) образуются нити веретена.
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
_Непрерывность жизни 153
Метафаза I
Биваленты выстраиваются у экватора веретена, прикрепляясь к нитям центромерами.
Анафаза I
Нити веретена тянут гомологичные хромосомы, начиная с центромер, к противоположным полюсам веретена. В результате хромосомы разделяются на два гаплоидных набора, по одному на каждом полюсе веретена.
