Особенности первого мейотического деления - РЕПРОДУКЦИЯ КЛЕТОК - БИОЛОГИЯ КЛЕТКИ

БИОЛОГИЯ пособие для поступающих в вузы
Том І биология, клетки, генетика и онтогенез, зоология - 2018 год

Интерфаза 1. Происходит увеличение числа органелл, и клетка увеличивается в размерах. Репликация ДНК и гистонов в основном заканчивается к концу интерфазы (2n4с).

Каждая хромосома представлена парой хроматид, соединенной центромерой. Из всех ядерных структур наиболее четко выявляется ядрышко.

Профаза 1. Самая продолжительная фаза, поэтому ее дети на пять стадий.

1. Лептотена. Происходит спирализация хромосом, они укорачиваются и становятся видимыми как обособленные структуры.

2. Зиготена. Гомологичные хромосомы сближаются по длине и образуют пары. Эти хромосомы имеют одинаковую длину, их центромеры занимают одинаковое положение, и они обычно содержат одинаковое число генов, расположенных в одной и той же линейной последовательности. Начинается синапс (конъюгация) хромосом.

Конъюгация начинается в нескольких точках хромосом, а кием хромосомы соединяются по всей длине. Пару конъюгировавших гомологичных хромосом называют бивалентами. При этом происходит как более плотная упаковка на молекулярном уровне, так и внешне заметное скручивание (спирализация). Так как каждая из гомологичных хромосом обладает своей центромерой, то в биваленте имеются две центромеры.

3. Пахитена. Каждая гомологичная хромосома на стадии пахитены продольно расщепляется в плоскости, перпендикулярной плоскости конъюгации. Таким образом, каждый элемент теперь уже состоит из четырех хроматид. Эти точки называются хиазмами (перекрест). В результате гены из одной хромосомы оказываются связанными с генами из другой хромосомы, что приводит к новым генным комбинациям в образующихся хроматидах. Этот процесс называют кроссинговером.

4. Диплотена. Гомологичные хромосомы частично деспи- рализуются и несколько отходят друг от друга. Вместе с тем они сохраняют взаимосвязь с помощью мостиков-хиазм, которые служат структурным выражением кроссинговера, имевшего место в предыдущую стадию.

5. Диакинез. На этой стадии хромосомы полностью уплотнены и интенсивно окрашиваются. Ядерная оболочка и ядрышко исчезают. Центриоли, если они есть, мигрируют к полюсам и затем образуются нити веретена.

Метафаза 1. Гомологичные хромосомы (биваленты) выстраиваются в экваториальной плоскости. Их центромеры выглядят двойными, но ведут себя как единые структуры.

Анафаза 1. По нитям веретена расходятся к полюсам центромеры, каждая из которых связана с двумя хроматидами. Таким образом, в анафазе первого деления расходятся не дочерние хроматиды гомологичных хромосом, как при митозе, а непосредственно гомологичные хромосомы и на каждом полюсе имеется гаплоидный набор n2с, а во всей клетке 2n4с.

Телофаза 1. Расхождение гомологичных хромосом к противоположным полюсам означает завершение первого мейотического деления. Число хромосом в одном наборе стало вдвое меньше, но каждая хромосома состоит из двух хроматид. У животных и у некоторых растений хроматиды деспирализуются.