Мейоз — разновидность митоза, в результате которого

Мейоз — разновидность митоза, в результате которого из диплоидных (2п)
соматических клеток половых желез образуются гаплоидные гаметы (1n). При
оплодотворении ядра гаметы сливаются, и восстанавливается диплоидный набор
хромосом. Таким образом, мейоз обеспечивает сохранение постоянного для каждого вида
набора хромосом и количества ДНК.
Мейоз представляет собой непрерывный процесс, состоящий из двух последовательных
делений, называемых мейозом I и мейозом II. В каждом делении различают профазу,
метафазу, анафазу и телофазу. В результате мейоза I число хромосом уменьшается вдвое
(редукционное деление): при мейозе II гаплоидность клеток сохраняется (эквационное
деление). Клетки, вступающие в мейоз, содержат генетическую информацию 2n2хр (рис.
1).
В профазе мейоза I происходит постепенная спирализация хроматина с образованием
хромосом. Гомологичные хромосомы сближаются, образуя общую структуру, состоящую
из двух хромосом (бивалент) и четырех хроматид (тетрада). Соприкосновение двух
гомологичных хромосом по всей длине называется конъюгацией. Затем между
гомологичными хромосомами появляются силы отталкивания, и хромосомы сначала
разделяются в области центромер, оставаясь соединенными в области плеч, и образуют
перекресты (хиазмы). Расхождение хроматид постепенно увеличивается, и перекресты
смещаются к их концам. В процессе конъюгации между некоторыми хроматидами
гомологичных хромосом может происходить обмен участками — кроссинговер,
приводящий к перекомбинации генетического материала. К концу профазы растворяются
ядерная оболочка и ядрышки, формируется ахроматиновое веретено деления. Содержание
генетического материала остается прежним (2n2хр).
В метафазе мейоза I биваленты хромосом располагаются в экваториальной плоскости
клетки. В этот момент спирализация их достигает максимума. Содержание генетического
материала не изменяется (2п2хр).
В анафазе мейоза I гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид, окончательно
отходят друг от друга и расходятся к полюсам клетки. Следовательно, из каждой пары
гомологичных хромосом в дочернюю клетку попадает только одна — число хромосом
уменьшается вдвое (происходит редукция). Содержание генетического материала
становится 1n2хр у каждого полюса.
В телофазе происходит формирование ядер и разделение цитоплазмы — образуются две
дочерние клетки. Дочерние клетки содержат гаплоидный набор хромосом, каждая
хромосома — две хроматиды (1n2хр).
Интеркинез — короткий промежуток между первым и вторым мейотическими
делениями. В это время не происходит репликации ДНК, и две дочерние клетки быстро
вступают в мейоз II, протекающий по типу митоза.
Рис. 1. Схема мейоза (показана одна пара гомологичных хромосом). Мейоз I: 1, 2, 3. 4. 5 —
профаза; 6 —метафаза; 7 — анафаза; 8 — телофаза; 9 — интеркинез. Мейоз II; 10 —
метафаза; II —анафаза; 12 — дочерние клетки.
В профазе мейоза II происходят тс же процессы, что и в профазе митоза. В метафазе
хромосомы располагаются в экваториальной плоскости. Изменений содержания
генетического материала не происходит (1n2хр). В анафазе мейоза II хроматиды каждой
хромосомы отходят к противоположным полюсам клетки, и содержание генетического
материала у каждого полюса становится lnlxp. В телофазе образуются 4 гаплоидные
клетки (.
Таким образом, в результате мейоза из одной диплоидной материнской клетки образуются
4 клетки с гаплоидным набором хромосом. Кроме того, в профазе мейоза I происходит
перекомбинация генетического материала (кроссинговер), а в анафазе I и II — случайное
отхождение хромосом и хроматид к одному или другому полюсу. Эти процессы являются
причиной комбинативной изменчивости.
Биологическое значение мейоза:
1) является основным этапом гаметогенеза;
2) обеспечивает передачу генетической информации от организма к организму при
половом размножении;
3) дочерние клетки генетически не идентичны материнской и между собой.
Атак же, биологическое значение мейоза заключается в том, что уменьшение числа
хромосом необходимо при образовании половых клеток, поскольку при оплодотворении
ядра гамет сливаются. Если бы указанной редукции не происходило, то в зиготе
(следовательно, и во всех клетках дочернего организма) хромосом становилось бы вдвое
больше. Однако это противоречит правилу постоянства числа хромосом. Благодаря
мейозу половые клетки гаплоидны, а при оплодотворении в зиготе восстанавливается
диплоидный набор хромосом
Отличия мейоза от митоза по итогам
1. После митоза получается две клетки, а после мейоза – четыре.
2. После митоза получаются соматические клетки (клетки тела), а после мейоза – половые
клетки (гаметы – сперматозоиды и яйцеклетки; у растений после мейоза получаются
споры).
3. После митоза получаются одинаковые клетки (копии), а после мейоза – разные
(происходит рекомбинация наследственной информации).
4. После митоза количество хромосом в дочерних клетках остается таким же, как было в
материнской, а после мейоза уменьшается в 2 раза (происходит редукция числа хромосом;
если бы её не было, то после каждого оплодотворения число хромосом возрастало бы в
два раза; чередование редукции и оплодотворения обеспечивает постоянство числа
хромосом).
Отличия мейоза от митоза по ходу
1. В митозе одно деление, а в мейозе – два (из-за этого получается 4 клетки).
2. В профазе первого деления мейоза происходит конъюгация (тесное сближение
гомологичных хромосом) и кроссинговер (обмен участками гомологичных хромосом), это
приводит к перекомбинации (рекомбинации) наследственной информации.
3. В анафазе первого деления мейоза происходит независимое расхождение гомологичных
хромосом (к полюсам клетки расходятся двуххроматидные хромосомы). Это приводит к
рекомбинации и редукции.
4. В интерфазе между двумя делениями мейоза удвоения хромосом не происходит,
поскольку они и так двойные.
...
Второе деление мейоза ничем не отличается от митоза. Как и в митозе, в анафазе II мейоза
к полюсам клетки расходятся одинарные сестринские хромосомы (бывшие хроматиды).
Тренировочные тесты
1. Путем мейоза НЕ образуются
А) гаметы
Б) соматические клетки
В) яйцеклетки
Г) сперматозоиды
2. Постоянство числа, формы и размера хромосом при половом размножении организмов
обеспечивают процессы
А) оплодотворения и мейоза
Б) опыления и митоза
В) дробления зиготы
Г) развития с превращением
3. Мейоз отличается от митоза наличием
А) интерфазы
Б) веретена деления
В) четырёх фаз деления
Г) двух последовательных делений
4. Для первой фазы мейоза характерен процесс
А) конъюгации
Б) биосинтеза белка
В) редупликации
Г) синтеза АТФ
5. В митозе, как и в мейозе, у животных образуются клетки
А) дочерние
Б) соматические
В) половые
Г) гибридные
6. Обмен между участками молекул ДНК происходит в процессе
А) митоза
Б) образования спор у бактерий
В) оплодотворения
Г) мейоза
7. Конъюгация хромосом - это соединение двух гомологичных хромосом в процессе
А) митоза
Б) мейоза
В) оплодотворения
Г) опыления
8. В результате какого процесса в клетках вдвое уменьшается набор хромосом
А) мейоза
Б) митоза
В) оплодотворения
Г) онтогенеза
9. Конъюгация хромосом характерна для процесса
А) оплодотворения
Б) профазы второго деления мейоза
В) митоза
Г) профазы первого деления мейоза
10. Какие клетки образуются в результате мейоза?
А) гомологичные
Б) соматические
В) вегетативные
Г) половые
11. В процессе мейоза у человека образуются
А) споры
Б) хромосомы
В) половые клетки
Г) соматические клетки
12. Число хромосом при половом размножении в каждом поколении возрастало бы вдвое, если бы в
ходе эволюции не сформировался процесс
А) митоза
Б) мейоза
В) оплодотворения
Г) опыления
13. Двухроматидные хромосомы во время мейоза отходят к полюсам клетки в
А) анафазе I деления
Б) анафазе II деления
В) профазе I деления
Г) профазе II деления
14. Мейоз отличается от митоза
А) наличием интерфазы
Б) числом дочерних клеток и набором хромосом в них
В) наличием профазы, метафазы, анафазы и телофазы
Г) процессами спирализации и деспирализации хромосом
15. Споры у цветковых растений в отличие от спор бактерий образуются в процессе
А) адаптации к жизни в неблагоприятных условиях
Б) митоза гаплоидных клеток
В) мейоза диплоидных клеток
Г) полового размножения
16. Первое деление мейоза отличается от второго деления мейоза
А) расхождением дочерних хроматид в образующиеся клетки
Б) расхождением гомологичных хромосом и образованием двух гаплоидных клеток
В) делением на две части первичной перетяжки хромосом
Г) образованием двух диплоидных клеток
17. В результате мейоза образуются
А) четыре клетки с диплоидным набором хромосом
Б) две клетки с разным генотипом
В) две клетки с одинаковым набором хромосом
Г) четыре клетки с гаплоидным набором хромосом
18. В первом делении мейоза образуются
А) полиплоидные клетки
Б) диплоидные клетки
В) гаметы
Г) гаплоидные клетки
19. Каковы причины образования большого разнообразия гамет в процессе мейоза
А) Наличие одной интерфазы и двух делений
Б) Равномерное распределение хромосом между дочерними клетками
В) Независимое расхождение гомологичных хромосом
Г) Строгая зависимость расхождения негомологичных хромосом
20. Процесс деления, в результате которого из исходной диплоидной клетки образуются четыре
клетки, называют
А) митозом
Б) дроблением
В) оплодотворением
Г) мейозом
21. В процессе мейоза образуются гаметы с набором хромосом
А) диплоидным
Б) гаплоидным
В) равным материнскому
Г) удвоенным
22. Благодаря конъюгации и кроссинговеру происходит
А) уменьшение числа хромосом вдвое
Б) увеличение числа хромосом вдвое
В) обмен генетической информацией между гомологичными хромосомами
Г) увеличение числа гамет
23. Какие клетки образуются путем мейоза
А) мышечные
Б) эпителиальные
В) половые
Г) нервные
24. Чем объяснить постоянство числа хромосом у особей одного вида
А) диплоидностью организмов
Б) процессом деления клеток
В) гаплоидностью организмов
Г) процессами оплодотворения и мейоза
25. Удвоение ДНК и образование двух хроматид при мейозе происходит в
А) профазе первого деления мейоза
Б) профазе второго деления мейоза
В) интерфазе перед первым делением
Г) интерфазе перед вторым делением
26. Одна интерфаза и два следующих друг за другом деления характерны для процесса
А) оплодотворения
Б) дробления зиготы
В) митоза
Г) мейоза
27. Причина образования четырёх гаплоидных клеток в процессе мейоза состоит в
А) одном делении клетки и конъюгации хромосом
Б) наличии процесса кроссинговера
В) одном удвоении хромосом и двух делениях клетки
Г) соединении гомологичных хромосом
28. Чем профаза первого деления мейоза отличается от профазы митоза?
А) к концу профазы исчезает ядерная оболочка
Б) происходит спирализация хромосом
В) происходит конъюгация хромосом
Г) хромосомы беспорядочно располагаются в цитоплазме
29. Сущность мейоза состоит в
А) образовании клеток с диплоидным набором хромосом
Б) удвоении количества ДНК в клетках тела
В) восстановлении полного набора хромосом в клетках
Г) образовании гамет с гаплоидным набором хромосом
30. Мейоз у многоклеточных животных приводит к
А) двукратному увеличению числа хромосом в клетке
Б) уменьшению числа хромосом в ядре клетки в два раза
В) сохранению материнского набора хромосом
Г) образованию двух новых клеток
31. Кроссинговер гомологичных хромосом происходит в стадии
А) профазы I
Б) метафазы II
В) анафазы I
Г) телофазы II
32. В результате какого процесса созревают половые клетки у животных?
А) оплодотворения
Б) мейоза
В) дробления
Г) митоза
33. Независимое расхождение гомологичных хромосом в мейозе способствует
А) возникновению модификационной изменчивости
Б) формированию новых комбинаций признаков
В) изменению нормы реакции признаков будущего организма
Г) возникновению хромосомных мутаций
34. В процессе митоза, в отличие от мейоза, происходит
А) удвоение молекул ДНК
Б) расхождение гомологичных хромосом
В) образование веретена деления
Г) образование клеток, идентичных материнской
35. Процесс кроссинговера заключается в
А) попарном сближении гомологичных хромосом
Б) обмене участками гомологичных хромосом
В) расхождении двухроматидных хромосом к полюсам
Г) расхождении однохроматидных хромосом к полюсам
36. Одно удвоение ДНК и два следующих друг за другом деления клетки характерны для процесса
А) мейоза
Б) митоза
В) оплодотворения
Г) дробления
37.В процессе мейоза у животных образуются гаметы с набором хромосом: 1)диплоидным;
2)гаплоидным; 3)равным материнскому; 4)удвоенным.
38 Биологическое значение мейоза состоит: 1)сохранение кариотипа вида при половом размножении;
2)образовании гаплоидных клеток; 3)образовании клеток с удвоенным числом хромосом; 4)рекомбинации
участков негомологичных хромосом; 5)новых комбинациях генов; 6)появлении большего числа
соматических клеток.
39 Какие процессы протекают во время мейоза: 1)транскрипция; 2)редукционное деление;
3)денатурация; 4)кроссинговер; 5)коньюгация; 6)трансляция.
40. Установите, в какой последовательности в первом деление мейоза протекают
процессы:а)соединение гомологичных хромосом в биваленты; Б)разделение пар хромосом и
перемещение их к полюсам; в)образование дочерних ядер; г)расположение гомологичных хромосом в
экваториальной плоскости.