Читать лекция по биологии: "Половое размножение. Гаметогенез" Страница 5

(Назад) (Cкачать работу)

гомологичных хромосом в разные клетки. Последнее явление обусловливает генетическое разнообразие половых клеток. При оплодотворении происходит восстановление двойного набора хромосом и, значит, восстановление диплоидного генотипа, характерного для соматических клеток организма. Мейоз состоит из двух достаточно быстро сменяющих друг друга этапов - редукционного и эквационного делений. Удвоение ДНК для этих процессов происходит только один раз, на стадии роста. Второе мейотическое деление следует практически сразу после завершения первого, так что наследственный материал синтезируется в коротком промежутке между ними. Первое мейотическое деление названо редукционным, поскольку его результатом является уменьшение числа хромосом вдвое (редукция) при сохранении их двунитчатой структуры (генетическая формула n2c). Такой результат обусловлен некоторыми особенностями профазы первого мейотического деления. По аналогии с митотическим делением, на этом этапе мейоза, а точнее в метафазе, наблюдается максимальная спирализация хромосом и их выстраивание в экваторе деления с образованием пластины. Именно на этой стадии хромосомы становятся видимыми в лучах электронного микроскопа. При образовании пластинки хромосомы конъюгируют, т. е. тесно сплетаются и обмениваются гомологичными локусами. При этом образуются биваленты, т. е. хромосомные пары. Поскольку каждая хромосома состоит из двух нитей, то бивалента представлен четырьмя нитями (хроматидами). Таким образом, генетическая формула в профазе I имеет вид 2n4c, т. е. не изменяется. К завершению профазы I хромосомы представляют собой сильно укороченные, вследствие спирализации, компактные структуры. Параллельно со спирализацией происходит формирование веретена деления, которое обусловливает расхождение бивалентов к полюсам клетки. В зависимости от событий, протекающих в профазе I, в ее пределах выделяют несколько этапов. Лептотена - первая стадия профазы I. Характеризуется началом спирализации хромосом, в результате чего они приобретают вид длинных и тонких нитей. - Зиготена На этом этапе начинается конъюгация гомологичных хромосом и их объединение в бивалент. Пахитена - продолжается спирализация гомологичных хромосом и происходит собственно конъюгация. Диплотена характеризуется активацией ковалентных неполярных связей между гомологичными хромосомами, в результате чего они отталкиваются друг от друга, начиная с области центромер, при этом оставаясь связанными в обрасти недавнего кроссинговера (так называемой хиазмы). Профаза I завершается диакинезом (от лат. диа - два и кинез - движение), т. е. началом движения бивалентов к экваториальному полюсу клетки. При этом гомологичные хромосомы остаются связанными в области хиазм, приобретают форму колец, петель, крестов и т. д. В метафазе I завершается формирование веретена деления. Оно крепится к центромерам хромосом, по-прежнему составляющим биваленты. Особенность прикрепления состоит в том, что от каждой центромеры отходит лишь одна нить веретена. Именно этим и обусловливается расхождение целых бивалентов к экваториальному полюсу клетки. После прикрепления нитей веретена деления хромосомы выстраиваются в плоскости веретена деления в виде пластины. Они максимально спирализованы и хорошо видны в микроскоп. В анафазе I