Мейоз. Статеві клітини

Мейоз – це механізм, що є основою формування гамет, тобто клітин, які беруть участь у статевому розмноженні. Мейоз складається з двох поділів, які настають одним за один: редукційного (І) та екваційного (ІІ). Кожен з цих поділів у свою чергу має чотири фази. У результаті згаданих поділів із однієї вихідної клітини з диплоїдним набором хромосом утворюються чотири гаплоїдні клітини (рис. 35).

На рисунку 34 представлений мейоз у рослинних клітинах пилку.

Перший поділ мейозу (редукційний поділ або мейоз І). Сутність редукційного поділу полягає у зменшенні кількості хромосом у 2 рази: з материнської диплоїдної клітини утворюються дві гаплоїдні дочірні клітини із двохроматидними хромосомами

Профаза І складна і проходить у кілька стадій:

Лептотена – хромосоми у вигляді тоненьких ниток, розміщених в ядрі невпорядковано.

Зиготена – тонкі нитки гомологічних хромосом (уніваленти) взаємно притягуються, помітні окремі зони кон’югації поблизу кінцевих ділянок хромосом.

Пахітена – кон’югація завершується утворенням бівалентів, які внаслідок спіралізації дещо скорочуються і товстішають. На цій стадії може відбуватися кросинговер – обмін гомологічними ділянками хромосом.

Диплотена – помітні стовщення внаслідок спіралізації бівалентів, в окремих місцях яких розпочинаються відштовхування гомологів, однак вони залишаються з’єднаними в точці перехрещування.

Діакінез – біваленти максимально укорочені і відокремлені, тому їх можна підрахувати. Кількість бівалентів дорівнює гаплоїдному набору.

Метафаза І – ядерна оболонка розчинена, біваленти розташовуються симетрично відносно екватора клітини. Хромосоми коротші і тонші, ніж у мітозі, помітні кінцеві хіазми.

Анафаза І – спостерігається розходження гомологічних хромосом до різних полюсів, причому один унівалент бівалента прямує до одного полюса, інший – до протилежного. Розходження хромосом одного бівалента до різних полюсів відбувається незалежно від розходження хромосом іншого бівалента, і це призводить до виникнення різних комбінацій хромосом на полюсах.

Телофаза І – хромосоми деспіралізуються, стають тоншими і довшими. Біля полюсів формується два ядра.

Інтеркінез – нетривалий, короткочасний, потрібний для формування нового веретена поділу.

Другий поділ мейозу (екваційний поділ або мейоз ІІ) відбувається синхронно у двох дочірніх клітинах.

Профаза ІІ – коротка, хромосоми поступово скорочуються і товстішають внаслідок спіралізації, зникає ядерна оболонка та ядерця.

Метафаза ІІ – у двох дочірніх клітинах одночасно можна спостерігати дві метафазні пластинки з добре помітним веретеном поділу (якщо положення екваторів у дочірніх клітинах взаємно перпендикулярне).

Анафаза ІІ – після поділу центромер хроматиди відходять до полюсів.

Телофаза ІІ – хромосоми біля полюсів деспіралізуються, утворюється четверо ядер. Після цитокінезу формуються чотири клітини, які в пилках мають назву мікроспори.

Зверніть увагу на те, що усі чотири сформовані мікроспори оточені калозною оболонкою і разом утворюють тетраду. Розпад тетрад на окремі мікроспори відбувається після розчинення калозної оболонки.

Рис. 34 –Мейоз у материнських клітинах пилку: 1-6 – редукційний поділ; 7-10 – екваційний поділ; 1 – інтерфаза І; 2 –- рання профаза І (лептотена); 3 –діакінез; 4 – рання анафаза І; 5 – пізня анафаза І; 6 – телофаза І, що переходе у профазу ІІ (інтеркінез); 7 – метафаза ІІ; 8 – анафаза ІІ; 9 – пізня телофаза ІІ; 10 – сформована тетрада мікроспор

Рис. 35 – Схема стадій мейозу (процеси, що відбуваються у ядрі клітини): а – лептотена; б – зіготена; в – пахітена; г – диплотена; д – діакінез; е – метафаза I; ж – анафаза I; з – телофаза I; и – профаза II; к – метафаза II; л – анафаза II; м – телофаза І.