Мейозыг хэн нээсэн. Мейозын уургийн механизм

Мейомс (эртний Грек хэлнээс meYashchuit - багасгах) эсвэл эсийн хуваагдал - эукариот эсийн цөмийг хромосомын тоо хоёр дахин бууруулсан хуваагдал. Хоёр үе шатанд (майозын бууралт ба тэгшитгэлийн үе шат) тохиолддог. Мейозыг гаметогенезтэй андуурч болохгүй - ялгагдаагүй үүдэл эсээс тусгай үр хөврөлийн эс буюу бэлгийн эсүүд үүсэх.

Мейозын үр дүнд хромосомын тоо буурснаар амьдралын мөчлөгт диплоид фазаас гаплоид фаз руу шилжинэ. Бэлгийн үйл явцын үр дүнд плоидийг сэргээх (гаплоид фазаас диплоид үе рүү шилжих) үүсдэг.

Урьдчилан сэргийлэх эхний үе шатанд гомолог хромосомын хосолсон нэгдэл (коньюгаци) явагддаг тул мейозын зөв явц нь зөвхөн диплоид эсүүд эсвэл бүр полиплоид (тетра-, гексаплоид гэх мэт) боломжтой байдаг. . Мейоз нь сондгой полиплоидуудад (три-, пентаплоид гэх мэт) тохиолдож болно, гэхдээ тэдгээрт профазын I-д хромосомын хос хосолсон нэгдлийг хангах чадваргүйн улмаас хромосомын хуваагдал нь эсийн амьдрах чадварыг алдагдуулж, эсийг хөгжүүлэхэд аюул учруулдаг. үүнээс олон эсийн гаплоид организм үүсдэг.

Төрөл хоорондын эрлийзүүдийн үргүйдлийн үндэс нь ижил механизм юм. Төрөл хоорондын эрлийзүүд нь эсийн цөмд өөр өөр зүйлд хамаарах эцэг эхийн хромосомуудыг нэгтгэдэг тул хромосомууд нь ихэвчлэн коньюгацид орж чаддаггүй. Энэ нь мейозын үед хромосомын ялгааг зөрчихөд хүргэдэг бөгөөд эцэст нь үр хөврөлийн эсүүд эсвэл бэлгийн эсүүд амьдрах чадваргүй болоход хүргэдэг (энэ асуудалтай тэмцэх гол арга бол полиплоид хромосомын багцыг ашиглах явдал юм, учир нь энэ тохиолдолд хромосом бүр нэгддэг. түүний багцын харгалзах хромосомтой). Хромосомын нэгдэлд тодорхой хязгаарлалтууд нь хромосомын дахин зохион байгуулалт (их хэмжээний устгал, давхардал, урвуу эсвэл шилжилт) -ээр бас бий болдог.

Мейозын үед зөвхөн хромосомын тоо гаплоид тоо хүртэл буураад зогсохгүй маш чухал генетикийн процесс явагддаг - гомолог хромосомуудын хоорондох хэсгүүдийн солилцоо, үүнийг кроссинг овер гэж нэрлэдэг.

Мейозын хэд хэдэн төрөл байдаг. Амьдралын мөчлөгт гаплоид фаз давамгайлдаг зиготик (аскомицет, базимицет, зарим замаг, спорозой гэх мэт шинж чанар) -д хоёр эс - бэлгийн эс нийлж, давхар (диплоид) хромосом бүхий зигот үүсгэдэг. Энэ хэлбэрийн хувьд диплоид зигот (амарч буй спор) нь мейозыг эхлүүлж, хоёр удаа хуваагдаж, дөрвөн гаплоид эсүүд үүсдэг бөгөөд тэдгээр нь үржсээр байдаг.

Мейозын спорын төрөл нь дээд ургамалд тохиолддог бөгөөд эсүүд нь диплоид хромосомтой байдаг. Энэ тохиолдолд ургамлын нөхөн үржихүйн эрхтэнд мейозын дараа үүссэн гаплоид эсүүд дахин хэд хэдэн удаа хуваагддаг. Өөр нэг төрлийн мейоз, гаметик нь бэлгийн эсийн боловсорч гүйцсэн бэлгийн эсийн урьдал бодис болох бэлгийн эсийн боловсорч гүйцэх явцад тохиолддог. Энэ нь олон эст амьтдад, зарим доод ургамлын дунд байдаг.

Гаметик мейозын хувьд организмын хөгжлийн явцад үр хөврөлийн эсийн клоныг салгах нь ердийн зүйл бөгөөд дараа нь үр хөврөлийн эсүүдэд хуваагдана. Зөвхөн эдгээр клонуудын эсүүд боловсорч гүйцсэний дараа мейозд орж үр хөврөлийн эс болж хувирдаг. Иймээс хөгжиж буй олон эст амьтны организмын бүх эсийг хоёр бүлэгт хувааж болно: соматик - бүх эд, эрхтнүүдийн эсүүд үүсэх ба үр хөврөлийн эсүүд үүсэх үр хөврөл.

Үр хөврөлийн эсийн (гоноцит) ийм ялгаралт нь ихэвчлэн үр хөврөлийн хөгжлийн эхэн үед тохиолддог. Тиймээс хавч хэлбэрийн циклоп дахь гоноцитыг тодорхойлох нь зиготын эхний хуваагдлын үед аль хэдийн тохиолддог: хоёр эсийн нэг нь үр хөврөлийн эсийг үүсгэдэг. Бөөрөнхий хорхойд үр хөврөлийн эсүүд буюу "үр хөврөлийн зам"-ын эсүүд (А. Вайсман) 16 бластомерын үе шатанд, Дрозофилад - бластоцистын үе шатанд, хүнд - анхдагч үр хөврөлийн эсүүд (гонобластууд) 3 дахь долоо хоногт гарч ирдэг. үр хөврөлийн сүүл хэсэг дэх шар уутны хананд үр хөврөлийн хөгжил.

Мейозын үе шатууд

Мейоз нь богино интерфазтай дараалсан 2 хуваагдлаас бүрдэнэ.

  • · I үе шат - эхний хуваагдлын профаз нь маш нарийн төвөгтэй бөгөөд 5 үе шатаас бүрдэнэ.
  • · Лептотен буюу лептонем - хромосомын савлагаа, нимгэн утас хэлбэрээр хромосом үүсэх замаар ДНХ-ийн конденсаци (хромосом богиноссон).
  • · Зиготен буюу зигонема - коньюгаци үүсдэг - гомолог хромосомууд хоорондоо нэгдэж, тетрад буюу бивалент гэж нэрлэгддэг хоёр холбосон хромосомоос бүрдэх бүтцүүд үүсэх ба тэдгээрийн нягтрал.
  • · Пахитен буюу пахинема -- (хамгийн урт үе шат) -- зарим газарт гомолог хромосомууд хоорондоо нягт холбогдож, хиасмат үүсгэдэг. Тэдний дотор кроссинг-овер үүсдэг - гомолог хромосомын хоорондох хэсгүүдийн солилцоо.
  • · Диплотен буюу диплонем - хромосомын хэсэгчилсэн деконденсаци үүсдэг бол геномын нэг хэсэг нь ажиллах боломжтой, транскрипц (РНХ үүсэх), орчуулах (уургийн нийлэгжилт) процессууд явагддаг; Гомолог хромосомууд хоорондоо холбоотой хэвээр байна. Зарим амьтдад мейозын профазын энэ үе шатанд ооцит дахь хромосомууд нь чийдэнгийн хромосомын өвөрмөц хэлбэрийг олж авдаг.
  • · Диакинез - ДНХ дахин дээд хэмжээнд хүртэл нягтардаг, синтетик процессууд зогсдог, цөмийн мембран уусдаг; Центриолууд туйл руу зөрөх; Гомолог хромосомууд хоорондоо холбоотой хэвээр байна.

Профазын I-ийн төгсгөлд центриолууд эсийн туйл руу шилжиж, булангийн утаснууд үүсч, цөмийн мембран, цөмүүд устгагдана.

  • · Метафаза I - хоёр валенттай хромосомууд эсийн экваторын дагуу эгнэнэ.
  • · Анафаз I - бичил гуурсан хоолой агшиж, хоёр валент хуваагдаж, хромосомууд туйл руу шилжинэ. Зиготин дахь хромосомын коньюгацийн улмаас тус бүр хоёр хроматидаас бүрдэх бүх хромосомууд митозын нэгэн адил бие даасан хроматидууд биш харин туйл руу зөрж байгааг анхаарах нь чухал юм.
  • · Телофаза I - хромосомууд цөхрөнгөө барж, цөмийн бүрхүүл үүснэ.

Мейозын хоёр дахь хуваагдал нь эхний хуваагдлын дараа шууд, тодорхой интерфазгүйгээр явагддаг: хоёр дахь хуваагдлаас өмнө ДНХ-ийн репликаци явагдахгүй тул S үе гэж байдаггүй.

  • · Профаз II - хромосомын конденсаци үүсч, эсийн төв хуваагдаж, түүний хуваагдлын бүтээгдэхүүнүүд цөмийн туйл руу шилжиж, цөмийн мембран эвдэрч, эхний буланд перпендикуляр хуваагдах тэнхлэг үүснэ.
  • · Метафаз II - нэг валент хромосомууд (тус бүр нь хоёр хроматидаас бүрддэг) "экватор" дээр (цөмийн "туйлуудаас" ижил зайд) нэг хавтгайд байрлаж, метафазын хавтан гэж нэрлэгддэг.
  • · Анафаза II - нэг валент хуваагдаж, хроматидууд туйл руу шилжинэ.
  • · Телофаза II - хромосомууд цөхрөнгөө барж, цөмийн бүрхүүл үүсдэг.

Үүний үр дүнд нэг диплоид эсээс дөрвөн гаплоид эс үүсдэг. Мейоз нь гаметогенезтэй холбоотой тохиолдолд (жишээлбэл, олон эст амьтдад) өндөгний хөгжлийн явцад мейозын эхний ба хоёр дахь хуваагдал огцом жигд бус байдаг. Үүний үр дүнд нэг гаплоид өндөг, гурван бууруулагч бие (эхний болон хоёрдугаар хэлтсийн үр хөндөлтийн дериватив) үүсдэг.

Мейоз(Грекийн meiosis - буурах, буурах) эсвэл багасгах хуваагдал. Мейозын үр дүнд хромосомын тоо буурдаг, өөрөөр хэлбэл. хромосомын диплоид багцаас (2n) гаплоид багц (n) үүсдэг.

Мейоздараалсан 2 хэсгээс бүрдэнэ:
Эхний хуваалтыг багасгах буюу багасгах гэж нэрлэдэг.
II хуваагдлыг тэгшитгэл эсвэл тэгшитгэх гэж нэрлэдэг, i.e. митозын төрлөөс хамааран үргэлжилдэг (энэ нь эх, охины эсийн хромосомын тоо ижил хэвээр байна гэсэн үг).

Мейозын биологийн утга нь диплоид хромосом бүхий нэг эх эсээс дөрвөн гаплоид эс үүсдэг тул хромосомын тоо хоёр дахин, ДНХ-ийн хэмжээ дөрөв дахин багасдаг. Энэ хуваагдлын үр дүнд амьтдад бэлгийн эсүүд (гаметууд), ургамлын спорууд үүсдэг.

Үе шатуудыг митозын нэгэн адил гэж нэрлэдэг бөгөөд мейоз эхлэхээс өмнө эсүүд мөн интерфазад ордог.

Профаз I нь хамгийн урт үе шат бөгөөд уламжлалт байдлаар 5 үе шатанд хуваагддаг.
1) Лептонема (лептотен)– эсвэл нимгэн утаснуудын үе шат. Хромосомууд нь спираль хэлбэртэй, хромосом нь 2 хроматидаас бүрдэх бөгөөд хроматидын нимгэн судал дээр өтгөрүүлсэн эсвэл хроматины бөөгнөрөл харагддаг бөгөөд үүнийг хромомер гэж нэрлэдэг.
2) зигонема (зиготен,Грек утаснуудыг нэгтгэх) - хосолсон утаснуудын үе шат. Энэ үе шатанд гомолог хромосомууд (хэлбэр, хэмжээтэй ижил) хосоороо нэгдэж, бүхэл бүтэн уртын дагуу бие биедээ татагдаж, наалддаг. хромомерын бүс дэх коньюгат. Энэ нь цахилгаан товчтой төстэй юм. Хос гомолог хромосомыг бивалент гэж нэрлэдэг. Бивалентуудын тоо нь хромосомын гаплоид багцтай тэнцүү байна.
3) Пахинема (пахитен, Грек зузаан) - зузаан утаснуудын үе шат. Хромосомын цаашдын спиральжилт үүсдэг. Дараа нь гомолог хромосом бүр нь уртааш чиглэлд хуваагддаг бөгөөд хромосом бүр нь хоёр хроматидаас бүрддэг нь тодорхой харагдаж байна. 4 хроматид. Энэ үед кроссинг-овер үүсдэг, i.e. хроматидын гомолог бүсүүдийн солилцоо.
4) Диплонем (диплотен)– давхар утаснуудын үе шат. Гомолог хромосомууд бие биенээ түлхэж, бие биенээсээ холдож эхэлдэг боловч гүүрний тусламжтайгаар харилцаагаа хадгалдаг - хиасмата, эдгээр нь хөндлөн огтлолцох газрууд юм. Хроматидын уулзвар бүрт (жишээ нь, хиасма) хроматидын хэсгүүд солигддог. Хромосомууд спираль болж, богиносдог.
5) Диакинез– тусгаарлагдсан давхар утаснуудын үе шат. Энэ үе шатанд хромосомууд бүрэн нягтардаг ба эрчимтэй будагдсан байдаг. Цөмийн мембран ба бөөмийг устгадаг. Центриолууд эсийн туйл руу шилжиж, булны утас үүсгэдэг. Профазын I хромосомын багц нь 2n4c байна.
Тиймээс I үе шатанд:
1. гомолог хромосомын коньюгаци;
2. хоёр валент буюу тетрад үүсэх;
3. хөндлөн гарах.

Хроматидын коньюгациас хамааран өөр өөр төрлийн кроссинг-вер байж болно: 1 – зөв эсвэл буруу; 2 - тэнцүү эсвэл тэгш бус; 3 - цитологийн буюу үр дүнтэй; 4 - ганц эсвэл олон.

Метафаза I - хромосомын спиральжилт дээд цэгтээ хүрдэг. Бивалентууд нь эсийн экваторын дагуу эгнэж, метафазын хавтанг үүсгэдэг. Спиндлийн утаснууд нь гомолог хромосомын центромеруудтай холбогддог. Бивалентууд нь эсийн өөр өөр туйлуудтай холбогддог.
Метафазын I хромосомын багц нь - 2n4c юм.

Анафаза I - хромосомын центромерууд хуваагддаггүй, үе шат нь хиасмат хуваагдахаас эхэлдэг. Хроматид биш харин бүх хромосомууд эсийн туйл руу тархдаг. Хос гомолог хромосомын зөвхөн нэг нь охин эсэд ордог, өөрөөр хэлбэл. тэдгээрийг санамсаргүй байдлаар дахин хуваарилдаг. Туйл бүрт хромосомын багц байдаг - 1n2c, ерөнхийдөө I-ийн анафазын хромосомын багц нь - 2n4c байна.

Телофаза I - эсийн туйлуудад 2 хроматидаас бүрдэх бүх хромосомууд байдаг боловч тэдгээрийн тоо 2 дахин бага болсон. Амьтан болон зарим ургамлын хроматидууд цөхрөнгөө бардаг. Тэдний эргэн тойронд туйл бүрт цөмийн мембран үүсдэг.
Дараа нь цитокинез үүсдэг
. Эхний хуваагдлын дараа үүссэн эсийн хромосомын багц нь - n2c.

I ба II хуваагдлын хооронд S-үе байхгүй бөгөөд ДНХ-ийн репликаци үүсдэггүй хромосомууд аль хэдийн давхардсан бөгөөд эгч хроматидуудаас бүрддэг тул II үе шатыг интеркинез гэж нэрлэдэг - өөрөөр хэлбэл. хоёр хэлтсийн хооронд хөдөлгөөн байдаг.

Профаз II нь маш богино бөгөөд ямар нэгэн онцгой өөрчлөлтгүйгээр үргэлжилдэг бол телофазад I-д цөмийн бүрхүүл үүсэхгүй бол тэнхлэгийн утаснууд нэн даруй үүсдэг.

Метафаза II - хромосомууд экваторын дагуу эгнэнэ. Спиндлийн утаснууд нь хромосомын центромеруудтай холбогддог.
Метафазын II хромосомын багц нь - n2c юм.

Анафаза II - центромерууд хуваагдаж, булны утаснууд хроматидуудыг өөр өөр туйл руу шилжүүлдэг. Эгч хроматидыг охин хромосом гэж нэрлэдэг (эсвэл эх хроматидууд нь охин хромосомууд болно).
II анафазын хромосомын багц нь - 2n2c байна.

Телофаза II - хромосомууд цөхрөнгөө барж, сунаж, дараа нь ялгах чадвар муутай байдаг. Цөмийн мембран, бөөм үүсдэг. Телофаза II нь цитокинезээр төгсдөг.
Телофазын II-ийн дараах хромосом нь – nc юм.

Мейотик хуваагдлын схем

Мейоз (Грек хэлнээс мейоз- бууруулах) нь эукариот эсийн хуваагдлын тусгай төрөл бөгөөд ДНХ нэг удаа хоёр дахин нэмэгдсний дараа эсүүд үүсдэг. хоёр удаа хуваасан , мөн нэг диплоид эсээс 4 гаплоид үүсдэг. Дараалсан 2 хэсгээс бүрдэнэ (I ба II гэж заасан); Тэд тус бүр нь митоз шиг 4 үе шат (профаза, метафаза, анафаза, телофаза) ба цитокинезийг агуулдаг.

Мейозын үе шатууд:

Профаз I , Энэ нь нарийн төвөгтэй бөгөөд 5 үе шатанд хуваагддаг:

1. Лептонема (Грек хэлнээс лептос- нимгэн, нема– утас) – хромосомууд спираль хэлбэртэй болж, нимгэн утас шиг харагддаг. Гомолог хромосом бүр аль хэдийн 99.9% -иар хуулбарлагдсан бөгөөд центромер дээр бие биетэйгээ холбогдсон хоёр эгч хроматидаас бүрддэг. Генетик материалын агуулга - 2 n 2 xp 4 в. Уургийн кластерын тусламжтайгаар хромосомууд ( хавсралт дискүүд ) нь цөмийн дугтуйны дотоод мембранд хоёр төгсгөлд бэхлэгдсэн байна. Цөмийн бүрхүүл хадгалагдаж, цөм нь харагдаж байна.

2. Зигонема (Грек хэлнээс зигон – хосолсон) – гомолог диплоид хромосомууд бие бие рүүгээ гүйж, эхлээд центромерын бүсэд, дараа нь бүхэл бүтэн уртын дагуу холбогддог ( залгалт ). Үүссэн хоёр валент (лат. би - давхар, валенс- хүчтэй), эсвэл тетрад хроматид. Бивалентуудын тоо нь хромосомын гаплоид багцтай тохирч, генетикийн материалын агуулгыг дараах байдлаар бичиж болно 1 n 4 xp 8 в. Нэг бивалент дахь хромосом бүр нь эцэг эсвэл эхээс ирдэг. Бэлгийн хромосомууддотоод цөмийн мембраны ойролцоо байрладаг. Энэ газрыг нэрлэдэг бэлэг эрхтний весикул.

Хоёр валент бүрт гомолог хромосомын хооронд мэргэшсэн синаптонемаль цогцолборууд (Грек хэлнээс синапс– бонд, холболт) нь уургийн бүтэц юм. Өндөр томруулсан үед тус бүр нь 10 нм зузаантай хоёр зэрэгцээ уургийн утаснууд нь 7 нм хэмжээтэй нимгэн хөндлөн судалтай холбогддог бөгөөд тэдгээрийн хоёр талд олон гогцоо хэлбэртэй хромосомууд байрладаг.

Цогцолборын төвд байдаг тэнхлэгийн элемент зузаан 20-40 нм. Синаптонемаль цогцолборыг харьцуулж үздэг олс шат , талууд нь гомолог хромосомоор үүсгэгддэг. Илүү нарийвчлалтай харьцуулалт - зип бэхэлгээ .

Зигонемийн төгсгөлд гомолог хромосомын хос бүр нь синаптонемаль цогцолборыг ашиглан хоорондоо холбогддог. Зөвхөн X ба Y бэлгийн хромосомууд бүрэн гомолог биш тул бүрэн нийлдэггүй.

3. Б пачинем (Грек хэлнээс pahys– зузаан) хоёр валент богиносч, өтгөрнө. Эх, эцгийн гаралтай хроматидын хооронд хэд хэдэн газарт холболт үүсдэг. хиасмата (Грек хэлнээс.c хиазма- хөндлөн). Хиазм бүрийн хэсэгт уургийн цогцолбор оролцдог дахин нэгтгэх (d~ 90 нм) ба гомолог хромосомын харгалзах хэсгүүдийн солилцоо явагддаг - эцгээс эхийн болон эсрэгээр. Энэ процессыг нэрлэдэг кроссовер (Англи хэлнээс -тайроссинг- дууссан- уулзвар). Жишээлбэл, хүний ​​бивалент бүрт кроссинг овер хоёроос гурван хэсэгт тохиолддог.

4. Б диплом (Грек хэлнээс диплоо- давхар) синаптонемаль цогцолборууд задарч, хоёр валент бүрийн гомолог хромосомууд. бие биенээсээ холдох, гэхдээ тэдгээрийн хоорондын холбоо нь chiasmata бүсэд хэвээр байна.

5. Диакинез (Грек хэлнээс диакинейн- дайрч өнгөрөх). Диакинезийн үед хромосомын конденсаци дуусч, тэдгээр нь цөмийн мембранаас тусгаарлагддаг боловч гомолог хромосомууд хоорондоо төгсгөлийн хэсгүүдээр, хромосом бүрийн эгч хроматидууд центромеруудаар холбогдсон хэвээр байна. Хоёр валент нь хачин жигтэй хэлбэртэй болдог цагираг, загалмай, наймгэх мэт Энэ үед цөмийн мембран, бөөм устаж үгүй ​​болдог. Хуулбарласан центриолууд нь туйлууд руу чиглэж, ээрмэлийн хэлхээ нь хромосомын центромеруудад наалддаг.

Ерөнхийдөө мейозын профаз нь маш урт байдаг. Эр бэлгийн эс үүсэх үед энэ нь хэд хоног, өндөг үүсэх үед олон жил үргэлжлэх боломжтой.

Метафаз I митозын ижил төстэй үе шаттай төстэй. Хромосомууд нь экваторын хавтгайд суурилагдсан бөгөөд метафазын хавтанг үүсгэдэг. Митозоос ялгаатай нь булны микротубулууд нь хромосом бүрийн центромерт зөвхөн нэг талд (туйл тал) наалддаг ба гомолог хромосомын центромерууд нь экваторын хоёр талд байрладаг. Чиасматын тусламжтайгаар хромосомын хоорондын холбоо хадгалагдан үлджээ.

IN анафаза I chiasmata задарч, гомолог хромосомууд бие биенээсээ салж, туйл руу хуваагдана. ЦентромеруудГэсэн хэдий ч эдгээр хромосомууд нь митозын анафазаас ялгаатай нь хуулбарлагдаагүй байна, энэ нь эгч хроматидууд салдаггүй гэсэн үг юм. Хромосомын ялгаа нь санамсаргүй шинж чанар. Удамшлын мэдээллийн агуулга болдог 1 n 2 xp 4 вэсийн туйл бүрт, бүхэлдээ эсэд - 2(1 n 2 xp 4 в) .

IN телофаза I , митозын нэгэн адил цөмийн мембран, бөөм бүрэлдэж, бүрэлдэж, гүнзгийрдэг хагалах ховил.Дараа нь болдог цитокинез . Митозоос ялгаатай нь хромосомын задрал үүсдэггүй.

Мейоз I-ийн үр дүнд гаплоид хромосомын багц агуулсан 2 охин эс үүсдэг; Хромосом бүр генетикийн хувьд ялгаатай (рекомбинант) 2 хроматидтай: 1 n 2 xp 4 в. Тиймээс мейозын үр дүнд би үүсдэг бууруулах (хагас) хромосомын тоо, тиймээс эхний хуваагдлын нэр - бууруулах .

Мейоз I дууссаны дараа богино хугацаа байдаг - interkinesis , энэ үед ДНХ-ийн хуулбар ба хроматидын давхардал үүсдэггүй.

Профаз II удаан үргэлжлэхгүй, хромосомын нэгдэл үүсэхгүй.

IN метафаз II хромосомууд нь экваторын хавтгайд байрладаг.

IN анафаза II Центромерын бүс дэх ДНХ хуулбарлагддаг бөгөөд энэ нь митозын анафазад тохиолддог тул хроматидууд туйл руу шилждэг.

Дараа нь телофаза II Тэгээд цитокинез II Охидын эсүүд тус бүрт генетикийн материал агуулсан үүсдэг. 1 n 1 xp 2 в. Ерөнхийдөө хоёр дахь хэлтэс гэж нэрлэгддэг тэгшитгэл (тэнцүүлэх).

Тиймээс хоёр дараалсан мейоз хуваагдлын үр дүнд 4 эс үүсдэг бөгөөд тэдгээр нь тус бүр нь гаплоид хромосомын багцыг агуулдаг.

Амьд организмууд амьсгалж, хооллож, үржиж, үхдэг нь тэдний биологийн үүрэг юм. Гэхдээ яагаад энэ бүхэн болж байна вэ? Тоосгоны улмаас - амьсгалж, хооллож, үхэж, үржиж байдаг эсүүд. Гэхдээ энэ нь яаж болдог вэ?

Эсийн бүтцийн тухай

Байшин нь тоосго, блок эсвэл гуалингаар хийгдсэн байдаг. Үүний нэгэн адил биеийг анхан шатны нэгжүүд - эсүүдэд хувааж болно. Амьд оршнолуудын олон янз байдал нь тэдгээрээс бүрддэг; ялгаа нь зөвхөн тэдгээрийн тоо хэмжээ, төрөл юм. Эдгээр нь булчин, ясны эд, арьс, бүх дотоод эрхтнүүдээс бүрддэг - тэдгээр нь зорилгынхоо хувьд маш их ялгаатай байдаг. Гэхдээ тухайн эс ямар үүрэг гүйцэтгэхээс үл хамааран бүгд ижил бүтэцтэй байдаг. Юуны өмнө аливаа "тоосго" нь бүрхүүл, цитоплазмтай байдаг бөгөөд дотор нь органелл байдаг. Зарим эсэд цөм байдаггүй, тэдгээрийг прокариот гэж нэрлэдэг боловч бүх их эсвэл бага хөгжсөн организмууд нь генетикийн мэдээлэл хадгалагддаг цөмтэй эукариотуудаас бүрддэг.

Цитоплазмд байрлах органеллууд нь олон янзын, сонирхолтой байдаг тул чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Амьтны гаралтай эсүүд нь эндоплазмын торлог бүрхэвч, рибосом, митохондри, Гольджи цогцолбор, центриолууд, лизосомууд, хөдөлгүүрийн элементүүд юм. Тэдгээрийн тусламжтайгаар биеийн үйл ажиллагааг хангах бүх үйл явц явагддаг.

Эсийн үйл ажиллагаа

Өмнө дурьдсанчлан, бүх амьд биетүүд идэж, амьсгалж, үржиж, үхдэг. Энэ мэдэгдэл нь бүхэл бүтэн организм, өөрөөр хэлбэл хүмүүс, амьтан, ургамал гэх мэт, эсүүдэд ч үнэн юм. Энэ бол гайхалтай, гэхдээ "тоосго" бүр өөрийн гэсэн амьдралтай. Органеллуудын ачаар шим тэжээл, хүчилтөрөгчийг хүлээн авч, боловсруулж, гаднаас шаардлагагүй бүх зүйлийг зайлуулдаг. Цитоплазм нь өөрөө болон эндоплазмын торлог бүрхэвч нь тээвэрлэлтийн функцийг гүйцэтгэдэг бөгөөд митохондри нь амьсгалах, эрчим хүчээр хангах үүрэгтэй. Голги цогцолбор нь эсийн хаягдал бүтээгдэхүүнийг хуримтлуулах, зайлуулах үүрэгтэй. Бусад органеллууд нь нарийн төвөгтэй үйл явцад оролцдог. Мөн тодорхой үе шатанд энэ нь хуваагдаж эхэлдэг, өөрөөр хэлбэл нөхөн үржихүйн үйл явц үүсдэг. Үүнийг илүү нарийвчлан авч үзэх нь зүйтэй юм.

Эсийн хуваагдлын үйл явц

Нөхөн үржихүй нь амьд организмын хөгжлийн үе шатуудын нэг юм. Энэ нь эсүүдэд мөн адил хамаарна. Тэдний амьдралын мөчлөгийн тодорхой үе шатанд тэд нөхөн үржихэд бэлэн байдалд ордог. тэд зүгээр л хоёр хувааж, уртасгаж, дараа нь хуваалт үүсгэдэг. Энэ процесс нь энгийн бөгөөд саваа хэлбэртэй бактерийн жишээг ашиглан бараг бүрэн судлагдсан.

Бүх зүйл арай илүү төвөгтэй байдаг. Тэд амитоз, митоз, мейоз гэж нэрлэгддэг гурван өөр аргаар үрждэг. Эдгээр зам бүр өөрийн гэсэн шинж чанартай байдаг бөгөөд энэ нь тодорхой төрлийн эсэд байдаг. Амитоз

хамгийн энгийн гэж үздэг, бас шууд хоёртын хуваагдал гэж нэрлэдэг. Энэ нь тохиолдоход ДНХ молекул хоёр дахин нэмэгддэг. Гэсэн хэдий ч задралын тэнхлэг үүсдэггүй тул энэ арга нь хамгийн эрчим хүчний хэмнэлттэй арга юм. Амитоз нь нэг эсийн организмд тохиолддог бол олон эст организмын эдүүд бусад механизмуудыг ашиглан үрждэг. Гэсэн хэдий ч заримдаа митозын идэвхжил буурсан тохиолдолд, жишээлбэл, боловсорч гүйцсэн эдэд ажиглагддаг.

Шууд хуваагдлыг заримдаа митозын нэг төрөл гэж ялгадаг боловч зарим эрдэмтэд үүнийг тусдаа механизм гэж үздэг. Энэ үйл явц нь хуучин эсүүдэд ч маш ховор тохиолддог. Дараа нь мейоз ба түүний үе шатууд, митозын үйл явц, түүнчлэн эдгээр аргуудын ижил төстэй байдал, ялгааг авч үзэх болно. Энгийн хуваалттай харьцуулахад тэдгээр нь илүү төвөгтэй, төгс төгөлдөр юм. Энэ нь ялангуяа багасгах хуваагдлын хувьд үнэн байдаг тул мейозын үе шатуудын шинж чанарууд хамгийн дэлгэрэнгүй байх болно.

Эсийн хуваагдалд гол үүрэг нь Голги цогцолборын хажууд байрладаг центриолууд - тусгай органеллууд юм. Ийм бүтэц бүр нь гурван бүлэгт хуваагдсан 27 микротубулаас бүрддэг. Бүх бүтэц нь цилиндр хэлбэртэй байдаг. Центриолууд нь шууд бус хуваагдлын процессын үед эсийн хуваагдал үүсэхэд шууд оролцдог бөгөөд үүнийг дараа нь авч үзэх болно.

Митоз

Эсийн амьдрах хугацаа өөр өөр байдаг. Зарим нь хоёр өдөр амьдардаг бол зарим нь урт элэгтэй гэж ангилдаг, учир нь тэдний бүрэн өөрчлөлт маш ховор тохиолддог. Мөн эдгээр эсүүд бараг бүгдээрээ митозоор үрждэг. Тэдний ихэнх нь хуваагдлын хооронд дунджаар 10-24 цаг өнгөрдөг. Митоз өөрөө богино хугацаа шаарддаг - амьтдад ойролцоогоор 0.5-1

цаг, ургамлын хувьд 2-3 орчим. Энэ механизм нь эсийн популяцийн өсөлт, генетикийн агууламжтай ижил нэгжүүдийн нөхөн үржихүйг баталгаажуулдаг. Үеийн залгамж чанарыг анхан шатны түвшинд ингэж л хадгалдаг. Энэ тохиолдолд хромосомын тоо өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Энэ механизм нь эукариот эсийн нөхөн үржихүйн хамгийн түгээмэл хэлбэр юм.

Энэ төрлийн хуваагдлын ач холбогдол маш их байдаг - энэ үйл явц нь эд эсийг ургаж, нөхөн сэргээхэд тусалдаг тул бүхэл бүтэн организмын хөгжил үүсдэг. Үүнээс гадна бэлгийн бус нөхөн үржихүйн үндэс нь митоз юм. Өөр нэг үүрэг бол эсийн хөдөлгөөн, аль хэдийн хуучирсан эсийг солих явдал юм. Тиймээс мейозын үе шатууд нь илүү төвөгтэй байдаг тул түүний үүрэг илүү өндөр байдаг гэж үзэх нь буруу юм. Эдгээр хоёр процесс нь өөр өөр функцийг гүйцэтгэдэг бөгөөд өөр өөрийн замаар чухал бөгөөд орлуулшгүй юм.

Митоз нь морфологийн шинж чанараараа ялгаатай хэд хэдэн үе шатаас бүрддэг. Эсийг шууд бус хуваагдахад бэлэн байгаа төлөвийг интерфаза гэж нэрлэдэг бөгөөд процесс нь өөрөө өөр 5 үе шатанд хуваагддаг бөгөөд үүнийг илүү нарийвчлан авч үзэх шаардлагатай.

Митозын үе шатууд

Интерфазын үед эс хуваагдахад бэлддэг: ДНХ болон уураг нийлэгждэг. Энэ үе шат нь хэд хэдэн хэсэгт хуваагддаг бөгөөд энэ үед бүх бүтэц нэмэгдэж, хромосомын хоёр дахин нэмэгддэг. Эс нь амьдралынхаа бүх мөчлөгийн 90% хүртэл энэ төлөвт үлддэг.

Үлдсэн 10% -ийг хуваалт өөрөө эзэлдэг бөгөөд энэ нь 5 үе шатанд хуваагддаг. Ургамлын эсийн митозын үед препрофаз нь бас ялгардаг бөгөөд энэ нь бусад бүх тохиолдолд байдаггүй. Шинэ бүтэц бий болж, цөм нь төв рүү шилждэг. Ирээдүйн хуваагдлын хүлээгдэж буй газрыг тэмдэглэсэн урьдчилсан фазын тууз үүсдэг.

Бусад бүх эсүүдэд митозын үйл явц дараах байдлаар явагддаг.

Хүснэгт 1

Тайзны нэрОнцлог шинж чанартай
Профаз Цөмийн хэмжээ нэмэгдэж, түүний доторх хромосомууд спираль хэлбэртэй болж, микроскопоор харагдах болно. Цитоплазмд хуваагдах ээрэх үүснэ. Бөөм нь ихэвчлэн задардаг боловч энэ нь үргэлж тохиолддоггүй. Эс дэх генетикийн материалын агууламж өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна.
Прометафаза Цөмийн мембран задалдаг. Хромосомууд идэвхтэй боловч санамсаргүй хөдөлгөөн эхэлдэг. Эцсийн эцэст тэд бүгд метафазын хавтангийн хавтгайд ирдэг. Энэ үе шат 20 минут хүртэл үргэлжилнэ.
Метафаз Хромосомууд нь хоёр туйлаас ойролцоогоор тэнцүү зайд булны экваторын хавтгайд байрладаг. Бүхэл бүтэн бүтцийг тогтвортой байдалд байлгадаг микротубулын тоо хамгийн дээд хэмжээнд хүрдэг. Эгч хроматидууд бие биенээ түлхэж, зөвхөн центромер дээр холболтыг хадгалдаг.
Анафаза Хамгийн богино үе шат. Хроматидууд салж, бие биенээ хамгийн ойрын туйл руу түлхэж байдаг. Энэ процессыг заримдаа тусад нь тусгаарлаж, анафаза А гэж нэрлэдэг. Дараа нь хуваагдлын туйлууд нь өөр өөр байдаг. Зарим эгэл биетний эсүүдэд булны урт нь 15 дахин нэмэгддэг. Мөн энэ дэд шатыг анафаз В гэж нэрлэдэг. Энэ үе шатанд үйл явцын үргэлжлэх хугацаа, дараалал нь хувьсагч юм.
Телофаза Эсрэг туйлуудад хуваагдал дууссаны дараа хроматидууд зогсдог. Хромосомууд нь деконденсат, өөрөөр хэлбэл хэмжээ нь нэмэгддэг. Ирээдүйн охин эсийн цөмийн мембраныг сэргээх ажил эхэлдэг. Булангийн микротубулууд алга болдог. Цөмүүд үүсч, РНХ-ийн синтез дахин эхэлдэг.

Удамшлын мэдээллийг хуваах ажил дууссаны дараа цитокинез эсвэл цитотоми үүсдэг. Энэ нэр томъёо нь эхийн биеэс охин эсийн бие үүсэхийг хэлдэг. Энэ тохиолдолд эрхтэнүүд нь дүрмээр бол хагас хуваагддаг, гэхдээ үл хамаарах зүйл нь таславч үүсдэг. Цитокинез нь тусдаа үе шатанд хуваагддаггүй, үүнийг телофазын хүрээнд авч үздэг.

Тиймээс хамгийн сонирхолтой процессууд нь генетикийн мэдээллийг агуулсан хромосомуудтай холбоотой байдаг. Тэд юу вэ, яагаад ийм чухал вэ?

Хромосомын тухай

Генетикийн талаар өчүүхэн ч гэсэн ойлголтгүй байсан ч үр удамын олон чанар эцэг эхээс хамаардаг гэдгийг хүмүүс мэддэг байсан. Биологи хөгжихийн хэрээр тодорхой организмын талаарх мэдээлэл эс бүрт хадгалагдаж, түүний нэг хэсэг нь хойч үедээ дамждаг нь тодорхой болсон.

19-р зууны төгсгөлд хромосомууд нээгдэв - уртаас бүрдсэн бүтэц

ДНХ молекулууд. Энэ нь микроскопыг сайжруулснаар боломжтой болсон бөгөөд одоо ч тэдгээрийг зөвхөн хуваагдах үед л харж болно. Ихэнх тохиолдолд энэ нээлт нь Германы эрдэмтэн В.Флемингтэй холбоотой бөгөөд тэрээр өөрийнх нь өмнө судалж байсан бүх зүйлийг оновчтой болгоод зогсохгүй өөрийн гэсэн хувь нэмэр оруулсан: тэрээр эсийн бүтэц, мейоз, түүний үе шатыг судалсан анхны хүмүүсийн нэг юм. мөн "митоз" гэсэн нэр томъёог нэвтрүүлсэн. "Хромосом" гэсэн ойлголтыг бага зэрэг хожим өөр нэг эрдэмтэн - Германы гистологич Г.Вальдейер санал болгосон.

Хромосомын бүтэц нь тодорхой харагдах үед маш энгийн байдаг - тэдгээр нь дунд хэсэгт центромероор холбогдсон хоёр хроматид юм. Энэ нь тодорхой нуклеотидын дараалал бөгөөд эсийн нөхөн үржихүйн үйл явцад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эцсийн эцэст, хромосом нь профаз ба метафазын үед хамгийн сайн харагдахуйц байдлаар X үсэгтэй төстэй байдаг.

1900 онд удамшлын шинж чанарыг дамжуулах зарчмуудыг нээсэн. Дараа нь хромосомууд яг ямар генетикийн мэдээлэл дамждаг болох нь эцэстээ тодорхой болов. Үүний дараа эрдэмтэд үүнийг батлах хэд хэдэн туршилт хийсэн. Дараа нь судалгааны сэдэв нь эсийн хуваагдал тэдэнд үзүүлэх нөлөө байв.

Мейоз

Митозоос ялгаатай нь энэ механизм нь эцсийн дүндээ анхныхаасаа 2 дахин бага хромосомын багц бүхий хоёр эс үүсэхэд хүргэдэг. Тиймээс мейозын үйл явц нь диплоид фазаас гаплоид үе рүү шилжих шилжилтийн үүрэг гүйцэтгэдэг.

Бид цөмийн хуваагдал, хоёрдугаарт, бүхэл эсийн хуваагдлын тухай ярьж байна. Хромосомын бүрэн багцыг сэргээх нь бэлгийн эсийн цаашдын нэгдлийн үр дүнд үүсдэг. Хромосомын тоо багассан тул энэ аргыг мөн эсийн хуваагдлыг багасгах гэж тодорхойлдог.

Мейоз ба түүний үе шатуудыг В.Флеминг, Э.Страсбургер, В.И.Беляев болон бусад алдартай эрдэмтэд судалжээ. Ургамал, амьтны аль алиных нь эсэд энэ үйл явцыг судлах ажил үргэлжилж байна - энэ нь маш нарийн төвөгтэй юм. Эхэндээ энэ үйл явцыг митозын нэг хувилбар гэж үздэг байсан боловч түүнийг нээсэн даруйдаа тусдаа механизм гэж тодорхойлсон. Мейозын шинж чанар, онолын ач холбогдлыг анх 1887 онд Август Вайсман хангалттай дүрсэлсэн байдаг. Түүнээс хойш хуваах үйл явцыг судлах ажил ихээхэн ахиц дэвшил гарсан боловч гаргасан дүгнэлтийг хараахан үгүйсгээгүй байна.

Мейозыг гаметогенезтэй андуурч болохгүй, гэхдээ хоёр үйл явц нь хоорондоо нягт холбоотой байдаг. Хоёр механизм хоёулаа үр хөврөлийн эс үүсэхэд оролцдог боловч тэдгээрийн хооронд хэд хэдэн ноцтой ялгаа байдаг. Мейоз нь хуваагдлын хоёр үе шатанд явагддаг бөгөөд тус бүр нь 4 үндсэн үе шатаас бүрдэх ба тэдгээрийн хооронд богино завсарлага байдаг. Бүх үйл явцын үргэлжлэх хугацаа нь цөм дэх ДНХ-ийн хэмжээ, хромосомын бүтцийн бүтцээс хамаарна. Ерөнхийдөө энэ нь митозтой харьцуулахад хамаагүй урт байдаг.

Дашрамд хэлэхэд төрөл зүйлийн олон янз байдлын гол шалтгаануудын нэг нь мейоз юм. Хуваалтын бууралтын үр дүнд хромосомын багц хоёр хуваагддаг бөгөөд ингэснээр генийн шинэ хослолууд гарч ирдэг бөгөөд энэ нь юуны түрүүнд организмын дасан зохицох чадвар, дасан зохицох чадварыг нэмэгдүүлж, эцэст нь тодорхой шинж чанар, чанарыг хүлээн авдаг.

Мейозын үе шатууд

Өмнө дурьдсанчлан, редукцийн эсийн хуваагдлыг уламжлалт байдлаар хоёр үе шатанд хуваадаг. Эдгээр үе шат бүр нь 4-т хуваагддаг бөгөөд мейозын эхний үе шат - I үе шат нь эргээд 5 тусдаа үе шатанд хуваагддаг. Энэ үйл явцын судалгаа үргэлжилж байгаа тул ирээдүйд бусад нь тодорхойлогдож магадгүй юм. Одоо мейозын дараах үе шатуудыг ялгаж байна.

хүснэгт 2

Тайзны нэрОнцлог шинж чанартай
Нэгдүгээр дивизион (багасгах)

Профаз I

лептотинЭнэ үе шатыг өөрөөр хэлбэл нимгэн утаснуудын үе шат гэж нэрлэдэг. Микроскопоор хромосомууд орооцолдсон бөмбөг шиг харагддаг. Заримдаа пролептотен нь бие даасан утаснуудыг ялгахад хэцүү хэвээр байх үед ялгардаг.
зиготенУтаснуудыг нэгтгэх үе шат. Гомолог, өөрөөр хэлбэл морфологи, генетикийн хувьд бие биетэйгээ төстэй, хос хромосомууд нийлдэг. Холимог процессын явцад, өөрөөр хэлбэл коньюгаци, бивалент эсвэл тетрад үүсдэг. Энэ нь хос хромосомын нэлээд тогтвортой цогцолборуудын нэр юм.
пахитенЗузаан утаснуудын үе шат. Энэ үе шатанд хромосомууд спираль болж, ДНХ-ийн хуулбар дуусч, хиасмата үүсдэг - хромосомын бие даасан хэсгүүдийн холбоо барих цэгүүд - хроматидууд. Хөндлөн гарах үйл явц үүсдэг. Хромосомууд хоорондоо урсаж, зарим генетикийн мэдээллийг солилцдог.
диплотенМөн давхар хэлхээний үе шат гэж нэрлэдэг. Хоёр валентын гомолог хромосомууд бие биенээ няцааж, зөвхөн хиасматад холбогддог.
диакинезЭнэ үе шатанд хоёр валент нь цөмийн захад тархана.
Метафаз I Цөмийн бүрхүүл эвдэрч, хуваагдах тэнхлэг үүснэ. Хоёр валент нь эсийн төв рүү шилжиж, экваторын хавтгайд эгнэнэ.
Анафаз I Бивалентууд задарч, дараа нь хосын хромосом бүр эсийн хамгийн ойрын туйл руу шилждэг. Хроматидуудад хуваагддаггүй.
Телофаза I Хромосомыг ялгах үйл явц дууссан. Охин эсийн салангид цөмүүд үүсдэг бөгөөд тус бүр нь гаплоид багцтай байдаг. Хромосомууд цөхрөнгөө барж, цөмийн бүрхүүл үүсдэг. Заримдаа цитокинез, өөрөөр хэлбэл эсийн бие өөрөө хуваагддаг.
Хоёр дахь хуваагдал (тэгшитгэл)
Профаз II Хромосомууд нягтарч, эсийн төв хуваагдана. Цөмийн мембран эвдэрсэн. Эхнийхтэй перпендикуляр хуваагдах тэнхлэг үүснэ.
Метафаз II Охидын эс бүрт хромосомууд нь экваторын дагуу байрладаг. Тэд тус бүр нь хоёр хроматидаас бүрдэнэ.
Анафаз II Хромосом бүр нь хроматидуудад хуваагддаг. Эдгээр хэсгүүд нь эсрэг туйл руу шилждэг.
Телофаза II Үүссэн нэг хроматидын хромосомууд нь цөхрөлгүй болдог. Цөмийн бүрхүүл үүсдэг.

Тиймээс мейозын хуваагдлын үе шатууд нь митозын процессоос хамаагүй илүү төвөгтэй байдаг нь ойлгомжтой. Гэхдээ аль хэдийн дурьдсанчлан энэ нь шууд бус хуваагдлын биологийн үүргийг бууруулдаггүй, учир нь тэд өөр өөр үүрэг гүйцэтгэдэг.

Дашрамд хэлэхэд, миоз ба түүний үе шатууд зарим эгэл биетүүдэд ажиглагддаг. Гэсэн хэдий ч дүрмээр бол зөвхөн нэг хэлтэс багтдаг. Энэхүү нэг үе шаттай хэлбэр нь хожим орчин үеийн хоёр үе шаттай хэлбэр болж хөгжсөн гэж үздэг.

Митоз ба мейозын ялгаа ба ижил төстэй байдал

Өнгөц харахад эдгээр хоёр үйл явцын ялгаа нь тодорхой юм шиг санагддаг, учир нь эдгээр нь огт өөр механизм юм. Гэсэн хэдий ч илүү гүнзгий дүн шинжилгээ хийснээр митоз ба мейозын ялгаа нь тийм ч глобал биш бөгөөд шинэ эсүүд үүсэхэд хүргэдэг;

Юуны өмнө эдгээр механизмууд юугаараа нийтлэг байдаг талаар ярих нь зүйтэй. Үнэн хэрэгтээ зөвхөн хоёр давхцал байдаг: ижил үе шатуудын дараалал, мөн

ДНХ-ийн хуулбар нь хоёр төрлийн хуваагдлаас өмнө явагддаг. Хэдийгээр мейозын хувьд энэ процесс I үе шат эхлэхээс өмнө бүрэн дуусаагүй бөгөөд эхний дэд шатуудын аль нэгэнд дуусдаг. Хэдийгээр үе шатуудын дараалал ижил төстэй боловч үндсэндээ тэдгээрт болж буй үйл явдлууд бүрэн давхцдаггүй. Тиймээс митоз ба мейозын ижил төстэй байдал тийм ч их биш юм.

Илүү олон ялгаа бий. Юуны өмнө митоз нь үр хөврөлийн эсүүд үүсэх, спорогенезтэй нягт холбоотой байдаг бол митоз үүсдэг. Үе шатуудад процессууд бүрэн давхцдаггүй. Жишээлбэл, митоз дахь кроссинг-over нь интерфазын үед тохиолддог бөгөөд үргэлж биш байдаг. Хоёр дахь тохиолдолд энэ үйл явц нь мейозын анафазыг хамардаг. Шууд бус хуваагдал дахь генийн рекомбинац нь ихэвчлэн тохиолддоггүй бөгөөд энэ нь организмын хувьслын хөгжил, төрөл зүйлийн олон янз байдлыг хадгалахад ямар ч үүрэг гүйцэтгэдэггүй гэсэн үг юм. Митозын үр дүнд үүссэн эсийн тоо хоёр бөгөөд тэдгээр нь генийн хувьд эхтэйгээ ижил бөгөөд диплоид хромосомтой байдаг. Бууруулах хуваах үед бүх зүйл өөр байна. Мейозын үр дүн нь эхийнхээс 4 ялгаатай байна. Үүнээс гадна, хоёр механизм хоёулаа үргэлжлэх хугацаандаа ихээхэн ялгаатай байдаг бөгөөд энэ нь зөвхөн хуваагдлын үе шатуудын тооны ялгаанаас гадна үе шат бүрийн үргэлжлэх хугацаатай холбоотой юм. Жишээлбэл, мейозын эхний профаз нь илүү удаан үргэлжилдэг, учир нь энэ үед хромосомын коньюгаци ба кроссинг-over явагддаг. Тийм ч учраас үүнийг хэд хэдэн үе шатанд хуваадаг.

Ерөнхийдөө митоз ба мейозын ижил төстэй байдал нь бие биенээсээ ялгаатай харьцуулахад маш бага юм. Эдгээр үйл явцыг төөрөгдүүлэх нь бараг боломжгүй юм. Тиймээс урьд өмнө нь бууруулах хуваагдлыг митозын нэг төрөл гэж үздэг байсан нь одоо зарим талаараа гайхмаар юм.

Мейозын үр дагавар

Өмнө дурьдсанчлан, хуваах үйл явц дууссаны дараа диплоид хромосом бүхий эх эсийн оронд дөрвөн гаплоид үүсдэг. Хэрэв бид митоз ба мейозын ялгааны талаар ярих юм бол энэ нь хамгийн чухал зүйл юм. Үр хөврөлийн эсийн хувьд шаардлагатай хэмжээгээр нөхөн сэргээх нь бордооны дараа тохиолддог. Тиймээс шинэ үе бүрт хромосомын тоо хоёр дахин нэмэгддэггүй.

Үүнээс гадна, мейозын үед үүсдэг Нөхөн үржихүйн явцад энэ нь төрөл зүйлийн доторх олон янз байдлыг хадгалахад хүргэдэг. Тиймээс ах дүүс хүртэл заримдаа бие биенээсээ эрс ялгаатай байдаг нь мейозын үр дүн юм.

Дашрамд хэлэхэд, амьтны ертөнц дэх зарим эрлийзүүдийн үргүйдэл нь мөн бууруулах хуваагдлын асуудал юм. Баримт нь өөр өөр төрөл зүйлд хамаарах эцэг эхийн хромосомууд нь коньюгацид орж чадахгүй бөгөөд энэ нь бүрэн амьдрах чадвартай үр хөврөлийн эсүүд үүсэх үйл явц боломжгүй гэсэн үг юм. Тиймээс амьтан, ургамал болон бусад организмын хувьслын хөгжлийн үндэс нь мейоз юм.

Ялгаагүй үүдэл эсээс тусгай үр хөврөлийн эс буюу бэлгийн эсүүд үүсэх.

Мейозын үр дүнд хромосомын тоо буурснаар амьдралын мөчлөгт диплоид фазаас гаплоид фаз руу шилжинэ. Бэлгийн үйл явцын үр дүнд плоидийг сэргээх (гаплоид фазаас диплоид үе рүү шилжих) үүсдэг.

Урьдчилан сэргийлэх эхний үе шатанд гомолог хромосомын хосолсон нэгдэл (коньюгаци) явагддаг тул мейозын зөв явц нь зөвхөн диплоид эсүүд эсвэл бүр полиплоид (тетра-, гексаплоид гэх мэт) боломжтой байдаг. . Мейоз нь сондгой полиплоидуудад (три-, пентаплоид гэх мэт) тохиолдож болно, гэхдээ тэдгээрт профазын I-д хромосомын хос хосолсон нэгдлийг хангах чадваргүйн улмаас хромосомын хуваагдал нь эсийн амьдрах чадварыг алдагдуулж, эсийг хөгжүүлэхэд аюул учруулдаг. үүнээс олон эсийн гаплоид организм үүсдэг.

Төрөл хоорондын эрлийзүүдийн үргүйдлийн үндэс нь ижил механизм юм. Төрөл хоорондын эрлийзүүд нь эсийн цөмд өөр өөр зүйлд хамаарах эцэг эхийн хромосомуудыг нэгтгэдэг тул хромосомууд нь ихэвчлэн коньюгацид орж чаддаггүй. Энэ нь мейозын үед хромосомын тусгаарлалтыг зөрчиж, эцэст нь үр хөврөлийн эс буюу бэлгийн эсийн амьдрах чадваргүй болоход хүргэдэг. Хромосомын нэгдэлд тодорхой хязгаарлалтууд нь хромосомын мутаци (их хэмжээний устгал, давхардал, урвуу, шилжилт) -ээр бас бий болдог.

Мейозын үе шатууд

Мейоз нь богино интерфазтай дараалсан 2 хуваагдлаас бүрдэнэ.

  • Профаз I- эхний хуваагдлын профаз нь маш нарийн төвөгтэй бөгөөд 5 үе шатаас бүрдэнэ.
  • Лептотинэсвэл лептонема- хромосомын савлагаа, нимгэн утас хэлбэрээр хромосом үүсэх замаар ДНХ-ийн конденсаци (хромосом богиноссон).
  • Зиготенэсвэл зигонема- коньюгаци үүсдэг - гомолог хромосомыг тетрад эсвэл бивалент гэж нэрлэдэг хоёр холбогдсон хромосомоос бүрдсэн бүтэц үүсэхтэй холбож, цаашдын нягтаршил.
  • Пахитенаэсвэл пачинема- (хамгийн урт үе шат) кроссовер (кроссовер), гомолог хромосомын хоорондох хэсгүүдийн солилцоо; Гомолог хромосомууд хоорондоо холбоотой хэвээр байна.
  • Диплотенаэсвэл диплом- хромосомын хэсэгчилсэн деконденсаци үүсдэг бол геномын нэг хэсэг ажиллах боломжтой, транскрипц (РНХ үүсэх), орчуулах (уургийн синтез) үйл явц явагддаг; Гомолог хромосомууд хоорондоо холбоотой хэвээр байна. Зарим амьтдад мейозын профазын энэ үе шатанд ооцит дахь хромосомууд нь чийдэнгийн хромосомын өвөрмөц хэлбэрийг олж авдаг.
  • Диакинез- ДНХ дахин дээд хэмжээндээ конденсацлаж, синтетик процессууд зогсч, цөмийн мембран уусдаг; Центриолууд туйл руу зөрөх; Гомолог хромосомууд хоорондоо холбоотой хэвээр байна.

Профазын I-ийн төгсгөлд центриолууд эсийн туйл руу шилжиж, булангийн утаснууд үүсч, цөмийн мембран, цөмүүд устгагдана.

  • Метафаз I- хоёр валенттай хромосомууд эсийн экваторын дагуу эгнэнэ.
  • Анафаз I- микротубулууд агшиж, хоёр валент хуваагдаж, хромосомууд туйл руу шилжинэ. Зиготин дахь хромосомын коньюгацийн улмаас тус бүр хоёр хроматидаас бүрдэх бүх хромосомууд митозын нэгэн адил бие даасан хроматидууд биш харин туйл руу зөрж байгааг анхаарах нь чухал юм.
  • Телофаза I

Мейозын хоёр дахь хуваагдал нь эхний хуваагдлын дараа шууд, тодорхой интерфазгүйгээр явагддаг: хоёр дахь хуваагдлаас өмнө ДНХ-ийн репликаци явагдахгүй тул S үе гэж байдаггүй.

  • Профаз II- хромосомын конденсаци үүсч, эсийн төв хуваагдаж, хуваагдсан бүтээгдэхүүн нь цөмийн туйл руу тархаж, цөмийн мембран эвдэрч, хуваагдал үүсдэг.
  • Метафаз II- нэг валент хромосомууд (тус бүр нь хоёр хроматидаас бүрддэг) нь "экватор" дээр (цөмийн "туйлуудаас" ижил зайд) нэг хавтгайд байрладаг бөгөөд метафазын хавтан гэж нэрлэгддэг.
  • Анафаз II- нэг валент хуваагдаж, хроматидууд туйл руу шилжинэ.
  • Телофаза II- хромосомууд цөхрөнгөө барж, цөмийн бүрхүүл гарч ирнэ.

Утга

  • Бэлгийн замаар үрждэг организмд мейозоор үр хөврөлийн эсүүд үүсэх үед хромосомын тоо багасдаг тул үе бүрт хромосомын тоог хоёр дахин нэмэгдүүлэхээс сэргийлдэг.
  • Мейоз нь генетикийн хувьд өөр өөр бэлгийн эсүүд үүсдэг тул генийн шинэ хослолууд (хосолсон хувьсах чадвар) үүсэх боломжийг бий болгодог.
  • Хромосомын тоо буурах нь харгалзах локусын зөвхөн нэг аллелийг агуулсан "цэвэр бэлгийн эс" үүсэхэд хүргэдэг.
  • Метафазын 1 дэх булангийн экваторын хавтангийн хоёр валентын байрлал, метафазын 2 дахь хромосомын байршлыг санамсаргүй байдлаар тодорхойлно. Анафазын үед хромосомын дараагийн ялгаа нь бэлгийн эс дэх аллелийн шинэ хослолыг бий болгоход хүргэдэг. Хромосомын бие даасан тусгаарлалт нь Менделийн гурав дахь хуулийн үндэс юм.

Тэмдэглэл

Уран зохиол

  • Babynin E.V. Мейоз дахь гомологийн рекомбинацын молекулын механизм: гарал үүсэл ба биологийн ач холбогдол. Цитологи, 2007, 49, N 3, 182-193.
  • Александр Марков. Мейозын нууцыг тайлах замд. Өгүүлэлд: Ю.Ф.Богданов. Нэг ба олон эст эукариотуудын мейозын хувьсал. Эсийн түвшинд ароморфоз үүсдэг. Ерөнхий биологийн сэтгүүл, 69-р боть, 2008. №2, 3-4-р сар. Хуудас 102-117
  • “Меиозын өөрчлөлт ба хувьсал” - Ф.Богданов, 2003
  • Биологи: Их дээд сургуульд элсэгчдэд зориулсан гарын авлага: Т.1.-В63 2-р хэвлэл, шинэчилсэн. ба нэмэлт - М.: РИА "Шинэ давалгаа": Нийтлэгч Умеренков, 2011.-500 х.

Викимедиа сан. 2010 он.

Синоним:

Холбогдох хэвлэлүүд