Мейоз (редукционное деление клетки)

1.

Мейоз
(редукционное деление клетки)

2.

Организация хроматина
Молекулы ДНК, соединяясь с гистонами,
формируют структуры различной
компактности.
Чем компактнее хроматин,тем он менее
активен.
В процессе подготовки к делению
компактность
хроматина
увеличивается, достигая максимума хромосомный уровень
В молодых клетках происходит

3.

Структура хроматина
1. ДНК
нуклеосома
2. нуклеосомный
3. нуклеомерный
нуклеосома
4. хромомерный
5. хромонемный
6. хроматидный
7. Хромосомный
Строение нуклеосомы – 8 молекул гистонов
образуют
сердцевину, которую обвивает ДНК , делая 1,75
оборота;

4.

Совокупность хромосом (число, форма и размер) в
соматической клетке называется кариотипом.
Кариотип содержит двойной (диплоидный) набор
хромосом (2n), постоянный для каждого вида
организмов.
Диплоидный набор хромосом человека

5.

ПОЛОВОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ
Половое размножение имеет преимущество по
сравнению с бесполым, так как принимают участие
два родителя.
♂ спермий (n) + ♀ яйцеклетка (n) = зигота (2n)
Половое размножение дает основу для
генетического разнообразия - в свою очередь,
основы эволюции и выживания видов.
Каждый организм получает половину генов от
одного родителя и половину - от другого
Половое размножение связано с образованием
специализированных клеток – гамет, которые
образуются в результате особого типа деления клеток –
мейоза.

6.

Мейозом называется особый способ
деления эукариотических клеток,
при котором исходное число
хромосом уменьшается в 2 раза
(от древнегреч. «мейон» – меньше –
и от «мейозис» – уменьшение).
В результате такого деления
образуются гаплоидные (n) половые
клетки (гаметы) и споры.
Часто уменьшение числа хромосом
называется редукцией.

7.

В зиготе после
оплодотворения
, у некоторых
водорослей и
грибов.
В половых
органах ,
приводит к
образованию
гамет
У растений
приводит к
образованию
гаплоидного
гаметофита

8.

Мейоз делает две важные вещи 1) Из клетки с двумя копиями каждой хромосомы
(диплоидным набором) делает клетки с одной
копией каждой хромосомы (гаплоидным
набором).
Одна диплоидная клетка дает четыре гаплоидные
2) Позволяет «перемешать» специфические формы
каждого гена.
Это достигается за счет независимого
распределения и кроссинговера.

9.

Мейоз в клетках
семенников мыши
Родительская
клетка
1 деление
2 деление
4 гаметы

10.

МЕЙОЗ
Мейоз состоит из двух
последовательных
делений – мейоза 1 и
мейоза 2. Удвоение
ДНК происходит
только перед мейозом
1.
При первом делении
расходятся
гомологичные
хромосомы и их число
уменьшается вдвое, а
во втором –
хроматиды и
образуются зрелые

11.

Первое деление мейоза
(редукционное деление,
или мейоз I)

12.

ПРОФАЗА 1
Профаза 1 самая продолжительная
Спирализация хроматина в двухроматидные хромосомы; центриоли расходятся к
полюсам; сближение (конъюгация) и укорочение гомологичных хромосом с
последующим перекрестом и обменом (кроссинговер); растворение ядерной
оболочки.

13.

Конъюгация и кроссинговер
Кроссинговер - Crossing-over – обмен гомологичными
участками хромосом. Результат - рекомбинация – появление
новых сочетаний наследственных задатков в хромосомах

14.

МЕТАФАЗА 1
Гомологичные удвоенные хромосомы выстраиваются по
экватору парами (бивалентами). Образуется веретено
деления. Нити веретена прикрепляются к бивалентам.

15.

АНАФАЗА 1
К полюсам расходятся гомологичные хромосомы,
состоящие из двух хроматид. Таким образом происходит
уменьшение (редукция) хромосом у полюсов клетки..

16.

ТЕЛОФАЗА 1
В телофазе из каждой пары гомологичных хромосом в дочерних клетках
оказывается по одной, а хромосомный набор становится гаплоидным.
Однако каждая хромосома состоит из двух хроматид, клетка сразу же
приступает ко второму делению.

17.

Figure 13.7 The stages of meiotic cell division: Meiosis I

18.

Второе деление мейоза,
или мейоз II

19.

Профаза II
► Центриоли расходятся к разным
полюсам клетки, формируются
нити веретена деления,
растворение ядерной оболочки

20.

Метафаза II
► Хромосомы
располагаются по
экватору как в митозе

21.

Анафаза II
► Центромеры
сестринских хроматид
наконец разделяются
► Сестринские хроматиды
расходятся к разным
полюсам
Теперь это нормальные
отдельные хромосомы

22.

Телофаза II и Цитокинез
► После завершения
деления получается 4
дочерние клетки
Все гаплоидны (n)

23.

МЕЙОЗ 2
Второе мейотическое деление идет по типу митоза.

24.

Figure 13.7 The stages of meiotic cell division: Meiosis II

25.

Первый способ получения
разнообразных гамет–
независимое расхождение
разных хромосом
Механизм дает 2n разных гамет, где
n = число хромосом.
Для человека n = 23 и 223 = 8 388 608.

26.

27.

Второй способ получения разнообразных
гамет – создание новых сочетаний генов в
хромосоме - обеспечивают конъюгация и
кроссинговер

28.

Значение мейоза
Происходит поддержание числа хромосом из
поколения в поколение. Зрелые гаметы получают
гаплоидное число (n) хромосом, а при оплодотворении
восстанавливается характерное для данного вида
диплоидное число хромосом.
Образуется большое количество новых комбинаций
генов при кроссинговере и слиянии гамет
(комбинативная изменчивость), что дает новый
материал для эволюции (потомки отличаются от
родителей).
♂ (n) + ♀ (n) = зигота (2n) → новый организм (2n)

29.

Ключевое различие митоза и мейоза - то, как
выстраиваются и расходятся хромосомы
Митоз
Первое деление
мейоза

30.

Фаза мейоза II, набор
хромосом
(n - хромосомы, с ДНК)
Фаза митоза, набор
хромосом
(n-хромосомы,с - ДНК)
Фаза мейоза I, набор
хромосом
(n - хромосомы, с ДНК)
Профаза
2n4c
Профаза 1
2n4c
Профаза 2
1n2c
Метафаза
2n4c
Метафаза 1
2n4c
Метафаза 2
1n2c
Анафаза
4n4c
Анафаза 1
2n4c
Анафаза 2
2n2c
Телофаза 1
в обеих клетках
по1n2c
Телофаза 2
в обеих клетках
по1n1c
Всего
4 по 1n1c
Телофаза
в обеих клетках
2n2c