Apa Langkah-Langkah Meiosis yang Meningkatkan Variabilitas?

Organisme prokariotik seperti bakteri mungkin berukuran kecil (mereka terdiri dari satu sel), tetapi mereka memiliki jumlah sebanyak ini pergi untuk mereka: Keanekaragaman genetik bukanlah masalah, dan tugas setiap sel adalah membelah menjadi dua sel saja suka itu. Ini disebut pembelahan biner.

Pada eukariota, sel lebih kompleks dan mengandung lebih banyak DNA (materi genetik kehidupan) daripada rekan prokariotik mereka. DNA ini dibagi menjadi kromosom; manusia memiliki 46 di sebagian besar sel. Kromosom pada gilirannya duduk di dalam inti yang terikat membran. Sebagian besar sel membelah dengan mitosis, yang mirip dengan pembelahan biner dan memiliki hasil yang sama: sel anak yang identik.

Sel khusus di organ yang dikenal sebagai gonad (ovarium pada wanita, testis pada pria) membelah secara berbeda. Proses ini disebut meiosis, berbagi banyak tumpang tindih dengan mitosis. Tetapi tanpa dua proses kritis dalam meiosis, yang disebut rekombinasi (atau pindah silang) dan pemilahan bebas, meiosis tidak akan menambah keragaman genetik.

Ketika Anda bertanya, "Bagaimana meiosis menciptakan keragaman genetik dalam suatu spesies?" apa yang sebenarnya Anda tanyakan, lebih banyak lagi tingkat dasar adalah, "Fase meiosis mana yang bertanggung jawab untuk menghasilkan variasi genetik yang terlihat pada gamet?"

Untuk saat ini, ketahuilah bahwa fase ini berjumlah dua dan diberi label profase 1 dan metafase 2. Terminologi yang mungkin samar ini akan segera menjadi jelas.

Yang terbaik adalah mempelajari mitosis sebelum menangani meiosis. Mitosis adalah proses yang mencakup empat fase. Mitosis dimulai setelah sel menduplikasi semua kromosomnya untuk membuat (pada manusia) 46 set kembar identik, yang disebut sister chromatids.

Mitosis terdiri dari profase, metafase, anafase dan telofase. Dalam langkah-langkah ini, secara berurutan, kromatid bersaudara menjadi lebih padat, membentuk garis, ditarik terpisah dan "menonton" saat nukleus membelah di sekitar mereka dan membentuk dua nuklei anak. Kemudian, sel secara keseluruhan membelah (sitokinesis).

Meiosis dibagi menjadi dua tahap: meiosis 1 dan meiosis 2. Masing-masing memiliki empat langkah yang sama yang sama seperti pada mitosis dengan nomor terlampir di akhir untuk menunjukkan tahap meiosis yang sedang berlangsung.

Pada profase 1, bukannya 46 pasang kromatid saudara berbaris untuk membelah, 23 kelompok dari empat kromosom berbaris. Ini karena kromosom yang sesuai dari ibu dan ayah "menemukan" satu sama lain; menggabungkan dua set saudara perempuan-kromatid menghasilkan tetrad, atau bivalen. Jadi segera, mitosis dan meiosis berbeda secara substansial.

Dalam metafase 1, tetrad berbaris dengan cara acak yang berguna, dijelaskan di bawah ini. Dalam anafase 1, set "ibu" dan "ayah" dari kromosom yang bergabung dipisahkan, dan dalam telofase 1 sel membelah. Setiap sel anak baru mengalami meiosis 2, yang merupakan pembelahan mitosis sederhana. Hasilnya adalah empat gamet dengan 23 kromosom, bukan 46 sel lainnya.

Menyebrang dalam meiosis, juga disebut rekombinasi, adalah "pertukaran" DNA yang terjadi setelah kromosom homolog (kromosom yang diberikan ayah dan salah satu dari nomor tertentu yang diberikan ibu) "menemukan" satu sama lain dalam profase 1.

Jadi ketika kromosom ini kemudian dipisahkan dalam anafase 1, tidak ada yang sama seperti awalnya.

Bermacam-macam independen dalam meiosis adalah barisan acak tetrad dalam metafase 1 di sepanjang garis akhir pembelahan nukleus. "Acak" dalam pengertian ini berarti bahwa ada peluang yang sama bahwa kromatid turunan ibu dalam tetrad akan berbaris di kedua sisi garis pembagian.

Ini berarti bahwa dalam sel dengan 23 bagian yang membagi, yang masing-masing dapat melalui salah satu dari dua cara, ada 2²³ atau 8,4 juta kemungkinan gamet.

Ini bersama dengan variasi yang disumbangkan oleh rekombinasi, seharusnya tidak mengherankan bahwa tidak ada dua orang (selain kembar) yang pernah benar-benar terlihat persis sama!