Organizmy prokariotyczne, takie jak bakterie, mogą być malutkie (składają się z jednej komórki), ale mają ich aż tyle idąc za nimi: różnorodność genetyczna nie jest problemem, a zadaniem każdej komórki jest po prostu podział na dwie komórki two lubię to. To się nazywa binarne rozczepienie.
Komórki eukariotyczne są bardziej złożone i zawierają znacznie więcej DNA (genetycznej materii życia) niż ich prokariotyczne odpowiedniki. To DNA dzieli się na chromosomy; ludzie mają 46 w większości komórek. Chromosomy z kolei znajdują się w jądrze związanym z błoną. Większość komórek dzieli się przez mitoza, który jest podobny do rozszczepienia binarnego i ma ten sam wynik: identyczne komórki potomne.
Wyspecjalizowane ogniwa w narządach zwanych gonadami (jajniki u kobiet, jądra u mężczyzn) dzielą się inaczej. Ten proces, zwany mejoza, w dużym stopniu pokrywa się z mitozą. Ale bez dwóch krytycznych procesów w mejozie, zwanych rekombinacją (lub krzyżowaniem) i niezależnym sortowaniem, mejoza nie dodałaby różnorodności genetycznej.
Jak mejoza zwiększa różnorodność gatunkową?
Kiedy pytasz: „W jaki sposób mejoza tworzy różnorodność genetyczną w gatunku?” o co tak naprawdę prosisz, co więcej Poziom podstawowy to: „Które fazy mejozy są odpowiedzialne za wytwarzanie zmienności genetycznej widocznej w gametach?”
Na razie po prostu wiedz, że te fazy są w liczbie dwóch i są oznaczone profaza 1 i metafaza 2. Ta prawdopodobnie zagadkowa terminologia wkrótce się wyjaśni.
Przegląd podziału komórek u eukariontów: mitoza
Mitozę najlepiej nauczyć się przed mejozą. Mitoza to proces, który obejmuje cztery fazy. Mitoza rozpoczyna się po tym, jak komórki zduplikowały wszystkie swoje chromosomy, aby utworzyć (u ludzi) 46 identycznych zestawów bliźniaczych, zwanych chromatydami siostrzanymi.
Mitoza składa się z profazy, metafazy, anafazy i telofazy. W tych krokach, kolejno, chromatydy siostrzane stają się bardziej skondensowane, tworzą linię, są rozrywane i „obserwują”, jak jądro dzieli się wokół nich i tworzy dwa jądra potomne. Następnie komórka jako całość dzieli się (cytokineza).
Kroki mejozy
Mejoza dzieli się na dwa etapy: mejoza 1 i mejoza 2. Każdy z nich ma te same cztery kroki, które są takie same jak te w mitozie, z liczbą dołączoną na końcu, aby wskazać, który etap mejozy jest w toku.
W profazie 1, zamiast 46 par siostrzanych chromatyd ustawiających się w kolejce do podziału, ustawiają się 23 grupy po cztery chromosomy. Dzieje się tak, ponieważ odpowiednie chromosomy matki i ojca „odnajdują” się nawzajem; połączenie dwóch zestawów chromatyd siostrzanych daje tetradę lub dwuwartościową. Tak więc od razu mitoza i mejoza znacznie się różnią.
W metafazie 1 tetrady ustawiają się w użyteczny losowy sposób, opisany poniżej. W anafazie 1 zestawy łączonych chromosomów „matka” i „ojciec” są rozdzielone, aw telofazie 1 komórka dzieli się. Każda z nowych komórek potomnych przechodzi mejozę 2, która jest prostym podziałem mitotycznym. Rezultatem są cztery gamety z 23 chromosomami zamiast 46 innych komórek.
Przechodzić przez
Przechodzić przez w mejozie, zwanej też rekombinacja, to „wymiana” DNA, która następuje po tym, jak chromosomy homologiczne (o określonej liczbie otrzymany od ojca i od matki o określonej liczbie) „znajdą się” nawzajem w profazie 1.
Tak więc, gdy te chromosomy są następnie rozdzielone w anafazie 1, żaden z nich nie jest taki sam, jak się zaczął.
Niezależny asortyment
Niezależny asortyment w mejozie jest przypadkowe ustawienie tetrad w metafazie 1 wzdłuż ostatecznej linii podziału jądra. „Losowe” w tym sensie oznacza, że istnieje taka sama szansa, że chromatydy pochodzące od matki w tetradzie ułożą się po obu stronach linii podziału.
Oznacza to, że w komórce z 23 podzielnymi częściami, z których każda może iść na dwa sposoby, jest 223 lub 8,4 miliona możliwych gamet.
To, wraz ze zróżnicowaniem, jakie wnosi rekombinacja, nie powinno dziwić, że żadne dwie osoby (oprócz bliźniąt) nigdy nie wyglądają dokładnie tak samo!