Какие этапы мейоза увеличивают изменчивость?

Прокариотические организмы, такие как бактерии, могут быть крошечными (они состоят из одной клетки), но у них так много для них: генетическое разнообразие не является проблемой, и задача каждой клетки состоит в том, чтобы просто разделиться на две клетки. нравится. Это называется двойное деление.

У эукариот клетки более сложные и содержат гораздо больше ДНК (генетической материи жизни), чем их прокариотические аналоги. Эта ДНК делится на хромосомы; у людей 46 клеток в большинстве клеток. Хромосомы, в свою очередь, находятся внутри связанного с мембраной ядра. Большинство клеток делятся на митоз, которое похоже на бинарное деление и имеет тот же результат: идентичные дочерние клетки.

Специализированные ячейки в органах, известных как гонады (яичники у женщин, семенники у мужчин), делятся по-разному. Этот процесс, называемый мейоз, имеет много общего с митозом. Но без двух критических процессов в мейозе, называемых рекомбинацией (или кроссинговером) и независимым ассортиментом, мейоз не добавил бы генетического разнообразия.

Когда вы спрашиваете: «Как мейоз создает генетическое разнообразие у вида?» что вы на самом деле спрашиваете, более того базовый уровень: «Какие фазы мейоза ответственны за производство генетических вариаций, наблюдаемых в гаметах?»

А пока просто знайте, что этих фаз два и они помечены профаза 1 а также метафаза 2. Эта, возможно, загадочная терминология вскоре станет ясна.

Лучше всего изучить митоз, прежде чем заниматься мейозом. Митоз это процесс, который включает четыре фазы. Митоз начинается после того, как клетки дублируют все свои хромосомы, чтобы образовать (у людей) 46 идентичных наборов близнецов, называемых сестринскими хроматидами.

Митоз состоит из профазы, метафазы, анафазы и телофазы. На этих этапах сестринские хроматиды по порядку уплотняются, образуют линию, раздвигаются и «наблюдают», как ядро ​​делится вокруг них и образует два дочерних ядра. Тогда клетка в целом делится (цитокинез).

Мейоз делится на два этапа: мейоз 1 а также мейоз 2. Каждый из них имеет те же четыре шага, которые такие же, как и в митозе, с номером, прикрепленным в конце, чтобы указать, какая стадия мейоза находится в стадии реализации.

В профазе 1 вместо 46 пар сестринских хроматид, выстраивающихся в линию для деления, выстраиваются 23 группы по четыре хромосомы. Это потому, что соответствующие хромосомы от матери и отца «находят» друг друга; объединение двух наборов сестринских хроматид дает тетраду или бивалент. Итак, сразу митоз и мейоз существенно различаются.

В метафазе 1 тетрады выстраиваются в случайном порядке, как описано ниже. В анафазе 1 "материнский" и "отцовский" наборы соединенных хромосом разделены, а в телофазе 1 клетка делится. Каждая из новых дочерних клеток претерпевает мейоз 2, который представляет собой простое митотическое деление. В результате мы получаем четыре гаметы с 23 хромосомами вместо 46 других клеток.

Пересекая в мейозе, также называемый рекомбинация, это «обмен» ДНК, который происходит после того, как гомологичные хромосомы (отцовская хромосома и материнская хромосома с определенным номером) «находят» друг друга в профазе 1.

Таким образом, когда эти хромосомы затем разделяются в анафазе 1, ни одно из них не совпадает с исходным.

Независимый ассортимент в мейозе - это случайное выстраивание тетрад в метафазе 1 вдоль возможной линии деления ядра. «Случайность» в этом смысле означает, что существует равная вероятность того, что полученные от матери хроматиды в тетраде выровняются по обе стороны от разделительной линии.

Это означает, что в ячейке с 23 делительными частями, каждая из которых может идти одним из двух путей, есть 2²³ или же 8,4 миллиона возможных гамет.

Наряду с вариациями, вызванными рекомбинацией, неудивительно, что никакие два человека (кроме близнецов) никогда не выглядят абсолютно одинаково!