Trije načini genetske raznovrstnosti med mejozo

Prednost spolnega razmnoževanja je v tem, da ustvarja gensko raznolikost, zaradi česar je populacija parljivih organizmov lažje sposobna preživeti pritiske okolja. Mejoza je postopek tvorbe spolnih celic, to so spermije in jajčne celice. Gamete imajo le polovico števila kromosomov, kot jih imajo normalne celice, ker se sperma in jajčece zlijeta, da tvorita celico, ki ima celotno število kromosomov. Genetska raznovrstnost nastane zaradi mešanja kromosomov med mejozo.

Moški proizvaja spermo, ženska pa jajčeca, ker se njihove reproduktivne celice podvržejo mejozi. Mejoza se začne z eno celico, ki ima celotno število kromosomov, specifičnih za vsak organizem - človeške celice imajo 46 kromosomov. Konča se s štirimi celicami, imenovanimi gamete, ki imajo vsako polovico celotnega števila kromosomov. Mejoza je večstopenjski postopek, pri katerem celica naredi kopijo vsake verige DNA, imenovane kromosom, in se nato dvakrat deli. Vsakič, ko se razdeli, svojo vsebnost DNA prepolovi. Pri ljudeh celica preide s 46 verig DNA, nato pa 96, potem ko je vsaka kopirana. Prva delitev mejoze 96 prepolovi na 46. Druga delitev razreže 46 na 23, kar je število kromosomov v semenčici ali jajčni celici.

Na začetku mejoze se kromosomi kondenzirajo iz dolgih pramenov v kratke, debele strukture, podobne prstom. Pri ljudeh so zgoščeni kromosomi videti kot X. Polovica od 46 kromosomov v človeški celici je prišla od matere, medtem ko je ostalih 23 podobnih, vendar prihaja od očeta - tvorijo 23 parov, kot je 23 parov neidentičnih dvojčkov. Kromosomi, ki tvorijo par, se imenujejo homologni kromosomi. V zgodnjem delu mejoze se homologni kromosomi povežejo s svojimi neidentičnimi dvojčki in izmenjujejo regije DNA. Ta postopek se imenuje križanje in povzroči premeščanje regij DNA med dvema homolognima kromosomoma. Kromosomi se namerno lomijo in združujejo v nove kombinacije.

Mejoza ne le premeša regije DNK med homolognimi kromosomi, temveč premeša cele kromosome med štirimi gametami, ki nastanejo na koncu. Porazdelitev kromosomov med štirimi spolnimi celicami se imenuje naključna segregacija. Če je postopek "prečkanja" takšen, kot bi raztrgal modre in rdeče kartone, nato pa zlepil koščke, da so postali črtasti karte, potem "naključno ločevanje" združuje rdeči krov in modri krov, jih premeša in nato naključno razdeli na štiri krovi. Naključno ločevanje ustvari štiri kope kart, ki vsebujejo različne kombinacije modrih in rdečih kart.

Tretji način, kako mejoza ustvarja gensko raznolikost, je ločevanje homolognih kromosomov v gamete. Kot je opisano zgoraj, so homologni kromosomi kot pari neidentičnih dvojčkov. En kromosom para je prišel od mame, drugi od očeta. Vsak homologni kromosom lahko vsebuje enake gene ali nekoliko različne različice istega gena - zato so kot neidentični dvojčki in ne enojajčni dvojčki. Neodvisen izbor opisuje postopek, v katerem morata homologna kromosoma para prehajati v ločeni spolni celici. To zagotavlja, da ima lahko vsaka gameta le enega od dveh homolognih kromosomov, kar pomeni, da jih ima lahko vsaka samo eno različico gena, čeprav bi lahko imela prvotna celica dve nekoliko različici a gen.