Динамика количества хромосом и ДНК в мейотическом делении

в профазе I остается 2n4c

Отличия мейоза и митоза

• Мейоз состоит из 2 последовательных делений.
• В профазу 1 мейоза происходит конъюгация и кроссинговер, а в митозе - нет
• В метафазу 1 мейоза по экватору выстраиваются биваленты и в анафазу 1 расходятся гомологичные хромосомы, а в митозе хромосомы и расходятся сестринские хроматиды
• В телофазу 1 мейоза не происходит деспирализация хромосом, не образуется ядерная оболочка, ядрышко, а в митозе это происходит
• В результате мейоза образуются 4 дочерние клетки с гаплоидным набором хромосом, а в итоге митоза 2 клетки с диплоидным набором хромосом
• После митоза получаются соматические клетки (клетки тела), а после мейоза – половые клетки (гаметы – сперматозоиды и яйцеклетки; у растений после мейоза получаются споры).
• После митоза получаются одинаковые клетки (копии), а после мейоза – разные (происходит рекомбинация наследственной информации).
• После митоза количество хромосом в дочерних клетках остается таким же, как было в материнской, а после мейоза уменьшается в 2 раза (происходит редукция числа хромосом; если бы её не было, то после каждого оплодотворения число хромосом возрастало бы в два раза; чередование редукции и оплодотворения обеспечивает постоянство числа хромосом)

Биологическое значение и стадии гаметогенеза

Гаметогенез — процесс образования яйцеклеток (овогенез) и сперматозоидов (сперматогенез) — подразделяется на ряд стадий (рис. 5.4).

Рис. 5.4. Схема гаметогенеза:

1 — сперматогенез, 2 — овогенез, n — количество хромосомных наборов,

с — количество ДНК, РТ — редукционные тельца

В стадии размножения

- диплоидные клетки, из которых образуются гаметы, называют сперматогониями и овогониями.

- сперматогонии размножаются на протяжении всего периода половой зрелости мужской особи.

- размножение овогоний приурочено главным образом к периоду эмбриогенеза. У человека в женском организме этот процесс наиболее интенсивно протекает в яичниках между 2-м и 5-м месяцами внутриутробного развития. К 7-му месяцу большая часть овоцитов входит в профазу I мейоза.

- способом размножения клеток-предшественниц женских и мужских гамет является митоз

- овогоний и сперматогонии, как и все соматические клетки, характеризуются диплоидностью.

- в ходе митотического цикла их хромосомы имеют либо однонитчатую (после митоза и до завершения синтетического периода интерфазы), либо двунитчатую (постсинтетический период, профаза и метафаза митоза) структуру в зависимости от количества биспиралей ДНК.

- генетическая формула клеток в стадии размножения соответствует 2п2с до S-периода и 2n4c после него.

На стадии роста

- происходит увеличение клеточных размеров и превращение мужских и женских половых клеток в сперматоциты и овоциты I порядка, причем последние достигают больших размеров, чем первые.

- одна часть накапливаемых веществ представляет собой питательный материал (желток в овоцитах), другая — связана с последующими делениями.

- важным событием этого периода является репликация ДНК при сохранении неизменным числа хромосом.

- хромосомы приобретают двунитчатую структуру, а генетическая формула сперматоцитов и овоцитов I порядка приобретает вид 2n4с

В стадии созревания

- два последовательных деления: редукционное и эквационное, которые вместе составляют мейоз

- после первого деления образуются сперматоциты и овоциты II порядка (формула n2с), а после второго — сперматиды и зрелая яйцеклетка (пс).

- в результате каждый сперматоцит I порядка дает четыре сперматиды, тогда как каждый овоцит I порядка — одну полноценную яйцеклетку и редукционные тельца, которые в размножении не участвуют.

- благодаря этому в женской гамете концентрируется максимальное количество питательного материала — желтка.

Процесс сперматогенеза завершается стадией формирования, или спермиогенеза

-ядра сперматид уплотняются вследствие сверхспирализации хромосом, которые становятся функционально инертными.

- пластинчатый комплекс (Гольджи) перемещается к одному из полюсов ядра, образуя акросомный аппарат, играющий большую роль в оплодотворении (Возникает благодаря функционированию комплекса Гольджи в клетках-предшественниках сперматозоидов. При оплодотворении в результате воздействия на сперматозоид сигнальных веществ оболочки яйцеклетки и содержимого яйцевода происходит акросомная реакция, в ходе которой акросома сливается с наружной мембраной. При этом из акросомы высвобождаются ферменты, растворяющие яйцевую оболочку. В частности, акросома содержит фермент гиалуронидазу).

- центриоли занимают место у противоположного полюса ядра, причем от одной из них отрастает жгутик, у основания которого в виде спирального чехлика концентрируются митохондрии.

- на этой стадии почти вся цитоплазма сперматиды отторгается, так что головка зрелого сперматозоида практически ее лишена.

Биологическое значение

- Половые клетки выполняют функцию передачи наследственной информации от родительских организмов потомкам.

- У позвоночных животных они образуются в половых органах в несколько стадий: размножения, роста, созревания и формирования и сопровождаются уменьшением числа хромосом вдвое.

Набор хромосом, свойственный данному виду (как правило, диплоидный), восстанавливается во время оплодотворения - слияния мужской и женской гамет с образованием оплодотворенной яйцеклетки (зиготы).

Биологическое значение оплодотворения заключается в увеличении наследственного разнообразия, поскольку потомки соединяют в себе признаки как материнского, так и родительской организмов.

Гаметогенез отличается высокой производительностью.

За время половой жизни мужчина продуцирует не менее 500 млрд. сперматозоидов.

На пятом месяце эмбриогенеза в зачатке женской половой железы насчитывается 6—7 млн. клеток-предшественниц яйцеклеток. К началу репродуктивного периода в яичниках обнаруживается примерно 100 000 овоцитов. От момента полового созревания до прекращения гаметогенеза в яичниках созревает 400—500 овоцитов.

Поиск по сайту: