Meiosis và nguyên phân - sự khác biệt, các giai đoạn. Meiosis và các giai đoạn của nó

Nguyên phân- phương thức phân chia chính của tế bào nhân thực, trong đó nhân đôi xảy ra đầu tiên, sau đó là sự phân bố đồng đều vật chất di truyền giữa các tế bào con.

Nguyên phân là một quá trình liên tục, trong đó có bốn giai đoạn: prophase, metaphase, anaphase và telophase. Trước khi nguyên phân, tế bào chuẩn bị cho quá trình phân chia, hoặc giữa các giai đoạn. Giai đoạn tế bào chuẩn bị cho quá trình nguyên phân và tự nguyên phân cùng nhau tạo nên chu kỳ phân bào. Dưới đây là mô tả ngắn gọn về các giai đoạn của chu kỳ.

Interphase bao gồm ba giai đoạn: tiền tổng hợp, hoặc kỳ sau, - G 1, tổng hợp - S, sau tổng hợp, hoặc kỳ trước, - G 2.

Thời kỳ tổng hợp (2N 2c, ở đâu N- số lượng nhiễm sắc thể, với- số lượng phân tử ADN) - sự lớn lên của tế bào, kích hoạt các quá trình tổng hợp sinh học, chuẩn bị cho kỳ sau.

Kỳ tổng hợp (2N 4c) là quá trình sao chép DNA.

Thời kỳ hậu tổng hợp (2N 4c) - tế bào chuẩn bị cho quá trình nguyên phân, tổng hợp và tích lũy prôtêin và năng lượng cho lần phân chia sắp tới, số lượng bào quan tăng lên, nhân đôi các trung tử.

Prophase (2N 4c) - sự tháo dỡ của màng nhân, sự phân kỳ của các tâm động đến các cực khác nhau của tế bào, sự hình thành các sợi trục phân hạch, sự "biến mất" của các nucleoli, sự ngưng tụ của các nhiễm sắc thể hai crômatid.

phép ẩn dụ (2N 4c) - sự sắp xếp của các nhiễm sắc thể hai crômatid cô đặc nhất ở mặt phẳng xích đạo của tế bào (tấm hoán vị), sự gắn kết của các sợi trục với một đầu với tâm động, đầu kia - với tâm động của nhiễm sắc thể.

Anaphase (4N 4c) - sự phân chia của các nhiễm sắc thể hai nhiễm sắc thể thành các nhiễm sắc thể và sự phân kỳ của các nhiễm sắc thể chị em này về các cực đối diện của tế bào (trong trường hợp này, các nhiễm sắc thể trở thành nhiễm sắc thể đơn nhiễm sắc thể độc lập).

Telophase (2N 2cở mỗi tế bào con) - Sự giảm phân của các nhiễm sắc thể, sự hình thành màng nhân xung quanh mỗi nhóm nhiễm sắc thể, sự phân rã của các sợi thoi phân hạch, sự xuất hiện của các nhân, sự phân chia tế bào chất (phân bào). Sự phân bào ở tế bào động vật xảy ra do rãnh phân hạch, ở tế bào thực vật - do tấm tế bào.

1 - lời tiên tri; 2 - phép ẩn dụ; 3 - anaphase; 4 - điều khiển từ xa.

Ý nghĩa sinh học của quá trình nguyên phân. Các tế bào con được hình thành do kết quả của phương pháp phân chia này giống hệt mẹ về mặt di truyền. Nguyên phân đảm bảo sự cố định của bộ nhiễm sắc thể trong một số thế hệ tế bào. Làm cơ sở cho các quá trình như sinh trưởng, tái sinh, sinh sản vô tính, v.v.

- Đây là một cách phân chia đặc biệt của tế bào nhân thực, là kết quả của quá trình chuyển đổi tế bào từ trạng thái lưỡng bội sang đơn bội. Meiosis bao gồm hai lần phân chia liên tiếp trước một lần nhân đôi DNA.

Sự phân chia meiotic đầu tiên (meiosis 1) gọi là giảm phân, vì trong lần phân chia này, số lượng nhiễm sắc thể bị giảm đi một nửa: từ một tế bào lưỡng bội (2 N 4c) tạo thành thể hai đơn bội (1 N 2c).

Giai đoạn 1(ở đầu - 2 N 2c, ở cuối - 2 N 4c) - sự tổng hợp và tích lũy các chất và năng lượng cần thiết cho việc thực hiện cả hai quá trình phân chia, tăng kích thước tế bào và số lượng bào quan, nhân đôi các trung tâm, sao chép DNA, kết thúc bằng prophase 1.

Prophase 1 (2N 4c) - sự tháo dỡ của màng nhân, sự phân kỳ của các tâm động về các cực khác nhau của tế bào, hình thành các sợi trục phân hạch, sự "biến mất" của các nucleoli, sự ngưng tụ của các nhiễm sắc thể hai nhiễm sắc thể, sự tiếp hợp của các nhiễm sắc thể tương đồng và bắt chéo nhau. Sự kết hợp- quá trình tiếp hợp và xen kẽ của các nhiễm sắc thể tương đồng. Một cặp nhiễm sắc thể tương đồng tiếp hợp được gọi là lưỡng trị. Lai chéo là quá trình trao đổi vùng tương đồng giữa các nhiễm sắc thể tương đồng.

Giai đoạn 1 được chia thành các giai đoạn: leptotene(hoàn thành quá trình sao chép DNA), hợp tử(sự tiếp hợp của các nhiễm sắc thể tương đồng, hình thành các thể lưỡng bội), pachytene(lai tạp, tái tổ hợp gen), diplotene(phát hiện chiasmata, 1 khối tế bào sinh dục của con người), diakinesis(thiết bị đầu cuối của chiasma).

1 - leptotene; 2 - hợp tử; 3 - pachytene; 4 - đipeptit; 5 - diakinesis; 6 - phép ẩn dụ 1; 7 - anaphase 1; 8 - telophase 1;
9 - tiên đề 2; 10 - phép ẩn dụ 2; 11 - anaphase 2; 12 - telophase 2.

Phép ẩn dụ 1 (2N 4c) - sự sắp xếp của các lưỡng bội trong mặt phẳng xích đạo của tế bào, sự gắn kết của các sợi thoi với một đầu vào tâm động, đầu kia - vào tâm động của nhiễm sắc thể.

Anaphase 1 (2N 4c- Sự phân li độc lập ngẫu nhiên của các nhiễm sắc thể hai nhiễm sắc thể về các cực đối nhau của tế bào (từ mỗi cặp nhiễm sắc thể tương đồng, một nhiễm sắc thể di chuyển sang cực này, cực kia), tái tổ hợp các nhiễm sắc thể.

Telophase 1 (1N 2c trong mỗi tế bào) - sự hình thành màng nhân xung quanh các nhóm nhiễm sắc thể hai crômatid, sự phân chia tế bào chất. Ở nhiều loài thực vật, một tế bào từ anaphase 1 ngay lập tức chuyển sang prophase 2.

Sự phân chia meiotic thứ hai (meiosis 2) triệu tập cân bằng.

Giai đoạn 2, hoặc interkinesis (1n 2c), là khoảng thời gian ngắn giữa lần phân chia meiotic thứ nhất và thứ hai trong đó quá trình sao chép DNA không xảy ra. đặc trưng của tế bào động vật.

Prophase 2 (1N 2c) - Sự tháo dỡ của màng nhân, sự phân kỳ của các tâm động đến các cực khác nhau của tế bào, hình thành các sợi trục.

Phép ẩn dụ 2 (1N 2c) - sự sắp xếp của các nhiễm sắc thể hai crômatid trong mặt phẳng xích đạo của tế bào (tấm siêu phân tử), sự gắn kết của các sợi trục với một đầu với tâm động, đầu kia - với tâm động của nhiễm sắc thể; 2 khối oogenesis ở người.

Anaphase 2 (2N 2với) - sự phân chia các nhiễm sắc thể hai nhiễm sắc thể thành các nhiễm sắc thể và sự phân kỳ của các nhiễm sắc thể chị em này về các cực đối diện của tế bào (trong trường hợp này, các nhiễm sắc thể trở thành nhiễm sắc thể đơn nhiễm sắc thể độc lập), tái tổ hợp các nhiễm sắc thể.

Telophase 2 (1N 1c trong mỗi tế bào) - sự giảm phân của nhiễm sắc thể, sự hình thành màng nhân xung quanh mỗi nhóm nhiễm sắc thể, sự tan rã của các sợi thoi phân hạch, sự xuất hiện của nhân, sự phân chia tế bào chất (phân bào) với sự hình thành của bốn tế bào đơn bội như một kết quả.

Ý nghĩa sinh học của bệnh meiosis. Meiosis là sự kiện trung tâm của quá trình phát sinh giao tử ở động vật và quá trình phát sinh bào tử ở thực vật. Là cơ sở của biến dị tổ hợp, nguyên phân đảm bảo tính đa dạng di truyền của giao tử.

Amitosis

Amitosis- sự phân chia trực tiếp của nhân giữa các kỳ bằng co thắt mà không hình thành nhiễm sắc thể, nằm ngoài chu kỳ nguyên phân. Được mô tả cho sự lão hóa, thay đổi bệnh lý và chết vì tế bào chết. Sau khi giảm phân, tế bào không có khả năng trở lại chu kỳ nguyên phân bình thường.

chu kỳ tế bào

chu kỳ tế bào- vòng đời của tế bào từ khi xuất hiện đến khi phân chia hoặc chết đi. Một thành phần bắt buộc của chu kỳ tế bào là chu kỳ nguyên phân, bao gồm giai đoạn chuẩn bị cho quá trình phân chia và nguyên phân. Ngoài ra, có những giai đoạn nghỉ ngơi trong chu kỳ sống, trong đó tế bào thực hiện các chức năng của riêng mình và chọn số phận xa hơn của mình: chết hoặc quay trở lại chu kỳ phân bào.

Đi đến bài giảng №12“Quang hợp. Hóa tổng hợp "

Đi đến bài giảng №14"Sinh sản của các sinh vật"

Meiosis- Đây là kiểu phân chia tế bào mầm, trong đó 4 tế bào đơn bội được hình thành từ một tế bào lưỡng bội. Trong khoảng giữa các pha trước meiosis, sự sao chép không hoàn toàn của DNA xảy ra (do đó, các phần của DNA Z sợi đơn vẫn còn) và các protein histone.

Meiosis bao gồm hai phân chia: 1 - giảm (giảm) và 2 - tương đương (cân bằng).

Giảm phân chia bắt đầu bằng lời tiên tri I Về cơ bản khác nhau từ diễn biến của quá trình nguyên phân. Giai đoạn I gồm các giai đoạn: leptotene, zygoten, pachytene, diploten, diakinesis.

Leptotena(đề mảnh) - NST gồm 2 crômatit, chúng phân li yếu, số lượng bằng nhau về thể lưỡng bội - 2n4s).

Zygoten(sân khấu liên hợp sợi) - các NST tương đồng hút vào nhau - tiếp hợp, tạo thành các thể lưỡng bội. Số lượng các thể lưỡng bội bằng đơn bội (n4c) (tức là có 4 crômatit trong mỗi thể lưỡng bội). Chúng được kết nối với nhau như một chiếc dây kéo. Cơ chế tiếp hợp: phân hóa yếu (ít histon giàu lysine), sự hiện diện của DNA Z, được thu hút theo nguyên tắc bổ sung, các chuỗi DNA có tính lặp lại cao. Sự liên kết như vậy của các nhiễm sắc thể tương đồng được thực hiện do cấu trúc độc đáo vốn có trong meiosis - phức hợp synaptonemal, tạo ra sự tiếp xúc chặt chẽ giữa các đoạn nhiễm sắc thể tương đồng.

Pachytene(giai đoạn sợi dày) - có sự dày lên và ngắn lại của các nhiễm sắc thể do sự đóng xoắn. Hai hóa trị trông giống như một tetrad các chromatid.

Diploten- Các nhiễm sắc thể tương đồng bắt đầu đẩy ra khỏi vùng tâm động. Các nhiễm sắc thể dường như giãn ra. Những nơi mà các nhiễm sắc thể bắt chéo nhau được gọi là chiasmata. Trong mỗi cuốn sổ, có thể. 2 đến 5 chiasmus. Trong giai đoạn này, có sự trao đổi giữa các vùng tương đồng của các chromatid không phải chị em (cha và mẹ) - băng qua.

Quá trình di chuyển các chiasmata từ tâm động đến các đầu mút của nhiễm sắc thể được gọi là quá trình kết thúc chiasma.

diakinesis(giai đoạn phân kỳ). Tiếp xúc giữa các chromatid được duy trì ở một hoặc cả hai đầu. Nuclêôtit và màng nhân biến mất.

TẠI ẩn dụ tôi lưỡng chất nằm dọc theo đường xích đạo, chúng được gắn trong vùng tâm động với các sợi trục chính. Các nhiễm sắc thể tương đồng được kết nối với nhau bằng các chiasmata đã di chuyển đến tận cùng các nhiễm sắc thể.

TẠI anaphase I các nhiễm sắc thể tương đồng từ mỗi cặp gen di chuyển về các cực.

Telophase I- rất ngắn gọn, trong quá trình đó là sự hình thành các hạt nhân mới. Nhiễm sắc thể phân rã và khử hơi nước. Có sự giảm số lượng nhiễm sắc thể (trong mỗi nuclêôtit - n2c). Bộ đơn bội giảm phân này nhất thiết phải bao gồm một nhiễm sắc thể tương đồng từ mỗi thể lưỡng bội. Sự kết hợp độc lập của các nhiễm sắc thể tương đồng (cha + mẹ) xảy ra - số phương án có thể là 2 23. / 2 - hơn 4 triệu. Đây là sự khác biệt cơ bản giữa nguyên phân và nguyên phân. Như vậy kết thúc phép chia giảm.

cytokinesisở nhiều sinh vật, nó không xảy ra ngay sau khi hạt nhân phân hạch, do đó trong một tế bào có hai hạt nhân nhỏ hơn tế bào ban đầu.

Sau đó đến sân khấu interkinesis, khác với interphase ở chỗ không xảy ra sự sao chép DNA trong đó. Interkinesis là một giai đoạn trung gian giữa giảm thiểu và phân chia cân bằng của meiosis.

Sau interkinesis đến phân chia thứ hai của meiosis - bằng . Nó tiến hành theo kiểu nguyên phân, chỉ một tế bào xâm nhập vào nó không phải với thể lưỡng bội (2n4s), mà với số lượng nhiễm sắc thể đơn bội (n2s) bao gồm hai nhiễm sắc thể (sự nhân đôi của chúng xảy ra ngay cả ở kỳ giữa trước khi giảm phân 1). Sự phân chia đều bao gồm các giai đoạn giống như nguyên phân: rophase II, metase II, anaphase II(các chromatid phân kỳ về phía các cực), telophase II(mỗi nhân có số lượng NST đơn bội). Cytokinesis xảy ra trong tế bào, dẫn đến sự hình thành bốn tế bào đơn bội (nc).

Vì vậy, một tế bào lưỡng bội có bộ nhiễm sắc thể kép bước vào nguyên phân I. Meiosis I tạo ra hai tế bào đơn bội có nhiễm sắc thể nhân đôi. Kết quả của meiosis II, bốn tế bào đơn bội, dị hợp về mặt di truyền với các nhiễm sắc thể đơn được hình thành.

Sự khác biệt giữa nguyên phân và nguyên phân (hình.3.6) .

1. Tiên đề I của quá trình phân chia meiosis, trái ngược với khuynh hướng của nguyên phân, rất kéo dài, các quá trình quan trọng xảy ra trong đó liên quan đến sự tiếp hợp của các nhiễm sắc thể tương đồng và bắt chéo nhau.

2. Đơn vị chức năng của nguyên phân là nhiễm sắc thể, còn của nguyên phân là toàn bộ nhiễm sắc thể.

3. Trong hai lần phân chia meiosis, chỉ có một lần nhân đôi duy nhất của ADN.

4. Kết quả của nguyên phân, tế bào được hình thành với bộ nhiễm sắc thể và ADN lưỡng bội, và kết quả của quá trình giảm phân - với bộ nhiễm sắc thể và ADN đơn bội.

Ý nghĩa sinh học của bệnh meiosis.

1. Do hiện tượng meiosis ở tất cả các sinh vật trong quá trình sinh sản hữu tính, sự ổn định của số lượng nhiễm sắc thể (karyotype) được duy trì trong các thế hệ sinh vật.

2. - Meiosis là một yếu tố mạnh mẽ của biến dị tổ hợp:

1) Nhờ phép lai xa, sự tái tổ hợp xảy ra ở mức độ gen (bố và mẹ) và hình thành các nhiễm sắc thể mới có chất lượng.

2) Do sự phân kỳ độc lập của các nhiễm sắc thể của người cha và người mẹ trong lần phân chia anaphase 1, sự tái tổ hợp xảy ra ở mức độ toàn bộ nhiễm sắc thể: 1 người cha, 22 người mẹ hoặc 2 chiếc từ và 21 chiếc, v.v.

Meiosis làm cơ sở cho sự hình thành các tế bào mầm trong quá trình sinh sản hữu tính của các sinh vật đa bào.

Bài viết này sẽ giúp bạn tìm hiểu về các kiểu phân bào. Chúng tôi sẽ nói ngắn gọn và rõ ràng về bệnh meiosis, về các giai đoạn đi kèm với quá trình này, phác thảo các đặc điểm chính của chúng, tìm hiểu những dấu hiệu đặc trưng cho bệnh meiosis.

Bệnh meiosis là gì?

Giảm phân chia tế bào, hay nói cách khác, meiosis, là một kiểu phân chia nhân trong đó số lượng nhiễm sắc thể giảm đi một nửa.

Được dịch từ tiếng Hy Lạp cổ đại, meiosis có nghĩa là giảm.

Quá trình này diễn ra trong hai giai đoạn:

• sự giảm bớt ;

Ở giai đoạn này, trong quá trình meiosis, số lượng nhiễm sắc thể trong tế bào giảm đi một nửa.

• cân bằng ;

Trong lần phân chia thứ hai, các tế bào đơn bội được bảo toàn.

4 bài báo hàng đầuai đọc cùng cái này

Một đặc điểm của quá trình này là nó chỉ xảy ra ở các tế bào lưỡng bội, cũng như ở các tế bào đa bội chẵn. Và tất cả là do kết quả của lần phân chia đầu tiên trong prophase 1 ở các thể đa bội lẻ, không có cách nào để đảm bảo sự hợp nhất theo từng cặp của các nhiễm sắc thể.

Các giai đoạn của bệnh meiosis

Trong sinh học, sự phân chia xảy ra qua bốn giai đoạn: prophase, metaphase, anaphase và telophase . Meiosis không phải là ngoại lệ, một đặc điểm của quá trình này là nó xảy ra trong hai giai đoạn, giữa đó có một giai đoạn ngắn xen kẽ .

Phân chia đầu tiên:

Prophase 1 là một giai đoạn khá phức tạp của toàn bộ quá trình, nó bao gồm năm giai đoạn, được liệt kê trong bảng sau:

Sân khấu	ký tên
Leptotena	Các nhiễm sắc thể ngắn lại, DNA cô đặc lại và hình thành các sợi mảnh.
Zygoten	Các nhiễm sắc thể tương đồng bắt cặp với nhau.
Pachytene	Theo khoảng thời gian, giai đoạn dài nhất, trong đó các nhiễm sắc thể tương đồng gắn chặt vào nhau. Kết quả là, có một sự trao đổi của một số phần giữa chúng.
Diploten	Nhiễm sắc thể phân rã một phần, một phần của bộ gen bắt đầu thực hiện các chức năng của nó. RNA được hình thành, protein được tổng hợp, trong khi các nhiễm sắc thể vẫn liên kết với nhau.
diakinesis	Sự ngưng tụ DNA lại xảy ra, các quá trình hình thành dừng lại, màng nhân biến mất, các tâm cực nằm ở hai cực ngược nhau, nhưng các nhiễm sắc thể liên kết với nhau.

Giai đoạn đầu kết thúc bằng sự hình thành trục phân hạch, sự phá hủy màng nhân và chính hạt nhân.

Phép ẩn dụ Lần phân chia đầu tiên có ý nghĩa ở chỗ các nhiễm sắc thể xếp thành hàng dọc theo phần xích đạo của trục phân chia.

Suốt trong anaphase 1 các vi ống co lại, các nhị bội phân li và các nhiễm sắc thể phân li về các cực khác nhau.

Không giống như nguyên phân, ở giai đoạn anaphase, toàn bộ nhiễm sắc thể, bao gồm hai nhiễm sắc thể, khởi hành về các cực.

Tại sân khấu telophase nhiễm sắc thể khử phân và một vỏ nhân mới được hình thành.

Cơm. 1. Sơ đồ meiosis của giai đoạn phân chia đầu tiên

Bộ phận thứ hai có các tính năng sau:

• Vì tiên tri 2 sự ngưng tụ của các nhiễm sắc thể và sự phân chia của trung tâm tế bào là đặc trưng, ​​các sản phẩm phân hạch của chúng phân tách về các cực đối diện của nhân. Màng nhân bị phá hủy, một trục phân chia mới được hình thành, trục này nằm vuông góc với trục thứ nhất.
• Suốt trong phép ẩn dụ các nhiễm sắc thể lại nằm ở xích đạo của thoi.
• Suốt trong anaphase nhiễm sắc thể phân chia và nhiễm sắc thể nằm ở các cực khác nhau.
• Telophase được đánh dấu bằng sự khử hơi nước của nhiễm sắc thể và sự xuất hiện của một vỏ nhân mới.

Cơm. 2. Sơ đồ meiosis của giai đoạn phân chia thứ hai

Kết quả là, bốn tế bào đơn bội thu được từ một tế bào lưỡng bội bằng cách phân chia như vậy. Dựa vào đó, chúng tôi kết luận rằng giảm phân là một hình thức nguyên phân, kết quả là giao tử được hình thành từ tế bào lưỡng bội của tuyến sinh dục.

Ý nghĩa của meiosis

Trong quá trình meiosis, ở giai đoạn prophase 1, quá trình xảy ra băng qua - tái tổ hợp vật chất di truyền. Ngoài ra, trong quá trình anaphase, cả lần phân chia thứ nhất và thứ hai, nhiễm sắc thể và nhiễm sắc thể phân chia về các cực khác nhau theo một thứ tự ngẫu nhiên. Điều này giải thích sự biến đổi tổ hợp của các tế bào ban đầu.

Về bản chất, bệnh meiosis có tầm quan trọng lớn, cụ thể là:

• Đây là một trong những bước chính của quá trình phát sinh giao tử;

Cơm. 3. Sơ đồ phát sinh giao tử

• Thực hiện việc chuyển mã di truyền trong quá trình sinh sản;
• Các tế bào con tạo ra không giống với tế bào mẹ, và cũng khác nhau.

Meiosis rất quan trọng đối với sự hình thành các tế bào mầm, vì là kết quả của quá trình thụ tinh của các giao tử, các nhân hợp nhất. Nếu không, số lượng nhiễm sắc thể trong hợp tử sẽ lớn gấp đôi. Do sự phân chia này mà tế bào mầm là đơn bội, trong quá trình thụ tinh sẽ khôi phục lại trạng thái lưỡng bội của các nhiễm sắc thể.

Chúng ta đã học được gì?

Meiosis là một kiểu phân chia tế bào nhân thực, trong đó bốn tế bào đơn bội được hình thành từ một tế bào lưỡng bội bằng cách giảm số lượng nhiễm sắc thể. Toàn bộ quá trình diễn ra trong hai giai đoạn - giảm và cân bằng, mỗi giai đoạn bao gồm bốn giai đoạn - prophase, metaphase, anaphase và telophase. Meiosis rất quan trọng đối với sự hình thành giao tử, đối với việc truyền tải thông tin di truyền cho các thế hệ tương lai, và cũng để tái tổ hợp vật chất di truyền.

Câu đố về chủ đề

Báo cáo Đánh giá

Đánh giá trung bình: 4.6. Tổng số lượt xếp hạng nhận được: 1238.

Meiosis là phương thức phân bào ở sinh vật nhân thực, trong đó các tế bào đơn bội được hình thành. Meiosis khác với nguyên phân tạo ra các tế bào lưỡng bội.

Ngoài ra, bệnh meiosis diễn ra theo hai lần phân chia liên tiếp, được gọi lần lượt là lần thứ nhất (meiosis I) và thứ hai (meiosis II). Ngay sau lần phân chia đầu tiên, các tế bào chứa một bộ nhiễm sắc thể đơn, tức là đơn bội. Do đó, bộ phận đầu tiên thường được gọi là sự giảm bớt. Mặc dù đôi khi thuật ngữ "phân chia giảm" được sử dụng liên quan đến toàn bộ meiosis.

Bộ phận thứ hai được gọi là cân bằng và tương tự về cơ chế nguyên phân. Trong meiosis II, các chromatid chị em phân kỳ về các cực của tế bào.

Meiosis, giống như nguyên phân, được bắt đầu trong giai đoạn giữa của quá trình tổng hợp DNA - sao chép, sau đó mỗi nhiễm sắc thể đã bao gồm hai nhiễm sắc thể, được gọi là nhiễm sắc thể chị em. Giữa lần phân chia thứ nhất và thứ hai, sự tổng hợp DNA không xảy ra.

Nếu kết quả của quá trình nguyên phân có hai tế bào được hình thành, thì do kết quả của nguyên phân - 4. Tuy nhiên, nếu cơ thể sản sinh ra trứng, thì chỉ còn lại một tế bào có các chất dinh dưỡng tập trung trong chính nó.

Lượng ADN trước lần phân chia đầu tiên thường được kí hiệu là 2n 4c. Ở đây n biểu thị nhiễm sắc thể, c biểu thị nhiễm sắc thể. Điều này có nghĩa là mỗi nhiễm sắc thể có một cặp tương đồng (2n), đồng thời, mỗi nhiễm sắc thể bao gồm hai nhiễm sắc thể. Với sự có mặt của một nhiễm sắc thể tương đồng, bốn nhiễm sắc thể thu được (4c).

Sau lần phân chia thứ nhất và trước lần phân chia thứ hai, số lượng ADN trong mỗi tế bào con của hai tế bào con đều giảm đi 1n 2c. Tức là, các nhiễm sắc thể tương đồng phân tách thành các tế bào khác nhau, nhưng vẫn tiếp tục bao gồm hai nhiễm sắc thể.

Sau lần phân chia thứ hai, bốn tế bào được hình thành với bộ 1n 1c, tức là mỗi tế bào chỉ chứa một nhiễm sắc thể từ một cặp tương đồng và nó chỉ bao gồm một nhiễm sắc thể.

Sau đây là mô tả chi tiết về sự phân chia meiotic thứ nhất và thứ hai. Việc chỉ định các giai đoạn giống như trong nguyên phân: prophase, metaphase, anaphase, telophase. Tuy nhiên, các quá trình xảy ra trong các giai đoạn này, đặc biệt là trong prophase I, hơi khác nhau.

Meiosis I

Prophase I

Đây thường là giai đoạn dài nhất và phức tạp nhất của bệnh meiosis. Nó mất nhiều thời gian hơn so với nguyên phân. Điều này là do tại thời điểm này các nhiễm sắc thể tương đồng tiến lại gần nhau và trao đổi các đoạn DNA (xảy ra sự tiếp hợp và bắt chéo).

Sự kết hợp- quá trình liên kết các NST tương đồng. Băng qua- trao đổi vùng giống nhau giữa các nhiễm sắc thể tương đồng. Các crômatit khác nhau của các nhiễm sắc thể tương đồng có thể trao đổi các vùng tương đương. Ở những nơi mà sự trao đổi như vậy xảy ra, cái gọi là huyết thanh.

Các nhiễm sắc thể tương đồng bắt cặp được gọi là nhị nguyên, hoặc tetrads. Thông tin liên lạc được duy trì cho đến giai đoạn anaphase I và được cung cấp bởi tâm động giữa các chromatid chị em và chiasmata giữa các chromatid không đăng ký.

Trong prophase, các nhiễm sắc thể phân hóa xoắn ốc, do đó vào cuối giai đoạn, các nhiễm sắc thể có hình dạng và kích thước đặc trưng của chúng.

Trong giai đoạn sau của prophase I, vỏ hạt nhân vỡ ra thành các túi và các nucleoli biến mất. Trục meiotic bắt đầu hình thành. Ba loại vi ống trục chính được hình thành. Một số được gắn vào kinetochores, số khác - với các ống mọc từ cực đối diện (cấu trúc hoạt động như miếng đệm). Một số khác tạo thành cấu trúc hình sao và được gắn vào khung màng, thực hiện chức năng của một giá đỡ.

Các tâm thể với các tâm cực phân kỳ về phía các cực. Các vi ống được đưa vào vùng của nhân trước đây, gắn vào các kinetochores nằm ở vùng tâm động của nhiễm sắc thể. Trong trường hợp này, các kinetochores của các chromatid chị em hợp nhất và hoạt động như một tổng thể duy nhất, điều này cho phép các chromatid của một nhiễm sắc thể không tách rời và sau đó di chuyển cùng nhau về một trong các cực của tế bào.

Phép ẩn dụ I

Trục phân hạch cuối cùng cũng được hình thành. Các cặp NST tương đồng cùng nằm trong mặt phẳng của xích đạo. Chúng xếp hàng đối diện nhau dọc theo đường xích đạo của tế bào sao cho mặt phẳng xích đạo nằm giữa các cặp nhiễm sắc thể tương đồng.

Anaphase I

Các nhiễm sắc thể tương đồng phân li và phân li về các cực khác nhau của tế bào. Do sự giao nhau xảy ra trong quá trình prophase, các chromatid của chúng không còn giống nhau nữa.

Telophase I

Các hạt nhân được phục hồi. Nhiễm sắc thể khử hơi nước thành chất nhiễm sắc mỏng. Phòng giam được chia đôi. Ở động vật, bằng cách xâm nhập của màng. Thực vật có thành tế bào.

Meiosis II

Khoảng thời gian giữa hai phân chia meiotic được gọi là interkinesis, nó rất ngắn. Không giống như interphase, sự nhân đôi DNA không xảy ra. Trên thực tế, nó đã được nhân đôi, chỉ cần mỗi tế bào trong số hai tế bào chứa một trong các nhiễm sắc thể tương đồng. Meiosis II xảy ra đồng thời ở hai tế bào được hình thành sau meiosis I. Sơ đồ dưới đây cho thấy sự phân chia chỉ một trong hai tế bào.

Prophase II

Ngắn. Các hạt nhân và nucleoli lại biến mất, và các crômatit phân hóa. Trục chính bắt đầu hình thành.

Metaphase II

Hai sợi trục được gắn vào mỗi nhiễm sắc thể, bao gồm hai crômatit. Một sợi từ cực này, sợi kia từ cực kia. Các tâm động bao gồm hai kinetochores riêng biệt. Mảng metase được hình thành trên một mặt phẳng vuông góc với đường xích đạo của metase I. Tức là, nếu tế bào mẹ trong meiosis mà tôi phân chia, bây giờ hai tế bào sẽ phân chia theo chiều ngang.

Anaphase II

Protein liên kết các cromatid chị em tách ra, và chúng phân hóa về các cực khác nhau. Các nhiễm sắc thể chị em bây giờ được gọi là nhiễm sắc thể chị em.

Telophase II

Tương tự như telophase I. Xảy ra hiện tượng sa hóa nhiễm sắc thể, trục phân hạch biến mất, hình thành nhân và nucleoli, cytokinesis.

Ý nghĩa của meiosis

Ở một sinh vật đa bào, chỉ có tế bào mầm phân chia theo phương pháp meiosis. Do đó, ý nghĩa chính của meiosis là Bảo vệcơ chếmộtsinh sản hữu tính,duy trì sự ổn định của số lượng nhiễm sắc thể trong loài.

Một ý nghĩa khác của meiosis là sự tái tổ hợp thông tin di truyền xảy ra trong prophase I, tức là sự biến đổi tổ hợp. Các tổ hợp alen mới được tạo ra trong hai trường hợp. 1. Khi xảy ra phép lai chéo, tức là các nhiễm sắc thể không chị em của các vị trí trao đổi nhiễm sắc thể tương đồng. 2. Với sự phân li độc lập của các nhiễm sắc thể về các cực trong cả hai lần phân chia cộng sinh. Nói cách khác, mỗi nhiễm sắc thể có thể nằm trong cùng một tế bào trong bất kỳ sự kết hợp nào với các nhiễm sắc thể không tương đồng khác.

Sau meiosis I, các tế bào chứa thông tin di truyền khác nhau. Sau lần phân chia thứ hai, cả bốn ô đều khác xa nhau. Đây là sự khác biệt quan trọng giữa nguyên phân và nguyên phân, trong đó các tế bào giống hệt nhau về mặt di truyền được hình thành.

Sự trao đổi chéo và sự phân li ngẫu nhiên của nhiễm sắc thể và nhiễm sắc thể trong các pha tương tự I và II tạo ra các tổ hợp gen mới và là mộtnguyên nhân của sự biến đổi di truyền của các sinh vậtđiều này làm cho sự tiến hóa của các sinh vật sống có thể xảy ra.

Meiosis- đây là phương pháp phân chia gián tiếp tế bào mầm sơ cấp (2p2 giây), trong mà kết quả là hình thành các tế bào đơn bội (lnlc), thường là giới tính.

Không giống như nguyên phân, meiosis bao gồm hai lần phân chia tế bào kế tiếp nhau, mỗi lần phân chia trước một kỳ phân bào (Hình 2.53). Sự phân chia đầu tiên của bệnh meiosis (meiosis I) được gọi là sự giảm bớt, vì trong trường hợp này số lượng nhiễm sắc thể giảm đi một nửa và lần phân chia thứ hai (meiosis II) -cân bằng, vì trong quá trình này, số lượng nhiễm sắc thể được bảo toàn (xem Bảng 2.5).

Giai đoạn I tiến hành tương tự như giữa các kỳ của nguyên phân. Meiosis Iđược chia thành bốn giai đoạn: prophase I, metaphase I, anaphase I và telophase I. tiên đoán tôi hai quá trình chính xảy ra - liên hợp và giao nhau. Sự kết hợp- Đây là quá trình hợp nhất của các nhiễm sắc thể tương đồng (bắt cặp) dọc theo chiều dài toàn bộ. Các cặp nhiễm sắc thể được hình thành trong quá trình tiếp hợp được giữ lại cho đến khi kết thúc hoán vị I.

Băng qua- trao đổi lẫn nhau giữa các vùng tương đồng của các nhiễm sắc thể tương đồng (Hình 2.54). Kết quả của quá trình lai xa, các nhiễm sắc thể mà sinh vật nhận được từ cả bố và mẹ sẽ có được những tổ hợp gen mới, dẫn đến sự xuất hiện của các thế hệ con cái đa dạng về mặt di truyền. Vào cuối prophase I, cũng như trong prophase của nguyên phân, nucleolus biến mất, các centrioles tách ra về phía các cực của tế bào, và màng nhân tan rã.

TẠIẩn dụ tôi các cặp nhiễm sắc thể xếp thành hàng dọc theo đường xích đạo của tế bào, các vi ống hình thoi được gắn vào tâm động của chúng.

TẠI anaphase I toàn bộ nhiễm sắc thể tương đồng gồm hai crômatit phân li về các cực.

TẠI telophase I xung quanh các đám nhiễm sắc thể ở các cực của tế bào hình thành màng nhân, các nuclêôtit.

Cytokinesis I cung cấp sự phân chia tế bào của các tế bào con.

Các tế bào con được hình thành do quá trình giảm phân I (1n2c) không đồng nhất về mặt di truyền, vì các nhiễm sắc thể của chúng, phân tán ngẫu nhiên về các cực của tế bào, chứa các gen không bằng nhau.

Giai đoạn II rất ngắn, vì quá trình nhân đôi DNA không xảy ra trong đó, tức là không có chu kỳ S.

Meiosis II cũng được chia thành bốn giai đoạn: prophase II, metaphase II, anaphase II và telophase II. TẠI prophase II các quá trình tương tự xảy ra như trong prophase I, ngoại trừ sự liên hợp và chuyển giao.

TẠI metase II Các nhiễm sắc thể nằm dọc theo đường xích đạo của tế bào.

TẠI anaphase II Các nhiễm sắc thể tách ra ở tâm động và các nhiễm sắc thể kéo dài về các cực.

TẠI telophase II màng nhân và các nuclêôtit hình thành xung quanh các cụm nhiễm sắc thể con.

Sau cytokinesis II công thức di truyền của cả 4 tế bào con - 1n1c, tuy nhiên, tất cả chúng đều có một bộ gen khác nhau, là kết quả của quá trình lai xa và sự kết hợp ngẫu nhiên của các nhiễm sắc thể của mẹ và của mẹ trong các tế bào con.