Телофаза мейоза 2 рисунок егэ

Спрятать пояснение

Спрятать критерии

Источник: ЕГЭ- 2017

Продолжаем разбираться с делением клетки! Эта тема не ограничивается митозом, о котором я рассказала в прошлый раз. В этой статье я расскажу про мейоз в ЕГЭ по биологии — второй, но не менее важный способ деления. Вас ждет необходимая теория и разбор нескольких заданий!

Что такое мейоз?

Мейоз — это деление, при котором образуются половые клетки: яйцеклетки у самок и сперматозоиды у самцов. В мейоз вступают клетки с набором 2n2c, поэтому я предостерегаю вас от использования формулировки «деление половых клеток». Правильнее будет охарактеризовать его как деление, в результате которого образуются половые клетки. Чтобы решать задания на мейоз в ЕГЭ по биологии, нужно разобраться в его процессе и фазах — этим мы сейчас и займемся.

Напомню, что буквой n принято обозначать количество хромосом в клетке, а с – количество ДНК.  Причем n и  c – это количество наборов, а не штук. Например, в соматической клетке человека набор 2n2с – 46 хромосом, в каждой из которых по 1 молекуле ДНК (тоже 46), а в соматической клетке собаки 2n2c – 78 хромосом и 78 молекул ДНК.

Интерфаза

Как и в митозе, перед делением проходит подготовительная стадия – интерфаза. В ней запускаются важнейшие процессы для того, чтобы клетка могла начать клеточное деление. Клетка синтезирует органические вещества и молекулы АТФ, чтобы во время мейоза ей хватило энергии и строительного материала, удваивает некоторые органоиды и молекулы ДНК.

Вот что именно происходит во время интерфазы.

• Синтез АТФ. Энергии должно хватить на весь процесс деления, а он непростой и достаточно долгий.
• Ускорение метаболизма — синтез и накопление органических веществ, будущего строительного материала для новых клеток
• Репликация ДНК. Образование двух молекул ДНК из одной,  каждая из этих молекул потом уйдет в дочернюю клетку. Удвоение ДНК – центральный процесс интерфазы, теперь в каждой хромосоме располагается по две молекулы, а набор становится 2n4c.
• Удвоение органоидов. После деления каждая клетка должна получить полный набор органоидов для оптимального функционирования.

После того, как клетка совершит все ритуалы для подготовки, она может приступать к мейозу.

Если хотите лучше понять клеточную теорию и изучить не только мейоз для ЕГЭ по биологии, но и остальные темы, приходите учиться в MAXIMUM! Записывайтесь на консультацию — вы сможете пройти диагностику по выбранным предметам ЕГЭ, поставить цели и составить стратегию подготовки, чтобы получить на экзамене высокие баллы. Все это абсолютно бесплатно!

Первое деление

Чем мейоз функционально отличается от митоза? Дело в том, что в мейозе происходит не одно деление, а два. Их так и называют: первое и второе деление мейоза. В каждом делении по 4 фазы. Тут нам повезлоЕ называются эти фазы так же, как и фазы митоза, поэтому сложностей с ними обычно не возникает. Между делениями не проходит интерфаза, клетка может немного «отдохнуть», но удвоения ДНК не происходит. 

Рассмотрим фазы каждого деления подробнее.

Профаза первого деления

Начинается мейоз практически так же, как и митоз. Хромосомы спирализуются, ядро и ядерная оболочка распадается, центриоли клеточного центра расходятся к полюсам и начинают формировать веретено деления. А вот дальше начинается самое интересное – хромосомы встречают свою гомологичную пару.

Что же такое гомологичные хромосомы? Все мы знаем, что половину хромосом при оплодотворении получаем от материнского организма, а другую половину от отцовского. Так вот, гомологичные хромосомы сходны по строению, размеру и несут одинаковый набор генов (но, возможно, разные аллели). Одну из таких хромосом организм получает от матери, а вторую от отца. Такие хромосомы подходят близко друг к другу, это называется конъюгация, и могут даже обменяться участками – это кроссинговер.

После этого хромосомы хаотично располагаются в цитоплазме. При этом набор хромосом и ДНК по сравнению с интерфазой не меняется (меняется только генетическая информация), а остается таким же, как в интерфазе – 2n4c.

Метафаза первого деления

Помните, что метафаза — самая статичная и красивая из всех фаз? Хромосомы выстраиваются по экватору гомологичными парами, друг напротив друга. Нити веретена деления прикрепляются к центромере хромосомы, которая расположена ближе к тому полюсу, где находится центриоль. Таким образом, каждую хромосому нить фиксирует только  одной стороны. Набор остается 2n4c.

Анафаза первого деления

Нити веретена деления сокращаются и растаскивают к полюсам по одной из пары гомологичных двухроматидных хромосом. Хромосомы расходятся к полюсам, а набор в клетке не меняется, так и остается 2n4c.

Телофаза первого деления

Дальше клетка действует, как будто по инерции. Она продолжает работать по тому же алгоритму, что и в митозе. Поэтому в первой телофазе хромосомы деконденсируются, формируются ядра и ядерные оболочки, клетка делится на две, при этом набор в каждой из новых клеток тоже делится пополам и становится 1n2c. С этим набором клетка переходит во второе деление.

Второе деление

Хочу обратить ваше внимание на то, что дальше процессы деления будут проходить в двух получившихся клетках параллельно. Мы, конечно, будем говорить только про одну из них, но в голове держите обе. Второе деление мейоза очень напоминает митоз (можно даже сказать о том, что оно его повторяет). Разница только в наборах и в том, что в профазе 1 между хромосомами произошел обмен генетической информацией.

Профаза второго деления

Хромосомы спирализуются, растворяются ядро и ядерная оболочка. Так как хромосомы больше ничто не удерживает на месте, они хаотично располагаются по всей клетке. Центриоли клеточного центра расходятся к полюсам и начинают формировать нити веретена деления. Набор при этом остается таким же, как в телофазе 1 – n2c.

Метафаза второго деления

Хромосомы выстраиваются по экватору, они потеряли свои гомологичные пары в первом делении, поэтому теперь выстраиваются в линию — как в митозе. Нити веретена деления прикрепляются к центромерам хромосом с каждого полюса, выходит так, что каждую хромосому с двух сторон фиксирует веретено деления. События, происходящие в эту фазу, не приводят к изменению хромосомного набора, он остается n2c.

Анафаза второго деления

Нити веретена деления сокращаются и разрывают двухроматидные хромосомы на две однохроматидные сестринские хромосомы, каждая из которых несет по одной молекуле ДНК.  Потом эти хромосомы  растаскивают по полюсам. Таким образом, из каждой хромосомы образуется две новые, количество ДНК при этом не меняется. Просто раньше в каждой из хромосом было по две молекулы ДНК, а теперь по одной. Набор 2n2c.

Телофаза второго деления

Хорошо, что в телофазах события всегда одинаковые: деспирализация хромосом, формирование ядер и деление клетки на две дочерние. Но мы помним, что во второе деление вступило две клетки, каждая из которых поделилась еще на две. Так что в процессе мейоза образуется 4 гаплоидные клетки с набором nc, причем эти клетки генетически отличаются друг от друга и от вступившей в деление материнской клетки.

Зачем нужен мейоз?

Теперь, когда мы вспомнили, как именно проходит процесс мейоза, пришло время ответить еще на один вопрос. Зачем он проходит? Это важно понимать, чтобы лучше справляться с заданиями на мейоз в ЕГЭ.

• В результате мейоза образуются половые клетки, а, следовательно, основное значение мейоза – это половое размножение.

• Мейоз – редукционное деление, при этом клетки уменьшают свой набор хромосом вдвое. Благодаря редукции поддерживается постоянство числа хромосом в поколениях. Только представьте, если бы этот процесс проходил иначе или не проходил вовсе, набор хромосом из поколения в поколение увеличивался бы вдвое. Например, у человека при оплодотворении сперматозоид, имеющий 46 хромосом, сливался бы с яйцеклеткой с таким же набором. Зародыш получил бы 92 хромосомы, а это только первое поколение! 
• В профазе первого деления мейоза происходит кроссинговер – обмен участками гомологичных хромосом, после этого каждая из хромосом несет уникальную генетическую информацию. Это приводит к увеличению генетического разнообразия и комбинативной изменчивости.

Задания на мейоз в ЕГЭ по биологии

В экзамене достаточно много вопросов о делении клетки, они встречаются и в первой, и во второй части. Каждое из них может принести от одного до трех первичных баллов.

Пример 1

В ядрах клеток слизистой оболочки кишечника позвоночного животного 36 хромосом. Определите число молекул ДНК в анафазе второго деления мейоза при образовании гамет? В ответ запишите только соответствующее число.

Решение. В анафазе второго деления клетки диплоидный набор  хромосом и ДНК – 2n2c, так как к полюсам расходятся двухроматидные хромосомы. В клетках слизистой оболочки набор тоже диплоидный, клетка соматическая. Число молекул ДНК совпадает с диплоидным набором и равняется 36.

Ответ: 36.

Пример 2

Установите последовательность процессов, происходящих в ходе мейоза.

1. расположение пар гомологичных хромосом по экватору
2. расхождение гомологичных хромосом
3. расхождение сестринских хроматид
4. образование гаплоидных ядер с однохроматидными хромосомами
5. конъюгация

Решение. Один из вариантов решения, разобрать в какой из стадий происходит каждый из процессов, а потом расставить фазы деления по местам.

• Гомологичные хромосомы располагаются парами по экватору в первую метафазу и образуют экваториальную пластинку.
• Расхождение гомологичных, а значит двухроматидных хромосом, к полюсам происходит в анафазу первого деления.
• Сестринские хроматиды, а значит однохроматидные, расходятся к полюсам в анафазу второго деления.
• Гаплоидные ядра с однохроматидными хромосомами имеют набор nc, перед нами телофаза 2.
• Последний вариант «конъюгация» — это сближение гомологичных хромосом с образованием бивалента и происходит этот процесс в профазе первого деления.

Дальше вспоминаем последовательность фаз, для этого можно использовать слово «ПРИМАТ». Буквы в нем расположены в том же порядке, как и названия фаз во время деления.

Ответ: 51234.

Пример 3

Соматические клетки козы содержат 60 хромосом. Как изменится число хромосом и молекул ДНК в ядре при гаметогенезе перед началом деления и в конце телофазы мейоза I? Объясните результаты в каждом случае.

Решение. 

1. В соматических клетках набор 2n2c- 60 хромосом и 60 молекул ДНК.
2. В интерфазе, перед началом деления проходит репликация ДНК, набор 2n4с- 60 хромосом и 120 молекул ДНК
3. В конце телофазы мейоза I набор 1n2c- 30 хромосом и 60 молекул ДНК, так как в анафазе I к полюсам расходятся двухроматидные хромосомы, а в телофазе I клетка делится на две клетки с гаплоидным набором двухроматидных хромосом.

Как видите, задания на мейоз в ЕГЭ по биологии вполне реально решить! Немного практики — и заветные баллы у вас в кармане. Если хотите разобраться в остальных темах, обязательно обратите внимание на курсы MAXIMUM. Приходите к нам на бесплатную консультацию по подготовке к ЕГЭ — чем раньше приступите к подготовке, тем больше будет времени, чтобы найти все слабые места и проработать их. Записывайтесь и начните путь к высоким баллам ЕГЭ уже сейчас!

Подготовка клетки к мейозу происходит в интерфазу: удваивается ДНК, накапливается АТФ, синтезируются белки веретена деления.

Мейоз включает два следующих друг за другом деления.

Первое деление мейоза (мейоз (I)) приводит к уменьшению хромосомного набора и называется редукционным. Оно включает четыре фазы.

Профаза (I)

Происходит скручивание молекул ДНК и образование хромосом. Каждая хромосома состоит из двух гомологичных хроматид — 2n4c.

Гомологичные (парные) хромосомы сближаются и скручиваются, т. е. происходит конъюгация хромосом.

Затем гомологичные хромосомы начинают расходиться.

При этом образуются перекрёсты и происходит кроссинговер — обмен участками между гомологичными хромосомами.   

Растворяется ядерная оболочка.

Разрушаются ядрышки.

Формируется веретено деления.

Рис. (2). Конъюгация хромосом и кроссинговер

Метафаза (I)

Спирализация хромосом достигает максимума.

Пары гомологичных хромосом (четыре хроматиды) выстраиваются по экватору клетки.

Образуется метафазная пластинка.

Каждая хромосома соединена с нитями веретена деления.

Хромосомный набор клетки — 2n4c.

Анафаза (1)

Гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид, отходят друг от друга.

Нити веретена деления растягивают хромосомы к полюсам клетки.

Из каждой пары гомологичных хромосом к полюсам попадает только одна.

Происходит редукция — уменьшение числа хромосом вдвое.

У полюсов клетки оказываются гаплоидные наборы хромосом, состоящих из двух хроматид.

Хромосомный набор к концу анафазы: у полюсов — 1n2c, в клетке — 2n4c.

Телофаза (I)

Происходит формирование ядер.

Делится цитоплазма.

Образуются две клетки с гаплоидным набором хромосом.

Каждая хромосома представлена двумя хроматидами.

Хромосомный набор каждой из образовавшихся клеток — 1n2c.

Через короткий промежуток времени начинается второе деление мейоза. В это время не происходит удвоения ДНК. Делятся две гаплоидные клетки, которые образовались в результате первого деления.

Рис. (3). Второе деление мейоза 

Профаза (II) 

Ядерные оболочки разрушаются.

Хромосомы располагаются беспорядочно в цитоплазме.

Формируется веретено деления.

Хромосомный набор клетки — 1n2c.

Метафаза (II)

Хромосомы располагаются в экваториальной плоскости.

Каждая хромосома состоит из двух хроматид.

К каждой хроматиде прикреплены нити веретена деления.

Хромосомный набор клетки — 1n2c.

Анафаза (II)

Нити веретена деления оттягивают сестринские хроматиды к полюсам.

Хроматиды становятся самостоятельными хромосомами.

Дочерние хромосомы направляются к полюсам клетки.

Хромосомный набор у каждого полюса — 1n1c (в клетке — 2n2c).

Телофаза (II)

Формируются ядра.

Делится цитоплазма.

Образуются четыре гаплоидные клетки — 1n1c.

Хромосомные наборы образовавшихся клеток не идентичны.

Значение мейоза

Образовавшиеся в результате мейоза клетки различаются своими хромосомными наборами, что обеспечивает разнообразие живых организмов.

Число хромосом при мейозе уменьшается в два раза, что необходимо при половом размножении. Процесс оплодотворения опять восстанавливает в зиготе диплоидный набор хромосом.

Здравствуйте, уважаемые читатели блога репетитора биологии по Скайпу biorepet-ufa.ru.

В последние два года в вариантах тестовых заданий   ЕГЭ по биологии стало появляться все больше вопросов по способам размножения организмов, чередованию поколений, способам деления клеток,  отличиям разных стадий митоза и мейоза, наборам хромосом (n) и содержанию ДНК (с)  в различных стадиях жизни клеток.

Я согласен с авторами заданий.  Чтобы хорошо вникнуть в суть процессов митоза и мейоза надо не только в целом понимать, чем они отличаются друг от друга, но и знать  как меняется набор хромосом (n), а, главное, их качество  (с), на различных стадиях этих процессов.

Помним, конечно, что митоз и мейоз — это различные способы деления ядра клеток, а не  деление самих клеток (цитокинез).

Помним и то, что благодаря митозу происходит размножение диплоидных (2n) соматических клеток и обеспечивается бесполое размножение, а мейоз обеспечивает образование гаплоидных (n) половых клеток (гамет) у животных или гаплоидных (n) спор у растений.

Для удобства восприятия информации

на рисунке ниже  митоз и мейоз изображены вместе. Как мы видим,  эта схема не включает  жизненный цикл клетки, в ней нет и полного описания того, что происходит в клетках при митозе или мейозе. Цель данной статьи и этого рисунка обратить ваше внимание только на те изменения, которые происходят с самими хромосомами на разных стадиях митоза и мейоза. Именно на это делается упор в новых тестовых заданиях ЕГЭ.

Чтобы не перегружать рисунки, диплоидный кариотип в ядрах клеток представлен всего двумя парами гомологичных хромосом (то есть n = 2).  Первая пара  — более крупные хромосомы (красная и оранжевая). Вторая пара — более мелкие (синяя и зеленая). Если бы мы изображали конкретно, например, кариотип человека (n = 23), пришлось бы рисовать  46 хромосом.

Так каков был набор хромосом и их качество до начала деления в интерфазной клетке в период G1? Конечно он был 2n2c. Клеток с таким набором хромосом мы на этом рисунке не видим. Так как после S периода интерфазы (после репликации ДНК) количество хромосом, хотя и остается прежним (2n), но, так как каждая из хромосом теперь состоит  из двух сестринских хроматид, то формула кариотипа клетки будет записываться уже так: 2n4c. И вот  клетки с такими двойными хромосомами, готовые  уже  приступить к митозу или мейозу, и изображены на рисунке.

Данный рисунок  позволяет нам ответить на следующие  вопросы тестовых заданий

— Чем отличается профаза митоза от профазы I мейоза? В профазе I мейоза хромосомы не свободно распределены по всему объему бывшего клеточного ядра (ядерная оболочка в профазе растворяется), как в профазе митоза, а гомологи объединяются и коньюгируют (переплетаются) друг с другом. Это может привести к кроссинговеру: обмену некоторыми идентичными участками сестринских хроматид у гомологов.

— Чем отличается метафаза митоза от метафазы I мейоза? В метафазу I мейоза по экватору клетки выстраиваются не отдельные двухроматидные хромосомы как в метафазе митоза, в биваленты (по два гомолога вместе) или тетрады (тетра — четыре, по числу задействованных в коньюгации сестринских хроматид).

— Чем отличается анафаза митоза от анафазы I мейоза? В анафазу митоза  нитями веретена деления к полюсам клетки растаскиваются  сестринские хроматиды (которые в это время уже следует называть однохроматидными хромосомами). Обратите внимание, что в это время, поскольку из каждой двухроматидной хромосомы образовалось две однохроматидные хромосомы, а два новых ядра еще не образовались, то хромосомная формула таких клеток будет иметь вид 4n4c. В анафазу I мейоза   нитями веретена деления к полюсам клетки растаскиваются двухроматидные гомологи. Кстати, на рисунке в анафазу I мы видим, что одна из сестринских хроматид оранжевой хромосомы имеет участки из красной хроматиды (и, соответственно, наоборот), а одна из сестринских хроматид зеленой хромосомы имеет участки из синей хроматиды (и, соответственно, наоборот). Поэтому мы можем утверждать, что в профазу I мейоза между гомологичными хромосомами происходила не только коньюгация, но и кроссинговер.

— Чем отличается телофаза митоза от телофазы I мейоза? В телофазу митоза в двух новых образовавшихся ядрах (двух клеток еще нет, они образуются в результате цитокинеза) будет содержаться диплоидный набор однохроматидных хромосом — 2n2c.  В телофазу I мейоза в двух образующихся ядрах будет находиться гаплоидный набор двухроматидных хромосом — 1n2c. Таким образом, мы видим, что  мейоз  I уже обеспечил редукционное деление (количество хромосом снизилось вдвое).

— Что обеспечивает мейоз II ? Мейозом II называется эквационное (уравнительное) деление, в результате которого в четырех образовавшихся клетках будет находиться гаплоидный набор нормальных однохроматидных хромосом  — 1n1c.

— Чем отличается профаза I от профазы II ? В профазу II ядра клеток не содержат гомологичных хромосом, как в профазу I, поэтому не  происходит объединения гомологов.

— Чем отличается метафаза митоза от метафазы II мейоза?  Очень «коварный» вопрос, так как из любого учебника вы запомните, что мейоз II в целом  протекает как митоз.  Но, обратите внимание,  в метафазу митоза по экватору клетки выстраиваются двухроматидные хромосомы и у каждой хромосомы есть её гомолог. В метафазе II мейоза по экватору тоже выстраиваются двухроматидные хромосомы, но нет гомологичных. На цветном рисунке, как в этой статье выше, это хорошо видно, но на экзамене рисунки  черно-белые. На этом черно-белом рисунке одного из тестовых заданий изображена метафаза митоза, так как здесь есть  гомологичные хромосомы (большая черная и большая белая — одна пара; маленькая черная и маленькая белая — другая пара).

— Может быть и аналогичный вопрос по анафазе митоза и анафазе II мейоза.

— Чем отличается телофаза I мейоза от телофазы II ? Хотя набор хромосом в обоих случаях гаплоидный, но во время телофазы I хромосомы двухроматидные, а во время телофазы II  они однохроматидные.

Когда писал на этом блоге подобную статью о митозе и мейозе  никак не думал, что за три года содержание тестов так сильно изменится. Очевидно, из-за сложностей создавать  все новые и новые тесты, опираясь на школьную программу по биологии, авторы-составители уже не имеют возможности «копать вширь» (всё уже давно «вскопано») и они вынуждены «копать вглубь».

*******************************************
У кого будут вопросы по статье к репетитору биологии по Скайпу, прошу обращаться в комментариях.

Как правило, второе деление мейоза протекает быстрее первого, в течение нескольких часов. Мейоз в целом процесс более длительный, чем митоз, у человека, допустим, он длится 3,5 недели.

Интерфаза 2, или интеркинез (n2c), является краткой паузой между первым и вторым мейотическими делениями, в это время не идет репликация ДНК.

Интерфаза между мейотическими делениями присуща животным клеткам, у многих растений на этом этапе она отсутствует.

Второе мейотическое деление
(мейоз 2) называется эквационным.

Профаза 2 мейоза 2

1.      Разрушается ядерная оболочка.

2.      Центриоли разбегаются к противоположным полюсам клетки.

3.      Создаются нити веретена деления.

4.      Набор хромосом и количество ДНК — n2c.

Метафаза 2 мейоза 2

1.      Двухроматидные хромосомы выстраиваются по экватору клетки (метафазная пластинка). Процесс этот очень напоминает митоз. На рисунке показано расположение двухроматидной хромосомы в экваториальной плоскости.

2.      Нити веретена деления крепятся одним концом к центриолям, вторым — к центромерам. Как и в митозе, две нити веретена деления прикрепляются к одной центромере с разных сторон. Но в мейозе 1 есть другая особенность прикрепления нитей (см. выше).

3.      Идет метафаза 2 мейоза и оогенез (образование женских гамет).

1)      Смысл сказанного ниже об оогенезе вы лучше поймете после изучения темы «Гаметогенез». Ооциты 1 порядка формируются при образовании яйцеклеток у девочек и «спят» долгие годы, а при половом созревании проходят в стадию роста и могут в ней находиться несколько месяцев, подрастая, увеличиваясь. Затем ооциты 1 порядка проходят мейоз 1, образуются ооциты 2 порядка. Они-то и выходят при овуляции в брюшную полость женщины.

2)      Ооциту 2 порядка требуется оплодотворение, и только после этого ооцит еще раз поделится.

3)      На данном этапе ооциты ждут оплодотворения, после чего у них пройдет анафаза 2 и телофаза 2. Только после этого образуется яйцеклетка.

4.      Набор хромосом и количество ДНК — n2c.

Анафаза 2 мейоза 2

1.      Двухроматидные хромосомы делятся на хроматиды. Сестринские хроматиды разбегаются к полюсам клетки, как показано на рисунке. При этом хроматиды превращаются в самостоятельные однохроматидные хромосомы.

2.      Набор хромосом и количество ДНК — 2n2c.

Телофаза 2 мейоза 2

1.      Происходит деконденсация хромосом.

2.      Ядерные мембраны создаются вокруг каждой группы хромосом.

3.      Распадаются нити веретена деления, формируется ядрышко, цитоплазма делится (цитотомия), в итоге образуются четыре гаплоидные клетки.

4.      Набор хромосом и количество ДНК — nc в каждой клетке.

Деление клетки мейоз

26-Июл-2013 | комментариев 6 | Лолита Окольнова

Деление клетки мейоз

половое или редукционное деление

Давайте сразу определимся  — на эту тему есть очень много материала. Детально разобраны все стадии и сопутствующие процессы. Это полезно знать. Но здесь мы разберем ровно то, что необходимо знать для подготовки к экзамену.

Подробный и детальный разбор сущности мейоза можно прочитать ЗДЕСЬ

Итак, мейоз — это половое деление клетки.

Размножение с участием половых клеток характерно для развитых организмов. Простейшие обходятся другими видами размножения.

В чем суть полового размножения?

Половые клетки — мужская и женская содержат гаплоидный (=одинарный) набор хромосом. Все остальные клетки тела (=соматические) содержат диплоидный (=двоиной) набор.

Две клетки объединяются (мужская половая клетка оплодотворяет женскую), образуется зигота — новый организм. 1n + 1n =2n. Хромосомный набор нового организма диплоидный (=двойной).

Таким образом, половое деление клетки  — мейоз обеспечивает сохранение постоянного для каждого вида набора хромосом и количества ДНК.

А откуда тогда берутся эти половые клетки с меньшим набором хромосом?

Из диплоидных в результате мейоза

Деление клетки мейоз — процесс, состоящий из двух последовательных делений, каждое из которых включает в себя фазы, которые мы уже наблюдали в митозе:

Фазы мейоза

Мейоз 1

• • Профаза 1:
    • Хроматин ядра сгущается, уплотнятся и спирализуется, образуя хромосомы;
    • Гомологичные хромосомы сближаются и образуют пару хромосом. Когда они соприкасаются, происходит КРОССИНГОВЕР  — обмен участками между хромосомами — по сути, обмен генетическим материалом. Т.е. появляется новая комбинация. Это очень важный момент. Это основа наследственной изменчивости. Что дает такая изменчивость? Лучшую приспосабливаемость к окружающей среде.
    • Ядерная мембрана растворяется
    • Формируется веретено деления.

• • Метафаза 1:Хромосомы выстраиваются по экватору клетки;

• • Анафаза 1:
    • Хромосомы разъезжаются к разным полюсам клетки;

• Телофаза 1:
  • Перетяжка разделяет две новые клетки;
  • Формируются новые ядра

Мейоз 2

А вот мейоз 2 это практически тот же процесс, что и митоз. Те же самые фазы: профаза, метафаза, анафаза и телофаза.

Результат мейоза  —  образуются 4 гаплоидные клетки (1n)

Давайте еще раз обозначим такой момент — мейоз характерен только для половых клеток. Такое уменьшение числа хромосом нужно, чтобы при оплодотворении получился новый организм с диплоидным (2n) набором — комбинацией отцовского и материнского генетического материала.

При этом они, во-первых НЕ идентичны материнской клетке и тем более Не идентичны между собой, т.е. данное деление обеспечивает:

• генетическую рекомбинацию
• генетическую стабильность вида (имеется в виду, что редукция хромосом вдвое при образовании одной половой клетки сохраняет диплойдность набора при образовании зиготы, т.е. при слиянии двух половых гаплоидных клеток)

---

• примеры вопросов ЕГЭ
• ОГЭ вопросы по мейозу
• 27 задание — задачи на митоз мейоз

---

Обсуждение: «Деление клетки мейоз»

(Правила комментирования)

На этой странице вы узнаете

• Умеют ли хромосомы танцевать?
• Кто такие химеры? 
• Почему в половых клетках только гаплоидный набор хромосом?

Существует легенда о том, что природа создает 8 одинаковых людей и расселяет их по миру, чтобы хотя бы один из них выжил. А их встреча приводит к сбою системы и неминуемой гибели одного из них. Конечно, это все из раздела фантастики. Возможно,  вы когда-то задумывались, почему нет абсолютно одинаковых людей, за исключением близнецов. Даже братья и сестры, имеющие одних родителей отличаются внешне. Данная статья поможет раскрыть эту тайну.

Понятие мейоза

Мейоз — это способ деления ядра клеток, в результате которого происходит уменьшение числа хромосом так, что из каждой пары гомологичных хромосом дочерняя клетка получает только одну хромосому.

Мейоз — это основа для такого процесса, как размножение. У представителей царства Животные, благодаря мейозу, образуются половые клетки, у высших растений — споры, а у грибов и водорослей — клетки мицелия или таллома, формируемые из зиготы. 

Перед делением клетка вступает в подготовительную стадию — интерфазу. В ней выделяют следующие периоды:

G1-период	Происходит рост клетки, синтез (образование) необходимых органоидов и веществ.
S-период	Каждая хроматида (из которых состоят хромосомы) копируется. Число хромосом остается прежним, но каждая из них состоит из двух идентичных сестринских хроматид, соединяющихся в области центромер. Этот процесс называется репликация — процесс удвоения хромосом. Соответственно, количество цепей ДНК также увеличивается вдвое.
G2-период	Продолжается рост клетки и синтез веществ.

Клетка, которая непосредственно вступает в процесс деления, — диплоидная с удвоенным количеством ДНК — 2n4c.

Более подробно обо всех процессах, происходящих во время интерфазы, вы можете прочитать в статье «Митоз», так как интерфаза перед митозом и мейозом происходит идентично.

После того как клетка завершит подготовку к делению, она приступает к самому делению.

Мейоз состоит из двух делений: первое редукционное, в котором число хромосом и молекул ДНК уменьшается вдвое, и второе — эквационное, во время которого число хромосом сохраняется, а количество ДНК уменьшается вдвое.

Первое деление мейоза (редукционное)

Фаза	Процессы
Профаза I       2n4c
Лептотена	Хромосомы очень тонкие. Каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид. Визуально хромосомы неразличимы.
Зиготена	В клетке происходит конъюгация. Во время этого процесса гомологичные хромосомы узнают друг друга и соединяются.  Гомологичные хромосомы — это пара хромосом (одна материнская, другая отцовская), которые имеют один и тот же набор генов.  Данные гомологичные хромосомы, соединенные в пары, принято называть бивалентами. Оболочка ядра начинает распадаться, к противоположным полюсам клетки расходятся центриоли, начинают образовываться нити веретена деления, ядрышки исчезают.
Пахитена	Спирализация и компактизация хромосом: они утолщаются и укорачиваются. Происходит кроссинговер.  Кроссинговер — процесс, в ходе которого гомологичные хромосомы обмениваются участками. Кроссинговер приводит к рекомбинации генов, то есть теперь сестринские хроматиды в каждой хромосоме неодинаковы. Поэтому братья и сестры неодинаковы, хотя у них одни и те же родители. Исключением являются однояйцевые близнецы.
Диплотена	Хромосомы отталкиваются друг от друга в области центромеры, а в области плеч они остаются соединенными. Они как будто бы держатся за ручки парами.  Хиазма — точка, в которой две гомологичные несестринские хроматиды обмениваются генетическим материалом в ходе кроссинговера.
Диакинез	Гомологичные хромосомы отталкиваются еще сильнее и удерживаются только концами плеч. Образуется веретено деления.
Метафаза I  2n4c	Биваленты перемещаются к экватору и выстраиваются в ряд, образуя метафазную пластинку. К центромере, к каждой двухроматидной хромосоме, прикрепляется одна нить веретена деления. Многие русские народные танцы подразумевают хоровод в своем составе. Вот в метафазу I биваленты выстраиваются хороводом по экватору клетки.
Анафаза I 2n4c	Нити веретена деления разрывают биваленты. К противоположным полюсам клетки расходятся хромосомы. Каждая хромосома удвоена и состоит из двух сестринских хроматид. В некоторых народных танцах в определенный момент танцующие выстраиваются в две «стенки» (два ряда) напротив друг друга и расходятся назад. Также танцуют и хромосомы, расходясь к полюсам клетки.
Телофаза I n2c	Хромосомы деспирализуются, то есть становятся тонкими. Вокруг хромосом восстанавливается оболочка ядра и ядрышко. Далее цитоплазма клетки делится (цитокинез). Образуются 2 дочерние клетки, ядра которых содержат число хромосом, уменьшенное вдвое по сравнению с материнской клеткой.

Второе деление мейоза (эквационное)

Интерфаза между первым и вторым делениями короткая, в ней не происходит репликации ДНК, и каждая хромосома содержит по две сестринские хроматиды.

Дальше процессы деления будут проходить в двух образовавшихся клетках параллельно. Обратите, пожалуйста, внимание, дальше мы будем говорить только про одну из них.

Фаза	Процессы
Профаза II  n2c	Постепенно разрушаются ядерная оболочка и ядрышко. Хромосомы спирализуются, то есть утолщаются и становятся хорошо различимы. Центриоли расходятся по полюсам клетки. Формируется веретено деления.
Метафаза II   n2c	Хромосомы, как ответственные танцоры хоровода, выстраиваются в линию по экватору клетки.  Одним концом нити веретена деления прикрепляются к центромерам, другим концом к центриолям.
Анафаза II  2n2c	Нити веретена деления делят двухроматидные хромосомы на две однохроматидные хромосомы.  Дочерние хромосомы расходятся по полюсам клетки. В итоге из каждой хромосомы образовались 2 новые, при этом количество ДНК не поменялось. Хромосомный набор у каждого полюса — 1n1c, в клетке — 2n2c.
Телофаза II nc	Вокруг каждого набора хромосом образуется ядро.  Каждое ядро ​​состоит из гаплоидного набора хромосом. Нити веретена деления исчезают. Происходит цитокинез.  В итоге из одной диплоидной клетки образовались 4 клетки с гаплоидным (одинарным) набором хромосом.

Разница между митозом и мейозом

Эту иллюстрацию можно распечатать и поместить в рамочку на своем столе, так как она идеально отражает отличия митоза от мейоза. На экзамене часто в заданиях разной степени сложности попадаются вопросы об этом. Итак, важное отличие митоза от мейоза: 

• В итоге митоза образуется две дочерние диплоидные (с количеством хромосом, характерным для любой особи данного вида) клетки, полностью идентичные материнской. На рисунке они такие же фиолетовые с 46 хромосомами, как и материнская. 

• В итоге мейоза образуется четыре дочерние клетки с гаплоидным набором хромосом (половина от диплоидного). При этом в процессе кроссинговера и независимого расхождения в них произошло изменение генетической информации. Поэтому на рисунке каждая из них отличается цветом и числом хромосом от материнской. 

Во всех вариантах ЕГЭ обязательно присутствуют задания на определение количества хромосом в той или иной фазе митоза или мейоза. Ниже приведены примеры таких заданий относительно мейоза и их решения.

Пример 1.
В клетках слизистой оболочки желудка позвоночного животного 24 хромосомы. Определите количество хромосом в профазе мейоза 2 при образовании гамет? В ответ запишите только соответствующее число.

Решение. 
В профазе второго деления клетки набор хромосом — n2c, так как во время телофазы первого деления количество хромосом уменьшилось вдвое. Здесь нужно вспомнить, что клетки слизистой оболочки желудка соматические, а это значит, что они диплоидные 2n2c (n — число хромосом, c — число ДНК). Следовательно, необходимо количество хромосом уменьшить вдвое.

Ответ: 12.

Пример 2.
Соматические клетки лошади содержат 40 хромосом. Определите количество хромосом и молекул ДНК в ядре при образовании гамет перед началом деления и в конце телофазы мейоза II? 

Решение.
В соматических клетках двойной набор хромосом 2n2c — 40 хромосом и 40 молекул ДНК.
В интерфазе, перед началом деления, проходит репликация ДНК, генетический набор 2n4с — 40 хромосом и 80 молекул ДНК.
В конце телофазы мейоза II набор nc — 20 хромосом и 20 молекул ДНК.

Ответ: перед началом деления — 40 хромосом и 80 молекул ДНК, в конце телофазы мейоза II — 20 хромосом и 20 молекул ДНК.

Биологическое значение мейоза

1. Мейоз дает возможность образовывать гаметы у животных и споры у большинства растений и грибов.
2. Результатом мейоза является уменьшение количества хромосом вдвое. Благодаря этому, сохраняется постоянство числа хромосом в поколениях. 
3. Во время мейоза происходит перетасовка генов — кроссинговер. Данная перетасовка — основа комбинативной изменчивости (о которой вы можете почитать в статье «Закономерности изменчивости») и разнообразия живого мира.

Фактчек

• Мейоз — деление, в процессе которого из одной диплоидной (2n) клетки образуется 4 гаплоидные (n) клетки.
• Мейоз у животных происходит при формировании гамет. Мейоз у большинства растений и грибов происходит при образовании спор.
• Мейоз состоит из двух делений. Первое деление — редукционное: уменьшается плоидность клетки в результате расхождения гомологичных хромосом по двум разным дочерним клеткам. Второе деление — эквационное: как и при митозе, расходятся сестринские хроматиды.
• Мейоз является основой комбинативной изменчивости.

Проверь себя

Задание 1.
Когда происходит конъюгация хромосом?

1. зиготена
2. лептотена
3. пахитена
4. диплотена

Задание 2.
В какой фазе мейоза 1 происходит кроссинговер?

1. метафаза 1
2. профаза 1
3. анафаза 1
4. телофаза 1

Задание 3.
В какой фазе мейоза биваленты расходятся по полюсам клетки?

1. метафаза 1
2. анафаза 2
3. анафаза 1
4. профаза 2

Задание 4.
Каков набор хромосом и количество ДНК в начале первого деления мейоза?

1. 2n2c
2. 4n4c
3. n2c
4. 2n4c

Ответы: 1. — 1; 2. — 2; 3. — 3; 4. — 4.