§ 26. Мейоз. Гаплоїдні та диплоїдні клітини. Порівняння процесів мітозу та мейозу

• До змісту відповідей

ПОМІРКУЙТЕ Й ОБГОВОРІТЬ СИТУАЦІЮ

У кожного з батьків у клітинах по 46 хромосом. У процесі злиття цих клітин має з’явитися клітина, у якої 92 хромосоми. Але така ситуація позбавляє змоги передати інформацію наступному поколінню саме в тому об’ємі й кількості, що були в батьків. Як природа вирішує цю проблему?

Природа вирішує це за допомогою особливого поділу — мейозу, який зменшує кількість хромосом удвічі. Перед розмноженням утворюються статеві клітини (гамети), що містять лише по 23 хромосоми. Коли сперматозоїд та яйцеклітина зливаються під час запліднення, у новій клітині знову відновлюється нормальний диплоїдний набір із 46 хромосом.

ЗАВДАННЯ

Розгляньте мал. 26.2. Поясніть, чому гаплоїдні клітини не можуть здійснювати мейоз.

Гаплоїдні клітини містять лише одинарний набір хромосом (n), тобто в них взагалі немає парних (гомологічних) хромосом. Без гомологічних пар неможливо здійснити кон’югацію та подальше розходження гомологічних хромосом до полюсів клітини, що є основою першого поділу мейозу.

РОБОТА В ПАРІ

Аналіз короткого англомовного тексту біологічного змісту. Прочитайте та перекладіть текст щодо кросинговеру. Поясніть біологічну роль цього процесу.
Crossing over is the exchange of genetic material between non-sister chromatids of homologous chromosomes during meiosis in prophase I. This process is important for generating genetic diversity in offspring by creating new combinations of alleles.

Переклад:
«Кросинговер — це обмін генетичним матеріалом між несестринськими хроматидами гомологічних хромосом під час профази I мейозу. Цей процес є важливим для створення генетичного різноманіття у нащадків шляхом утворення нових комбінацій алелів».

Біологічна роль кросинговеру полягає в забезпеченні комбінативної мінливості. Він перемішує батьківські й материнські алелі, завдяки чому кожен нащадок отримує унікальне поєднання ознак, що підвищує шанси популяції на виживання в мінливих умовах довкілля.

ЗАВДАННЯ

Розгляньте мал. 26.4 й поясніть, як завдяки кросинговеру виникають нові генетичні комбінації.

У профазі I мейозу гомологічні хромосоми зближуються і щільно переплітаються одна з одною. У місцях їхнього контакту хроматиди розриваються та обмінюються однаковими ділянками. Унаслідок такого обміну утворюються хромосоми з новими комбінаціями батьківських і материнських генів, які потім потрапляють у різні гамети.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Які клітини утворюються після першого поділу мейозу?

Після першого поділу мейозу утворюються дві гаплоїдні клітини (n). Кожна їхня хромосома є редукованою за кількістю, але все ще складається з двох сестринських хроматид (2c).

2. Який механізм дає змогу під час мейозу зменшити кількість хромосом удвічі?

Зменшення кількості хромосом забезпечується тим, що на одне подвоєння (реплікацію) ДНК припадає два послідовні поділи клітини. Під час першого поділу (в анафазі I) до протилежних полюсів розходяться цілі двохроматидні гомологічні хромосоми, а не окремі хроматиди, що й призводить до редукції набору хромосом із диплоїдного ($2n$) до гаплоїдного ($n$).

3. Яку біологічну роль відіграє кросинговер?

Кросинговер забезпечує обмін однаковими ділянками між гомологічними хромосомами під час їхньої кон’югації у профазі I мейозу. Завдяки цьому процесу виникають нові комбінації генів, що створює комбінативну мінливість і підвищує шанси популяції пристосуватися до змін довкілля.

4. Чим подібні й відмінні мітоз і мейоз? Створіть діаграму Венна.

5. У чому полягає біологічна роль мейозу?

Мейоз зберігає сталий каріотип виду при зміні поколінь, оскільки утворює гаплоїдні клітини, і під час запліднення диплоїдний набір відновлюється, а не подвоюється. Також завдяки випадковому розходженню хромосом і кросинговеру мейоз створює генетично різноманітне потомство, що слугує основою для природного добору й еволюції.