Ana hücreye göre iki azaltılmış sayı ile. Mayoz yoluyla hücre bölünmesi iki ana aşamada gerçekleşir: mayoz I ve mayoz II. Mayotik sürecin sonunda dört tane oluşur. Bölünen bir hücre mayoz bölünmeden önce, interfaz adı verilen bir dönemden geçer.

interfaz

• Aşama G1: DNA sentezinden önceki hücre gelişimi aşaması. Bu aşamada bölünmeye hazırlanan hücrenin kütlesi artar.
• S fazı: DNA'nın sentezlendiği dönem. Çoğu hücre için bu aşama kısa bir süre alır.
• Faz G2: DNA sentezinden sonraki dönem, ancak profaz başlangıcından önce. Hücre, ek proteinleri sentezlemeye ve boyut olarak büyümeye devam eder.

Ara fazın son aşamasında, hücre hala nükleollere sahiptir. nükleer bir zarla çevrilidir ve hücresel kromozomlar kopyalanır, ancak formdadır. Bir çiftin replikasyonundan oluşan iki çift, çekirdeğin dışında bulunur. Ara fazın sonunda, hücre mayozun ilk aşamasına girer.

Mayoz I:

faz I

Mayozun profaz I'inde aşağıdaki değişiklikler meydana gelir:

• Kromozomlar yoğunlaşır ve nükleer zarfa bağlanır.
• Sinaps oluşur (homolog kromozomların ikili yakınsaması) ve bir tetrad oluşur. Her tetrad dört kromatitten oluşur.
• Genetik rekombinasyon meydana gelebilir.
• Kromozomlar yoğunlaşır ve nükleer zarftan ayrılır.
• Aynı şekilde, sentrioller birbirinden uzaklaşır ve nükleer zarf ve nükleoller yok edilir.
• Kromozomlar metafaz (ekvator) plakasına göç etmeye başlar.

Profaz I'in sonunda, hücre metafaz I'e girer.

Metafaz I

Mayozun metafaz I'inde aşağıdaki değişiklikler meydana gelir:

• Tetradlar metafaz plakasında hizalanır.
• homolog kromozomlar, hücrenin zıt kutuplarına yönlendirilir.

Metafaz I'in sonunda, hücre anafaz I'e girer.

Anafaz I

Mayozun anafaz I'inde aşağıdaki değişiklikler meydana gelir:

• Kromozomlar hücrenin zıt uçlarına doğru hareket eder. Mitoza benzer şekilde, kinetokorlar, kromozomları hücrenin kutuplarına taşımak için mikrotübüllerle etkileşime girer.
• Mitozdan farklı olarak zıt kutuplara gittikten sonra birlikte kalırlar.

Anafaz I'in sonunda, hücre telofaz I'e girer.

telofaz ben

Mayozun telofaz I'inde aşağıdaki değişiklikler meydana gelir:

• İğ lifleri homolog kromozomları kutuplara taşımaya devam eder.
• Hareket tamamlandığında, hücrenin her bir kutbu haploid sayıda kromozoma sahiptir.
• Çoğu durumda, sitokinez ( bölünme) telofaz I ile aynı anda gerçekleşir.
• Telofaz I ve sitokinezin sonunda, her biri orijinal ana hücrenin yarısı kadar kromozoma sahip iki yavru hücre oluşur.
• Hücre tipine bağlı olarak, mayoz II'ye hazırlıkta çeşitli işlemler meydana gelebilir. Bununla birlikte, genetik materyal tekrar çoğalmaz.

Telofaz I'in sonunda, hücre profaz II'ye girer.

Mayoz II:

Faz II

Mayozun profaz II'sinde aşağıdaki değişiklikler meydana gelir:

• Nükleer ve çekirdekler, fisyon mili görünene kadar yok edilir.
• Kromozomlar artık bu aşamada çoğalmaz.
• Kromozomlar, metafaz plakası II'ye (hücre ekvatorunda) göç etmeye başlar.

Faz II'nin sonunda, hücreler metafaz II'ye girer.

Metafaz II

Mayozun metafaz II'sinde aşağıdaki değişiklikler meydana gelir:

• Kromozomlar, hücrelerin ortasındaki metafaz plakası II'de sıralanır.
• Kardeş kromatitlerin kinetokor iplikçikleri zıt kutuplara ayrılır.

Metafaz II'nin sonunda, hücreler anafaz II'ye girer.

Anafaz II

Mayozun anafaz II'sinde aşağıdaki değişiklikler meydana gelir:

• Kardeş kromatitler ayrılır ve hücrenin zıt uçlarına (kutuplarına) hareket etmeye başlar. Kromatitlerle ilişkili olmayan iğ lifleri gerilir ve hücreleri uzatır.
• Eşleştirilmiş kardeş kromatitler birbirinden ayrıldıktan sonra, her biri tam bir kromozom olarak kabul edilir.
• Mayozun bir sonraki aşamasına hazırlanırken, hücrelerin iki kutbu da anafaz II sırasında birbirinden uzaklaşır. Anafaz II'nin sonunda, her kutup tam bir kromozom derlemesi içerir.

Anafaz II'den sonra, hücreler telofaz II'ye girer.

Telofaz II

Mayozun telofaz II'sinde aşağıdaki değişiklikler meydana gelir:

• Zıt kutuplarda ayrı çekirdekler oluşur.
• Sitokinez meydana gelir (sitoplazmanın bölünmesi ve yeni hücrelerin oluşumu).
• Mayoz II'nin sonunda, dört yavru hücre üretilir. Her hücre, orijinal ana hücrenin kromozom sayısının yarısına sahiptir.

mayoz sonucu

Mayozun nihai sonucu, dört yavru hücrenin üretilmesidir. Bu hücreler, ebeveynden iki daha az kromozoma sahiptir. Mayoz sırasında sadece eşey hücreleri üretilir. Diğerleri mitozla bölünür. Döllenme sırasında cinsel organlar birleşince vücut olurlar. Diploid hücreler tam bir homolog kromozom setine sahiptir.

), her biri orijinal somatik kromozom setinin yarısını içerir. Mayoz sırasında, homolog kromozomlar arasında genetik rekombinasyon meydana gelir.

Bu nedenle mayoz, kromozom sayısında yarı yarıya bir azalmanın (azalmanın) olduğu bir hücre bölünmesi türüdür: diploidden (2n) haploide (1n). Aynı zamanda, mayoz sayesinde, anne ve baba genlerinin çeşitli kombinasyonları yoluyla yeni genetik materyal kombinasyonları yaratılır. Her hücrenin genomunun yarı baba, yarı anne kromozomlarından oluştuğu unutulmamalıdır: Her bir kişinin 46 kromozomu, her biri bir baba kromozomu, diğeri olan 23 çift homolog kromozom halinde birleştirilir. anne. Bir çiftteki homolog kromozomlar aynı boyutta, şekildedir, aynı alanlarda organizmanın aynı özelliklerini belirleyen genleri içerir, ancak bu genlerin spesifik formları (aleller) farklı olabilir. Alelik genlerin etkileşimi, işaretlerin tezahürünü belirler.

Mayoz hemen hemen tüm organizmalarda benzer şekilde ilerler. Ardışık iki bölümden oluşur: birinci ve ikinci ve DNA replikasyonu yalnızca birinci bölümden önce gelir. Mitozda olduğu gibi mayozda da iki kardeş kromatitten oluşan kromozomlar girer. Bununla birlikte, premeiotik interfazdan sonraki kromozomlar, mitoza giren kromozomlardan biraz farklıdır. Fark, esas olarak, kromozomal proteinlerin tam olarak sentezlenmemesi ve DNA replikasyonunun da tamamen tamamlanmamış olması gerçeğinde yatmaktadır: kromozomların bazı kısımlarında, DNA yetersiz replikasyonlu kalmıştır. Böyle bir DNA çok değil, sadece birkaç binde bir. Kromozomların bileşimindeki bu farklılıklar, mayozun ilk profazındaki davranışlarının mitotik profazdakinden farklı olması için yeterlidir (Şekil 71).

Eşey hücrelerin haploid olduğu ve bu nedenle özel bir hücre bölünme mekanizması kullanılarak oluşturulmaları gerektiği gerçeğinin anlaşılması, üstelik neredeyse ilk kez kromozomların genetik bilgi içerdiğini öne süren gözlemler sonucunda ortaya çıktı. 1883'te, bir yumurtanın çekirdeğinde ve belirli bir solucan türünün sperminde sadece iki kromozom bulunurken, döllenmiş bir yumurtada zaten dört kromozom bulunduğu keşfedildi. Kromozomal kalıtım teorisi böylece, yumurta ve spermin boyutlarındaki büyük farka rağmen, anne ve babanın yavruların özelliklerini belirlemedeki rolünün genellikle aynı göründüğü şeklindeki uzun süredir devam eden paradoksu açıklayabilir.

Bu keşfin bir diğer önemli sonucu da şuydu: üreme hücrelerinin, tüm kromozom setinin tam olarak ikiye bölündüğü özel bir nükleer bölünme tipinin sonucu olarak oluşması gerektiği. Bu tür bölünmeye mayoz denir (Yunanca "indirgeme" anlamına gelen bir kelime). Başka bir hücre bölünmesi türünün adı - mitoz - Yunanca "iplik" anlamına gelen kelimeden gelir, bu isim seçimi ipliğe benzer kromozomların nükleer bölünme sırasında yoğunlaşmaları sırasında ortaya çıkması - bu süreç hem mitoz sırasında hem de mayoz sırasında meydana gelir.) Mayoz sırasında kromozomların sayıları azaldığında davranışları, önceden düşünülenden daha karmaşık hale geldi. Bu nedenle, mayotik bölünmenin en önemli özellikleri, sitoloji ve genetiği birleştiren çok sayıda kapsamlı çalışma sonucunda ancak 1930'ların başında belirlenebildi.

Mayozun ilk bölünmesinde, her yavru hücre iki homologdan birinin iki kopyasını miras alır ve bu nedenle diploid miktarda DNA içerir.

Tanım

Mayoz (redüksiyon hücre bölünmesi)- bir diploid (2n) hücreden 4 haploid (n) hücrenin elde edildiği bölünme.

Yavru hücrelerde kromozom sayısında 2n'den n'ye azalma (azalma) olduğu için bu bölünmeye bölünme denir. kesinti.

mayoz düzeni

Hayvanlarda mayoz, gamet oluşumu (gametogenez) sırasında gözlenir. Bitki ve mantarlarda mayoz genellikle haploid sporların oluşumu ile gerçekleşir. Farklı tek hücreli ökaryotlarda, yaşam döngüsünün farklı aşamalarında mayoz gözlemlenebilir. Bir döngüde diploidi geri yüklemek için, haploid hücrelerin füzyonu (döllenme) her zaman gereklidir.

Mayoz iki bölümden oluşur. Bunlardan ilki aslında indirgemedir, yani hücrenin ploidisinin azaldığı ilk bölünme sırasındadır. Bunun nedeni, iki farklı yavru hücrede homolog kromozomların (“maternal” ve “paternal”) ayrışmasıdır. İkinci bölünme mitoza benzer ve denir eşit(yani "eşit"). İkinci bölünme sonucunda ploidi değişmez. Bu bölünme sırasında, mitozda olduğu gibi, kardeş kromatitler (DNA'nın kopyaları) birbirinden uzaklaşır. İki mayoz bölünmesi arasında DNA replikasyonu yoktur (mayozun "amacı" hücrenin ploidisini azaltmak olduğundan, burada DNA miktarını artırmaya gerek yoktur).

Mayoz bölünmesinin profaz I'inde, genetik rekombinasyonla ilgili en önemli süreç meydana gelir - çaprazlama, yani homolog kromozomların bölümlerinin değişimi. Bu sürecin bir sonucu olarak, yavruda yeni gen kombinasyonları oluşur. Bir bütün olarak kromozomlar, büyükanne ve büyükbabadan torunlara doğrudan geçmez, ancak geçiş sürecinde her nesilde "yeniden yapılandırılır".

Aşağıdaki tablo, n=2, 2n=4 olan bir hücrede mayoz bölünmenin aşamalarını açıklamaktadır. Her set, boyutları değişen üç kromozoma sahiptir. Maternal ve paternal kromozom setleri mavi ve kırmızı olarak vurgulanır.

Mayozun seyri, kural olarak, hibrit organizmaların hücrelerinde bozulur, çünkü ikili füzyon (konjugasyon) profaz I'de gerçekleşmelidir. homolog kromozomlar ve hibritlerde, anne genleri seti, baba genleri ile homolog değildir.

Bu mekanizma, türler arası melezlerin kısırlığının temelini oluşturur. Spesifik melezler, farklı türlere ait ebeveynlerin kromozomlarını hücre çekirdeğinde birleştirdiğinden, kromozomlar genellikle konjuge olamaz. Bu, mayoz sırasında kromozomların ayrışmasında bozukluklara ve nihayetinde gametlerin yaşayamamasına ve sonuç olarak hibritlerin kısırlığına (kısırlığına) yol açar.

Islahta, melezlerin kısırlığının üstesinden gelmek için, kromozom setlerinin poliploidisi (çoklu artış) yapay olarak indüklenir. Bu durumda, her kromozom, setinin karşılık gelen kromozomu ile konjuge olur.

mayoz kelimesinin anlamları

Ebeveynlerin cinsiyet hücreleri mayoz tarafından oluşturulan, haploid bir kromozom setine (n) sahiptir. Bir zigotta, bu tür iki set birleştirildiğinde, kromozom sayısı diploid (2n) olur. Yeni bir organizmanın oluşumu, zigotun mitotik bölünmeleri ile gerçekleşir ve hücrelerinin her biri bir diploid (2n) kromozom seti içerir. Her homolog kromozom çifti, bir baba ve bir anne kromozomu içerir. Buna dayanarak:

Mayoz, çaprazlama (profaz I) ve homolog kromozomların bağımsız ayrışması (anafaz I ve II) nedeniyle birleştirici değişkenliğin temelidir.

Gametlerdeki kromozom sayısının azalması nedeniyle, yeni organizmalarda sabit bir diploid (2n) kromozom seti korunur.

mayotik bölünmenin profaz I

Mayoz bölünmesinin profaz I'i kendine özgüdür, birçok süreci içerir ve aşamalara ayrılır:

Leptoten

Zigoten

Pakiten

diploten

diyakinezi

mayoz- Bu, bir diploid hücreden 4 haploid hücrenin oluştuğu bir germ hücre bölünmesi türüdür. Mayozdan önceki interfazda, eksik DNA replikasyonu meydana gelir (bu nedenle, tek sarmallı Z-DNA'nın bölümleri kalır) ve histon proteinleri.

Meiosis iki bölüm içerir: 1 - indirgeme (indirgeme) ve 2 - denklem (eşitleme).

İndirgeme bölümü profaz I ile başlar temelde farklı mitoz profazından. Profaz I aşamalardan oluşur: leptoten, zigoten, pakiten, diploten, diakinesis.

Leptoten(ince iplikler) - kromozomlar iki kromatitten oluşur, zayıf bir şekilde spiralleşirler, sayıları diploide eşittir - 2n4s).

Zigoten(sahne eşlenik iplikçikler) - homolog kromozomlar birbirine çekilir - konjugat, iki değerlikliler oluşturur. Bivalentlerin sayısı haploide eşittir (n4c) (yani, her bivalentte 4 kromatit vardır). Birbirlerine fermuar gibi bağlıdırlar. Konjugasyon mekanizması: zayıf spiralleşme (lizinden zengin küçük histonlar), tamamlayıcılık ilkesine göre çekilen Z-DNA'nın varlığı, oldukça tekrarlayan DNA dizileri. Homolog kromozomların bu tür bir birlikteliği, mayozun doğasında bulunan benzersiz yapı - homolog kromatid segmentleri arasında yakın temas sağlayan sinaptonemal kompleks - nedeniyle gerçekleştirilir.

Pakiten(kalın filamentlerin aşaması) - spiral bükülme nedeniyle kromozomların kalınlaşması ve kısalması vardır. Bivalent, bir kromatid tetradı gibi görünür.

diploten- Homolog kromozomlar sentromer bölgesinden itilmeye başlar. Kromozomlar gevşer gibi görünüyor. Kromozomların çaprazlandığı yerlere kiazma denir. Her not defterinde, belki. 2 ila 5 chiasmus. Bu aşamada, kardeş olmayan (baba ve anne) kromatitlerin homolog bölgeleri arasında bir değişim vardır - karşıya geçmek.

Chiasmata'yı centromere'den kromozomların uçlarına taşıma işlemine chiasma terminalization denir.

diyakinezi(farklılık aşaması). Kromatitler arasındaki temas bir veya her iki uçta korunur. Çekirdekçik ve nükleer zar kaybolur.

İÇİNDE metafaz ben bivalentler ekvator boyunca bulunur, sentromer bölgesinde iğ dişlerine bağlanırlar. Homolog kromozomlar, kromozomların uçlarına hareket eden chiasmata ile birbirine bağlanır.

İÇİNDE anafaz ben her iki değerlikli homolog kromozomlar kutuplara hareket eder.

telofaz ben- çok kısa, bu süreçte yeni çekirdeklerin oluşumu var. Kromozomlar yoğunlaşır ve despiralize olur. Kromozom sayısında bir azalma oldu (her çekirdekte - n2c). Bu azaltılmış haploid seti, zorunlu olarak her bivalentten bir homolog kromozom içerir. Homolog kromozomların (baba + anne) bağımsız bir kombinasyonu oluşur - olası seçeneklerin sayısı 2 23. / 2 - 4 milyondan fazla Bu, mayoz ve mitoz arasındaki temel farktır. Böylece indirgeme bölümü sona erer.

sitokinez birçok organizmada nükleer fisyondan hemen sonra oluşmaz, böylece bir hücrede orijinalinden daha küçük iki çekirdek bulunur.

sonra sahne gelir interkinesis, Bu, DNA replikasyonunun içinde meydana gelmemesi bakımından interfazdan farklıdır. İnterkinesis, mayozun indirgeme ve eşitlik bölümleri arasındaki bir ara aşamadır.

Aşağıdaki interkinesis gelir mayozun ikinci bölümü - eşitlik . Mitoz tipine göre ilerler, sadece bir hücre diploid (2n4s) ile değil, iki kromatitten oluşan haploid (n2s) sayıda kromozomla girer (ikiye katlanmaları mayoz 1'den önce interfazda bile gerçekleşti). Eşit bölünme, mitoz ile aynı aşamalardan oluşur: rofaz II, metafaz II, anafaz II(kromatitler kutuplara doğru uzaklaşır), telofaz II(her çekirdek, haploid sayıda tek sarmallı kromozoma sahiptir). Hücrede sitokinez meydana gelir ve dört haploid hücrenin (nc) oluşumuyla sonuçlanır.

Böylece, çift kromozom setine sahip bir diploid hücre mayoz I'e girer. Mayoz I, kopyalanmış kromozomlara sahip iki haploid hücre üretir. Mayoz II sonucunda tek kromozomlu, haploid, genetik olarak heterojen dört hücre oluşur.

mayoz ve mitoz arasındaki fark (şek.3.6) .

1. Mayoz bölünmenin profaz I'i, mitozun profazının aksine çok geniştir, içinde homolog kromozomların konjugasyonu ve geçiş ile ilişkili önemli süreçler meydana gelir.

2. Mitozun fonksiyonel birimi kromatit, mayozunki ise tüm kromozomdur.

3. İki mayoz bölünmesi sırasında, yalnızca tek bir DNA kopyası gerçekleşir.

4. Mitozun bir sonucu olarak, hücreler diploid bir kromozom ve DNA seti ile ve mayozun bir sonucu olarak - haploid bir kromozom ve DNA seti ile oluşur.

Mayozun biyolojik önemi.

1. Cinsel üreme sırasında tüm canlı organizmalarda mayoz nedeniyle, organizmaların nesillerinde kromozom sayısının (karyotip) sabitliği korunur.

2. - Mayoz, birleştirici değişkenliğin güçlü bir faktörüdür:

1) Geçiş sayesinde, genler düzeyinde (baba ve anne) rekombinasyon ve niteliksel olarak yeni kromozomların oluşumu gerçekleşir.

2) Anafaz 1 bölünmesinde baba ve anne kromozomlarının bağımsız ayrışması nedeniyle, rekombinasyon tüm kromozomlar seviyesinde gerçekleşir: 1 baba, 22 anne veya 2 from ve 21 mat, vb.

Mayoz, çok hücreli organizmaların eşeyli üremesi sırasında germ hücrelerinin oluşumunun temelini oluşturur.

Bu, organizmaların çevresel değişikliklere tepki olarak çeşitli popülasyonlar yaratmasına izin veren evrimsel açıdan önemli bir süreçtir. Mayozun önemi anlaşılmadan, biyolojinin seleksiyon, genetik ve ekoloji gibi bölümlerinin daha fazla çalışılması mümkün değildir.

mayoz nedir

Bu bölme yöntemi, hayvanlarda, bitkilerde ve mantarlarda gamet oluşumu için karakteristiktir. Mayoz, cinsiyet hücreleri olarak da adlandırılan haploid bir kromozom setine sahip hücreler üretir.

Hücre çoğalmasının başka bir varyantından farklı olarak - kız bireylerin kromozom sayısının annenin özelliği olduğu mitoz, mayoz sırasında kromozom sayısı yarıya iner. Bu iki aşamada gerçekleşir - mayoz 1 ve mayoz 2. Sürecin ilk kısmı mitoza benzer - ondan önce DNA ikiye katlanması, kromozom sayısında bir artış meydana gelir. Daha sonra azaltma bölümü gelir. Sonuç olarak, haploid (diploid yerine) kromozom setine sahip hücreler oluşur.

Temel konseptler

Mayozun ne olduğunu anlamak için bazı kavramların tanımlarını daha sonra onlara dönmemek için hatırlamak gerekir.

• kromozom - bir hücrenin çekirdeğinde, bir nükleoprotein yapısına sahip olan ve kalıtsal bilgilerin çoğunu yoğunlaştıran bir yapı.
• Somatik ve üreme hücreleri - vücudun farklı bir kromozom setine sahip hücreleri. Normalde (poliploidler hariç) somatik hücreler diploid (2n) ve seks haploiddir (n). İki germ hücresi birleştiğinde, tam bir somatik hücre oluşur.
• Centromere, gen ekspresyonundan ve kromatitleri birbirine bağlamaktan sorumlu kromozomun bir bölümüdür.
• Telomerler - kromozomların uç bölümleri, koruyucu bir işlev gerçekleştirir.
• Mitoz, somatik hücreleri bölmenin ve bu süreçte onlara özdeş kopyalar oluşturmanın bir yoludur.
• Ökromatin ve heterokromatin, çekirdekteki kromatinin bölümleridir. İlki despiralize durumunu korur, ikincisi spiralize edilir.

İşlem adımları

Bir hücrenin mayozu birbirini izleyen iki bölünmeden oluşur.

Birinci bölüm. Profaz 1 sırasında, kromozomlar ışık mikroskobu ile bile görülebilir. Bir çift kromozomun yapısı iki kromatit ve bir sentromerden oluşur. Spiralleşme meydana gelir ve bunun sonucunda kromozomdaki kromatitlerin kısalması gerçekleşir. Mayoz, metafaz 1'de başlar. Homolog kromozomlar, hücrenin ekvator düzleminde bulunur. Buna kromatidin tetradlarının (iki değerlikliler) kromatide hizalanması denir. Bu noktada konjugasyon ve krossing over işlemleri gerçekleşir, bunlar aşağıda anlatılmıştır. Bu eylemler sırasında, telomerler sıklıkla kesişir ve birbiri üzerine biner. Çekirdeğin kabuğu parçalanmaya başlar, çekirdekçik kaybolur ve fisyon mili iplikleri görünür hale gelir. Anafaz 1 sırasında, iki kromatitten oluşan tüm kromozomlar kutuplara ve rastgele bir şekilde hareket eder.

Telofaz 1 aşamasındaki ilk bölünmenin bir sonucu olarak, tek bir DNA setine sahip iki hücre oluşur (mitozun aksine, yavru hücreleri diploiddir). İnterfaz kısadır çünkü DNA replikasyonu gerektirmez.

Metafaz 2 aşamasındaki ikinci bölünmede, zaten bir kromozom (iki kromatitten) hücrenin ekvatoral kısmına geçerek bir metafaz plakası oluşturur. Her kromozomun sentromeri bölünür, kromatitler kutuplara doğru uzaklaşır. Bu bölünmenin telofaz aşamasında, her bir haploid kromozom setini içeren iki hücre oluşur. Zaten normal bir interfaz var.

konjugasyon ve geçiş

Konjugasyon, homolog kromozomların füzyon işlemidir ve geçiş, homolog kromozomların karşılık gelen bölümlerinin değişimidir (ilk bölünmenin profazında başlar, metafaz 1'de veya kromozomlar ayrıldığında anafaz 1'de biter). Bunlar, genetik materyalin ek rekombinasyonunda yer alan birbiriyle ilişkili iki süreçtir. Böylece haploit hücrelerdeki kromozomlar annedekilere benzemez, ikamelerle zaten vardır.

çeşitli gametler

Mayoz sırasında oluşan gametler birbirine homolog değildir. Kromozomlar birbirinden bağımsız olarak yavru hücrelere ayrılır, böylece gelecekteki yavrulara çeşitli aleller getirebilirler. En basit klasik problemi ele alalım: ana organizmada oluşan gamet tiplerini iki basit özelliğe göre belirleyin. Bu özellikler için heterozigot, kara gözlü ve koyu saçlı bir ebeveynimiz olsun. Onu karakterize eden alel formülü AaBb gibi görünecektir. Eşey hücreleri şu şekilde görünecektir: AB, Ab, aB, ab. Yani dört tür. Doğal olarak, birçok özelliğe sahip canlı bir organizmadaki alellerin sayısı kat kat daha fazla olacaktır, bu da gamet çeşitliliği için birçok kat daha fazla seçenek olacağı anlamına gelir. Bu süreçler, fisyon sürecinde meydana gelen konjugasyon ve çaprazlama ile geliştirilir.

Kromozomların replikasyonunda ve diverjansında hatalar vardır. Bu, kusurlu gametlerin oluşumuna yol açar. Normalde, bu tür hücrelerin apoptoza (hücre ölümü) uğraması gerekir, ancak bazen başka bir üreme hücresi ile birleşerek yeni bir organizma oluştururlar. Örneğin, Down hastalığı bir kişide fazladan bir kromozomla ilişkilendirilerek bu şekilde oluşur.

Farklı organizmalarda oluşan germ hücrelerinin daha da geliştiği belirtilmelidir. Örneğin, bir insanda, bir ebeveyn hücresinden dört eşdeğer spermatozoa oluşur - klasik mayozda olduğu gibi, yumurtanın ne olduğunu bulmak biraz daha zordur. Potansiyel olarak aynı olan dört hücreden bir yumurta ve üç indirgeme gövdesi oluşur.

Mayoz: biyolojik önemi

Neden mayoz sürecinde bir hücredeki kromozom sayısının azaldığı anlaşılabilir: Bu mekanizma olmasaydı, o zaman iki germ hücresi birleştiğinde, kromozom setinde sürekli bir artış olur. İndirgeme bölünmesi nedeniyle, üreme sürecinde, iki gametin füzyonundan tam teşekküllü bir diploid hücre ortaya çıkar. Böylece türün değişmezliği, kromozom setinin kararlılığı korunur.

Yavru organizmanın DNA'sının yarısı anneye, yarısı babaya ait genetik bilgiyi içerecektir.

Mayozun mekanizmaları, türler arası hibritlerin kısırlığının temelini oluşturur. Bu tür organizmaların hücreleri iki türden kromozom içerdiğinden, metafaz 1 sırasında konjugasyona giremezler ve germ hücrelerinin oluşum süreci bozulur. Bereketli melezler yalnızca yakın akraba türler arasında mümkündür. Poliploid organizmalar söz konusu olduğunda (örneğin, birçok tarım bitkisi), çift kromozomlu hücrelerde (oktoploidler, tetraploidler), kromozomlar klasik mayozda olduğu gibi birbirinden ayrılır. Triploidler durumunda, kromatitler düzensiz oluşur, kusurlu gamet alma riski yüksektir. Bu bitkiler vejetatif olarak çoğalırlar.

Bu nedenle, mayozun ne olduğunu anlamak, biyolojinin temel bir sorusudur. Eşeyli üreme süreçleri, rastgele mutasyonların birikmesi ve bunların yavrulara aktarılması, kalıtsal değişkenliğin ve belirsiz seçilimin temelini oluşturur. Modern seçilim bu mekanizmalar temelinde oluşturulur.

Mayoz varyantları

Mayozda dikkate alınan bölünme varyantı, esas olarak çok hücreli organizmaların karakteristiğidir. En basit haliyle, mekanizma biraz farklı görünüyor. Bu süreçte, bir mayotik bölünme ilerler, sırasıyla geçiş aşaması da değişir. Böyle bir mekanizma daha ilkel olarak kabul edilir. Modern hayvanların, bitkilerin, mantarların iki aşamada ilerleyen ve genetik materyalin en iyi rekombinasyonunu sağlayan haploid hücrelerinin bölünmesinin temelini oluşturdu.

Mayoz ve mitoz arasındaki farklar

Bu iki bölünme türü arasındaki farkları özetlersek, yavru hücrelerin ploidisine dikkat etmek gerekir. Mitoz sırasında DNA miktarı, her iki nesildeki kromozomlar aynıysa - diploid, o zaman mayozda haploid hücreler oluşur. Bu durumda, birinci işlem sonucunda iki, ikinci - dört hücre sonucunda oluşur. Mitozda çaprazlama yoktur. Bu bölümlerin biyolojik önemi de değişir. Mayozun amacı germ hücrelerinin oluşumu ve ardından farklı organizmalarda füzyonu, yani genetik materyalin nesiller içinde rekombinasyonu ise, o zaman mitozun amacı doku stabilitesini ve vücudun bütünlüğünü korumaktır.