Генетичне значення мітозу та мейозу - Генетика людини, iFREEstore
Генетичне значення мітозу та мейозу
Найбільш поширеним способом поділу соматичних клітин ємітоз. Під час мітозу клітина проходить ряд послідовних стадій, або фаз, в результаті яких кожна дочірня клітина отримує такий же набір хромосом, який був у материнської клітини.
У результаті мітозу всі дочірні клітини містять однаковий набір хромосом і одні й самі гени. Отже, мітоз - це спосіб поділу клітини, що полягає в точному розподілі генетичного матеріалу між дочірніми клітинами, обидві дочірні клітини одержують диплоїдний набір хромосом.
Біологічне значення мітозу величезне. Функціонування органів і тканин багатоклітинного організму було б неможливим без збереження однакового генетичного матеріалу в незліченні. Неточні покоління. Мітоз забезпечує такі важливі процеси життєдіяльності, як ембріональний розвиток, зростання підтримки структурної цілісності тканин при повній втраті клітин у процесі їх функціонування (заміщення загиблих еритроцитів, епітелію кишечника тощо). відновлення органів та тканин після пошкодження.
Безстатеве розмноження еволюційно виникло раніше статевого. З його допомогою чисельність виду може швидко збільшитись. Однак безстатеве розмноження не супроводжується підвищенням спадкової мінливості нащадків: при таких формах усі нащадки генетично подібні до материнської особини, тому що розвиваються з клітин, що діляться мітозом.
Статеве розмноження має велику еволюційну перевагу порівняно з безстатевим. Це пов'язано з тим, що у статевому розмноженні беруть участь, зазвичай, дві батьківські особини. В результаті злиття чоловічої та жіночої статевих клітин (гамет), що несуть гаплоїдний набір хромосом, утворюєтьсязапліднена яйцеклітина - зигота, що несе спадкові задатки обох батьків. Завдяки цьому збільшується спадкова мінливість нащадків і підвищується їх можливість у пристосуванні до умов довкілля.
Статеве розмноження грибів, рослин, тварин пов'язане з утворенням спеціалізованих статевих клітин. Особливий тип поділу клітин, у результаті якого утворюються зрілі статеві клітини (яйцеклітини та сперматозоїди), називається мейозом.
У статевих залозах у процесі утворення статевих клітин, як сперматозоїдів, і яйцеклітин, виділяють ряд стадій. У першій стадії – розмноження – первинні статеві клітини діляться шляхом мітозу, внаслідок чого збільшується їх кількість. У другій стадії зростання — майбутні яйцеклітини збільшуються в розмірах іноді в сотні, тисячі і більше разів. Розміри сперматозоїдів збільшуються незначно. У наступній стадії - дозрівання - кожна статева клітина зазнає мейозу, що складається з двох послідовних поділів - мейозу I і мейозу II. Подвоєння ДНК та хромосом відбувається тільки перед мейозом I. В результаті мейозу утворюються гамети з гаплоїдним числом хромосом. Таким чином, на відміну від мітозу, при якому дочірні клітини отримують диплоїдний набір хромосом, в результаті мейозу зрілі статеві клітини мають лише одинарний, гаплоїдний набір хромосом. При цьому в кожну дочірню клітину потрапляє по одній хромосомі з кожної пари, яка була присутня в батьківській клітині. Мейоз, як і мітоз, складається з низки фаз.
Сутність процесу запліднення полягає у злитті сперматозоїда з яйцеклітиною з утворенням диплоїдної клітини – зиготи.
Якщо в процесі мейозу не відбувалося зменшення числа хромосом, то в кожному наступному поколінні в результаті запліднення число хромосом.збільшувалося б удвічі. Завдяки мейозу зрілі статеві клітини одержують гаплоїдна кількість хромосом, а при заплідненні відновлюється характерне для цього виду диплоїдне (2n) число хромосом.
У ході мейозу відбувається перехрест та обмін ділянками гомологічних хромосом. Крім того, материнські та батьківські хромосоми випадково розподіляються між гаметами (гомологічні хромосоми кожної пари розходяться в сторони випадково незалежно від інших пар). Всі ці процеси забезпечують велику різноманітність гамет та збільшують спадкову мінливість організмів, що має велике значення для еволюції.