Кроссинговер — это процесс, который происходит во время мейоза, также известного как редукционное деление. В ходе этого процесса два гомологичных хромосомных партнера обмениваются генетической информацией, что приводит к формированию новых комбинаций генов.
Мейоз состоит из двух последовательных фаз, называемых мейоз I и мейоз II. Кроссинговер происходит во время первой фазы, мейоза I. В этой фазе хромосомы гомологичных пар соприкасаются и образуют биваленты. Затем в ходе процесса кроссинговера часть материнской и отцовской хромосомы обмениваются участками ДНК.
Кроссинговер является важным механизмом смешивания генетического материала внутри клетки. Он позволяет создавать новые комбинации генов и способствует генетическому разнообразию. Без кроссинговера каждая клетка в организме была бы идентичной, и генетические вариации не могли бы возникать.
После первой фазы мейоза происходит цитокинез, разделение цитоплазмы, и клетка переходит ко второй фазе, мейозу II. Во время этой фазы происходит дальнейшее деление хромосом, и каждый бивалент разделяется на две отдельные хромосомы. Затем образуются новые клетки, каждая из которых содержит половину числа хромосом оригинальной клетки.
Кроссинговер во время разделения хромосом: фазы
Кроссинговер происходит во время первой фазы мейоза – профазе I. На этом этапе хромосомы формируют пары – тетрады. В этой фазе хромосомы гомологичных пар выстраиваются рядом друг с другом и образуют кроссинговерные точки. На этих точках происходит обмен генетическим материалом между хромосомами.
Основная фаза кроссинговера происходит в ходе профазы I. В этот момент хромосомы обмениваются частями своего ДНК, что приводит к комбинированию генов от обоих родителей. Это позволяет создавать новые комбинации генов и способствует генетическому разнообразию потомства.
После завершения кроссинговера происходит дальнейшее разделение хромосом. Они разделяются на две группы и перемещаются к противоположным полюсам клетки. В результате формируются гаплоидные клетки – гаметы, каждая из которых содержит половину обычного комплекта хромосом.
Меиоз и его фазы
Меиоз состоит из двух последовательных делений — мейоза I и мейоза II, каждый из которых включает в себя несколько фаз.
Мейоз I:
1. Подготовительная фаза или интерфаза: клетка растет и дублирует свои хромосомы.
2. Профаза I: хромосомы уплотняются, образуя видимые хроматиды, а гомологичные хромосомы соединяются в райду, называемую тетрадь.
3. Метафаза I: тетради хромосом выстраиваются вдоль экуаториальной плоскости клетки.
4. Анафаза I: гомологичные хромосомы в каждой тетради разделяются и двигаются к противоположным полюсам клетки.
5. Телофаза I: происходит образование двух дочерних клеток с одной неполной комплектной хромосомой каждая.
Мейоз II:
1. Профаза II: хромосомы вновь уплотняются, а вокруг каждой хромосомы образуется клеточный аппарат — митотический впячивающий аппарат.
2. Метафаза II: хромосомы выстраиваются вдоль экуаториальной плоскости.
3. Анафаза II: хроматиды разделяются — каждая перемещается к противоположному концу клетки.
4. Телофаза II: происходит образование четырех дочерних клеток, каждая из которых содержит одну комплектную набор хромосом.
Таким образом, кроссинговер происходит во время профазы I первого деления мейоза, когда хромосомы гомологичных пар обменяются генетической информацией.
Профаза 1: подготовка к кроссинговеру
Профаза 1 длится значительно дольше других фаз мейоза и включает несколько последовательных подфаз: лептотену, циготену, пахитену, диакинезу и хроматидному обогащению.
Во время лептотена хромосомы начинают сгущаться и становятся видимыми под микроскопом. Затем в циготене хромосомы образуют пары, называемые бивалентами или тетрадами. Каждый бивалент состоит из двух гомологичных хромосом, которые образуются от материнского и отцовского хромосомного комплектов.
В пахитене происходит перекрестная переплетенность хромосом (кроссинговер), которая способствует обмену генетической информации между гомологичными хромосомами. Это позволяет создать новые комбинации генов, что ведет к генетической изменчивости потомства.
| Профаза 1 | Подфазы |
|---|---|
| Лептотен | Сгущение хромосом |
| Циготен | Образование бивалентов |
| Пахитен | Кроссинговер |
| Диакинез | Дальнейшая конденсация хромосом |
| Хроматидное обогащение | Расположение хромосом в приготовление к делению |
В конце профазы 1 происходит диакинез, в ходе которого хромосомы еще больше сгущаются и становятся еще более короткими и толстыми. Наконец, в начале хроматидного обогащения хромосомы располагаются в приготовление к делению, готовясь к анафазе 1.
Таким образом, профаза 1 является важным этапом мейоза, подготавливающим хромосомы к кроссинговеру и созданию новых комбинаций генов.