Смысл мейоза

В чем смысл мейоза, какое значение он имеет для растений, животных и грибов?

Мейоз — образно говоря, отец и мать живых существ. Именно он в царстве животных генерирует половые клетки для образования новых организмов.

В мире растений и грибов мейоз — распространитель, а также источник спор.  Из спор в конечном итоге образуются половые клетки, либо стадии цикла развития растений и грибов. Размножение без данных структур невозможно.

В мейозе кроются причины потрясающего многообразия живых существ, словно бы мейоз существует ради создания уникальности внешних признаков земных организмов. Благодаря небывалой вариативности живые существа чрезвычайно интересно исследовать. Можно сказать, что мейоз креативен, он комбинирует гены дважды в процессе своей реализации.

Почему споры и гаметы, образованные при мейозе, имеют генетически комбинированный материал? Это обусловлено процессом кроссинговера — в нем две гомологичные хромосомы обмениваются аллельными генами. Также это связано с независимым расхождением хромосом в анафазе 1 мейоза 1. В этом случае проявляется комбинативная изменчивость.

Рисунок 1. Результаты мейоза.

Как изменяется набор хромосом при мейозе?

От диплоидности к гаплоидности — такой переход обеспечивает мейоз как процесс деления клетки. Каков набор хромосом обычной клетки тела, соматической? Она имеет диплоидный набор хромосом. Из нее образуются четыре клетки с гаплоидным набором.

Почему мейоз — это редукционное деление? Потому что уже в его первой части (в мейозе 1) идет уменьшение числа хромосом в два раза. Многие ученики не знают, в какой части жизненного цикла разных организмов идет изменение набора хромосом, а это обязательный вопрос на ЕГЭ по биологии. Так вот, вы всегда сможете распознать мейоз, если видите органы животного или растения с уменьшенным вдвое набором хромосом.

Рисунок 2. Уменьшение набора хромосом при мейозе.

Как при мейозе поддерживается постоянства хромосомного набора в поколениях?

Если я задаю этот вопрос своим ученикам в начале занятия по данной теме, они не понимают, почему мейоз поддерживает постоянство набора хромосом. Ведь до этого я говорю о том, что, напротив, при мейозе набор изменяется — уменьшается вдвое. Секрет в том, что в биологии надо уметь смотреть на процессы более объемно, масштабно. Мейоз — это лишь один процесс в жизненном цикле. Надо увидеть, как мейоз повлияет на дальнейшие изменения набора хромосом. Вот инструкция для ответа на данный вопрос.

1.      Мейоз приводит к гаплоидности половых клеток,  которые у разнополых особей сливаются при размножении.

2.      После оплодотворения всегда появляется диплоидная зигота — вот вам пример  повторной быстрой генерации диплоидного набора хромосом.

3.      Зигота делится митозом. Каков итог? При митозе набор хромосом всегда консервативно сохраняется, повторяется. Все дочерние клетки имеют такой же диплоидный набор хромосом.

Таким образом, мейоз — это великий консерватор в долгосрочном плане, хотя изначально мы бы могли назвать его вольнодумцем, так как в мейоз входят диплоидные клетки, а в конце мейоза неожиданно образуются новые четыре гаплоидные клетки. Вот так «вольно» он изменяет набор хромосом. Однако консерватизм мейоза состоит в том, что после него при оплодотворении снова образуются диплоидные клетки, а далее в дочерних поколениях диплоидный набор уже поддерживается митозом.

Рисунок 3. Сохранение набора хромосом в поколениях у животных.