Биология. В 3-х томах. Т. 3

Рис. 22.7 (продолжение). Б. В результате дальнейшего уплотнения образуются короткие толстые биваленты, которые после разрушения ядерной мембраны прикрепляются к веретену своими центромерами (5; вид с полюса). Нити веретена тянут хромосомы, составляющие биваленты, в разные стороны (6; вид сбоку). Х-хромосома, которая теперь окрашивается слабо, направляется, не разделившись, к одному полюсу. При втором делении мейоза хромосомы (в гаплоидном числе) располагаются в экваториальной плоскости (7; вид с полюса) и в результате активности нитей веретена хроматиды каждой хромосомы расходятся к разным полюсам (8; вид сбоку). (Микрофотографии и схемы любезно предоставлены д-ром S.A. Henderson, Dep. of Genetics, Univ. of Cambridge.)

Рис. 22.8. Хромосомы из одной клетки саранчи Locusta migratoria на стадии диплотены (профаза I). Видны биваленты с одной или двумя хиазмами. На схеме слева материнские и отцовские хромосомы изображены соответственно сплошными и прерывистыми линиями. В каждой хиазме произошел обмен генетическим материалом. Форма бивалентов варьирует от палочковидной до крестообразной или кольцевидной, в зависимости от числа хиазм и их расположения

Рис. 22.8. Продолжение

Рис. 22.9. Мейоз в живых клетках. Конъюгация и клеточное деление в живых сперматоцитах саранчи Locusta migratoria. Препараты сфотографированы методом, известным под названием интерференционного контраста Номарского; этот метод с использованием поляризованного света позволяет получать удивительно объемные картины живых неокрашенных клеток. В двух клетках можно видеть конъюгацию хромосом в ранней профазе I с совмещением хромомер (стрелка). Две другие клетки заканчивают первое деление мейоза. После того как образовались две полярные группы, начинается деление всей клетки с образованием двух дочерних клеток примерно одинаковой величины. Нитевидные структуры, тянущиеся от клетки к клетке между двумя полярными группами и перехваченные посередине подобно снопу пшеницы — это митохондрии

Рис. 22.10. График, который следует использовать при выполнении задания 22.1

Значение этих трех механизмов в процессах наследования и в создании изменчивости будет подробно описано в разд. 23.8.4.

22.3.2. Сходства и различия между митозом и мейозом

Главные черты сходства между митозом и мейозом касаются механизмов, с помощью которых хромосомы и другие клеточные органеллы реплицируются и перемещаются в клетке перед ее делением и во время самого деления. Механизмы цитокинеза при митозе и мейозе тоже сходны.

Различия между этими двумя процессами перечислены в табл. 22.2.

Таблица 22.2. Различия между стадиями митоза и мейоза

Особенности, связанные с полом, и различия между животными и растениями. Приведенное выше описание мейоза в общем приложимо ко всем животным и растениям обоего пола, но между ними существуют также некоторые важные различия.

А. Мужской пол. У животных разделение клетки происходит в конце как первого, так и второго делений мейоза, дочерние клетки тотчас же теряют связь друг с другом и становятся независимыми. Все четыре продукта мейоза выживают, превращаются в сперматиды, а затем в спермин. У растений происходит формирование клеточных стенок, и дочерние клетки остаются связанными, образуя к концу первого деления мейоза диаду, а к концу второго — тетраду. Все продукты мейоза тоже выживают и превращаются в пыльцевые зерна.

Б. Женский пол. Как у растений, так и у животных из четырех продуктов мейоза выживает только один, образующий ядро яйцеклетки. У животных первое деление мейоза асимметричное — оно приводит к образованию ооцита второго порядка и полярного тельца. Второе деление мейоза тоже асимметричное: ооцит второго порядка делится на яйцеклетку и второе полярное тельце (первое полярное тельце также может делиться на два, но все полярные тельца дегенерируют); таким образом, в результате мейоза образуется только один функциональный ооцит. У растений мейоз приводит к образованию четырех ядер, заключенных в зародышевом мешке. Три из них дегенерируют, а четвертое дает начало ядрам зародышевого мешка и ядру яйцеклетки.

22.4. Структура хромосом