Роль гомологичных хромосом при делении клеток через митоз и мейоз

Гомологичные хромосомы представляют собой пары хромосом (по одной от каждого родителя), которые одинаковы по длине, положению генов и местоположению центромера. Положение генов на каждой гомологичной хромосоме одинаково, однако гены могут содержать разные аллели. Хромосомы являются важными молекулами, поскольку содержат ДНК и генетические инструкции для направления всей работы клеток. Они также несут гены, которые определяют индивидуальные черты организма.

Гомологичные хромосомы: кариотип

Человеческий кариотип показывает полный набор хромосом человека. Клетки людей содержат 23 пары, или в общей сложности 46 хромосом. Каждая пара хромосом представляет собой набор гомологичных хромосом. Есть 22 пары аутосом (неполовые хромосомы) и одна пара гоносом (половые хромосомы). У самцов (мужчин) гомологами являются половые хромосомы X и Y, а у самок (женщин) две Х-хромосомы.

Гомологичные хромосомы: митоз

При делении клеток хромосомы должны реплицироваться, чтобы гарантировать, что каждая клетка имеет правильное количество хромосом. В митозе гомологичные хромосомы реплицируют образование сестринских хроматид (объеденные идентичные копии реплицированной хромосомы). Каждая сестринская хроматида отделяется к концу митоза при помощи веретена деления и разделяется между двумя дочерними клетками.

Гомологичные хромосомы: мейоз

Во время мейоза, гомологичные хромосомы реплицируются с образованием сестринских хроматид. Сестринские хроматиды соединяются, образуя так называемую тетраду. Хромосомы, расположенные в непосредственной близости иногда обмениваются срезами ДНК. Это явление известно как генетическая рекомбинация. Гомологичные хромосомы отделяются во время первого мейотического деления (мейоз I), а сестринские хроматиды во время второго этапа деления (мейоз II).

В конце мейоза образуются четыре дочерние клетки. Каждая клетка гаплоидна и содержит половину числа хромосом от родительской клетки. Каждая хромосома имеет соответствующее количество генов, однако аллели для генов различны. Обмен генов во время гомологичной рекомбинации хромосом вызывает генетическую вариацию в организмах, которые размножаются половым путем. После оплодотворения гаплоидные гаметы образуют диплоидную клетку.

Гомологичные хромосомы: нерасхождение

Иногда в клеточном делении возникают проблемы, которые приводят к неправильному делению клетки. Отказ хромосом от правильного разделение в митозе или мейозе называется нерасхождением. Если на первом этапе мейотического деления происходит нерасхождение, то гомологичные хромосомы остаются парными, что приводит к двум дочерним клеткам с дополнительным набором хромосом и двум дочерним клеткам без хромосом. Нерасхождение также может происходить в мейозе II, когда сестринские хроматиды не могут отделиться до деления клеток.

Нерасхождение часто является фатальным или может вызвать хромосомные аномалии, приводящие к врожденным дефектам. Трисомические клетки содержат дополнительную хромосому.

У людей это приводит к образованию 47 хромосом вместо 46. Трисомия наблюдается в синдроме Дауна, где хромосома 21 имеет дополнительную или частичную хромосому. Также нарушения могут наблюдаться в половых хромосомах. Моносомия – отклонение, при котором присутствует только одна хромосома из пары. У женщин с синдромом Тернера есть только одна Х-хромосома. У мужчин с синдромом XYY есть дополнительная Y-хромосома. Нерасхождение в половых хромосомах обычно имеет менее серьезные последствия, чем в аутосомных хромосомах.

Вопрос эксперту
Гугломаг
Гугломаг
Спрашивай! Не стесняйся!
Задать вопрос

Не все нашли? Используйте поиск по сайту
Природа Мира
Добавить отзыв или задать вопрос

Роль гомологичных хромосом при делении клеток через митоз и мейоз
Леса Амазонии