The Meiosis Type Division of Cell Division - Forklaret!
Nyttige noter om Meiosis-typen Cell Division!
De opdelinger, hvor antallet af kromosomer reduceres, er kendt som den reducerende eller meiotiske division, og processen med reduktion af division som meiosis. For første gang i 1888 opdagede Strasburger dette fænomen.
Der er to faser i livscyklusen hos lavere og højere planter - sporophyte og gametophyte. Sporofyten indeholder 2n antallet af kromosomer, mens gametofyten besidder n antal kromosomer. Hvis kernen af sporofyte indeholder 6 kromosomer, indeholder kernen af gametofyte kun 3 kromosomer, dvs. halvdelen af kromosomerne af kernen i sporophyten.
Med resultatet af meiotisk division (meiosis) dannes fire kerner af gametofyten fra en nucleus af sporofyten, og antallet af kromosomer for hver kerne bliver halvdelen af antallet af kromosomer af kernen i sporofyten. I alle de planter, der reproduceres seksuelt, finder meiosis sted.
Image Courtesy: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/54/Meiosis_diagram.jpg
I sporophyten repræsenterer spore moderceller den sidste fase af sporofytisk status. Således bærer hver spormorcelle 2n antal kromosomer. Hver spormorcelle udskiller i sidste ende reduktionstoksisk produktion af fire haploide (n) sporer. I en sådan opdeling er den første division kendt som heterotypisk division. Antallet af kromosomer reduceres til halvdelen under denne division.
Opdelingen efterfølges straks af en anden almindelig division, der er kendt som homotypisk division. Sporet angiver begyndelsen af det gametofytiske stadium. Sporet, når spirer giver anledning til gametofyt, der bærer mandlige og kvindelige gameter. Antallet af kromosomer i gameterne er altid n.
Med resultatet af befrugtning eller konjugering smelter kernerne af han- og hunkarnet sammen til dannelse af zygot eller oospor. Oospore (2n) er begyndelsen på sporofytisk stadium. Den bærer 2n antal kromosomer. Oosporen udvikler sig til embryoet og derefter dannes den unge plante.
Den mitotiske division fortsætter kontinuerligt, og planten forbliver diploid (2n). Under sporeformationen finder meiosis sted, således at sporophytiske og gametofytiske stadier af planten bærer henholdsvis 2n og n antallet af kromosomer i deres kerne. Det er kun på grund af meiosier, der bærer plantens art et bestemt antal kromosomer i deres kerne.
Mekanismer for meiose:
Det er allerede nævnt, at moderkernen under meiosi deler to gange, dvs. heterotypisk division efterfølges af homotypisk division. Antallet af kromosomer reduceres til halvdelen i den heterotype del, medens den homotype del er mitotisk, og her er antallet af kromosomer forblevet samme. Mekanismen består af fire vigtige faser - profase, metafase, anafase og telofase.
profase:
Profet af meiosis har længere varighed og består af fem separate tilstande - leptoten, zygotene, pachyten, diplotene og diakinesis. Når kromosomer først opstår, er de adskilte fine tråde; dette er leptotene scenen.
De homologe medlemmer af hvert par af kromosomer associerer derefter tæt ved siden af hinanden, tilsvarende steder (kromosomer), der klæber sammen, en proces kaldet parring eller synapsis; hvert tilknyttet par er en bivalent; dette er zygotene scenen.
Bivalenterne forkortes og tykkes. Hvert enkelt kromosom er nu åbenbart dobbelt; derfor består hver bivalent af fire kromatider; dette er pachytene scenen. De to kromatider afledt af et kromosom forbliver parret, men de adskiller sig fra de andre to kromatider afledt af det homologe kromosom; dette er diplotene stadium efterfulgt af diakinesis.
På visse steder holdes de imidlertid sammen af interchanges (Chiasmata) der forekommer mellem kromatider afledt af homologe kromosomer. Chiasmata er det synlige udtryk for krydsning af gener. Der er normalt et eller flere Chiasmata pr. Kromosompar per meiosis.
I en chiasma har to kromatider, en fra hver af de oprindelige kromosomer, tilsyneladende brudt på tilsvarende steder; og de brækkede ender af en kromatider er fusioneret med de brudte ender af den anden. Hvor der er mere end en chiasma i en enkelt bivalent, kan de involvere forskellige par af kromatider, men altid en fra hver af de oprindelige kromosomer.
Da hver af de to kromosomer, der udgør det bivalente kromosom, er opdelt i to kromatider, er det bivalente kromosom virkelig en firedobbelt struktur og kaldes et tetrad-kromosom.
Efter dannelsen af tetradkromosomer har kernen kun halvdelen af antallet af kromosomer, som findes i almindelige vegetative celler. De efterfølgende hændelser i denne og den næste division distribuerer et af kromatiderne af tetrad til hver af de fire celler.
metafase:
Ved metafase separeres hver af tetrad-kromosomer i længderetningen i to datter-kromosomer, der passerer til modstående poler. Hver af disse kromosomer er imidlertid allerede opdelt i to kromatider. Ved metafase af den anden af reduktionsdivisionerne skilles disse kromatider fra hinanden. Vi kan nu se, hvorfor der er to reduktionsafdelinger.
Dette er forbundet med den kendsgerning, at de kromosomer, der dannes i profasen i den første meiotiske deling, er firdoblet, og at det tager to opdelinger at opdele dem i deres bestanddele kromatider. Ved slutningen af den anden reduktionsdeling er ikke kun hvert kromosom reduceret til en enkelt kromatid, men det totale antal kromosomer er også haploid (n).
anaphase:
Ved anaphase går to af de fire kromatider fra hver bivalent til en pol af spindlen og de to andre til den anden pol. Kromatiderne går i par, fordi spindelfastgørelsen af hvert originalt kromosom endnu ikke er blevet dupliceret, således at to kromatider er forenet på det tidspunkt.
På grund af virkningerne af Chiasmata er de ensidige kromatider imidlertid ikke afledt af deres længde fra det samme kromosom, men er blandinger af et eller flere stykker fra hver af de oprindelige kromosomer. Det er et tilfældigt tilfælde, og helt uberørt af adfærd af andre bivalenter, hvilken spindelvedhæftning med dets kromatider går til hvilken spindelspindel.
telofase:
Efter anafase kan der være en kort telofase og hvilestadium, eller den anden meiotiske division kan følge med det samme, normalt i begge datterceller dannet af den første division. Det er som en mitose bortset fra at den begynder at profase med kun halvdelen af det normale antal kromosomer, der hver allerede er opdelt i to kromatider før den foregående profase. De to chromatider adskilles ved anafase, den ene går til hver dattercelle.
Igen er fordelingen af kromatiderne en chance for, bortset fra at de to fra hvert kromosom skal gå til modsatte poler. Ved denne chancefordeling af kromatiderne ved begge anafaser afhænger loven om uafhængigt sortiment.
Hver dattercelle modtager således kun det haploide antal kromosomer. Reduktionen fra det oprindelige celle diploide tal til haploidtalet af de fire produkter er et af baserne for genetisk segregering.
Betydningen af majose:
Under befrugtningsprocessen kommer mankernen og æggekernen sammen, og indholdet af de to kerne kommer til at være omgivet af en enkelt nukleær membran, hvoraf en del kommer fra hankernen og en del fra ægkernen. På denne måde blev de kromosomer, der var i den mandlige kerne, tilsat til dem, der var i ægkernen. Det befrugtede æg indeholder således kromosomerne af både ægkernen og hankernen.
Hvis det samme antal kromosomer, der findes i de vegetative kerner, gik ind i ægget og sædkernerne, ville det befrugtede æg af hver generation indeholde dobbelt så mange kromosomer som kernerne fra den foregående generation. Dette resultat forhindres af tilstedeværelsen af to på hinanden følgende divisioner i livscyklusen, hvor antallet af kromosom reduceres til halvdelen (meiosis), der findes i de almindelige vegetative kerner.
Karakteren af arten bestemmes ved hjælp af gener, der er til stede på kromosomerne, og derfor er det afgørende, at antallet af kromosomer forbliver fast, og det er kun muligt ved hjælp af meiose.
