Здравствуйте, уважаемые читатели блога репетитора биологии по Скайпу biorepet-ufa.ru.
Сегодня решил опубликовать на этой странице вот такой довольно поучительный диалог из комментариев с Еленой.
Вопрос-недоумение, заданный Еленой по анафазе мейоза II, моя попытка ответа на него, могут оказаться полезными и другим «проницательным» читателям моего сайта. Особенно учащимся, готовящимся к сдаче ЕГЭ по биологии. И школьным преподавателям биологии этот диалог может оказаться полезным: вдруг в их классе окажутся такие же проницательные учащиеся как Елена.
В статье разбирается такой момент: почему набор хромосом в клетке в анафазе мейоза II, обозначаемый как 2n2c, нельзя считать диплоидным.
При оформлении этой статьи, заглянул в интернет, выбрать наиболее удачную картинку по мейозу. Обнаружилось, что больше половины всевозможных презентаций, составленных школьными педагогами, имеют совершенно ошибочное толкование сути мейоза. Поэтому нет ничего удивительного, что по данному вопросу могут возникать, казалось бы, совершенно неожиданные вопросы у учащихся.
Елена: Борис Фагимович, здравствуйте! Меня вот озадачивает то, что везде написано, что после первого деления мейоза клетки уже гаплоидные. И это верно, т.к. у хромосом нет гомологов. А во время второго деления, в анафазе II «к полюсам расходятся хроматиды, которые становятся самостоятельными хромосомами».
И вот, вуаля!, из гаплоидной — клетка снова стала ДИплоидной (2n2c), т.к. эти самые расходящиеся хроматиды будут гомологичны… Но ни в одном учебнике этого не говорится. Более того, встречается разная информация. У того же Колесникова С.И. в справочнике написано, что в анафазе II набор 1n1с ??? Это почему, совсем непонятно… Я что-то не так понимаю? Поясните пожалуйста!
Б.Ф.: Здравствуйте, Елена! Вы пишите: «И вот, вуаля!, из гаплоидной клетка снова стала ДИплоидной (2n2c), т.к. эти самые расходящиеся хроматиды будут гомологичны…» Но, Елена, извините меня, мне совершенно непонятно откуда взялось это Ваше такое непонимание?
Почему вдруг «расходящихся хроматиды», как Вы пишите, приобретут себе гомологов? Гомологов уже нет после мейоза I и клетки из гаплоидных не могут стать снова ДИплоидными (клетки станут диплоидными — зигота, после оплодотворения 1n яйцеклетки с 1n сперматозоида). Почему у Вас вдруг снова 2n2c. Сами же пишите, что ни в одном учебнике этого нет. Да, нет и быть не может!!! А есть только у Вас, в Вашем тексте. Не только в справочнике Колесникова, а в тексте моей статьи даны самые простецкие схемы митоза и мейоза. Мейоз приводит к образованию клеток 1n1c.
Елена, может быть Вам стоит прочитать еще одну мою статью на блоге. Она так и называется «Митоз и мейоз в помощь к сдаче ЕГЭ» в Категории «Единый государственный экзамен».
Елена: Борис Фагимович, вопрос именно с анафазой (как в митозе,так и в мейозе) возник от того, что в разных источниках по-разному дается набор хромосом. Вот у вас, на второй картинке в анафазе митоза написано 4n4с. В метафазе было 2n4с, а а анафазе стало 4n. Я это понимаю так, что расходящиеся хроматиды теперь стали самостоятельными хромосомами. И, поскольку ядра еще не сформировались, все эти хромосомы-хроматиды лежат в одной клетке.
Во втором делении мейоза, в метафазе II по экватору лежат хромосомы из двух хроматид и эти хромосомы не имеют пар и поэтому (1n2с). А вот потом хроматиды расходятся к полюсам и считаются самостоятельными хромосомами. И получается, что хромосом стало в два раза больше, чем в метафазе, но они состоят из одной хроматиды. И пишут 2n2c.
Б.Ф.: Елена! Все Вы описали ВЕРНО, но не до конца! После метафазы II, когда в анафазу II двухроматидные хромосомы разделятся, то хромосом станет действительно в два раза больше (но это совсем не значит, что в клетке появились парные, гомологичные хромосомы — вот в этом Ваше заблуждение. Гомологов уже нет после мейоза I. Пишу «все описали верно, но не до конца», потому что 2n2c — это не конец мейоза II, а конец анафазы II. После телофазы II в каждой из четырех клеток будет 1n1c.
Думаю Ваша путаница вот в чем: когда мы формулой 2n2c описываем содержимое ядра соматической диплоидной клетки, двойка перед n повествует нам, что набор хромосом двойной, то есть каждая хромосома имеет себе парную, гомологичную (гомологи — сходны лишь по самому набору кодируемых признаков. Если в одной хромосоме находятся гены, кодирующие 561 признак, то и у её гомолога тоже есть гены, кодирующие именно эти же 561 признак. Но аллели генов, ответственные за один и тот же признак, у гомологов могут быть одинаковыми (АА или аа), а могут быть и разными Аа. А вот у хромосом, образованных от сестринских хроматид в анафазу II аллели могут быть только одинаковыми).
Давайте распишу на примере генома человека. У нас n = 23 штуки хромосомы: 2n = 46 штук (из них 23 мамины, 23 папины, то есть каждая хромосома имеет себе пару или гомолога. Пишем 2n2c, подразумевая, что каждая хромосома имеет себе пару и хромосомы правильные — однохроматидные. (Так как, если двойку вынести за скобку останется nc). После мейоза I в ядрах каждой из двух образовавшихся клеток будет по 23 штуки «неправильных», двухроматидных хромосом. Раз их стало в два раза меньше, пишем 1n, а раз они еще двухроматидные — пишем 1n2с. То есть, каждая хромосома состоит в это время из двух сестринских совершенно идентичных (а не гомологичных) хроматид. Как мы должны понимать, каждая из 23 штук хромосом не имеет себе пару, все они разные.
В мейозе II каждая из двух клеток с «неправильными» двухроматидными хромосомами, которых было 23 штуки, снова делится. В анафазе II, когда хромосомы станут «правильными» состоящими из одной хроматиды их станет в клетке (пока клетка не разделилась на две клетки) 46 штук: 23 штуки у одного полюса клетки и 23 штуки — у другого полюса (но это ни в коем случае не гомологичные хромосомы, а бывшие сестринские хроматиды, то есть это абсолютно идентичные, если не было кроссинговера, по набору аллельных генов хромосомы.
Наступила телофаза II, 46 хромосомная клетка разделится на две клетки по 23 штуки однохроматидных хромосом в каждой. Итоговая формула примет вид 1n1c (а не 2n2c, как Вы написали). Уф, может быть теперь что-то стало яснее?
Елена: Борис Фагимович, спасибо Вам огромное за такое подробное разъяснение! Мне теперь понятно, что писать в решении таких задач! Я поняла, меня ввело в заблуждение написание количества хромосом 2n в анафазе, т.к. обычно под этим обозначением подразумевается ДИплоидный набор. Поэтому у меня и случился ступор, ведь понятно, что клетка после первого деления уже гаплоидная.
Можно конкретный пример? Поправьте меня, если ошибусь. У человека набор хромосом в соматических клетках 46 хромосом (2n2c). Перед мейозом происходит удвоение ДНК (без увеличения числа хромосом) и хромосомы становятся двухроматидными 2n4c. Это 46 хромосом и 92 молекулы ДНК.
В профазе I, метафазе I и анафазе I то же самое — 46 хромосом и 92 ДНК. В телофазе I в дочерних ядрах уже по 23 хромосомы из двух хроматид каждая — 46 ДНК (1n2c). Ядра гаплоидные. Потом цитокинез.
Во втором делении в профазе II, метафазе II все те же 23 двухроматидные хромосомы (46ДНК). В анафазе хроматиды расходятся и получается уже 46 однохроматидных хромосом (из 46 ДНК (2n2c)), но все они пока в одной клетке. В телофазе II образуются ядерные оболочки, и в каждом ядре будет 23 хромосомы с 23 ДНК и хромосомный набор будет записываться 1n1c.
Б.Ф.: Елена, как я рад, что Вы смогли разобраться довольно быстро. Всё подробно расписали, может пригодиться тем, кто тоже в чем-то сомневался. Хорошо, что увидели, что лишь анафаза II мейоза «сходна» с анафазой митоза в плане соотношения количества и качества хромосом 2(nc) и 4(nc), а анафаза I имеет особенность, связанную с тем, что хромосомы еще двухроматидные 2(n2c).
*******************************************************************
Если у кого-то возникнут вопросы по статье репетитора биологии по Скайпу, пишите в комментарии
