3. Биологическое значение полового размножения и мейоза

Биологическое значение полового размножения состоит в том, что оно создает неограниченноегенетическое разнообразиеживых организмов, тем самым поставляется богатый исходный материал для естественного отбора и эволюции.

Биологическое значение мейозасостоит в следующем:

1) происходитредукция числа хромосом(необходима для последующего восстановления диплоидности клетки, т. е., в конечном счете, для обеспечения возможности объединения материнских и отцовских генов);

2) обеспечивается генетическое разнообразие гамет - за счетслучайного расхождениягомологичных хромосом в дочерние клетки при первом мейотическом делении (количество типов гамет 2ⁿ, гдеn– количество хромосом в гаплоидном наборе, например, для человека 2²³=8388608) и за счеткроссинговера.

Первый механизмобеспечивает получение всех возможных комбинаций негомологичных хромосом как таковых, акроссинговеробеспечивает перекомбинацию отцовских и материнских генов (аллелей) «внутри» каждой хромосомы. При кроссинговере могут обмениваться разные по протяженности участки соседних хроматид; кроме того, в обмене могут участвовать не только 2, но и 3, и даже все 4 хроматиды бивалента. Таким образом, кроссинговер – весьма эффективный механизм перекомбинации наследственного материала.

Известен также кроссинговер у соматических клеток, но его частота в 10000 раз меньше, чем при мейозе.

4. Место мейоза в жизненном цикле организмов

Мейоз занимает разное по значению место в жизненном цикле разных организмов.

Так, у высших растений и животных большая часть жизненного цикла проходит в диплоидной фазе (диплофаза), и лишь перед образованием половых клеток (гамет) происходит мейоз. Это– гаметический типмейоза (см. рисунок).

У грибов, простейших и некоторых водорослей мейоз происходит сразу после слияния гамет и образования зиготы, т. е. большую часть жизни организм проводит в гаплоидной фазе (гаплофаза).Это –зиготический типмейоза.

У некоторых организмов встречается промежуточный типмейоза. При этом происходит чередование поколений, размножающихся бесполым и половым способом.

Первичное чередование поколений наблюдается у представителей споровиков, мхов и папоротников и отражает сохранение в их филогенезе как более древней (бесполой), так и более прогрессивной (половой) форм размножения.Вторичное чередование поколений заключается в переходе (возврате) на некоторых стадиях жизненного цикла к бесполому или партеногенетическому размножению животных, уже освоивших половое размножение. Оно распространено у паразитических червей, членистоногих и др.

Таким образом, в жизненных циклах организмов, размножающихся половым способом, выделяются две фазы: гаплоиднаяидиплоидная. Относительная продолжительность этих фаз варьирует у представителей различных групп живых существ: у низкоорганизованных преобладает первая, у высокоорганизованных – вторая.

Удлинение диплофазы в ходе эволюции объясняется преимуществами диплоидного состояния перед гаплоидным. В диплоидном состоянии (благодаря гетерозиготности и рецессивности) «укрываются» от естественного отбора, сохраняются и накапливаются разнообразные варианты генов (аллели). Это ведет к образованию резерва наследственной изменчивости, от которого зависят эволюционные перспективы.