Митоз и Мейоз: сравнительная таблица, сходства и различия
Митоз и мейоз — два способа деления ядра у эукариот, но их задачи и результат различаются. Митоз в школьном курсе связывают прежде всего с ростом, обновлением тканей и бесполым размножением некоторых организмов, а мейоз — с образованием клеток полового размножения и уменьшением числа хромосом перед оплодотворением.
Сравнивать эти процессы важно по одинаковым признакам: сколько делений происходит, сколько клеток образуется, что происходит с набором хромосом и каково биологическое значение.
| Критерий | Митоз | Мейоз |
|---|---|---|
| Число последовательных делений | Одно деление ядра и клетки | Два деления подряд после одной репликации ДНК: мейоз I и мейоз II |
| Репликация ДНК перед процессом | Происходит один раз в интерфазе перед митозом | Происходит один раз перед мейозом I; между I и II новой репликации нет |
| Число дочерних клеток | Обычно две | Обычно четыре |
| Набор хромосом у дочерних клеток | Как правило, сохраняется относительно исходной клетки: 2n→2n или n→n | Уменьшается вдвое: например, 2n→n |
| Поведение гомологичных хромосом | Они не образуют пары для последующего расхождения | В профазе I гомологичные хромосомы сближаются и образуют пары |
| Кроссинговер | Не является нормальным обязательным этапом митоза | В профазе I возможен обмен участками между гомологичными хромосомами |
| Что расходится первым | Сестринские хроматиды | В мейозе I — гомологичные хромосомы; в мейозе II — сестринские хроматиды |
| Генетическое сходство продуктов деления | Обычно очень высокое, если не учитывать мутации | Клетки генетически различаются из-за независимого расхождения и рекомбинации |
| Основное биологическое значение | Рост, регенерация, обновление тканей, бесполое размножение | Формирование гаплоидных клеток и создание комбинативной изменчивости |
| Пример | Деление клеток кожи, рост корня растения | Образование половых клеток у животных; образование спор у многих растений |
Содержание статьи5 разделов
Пояснения к таблице
- Число делений и число клеток. При типичном митозе одна исходная клетка даёт две дочерние. При мейозе после мейоза I две клетки переходят к мейозу II, поэтому итогом обычно становятся четыре клетки. В реальном организме дальнейшая судьба этих клеток может различаться, но схема школьного сравнения остаётся такой.
- Почему набор хромосом при митозе сохраняется. Перед делением каждая хромосома удваивает ДНК и состоит из двух сестринских хроматид. В анафазе митоза хроматиды расходятся к противоположным полюсам, поэтому каждая дочерняя клетка получает эквивалентный набор хромосом.
- Почему мейоз называют редукционным делением. В первом делении расходятся не сестринские хроматиды, а гомологичные хромосомы. В результате число хромосом в клетке уменьшается вдвое. Это особенно важно при половом размножении: после слияния гаплоидных клеток диплоидный набор восстанавливается.
- Откуда берётся разнообразие. В мейозе гомологичные хромосомы могут обмениваться участками, а пары хромосом независимо ориентируются перед расхождением. Поэтому продукты одного мейоза не являются точными копиями друг друга.
- Митоз не означает абсолютную генетическую идентичность. Ошибки копирования ДНК и мутации возможны, поэтому правильнее говорить, что дочерние клетки обычно генетически очень похожи на исходную клетку и друг на друга.
Что общего
- Оба процесса относятся к делению клеток эукариот и требуют предварительной подготовки клетки.
- Перед началом основного процесса ДНК реплицируется, хромосомы конденсируются, формируется аппарат их распределения.
- В обоих случаях хромосомы перемещаются к полюсам клетки, а генетический материал распределяется между будущими дочерними клетками.
- И митоз, и мейоз включают стадии, которые в школьной схеме описывают как профазу, метафазу, анафазу и телофазу, хотя мейоз проходит два цикла деления.
Главные различия
Главное различие связано не просто с количеством стадий, а с биологической задачей. Митоз сохраняет хромосомный набор и обеспечивает увеличение числа клеток без планового уменьшения плоидности. Мейоз, напротив, специально уменьшает число хромосом и создаёт генетически различающиеся клетки.
Есть и механистическая разница: при митозе гомологичные хромосомы не должны образовывать пары, тогда как в мейозе I их сближение принципиально важно. Именно поэтому в мейозе возможны кроссинговер и независимое расхождение гомологов.
Задания на сравнение
- Клетка имеет диплоидный набор 2n=8. Какой набор будет у дочерних клеток после обычного митоза и после завершения мейоза?
- Назовите два механизма мейоза, которые увеличивают генетическое разнообразие.
- Почему перед мейозом II ДНК не удваивается повторно?
- Какой процесс обеспечивает рост многоклеточного организма за счёт увеличения числа соматических клеток?
- Укажите, что расходится в анафазе митоза и в анафазе I мейоза.
Вывод
Митоз и мейоз используют общие принципы распределения хромосом, но приводят к разным результатам. Митоз обычно сохраняет исходный хромосомный набор и образует две сходные клетки, а мейоз уменьшает набор вдвое и обычно формирует четыре генетически различающиеся клетки. Поэтому митоз особенно важен для роста и восстановления тканей, а мейоз — для полового размножения и наследственной изменчивости.
Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.