1. Сравнение митоза и мейоза: ключевые отличия
Митоз и мейоз — два принципиально разных типа деления ядер эукариотических клеток. Их часто сравнивают в заданиях ЕГЭ, поэтому важно чётко понимать их функции, локализацию и результаты.
| Признак | Митоз | Мейоз |
|---|---|---|
| Биологическая роль | Бесполое размножение, рост организма, регенерация тканей, замена клеток. | Образование половых клеток (гамет) для полового размножения. Обеспечивает генетическое разнообразие. |
| Где происходит | В соматических клетках тела (коже, печени, костях и др.). | Только в половых железах (семенниках, яичниках) при образовании гамет. |
| Число делений | Одно деление. | Два последовательных деления (мейоз I и мейоз II). |
| Интерфаза | Перед митозом происходит полноценная интерфаза с удвоением ДНК (S-период). | Удвоение ДНК происходит только перед мейозом I. Между I и II делением интерфазы нет или она очень короткая (без синтеза ДНК). |
| Конъюгация и кроссинговер | Не происходят. | Происходят в профазе I: гомологичные хромосомы сближаются (конъюгация) и обмениваются участками (кроссинговер) — это главный источник генетического разнообразия. |
| Расхождение хромосом | В анафазе к полюсам расходятся сестринские хроматиды. | В анафазе I расходятся целые гомологичные хромосомы (каждая из двух хроматид). В анафазе II расходятся сестринские хроматиды. |
| Число и набор дочерних клеток | 2 клетки с таким же диплоидным набором хромосом, как у материнской (2n). | 4 клетки с гаплоидным (половинным) набором хромосом (n). |
| Генетический состав | Дочерние клетки генетически идентичны материнской и друг другу (кроме случаев мутаций). | Все четыре дочерние клетки генетически различны между собой и отличаются от материнской из-за кроссинговера и независимого расхождения хромосом. |
Визуализация результатов деления
→
2 идентичные диплоидные клетки (2n)
→
4 различные гаплоидные клетки (n)
2. Митоз: фазы и ход процесса
Митоз — это процесс деления ядра, при котором образуются две дочерние клетки с идентичным материнской набором хромосом. Весь клеточный цикл состоит из интерфазы (подготовка) и собственно митоза (деление).
Набор хромосом: 2n4c (после синтеза ДНК).
Суть: Клетка растет, синтезирует белки и органеллы, а самое главное — удваивает ДНК в S-периоде. Каждая хромосома становится двухроматидной.
• G1: рост клетки.
• S: синтез (репликация) ДНК.
• G2: подготовка к делению, синтез белков веретена.
Митоз — непрерывный процесс, но для удобства его делят на четыре фазы.
- Профаза (2n4c): Хромосомы спирализуются, становятся видны. Исчезает ядрышко, разрушается ядерная оболочка. Начинает формироваться веретено деления.
- Метафаза (2n4c): Хромосомы выстраиваются в одной плоскости на экваторе клетки (метафазная пластинка). Нити веретена прикрепляются к центромерам.
- Анафаза (4n4c): Сестринские хроматиды разделяются в центромерах и расходятся к противоположным полюсам клетки. Теперь каждая хроматида становится самостоятельной хромосомой.
- Телофаза (2n2c): Хромосомы деспирализуются. Вокруг них формируются ядерные оболочки, появляются ядрышки. Завершается цитокинез — разделение цитоплазмы.
Изменение хромосомного набора при митозе
Пояснение: Буквой n обозначают количество хромосом, а c — количество молекул ДНК (хроматид). В анафазе число хромосом временно удваивается (4n), так как разделившиеся хроматиды стали самостоятельными хромосомами, но еще не заключены в отдельные ядра.
3. Мейоз: два деления для образования гамет
Мейоз — редукционное деление, состоящее из двух последовательных делений (мейоз I и мейоз II), в результате которых диплоидная клетка дает четыре гаплоидные гаметы. Ключевые события, обеспечивающие генетическое разнообразие, происходят в первом делении.
| Фаза мейоза I (редукционное деление) | События и результат | Набор хромосом |
|---|---|---|
| Профаза I | Самая длинная и важная фаза. Хромосомы спирализуются. Гомологичные хромосомы сближаются и конъюгируют, образуя биваленты (тетрады). Между ними происходит кроссинговер — обмен участками. Исчезают ядро и ядерная оболочка. | 2n4c |
| Метафаза I | Биваленты (пары гомологичных хромосом) выстраиваются по экватору клетки. Ориентация пар случайна — это второй источник генетического разнообразия (независимое расхождение). | 2n4c |
| Анафаза I | К полюсам клетки расходятся целые гомологичные хромосомы (каждая из двух хроматиды). Сестринские хроматиды пока не разделяются. | 2n4c → У каждого полюса набор становится n2c |
| Телофаза I & Цитокинез | Образуются два ядра, клетка делится. После первого деления получаются две клетки с гаплоидным числом хромосом, но каждая хромосома состоит из двух хроматид. | n2c (в каждой из двух дочерних клеток) |
Мейоз II (эквационное деление) проходит почти так же, как митоз, но начинается с гаплоидных клеток (n2c). В анафазе II разделяются сестринские хроматиды. В итоге из двух клеток после мейоза I образуются четыре гаплоидные клетки (nc) — будущие гаметы.
1) Ключевая подсказка: Хромосомы выстроены по экватору не парами, а по одной. В метафазе I мейоза хромосомы стоят именно парами (бивалентами). Значит, это не она.
2) Вторая подсказка: Хромосомы двухроматидные. В метафазе митоза они тоже двухроматидные и стоят по одной. Но! В условии сказано, что исходная клетка была диплоидной (2n). Если бы это был митоз, набор был бы 2n4c. Однако в метафазе II мейоза, которая похожа на митоз, клетка уже гаплоидная после первого деления.
3) Делаем вывод: Картина соответствует метафазе II мейоза: хромосомы однорядные, двухроматидные. Клетка гаплоидна (n), а так как хромосомы двухроматидные, формула n2c.
Правильный ответ: В.
4. Хромосомные наборы (n и c): как считать для ЕГЭ
Одна из самых сложных тем в ЕГЭ — отслеживание изменений количества хромосом (n) и молекул ДНК (c) в ходе митоза и мейоза.
Таблица изменения наборов при делении клетки человека (2n=46)
| Процесс / Фаза | Число хромосом (n) | Число ДНК (c) | Пояснение |
|---|---|---|---|
| МИТОЗ | |||
| Интерфаза G1 (начало) | 2n (46) | 2c (46) | Хромосомы однохроматидные. |
| После S-периода (G2, Профаза, Метафаза) | 2n (46) | 4c (92) | ДНК удвоилась, хромосомы двухроматидные. |
| Анафаза | 4n (92) | 4c (92) | Хроматиды разделились, стали отдельными хромосомами. Число хромосом удвоилось. |
| Телофаза, дочерние клетки | 2n (46) | 2c (46) | Восстанавливается исходный диплоидный набор. |
| МЕЙОЗ | |||
| Начало мейоза I (после S-периода) | 2n (46) | 4c (92) | Аналогично митозу. |
| После мейоза I (две клетки) | n (23) | 2c (46) | Редукция! Число хромосом уменьшилось вдвое, но хромосомы еще двухроматидные. |
| После мейоза II (четыре гаметы) | n (23) | c (23) | Хроматиды разделились. Образуются гаплоидные клетки с однохроматидными хромосомами. |
Помните: «n» — это число наборов хромосом, а не обязательно число «штук». Для человека n=23, значит, диплоидный набор 2n=46 хромосом.
5. Биологическое значение митоза и мейоза
Эти процессы лежат в основе фундаментальных свойств живых организмов: роста, развития, размножения и наследственности.
- Рост организма: Увеличение числа клеток.
- Регенерация и замена клеток: Заживление ран, обновление эпителия кожи, клеток крови.
- Бесполое размножение: У многих растений, грибов и простейших.
- Передача неизменной генетической информации дочерним клеткам, обеспечение постоянства кариотипа в соматических клетках.
- Образование гаплоидных гамет (сперматозоидов и яйцеклеток).
- Поддержание постоянства числа хромосом в ряду поколений вида: при оплодотворении гаплоидные гаметы сливаются, восстанавливая диплоидный набор.
- Обеспечение генетического разнообразия потомства благодаря:
- Кроссинговеру (в профазе I).
- Независимому расхождению гомологичных хромосом (в анафазе I).
- Случайной комбинации гамет при оплодотворении.
- Создание основы для естественного отбора и эволюции благодаря комбинативной изменчивости.
Нарушения в процессе мейоза (например, нерасхождение хромосом) могут приводить к серьезным геномным мутациям, таким как синдром Дауна (трисомия по 21-й хромосоме), синдром Клайнфельтера и другие. Понимание мейоза важно не только для ЕГЭ, но и для основ генетики и медицины.
Тест: 20 вопросов по теме "Митоз и мейоз" (ЕГЭ 2026)
Пройдите финальный тест, чтобы проверить усвоение материала. Вопросы составлены в формате ЕГЭ по биологии и охватывают все аспекты темы.
Ваш результат
Проверенные курсы для системной подготовки к ЕГЭ по биологии
Чтобы закрепить успех и подготовиться ко всем заданиям ЕГЭ, рекомендуем обратиться к структурированным курсам от известных образовательных платформ.
Углубленные курсы по биологии с разбором сложных тем, включая цитологию, генетику и молекулярную биологию. Преподаватели — кандидаты наук, эксперты ЕГЭ. Подробный разбор задач.
Перейти на сайт ФоксфордаСпециализируется на интенсивной подготовке к ЕГЭ. Много практики, в том числе по решению задач на митоз, мейоз, хромосомные наборы и генетику. Доступна с любого устройства.
Перейти на сайт СоткиИндивидуальные занятия с репетитором. Идеально, если нужно разобрать сложную тему «с нуля» или ликвидировать конкретные пробелы, например, в расчетах хромосомных наборов.
Перейти на сайт ТетрикиКрупная платформа с тысячами учеников. Все платежи проходят через официальные системы, предоставляется доступ в личный кабинет с учебными материалами по цитологии и генетике.
Перейти на сайт УмскулОнлайн-школа от создателей Учи.ру. Прозрачная система оплаты, официальные чеки, пробный бесплатный урок с настоящим преподавателем. Подробный разбор тем по биологии для ЕГЭ.
Перейти на сайт Учи.Дома