การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส (meiosis)
 |
การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส เป็นการแบ่งเซลล์เพื่อสร้างเซลล์สืบพันธุ์ของสัตว์
ซึ่งเกิดในวัยเจริญพันธุ์ ของสิ่งมีชีวิต โดยพบในอัณฑะ (testes), รังไข่
(ovary), และเป็นการแบ่ง เพื่อสร้างสปอร์ (spore) ในพืช ซึ่งพบในอับละอองเรณู
(pollen sac) และอับสปอร์ (sporangium) หรือโคน (cone) หรือในออวุล (ovule)
มีการลดจำนวนชุดโครโมโซมจาก 2n เป็น n ซึ่งเป็นกลไกหนึ่ง ที่ช่วยให้จำนวนชุดโครโมโซมคงที่
ในแต่ละสปีชีส์ ไม่ว่าจะเป็นโครโมโซม ในรุ่นพ่อ - แม่ หรือรุ่นลูก - หลานก็ตาม
มี 2 ขั้นตอน คือ
1. ไมโอซิส I (Meiosis - I)
ไมโอซิส I (Meiosis - I) หรือ Reductional division ขั้นตอนนี้จะมีการแยก
homologous chromosome ออกจากกันมี 5 ระยะย่อย คือ
Interphase- I
Prophase - I
Metaphase - I
Anaphase - I
Telophase - I
2. ไมโอซิส II (Meiosis - II)
ไมโอซิส II (Meiosis - II) หรือ Equational division ขั้นตอนนี้จะมีการแยกโครมาทิด
ออกจากกันมี 4 - 5 ระยะย่อย คือ
Interphase - II
Prophase - II
Metaphase - II
Anaphase - II
Telophase - II
เมื่อสิ้นสุดการแบ่งจะได้ 4 เซลล์ที่มีโครโมโซมเซลล์ละ n (Haploid) ซึ่งเป็นครึ่งหนึ่งของเซลล์ตั้งต้น
และเซลล์ที่ได้เป็นผลลัพธ์ ไม่จำเป็นต้องมีขนาดเท่ากัน
ขั้นตอนต่างๆในไมโอซิส
Meiosis - I มีขั้นตอนต่างๆ ดังนี้
Interphase- I
มีการสังเคราะห์ DNA อีก 1 เท่าตัว หรือมีการจำลองโครโมโซม อีก 1 ชุด และยังติดกันอยู่
ที่ปมเซนโทรเมียร์ ดังนั้น โครโมโซม 1 ท่อน จึงมี 2 โครมาทิด
Prophase - I
เป็นระยะที่ใช้เวลานานที่สุด
มีความสำคัญ ต่อการเกิดวิวัฒนาการ ของสิ่งมีชีวิตมากที่สุด เนื่องจากมีการแปลผัน
ของยีนส์เกิดขึ้น
โครโมโซมที่เป็นคู่กัน (Homologous Chromosome) จะมาเข้าคู่ และแนบชิดติดกัน
เรียกว่า เกิดไซแนปซิส (Synapsis) ซึ่งคู่ของโฮโมโลกัส โครโมโซม ที่เกิดไซแนปซิสกันอยู่นั้น
เรียกว่า ไบแวเลนท์ (bivalent) ซึ่งแต่ละไบแวเลนท์มี 4 โครมาทิดเรียกว่า
เทแทรด (tetrad) ในคน มีโครโมโซม 23 คู่ จึงมี 23 ไบแวเลนท์
โฮโมโลกัส โครโมโซม ที่ไซแนปซิสกัน จะผละออกจากกัน บริเวณกลางๆ แต่ตอนปลาย
ยังไขว้กันอยู่ เรียกว่า เกิดไคแอสมา (chiasma)
มีการเปลี่ยนแปลงชิ้นส่วนโครมาทิด ระหว่างโครโมโซมที่เป็นโฮโมโลกัสกัน กับบริเวณที่เกิดไคแอสมา
เรียกว่า ครอสซิ่งโอเวอร์ (crossing over) หรืออาจมีการเปลี่ยนแปลง ชิ้นส่วนของโครมาทิด
ระหว่างโครโมโซม ที่ไม่เป็นโฮโมโลกัสกัน (nonhomhlogous chromosome) เรียกว่าทรานส-โลเคชัน
(translocation) กรณีทั้งสอง ทำให้เกิดการผันแปรของยีน (geng variation)
ซึ่งทำให้เกิดการแปรผัน ของลักษณะสิ่งมีชีวิต (variation)
Metaphase - I
ไบแวเลนท์จะมาเรียงตัวกัน อยู่ในแนวกึ่งกลางเซลล์ (โฮโมโลกัส โครโมโซม ยังอยู่กันเป็นคู่ๆ)
Anaphase - I
ไมโทติก สปินเดิล จะหดตัวดึงให้ โฮโมโลกัส โครโมโซม ผละแยกออกจากกัน
จำนวนชุดโครโมโซมในเซลล์ ระยะนี้ยังคงเป็น 2n เหมือนเดิม (2n เป็น 2n)
Telophase - I
โครโมโซมจะไปรวมอยู่ แต่ละขั้วของเซลล์ และในเซลล์บางชนิด ในระยะนี้ จะมีการสร้างเยื่อหุ้มนิวเคลียส
มาล้อมรอบโครโมโซม และแบ่งไซโทพลาสซึม ออกเป็น 2 เซลล์ เซลล์ละ n แต่ในเซลล์บางชนิด
จะไม่แบ่งไซโทพลาสซึม โดยจะมีการเปลี่ยนแปลง ของโครโมโซม เข้าสู่ระยะโพรเฟส
II เลย
Meiosis - II มีเหตุการณ์ณ์ต่างๆ ต่อไปนี้เกิดขึ้น
Interphase - II
เป็นระยะพักตัว ซึ่งมีหรือไม่ก็ได้ ขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์
ไม่มีการสังเคราะห์ DNA หรือจำลองโครโมโซมแต่อย่างใด
Prophase - II
โครมาทิดจะหดสั้นมากขึ้น
ไม่มีการเกิดไซแนปซิส, ไคแอสมา, ครอสซิ่งโอเวอร์ แต่อย่างใด
Metaphase - II
โครมาทิดมาเรียงตัว อยู่ในแนวกึ่งกลางเซลล์
Anaphase - II
มีการแยกโครมาทิดออกจากกัน ทำให้จำนวนชุดโครโมโซมเพิ่มจาก n เป็น 2n ชั่วขณะ
Telophase - II
มีการแบ่งไซโทพลาสซึม จนได้เซลล์ใหม่ 4 เซลล์ ซึ่งแต่ละเซลล์ มีโครโมโซม
เป็น n
ใน 4 เซลล์ที่เกิดขึ้นนั้น จะมียีนเหมือนกันอย่างละ 2 เซลล์ ถ้าไม่เกิดครอสซิ่งโอเวอร์
หรืออาจจะมียีนต่างกันทั้ง 4 เซลล์ ถ้าเกิดครอสซิ่งโอเวอร์ หรืออาจมียีนต่างกันทั้ง
4 เซลล์ถ้าเกิดครอสซิ่งโอเวอร์
ระยะ
การเปลี่ยนแปลงสำคัญ
อินเตอร์เฟส I
จำลองโครโมโซมขึ้นมาอีก 1 เท่าตัว แต่ละโครโมโซม ประกอบด้วย 2 โครมาทิด
โปรเฟส I
โฮโมโลกัส โครโมโซม มาจับคู่แนบชิดกัน (synapsis) ทำให้มีกลุ่มโครโมโซม กลุ่มละ
2 ท่อน (bivalent) แต่ละกลุ่ม ประกอบด้วย 4 โครมาทิด(tetrad) และเกิดการแลกเปลี่ยน
ชิ้นส่วนของโครมาทิด (crossing over)
เมตาเฟส I
คู่ของโฮโมโลกัส โครโมโซม เรียงตัวอยู่ตามแนวศูนย์ กลางของเซลล์
แอนาเฟส I
โฮโมโลกัส โครโมโซม แยกคู่ออกจากกัน ไปยังแต่ละข้างของขั้วเซลล์
ทีโลเฟส I
เกิดนิวเคลียสใหม่ 2 นิวเคลียส แต่ละนิวเคลียส มีจำนวนโครโมโซม เป็นแฮพลอยด์
(n)
อินเตอร์เฟส II
เป็นระยะพักชั่วครู่ แต่ไม่มีการจำลอง โครโมโซมขึ้นมาอีก
โปรเฟส II
โครโมโซมหดสั้นมาก ทำให้เห็นแต่ละโครโมโซม มี 2 โครมาทิด
เมตาเฟส II
โครโมโซมจะมาเรียงตัว อยู่แนวศูนย์กลางของเซลล์
แอนาเฟส II
เกิดการแยกของโครมาทิด ที่อยู่ในโครโมโซมเดียวกัน ไปยังขั้วแต่ละข้างของเซลล์
ทำให้โครโมโซม เพิ่มจาก n เป็น 2n
ทีโลเฟส II
เกิดนิวเคลียสใหม่เป็น 4 นิวเคลียส และแบ่งไซโทพลาสซึม เกิดเป็น 4 เซลล์
สมบูรณ์ แต่ละเซลล์ มีจำนวนโครโมโซม เป็นแฮพลอยด์ (n) หรือ เท่ากับครึ่งหนึ่ง
ของเซลล์เริ่มต้น
แหล่งอ้างอิง
http://www.cil.th.gs/web-c/il/e-learning-cell4.html
