Мейоз представляет собой специализированное деление клетки, которое встречается только в герминальных (воспроизводящих) клетках или гаметах: соответственно, в сперматозоиде у мужчин и в яйце — у женщин. Во время мейоза происходит снижение числа 46 хромосом (диплоидного) до половины (гаплоидного) — 23 хромосомы.
Другими словами, мейоз представляет собой редукционное деление, во время которого наиболее существенным явлением является отщепление хромосомных пар. В конце этого деления получаются клетки, содержащие по 23 хромосом. После мейоза следует деление обычного типа, обозначающее созревание гамет, в связи с чем следует подчеркнуть 3 важных наблюдения:
а) Комбинации, в которые вступают хромосомы, являются огромными. Каждая пара хромосом состоит из одной хромосомы материнского происхождения и одной хромосомы отцовского происхождения. Во время мейоза распределение материнских и отцовских хромосом происходит случайно; например, одна клетка может содержать из 23 хромосом — 18 отцовских и 5 материнских хромосом, а другая дочерняя клетка будет иметь, наоборот, 18 материнских и 5 отцовских хромосом. Всего число возможных комбинаций является огромным: 223 — 8 388 608.
б) «Смешиваемость» генов отцовского происхождения является еще большей вследствие обменных явлений, осуществляемых между двумя хромосомами той же пары; это явление известно под названием «crossing — Over» или «enjambement», что означает «накладывание»[114]. Это смешивание происходит в начале мейоза, когда хромосомы склеиваются и соединяются. В этом периоде происходят разрывы хромосом с последующим спаиванием разорванных концов. Это спаивание может происходить и между фрагментами, принадлежащими каждой из этих двух хромосом. Эти явления накладывания являются обычными, но их распределение и число весьма различны в зависимости от каждого мейоза. Этим объясняется, почему распределение генов в клетках, полученных после мейоза. т. е. в воспроизводящих клетках или гаметах, может варьировать до бесконечности (рис. 189).
в) Определение пола ребенка. Сексуальный тип определенной особи обусловливается с самого начала оплодотворения женского яйца. Женский пол обусловливается двумя хромосомами одинаковых размеров: хромосомами X, а мужской пол получается из хромосомы X и хромосомы меньших размеров — Y. Размеры хромосомы X равны 4–5 микронам, а хромосомы Y — 1,5 микрон. Происходя из яйца, содержащего две хромосомы X, женщина носит во всех своих клетках по 2 хромосомы X и все ее яйцеклетки получают хромосом X. Полученный из яйца, носитель хромосомы X и хромосомы Y, мужчина является носителем — во всех своих клетках — хромосомы X и хромосомы Y; половина его сперматозоидов получает по одной хромосоме X, а другая половина — хромосому Y. Если в яйцо проникает сперматозоид, обладающий хромосомой X, из оплодотворенного яйца, носителя двух хромосом X, получается плод женского пола, а если яйцо оплодотворяется сперматозоидом, содержащим хромосому Y, яйцо, являющееся носителем хромосомы X и хромосомы Y будет мужского пола (рис. 190).
Сперматозоиды, содержащие хромосомы X — производители девочек — и сперматозоиды с хромосомами Y — производители мальчиков, будучи в одинаковом числе, должны были бы обусловливать оба пола в одинаковом числе, если бы условия оплодотворения не были бы несколько более благоприятными (вследствие неизвестных причин) для сперматозоидов, содержащих хромосомы Y. В действительности же образуются приблизительно 120 мужских яиц на 100 женских яиц, но при рождении остаются только 100 мальчиков на 100 девочек вследствие повышенной смертности мужских эмбрионов и плодов. В настоящее время ведутся большие исследовательские работы для отделения в стадии обсеменения сперматозоидов X и Y в целях спонтанного обусловливания пола.
● Оплодотворение. Как это было указано и в пункте 28, оплодотворение состоит в соединении мужского сперматозоида с женским яйцом. Существенным значением оплодотворения является полное восстановление числа 46 хромосом у человека. Во время оплодотворения происходит соединение содержащего 23 хромосомы женского яйца с ядром мужского (также 23 хромосомы); следовательно, восстанавливается число 23 пар хромосом и, таким образом, может начаться развитие новой особи, наследующей гены, полученные от обоих родителей. Его генетическое достояние образуется немедленно после оплодотворения.
114
Кроссинговер — англ. crossing over — пересечение. Анжамбеман — фр. enjambement — кроссинговер (от фр. enjamber «перешагнуть») —