La meiosi: un viaggio nella diversità genetica e nei cicli biologici

La meiosi è, invece, un meccanismo di divisione della cellula eucariotica che genera diversità genetica; esso è legato alla divisione dello zigote, una cellula che si forma in seguito alla fecondazione, cioè l’unione di due gameti.

Qual è il ciclo biologico e la variabilità genetica?

Negli animali la meiosi è il meccanismo di produzione dei gameti generando, quindi, variabilità genetica che sta a fondamento dell’evoluzione e della selezione naturale.

Negli animali le cellule somatiche (tutte le cellule dell’organismo escluse quelle per la riproduzione) sono diploidi, cioè hanno una doppia serie di cromosomi (2n), cromosomi omologhi che derivano dall’uno e dall’altro genitore. La posizione che occupa un gene su un cromosoma è chiamata locus, i, nello stesso locus possono trovarsi diverse varianti dello stesso gene, gli alleli.

I gameti, invece, contengono una singola serie di cromosomi (n), per questo sono definiti aploidi; durante la fecondazione due aploidi si fondono in un diploide.

Tipi di cicli biologici

Il ciclo biologico può essere di tre tipi:

1. Negli aplonti(funghi e protisti) lo zigote è l’unica cellula diploide di tutto il ciclo biologico, infatti l’individuo adulto è aploide; lo zigote va incontro a meiosi e produce spore aploidi da cui poi si generano altri individui.

2. Negli aplodiplonti (vegetali e protisti) c’è alternanza di generazioni tra uno stadio vitale aploide (gametofito) che origina i gameti che si fondono formando uno zigote diploide che poi produrrà per mitosi spore (sporofito).

3. Nei diplonti i gameti sono le uniche cellule aploidi e l’organismo adulto è diploide.

Cariotipo e caratteristiche della meiosi I

Tutte le informazioni ricavate dall’osservazione dei cromosomi durante la metafase della mitosi (Il numero, la forma e le loro dimensioni) ne costituisce il cariotipo.

La meiosi I presenta due caratteristiche fondamentali:

1. I cromosomi omologhi si appaiano per tutta la loro lunghezza;

2. Dopo la metafase I si verifica la separazione dei cromosomi omologhi, mentre i singoli cromosomi rimangono inalterati fino alla metafase II.

Fasi della meiosi

Profase I: I cromosomi omologhi si appaiano (sinapsi). I quattro cromatidi di ciascuna coppia di cromosomi omologhi assumono una struttura a tetrade. In tutto ci sono 23 tetradi formate da un totale di 92 cromatidi. I bracci dei cromosomi omologhi mostrano dei punti di contatto a X chiamati chiasmi dove avviene lo scambio di materiale genetico (crossing over).

Metafase I: Le coppie di omologhi si allineano sulla piastra equatoriale.

Anafase I: Gli omologhi si muovono verso i poli opposti della cellula.

Telofase I: La cellula si divide

Profase II: I cromosomi si condensano nuovamente.

Metafase II: I centromeri delle coppie di cromatidi si allineano sul piano equatoriale di ciascuna cellula.

Anafase II: I cromatidi si separano migrando verso i poli opposti.

Telofase II: Le cellule si separano.