2) телофазы
3) метафазы
4) профазы (+)
КРоссинговер происходит в профазе I мейоза, точнее в её пахитенной стадии. В этот период гомологичные хромосомы полностью конъюгируют и образуют биваленты, а между несестринскими хроматидами осуществляется взаимный обмен участками ДНК. Процесс начинается с программируемых двунитевых разрывов ДНК и их репарации по механизму гомологичной рекомбинации; в результате формируются новые сочетания аллелей.
Морфологическим результатом кРоссинговера являются хиазмы — участки физического контакта и перекреста гомологичных хромосом, которые становятся хорошо заметными преимущественно в диплотене. В метафазе I хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости, в анафазе I расходятся гомологичные хромосомы, а в телофазе I завершается первое мейотическое деление, поэтому обмен генетическим материалом в эти периоды уже не происходит.
КРоссинговер обеспечивает комбинативную изменчивость и способствует правильному расхождению гомологов благодаря образованию хиазм. Его частоту используют в генетическом картировании: чем ближе расположены два локуса, тем реже между ними происходит рекомбинация. При нарушении рекомбинации или неправильном расхождении хромосом повышается риск анеуплоидий и репродуктивных нарушений.
| Стадия мейоза | Основное событие | Связь с кРоссинговером |
|---|---|---|
| Лептотена профазы I | Конденсация хромосом; формирование осевых элементов хромосом | Создаются структурные предпосылки для последующей конъюгации гомологов |
| Зиготена профазы I | Начинается синапсис — сближение и спаривание гомологичных хромосом | Формируется синаптонемный комплекс, обеспечивающий точное взаимодействие гомологов |
| Пахитена профазы I | Гомологичные хромосомы полностью синаптированы и образуют биваленты | Происходит кРоссинговер между несестринскими хроматидами; это основная стадия рекомбинации |
| Диплотена профазы I | Синаптонемный комплекс распадается, гомологи начинают расходиться | Сохраняются хиазмы — цитологически видимые следы ранее произошедшего обмена |
| Диакинез профазы I | Максимальная конденсация хромосом, терминализация хиазм, разрушение ядерной оболочки | Рекомбинация завершена, хиазмы поддерживают связь гомологов перед их расхождением |
| Метафаза I | Биваленты располагаются в экваториальной плоскости клетки | КРоссинговер не происходит; реализуется независимая ориентация пар гомологов |
| Анафаза I и телофаза I | Гомологичные хромосомы расходятся к полюсам, формируются дочерние клетки | Обмен уже завершён; дальнейшее событие — распределение рекомбинировавших хромосом |
Таким образом, профаза I является единственным периодом мейоза, в котором происходит конъюгация гомологичных хромосом и кРоссинговер. Наиболее точный ответ — пахитена профазы I, хотя в тестовой формулировке указывается вся профаза. Генетическим итогом процесса становится рекомбинация аллелей, а цитологическим признаком — образование хиазм.