การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส ( mitosis) และ แบบไมโอซิส ( meiosis)

การแบ่งเซลล์

การแบ่งเซลล์เป็นการเพิ่มจำนวนเซลล์ ผลของการแบ่งเซลล์ทำให้เซลล์มีขนาดเล็กลง ทำให้สิ่งมีชีวิตชนิดนั้นเจริญเติบโต เซลล์โพรคาริโอต เช่น เซลล์แบคทีเรียมีการแบ่งเซลล์แบบไบนารีฟิชชัน (Binary fission) คือเป็นการแบ่งแยกตัวจาก 1 เป็น 2 เซลล์พวกยูคาริโอต ประกอบด้วย 2 ขั้นตอน คือ การแบ่งนิวเคลียส (karyokinesis) และการแบ่งไซโทพลาซึม (cytokinesis)

การแบ่งนิวเคลียสสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 แบบคือ

1. การแบ่งนิวเคลียสแบบไมโทซิส (Mitosis) เป็นการแบ่งเซลล์เพื่อการสืบพันธุ์ในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว และสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์บางชนิด ในสิ่งมีชีวิตทั่วไป การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสจะเกิดขึ้นที่เซลล์ของร่างกาย (somatic cell) ทำให้จำนวนเซลล์ของร่างกายมีจำนวนมากขึ้น สิ่งมีชีวิตนั้นๆจึงเจริญเติบโตขึ้น

การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส

 

การแบ่งเซลล์เป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นต่อเนื่องกันก่อนที่จะมีการแบ่งเซลล์ เซลล์จะมีการเตรียมตัวให้พร้อมก่อน ระยะเวลาที่เซลล์เตรียมความพร้อมก่อนการแบ่งจนถึงการแบ่งนิวเคลียสและไซโทพลาซึมจนเสร็จสิ้น เรียกว่า วัฏจักรของเซลล์ (Cell cycle) ซึ่งพบเฉพาะการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส
วัฏจักรของเซลล์ประกอบด้วยขั้นตอน 2 ขั้นตอน คือ

               1) ระยะอินเตอร์เฟส (interphase) เป็นระยะที่เซลล์เตรียมตัวให้พรอ้มก่อนที่จะแบ่งนิวเคลียสและไซโทพลาซึม เซลล์ในระยะนี้มีนิวเคลียสขนาดใหญ่และเห็นนิวคลีโอลัสชัดเจนเมื่อย้อมสี แบ่งเป็นระยะย่อยได้ 3 ระยะ คือ
     - ระยะก่อนสร้าง DNA หรือระยะจี1
     - ระยะสร้าง DNA หรือระยะเอส
     - ระยะหลังสร้าง DNA หรือระยะจี2

2) ระยะที่มีการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส (mitotic phase หรือ M phase) เป็นระยะที่มีการแบ่งนิวเคลียส เกิดขึ้นในช่วงสั้นๆแล้วตามด้วยการแบ่งของไซโทพลาซึม การแบ่งนิวเคลียสแบบไมโทซิส อาจแบ่งได้เป็น 4 ระยะคือ
     - ระยะโพรเฟส (prophase) เป็นระยะที่นิวเคลียสยังมีเยื่อหุ้มอยู่
     - ระยะเมทาเฟส (metaphase) เป็นระยะที่เยื่อหุ้มนิวเคลียสสลายตัว
     - ระยะแอนาเฟส (anaphase) เป็นระยะที่โครโมโซมแยกกันเป็น 2 กลุ่ม
     - ระยะเทโลเฟส (telophase) เกิดการแบ่งของไซโทพลาซึมขึ้น

2. การแบ่งนิวเคลียสแบบไมโอซิส (meiosis) การแบ่งเซลล์แบบนี้นิวเคลียสมีการเปลี่ยนแปลงโดยลดจำนวนโครโมโซมลงครึ่งหนึ่ง เป็นการแบ่งเพื่อสร้างเซลล์สืบพันธุ์ เซลล์ร่างกายของคนมีโครโมโซมอยู่ 46 โครโมโซมหรือ 23 คู่ แต่ละคู่มีรูปร่างลักษณะเหมือนกัน เรียกโครโมโซมที่เป็นคู่กันว่า ฮอมอโลกัสโครโมโซม (homologous chromosome) และเซลล์ที่มีโครโมโซมเข้าคู่กันได้เรียกว่า เซลล์ดิพลอยด์ (diploid cell) การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสนี้ นิวเคลียสมีการเปลี่ยนแปลง 2 รอบ

การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส

รายละเอียดของการแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส มีดังนี้

ระยะอินเตอร์เฟส I => ระยะไมโอซิส I ประกอบด้วย ระยะโพรเฟส I ระยะเมทาเฟส I ระยะแอนาเฟส I ระยะเทโลเฟส I => ระยะอินเตอร์เฟส II => ระยะไมโอซิส II ประกอบด้วย ระยะโพรเฟส II ระยะเมทาเฟส II ระยะแอนาเฟส II ระยะเทโลเฟส II

การเปลี่ยนสภาพเซลล์

เซลล์เมื่อแบ่งตัวแล้วก็จะเปลี่ยนสภาพไป เพื่อทำหน้าที่เฉพาะอย่าง การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสทำให้ได้จำนวนเซลล์เพิ่มมากขึ้นและเป็นผลให้เกิดการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตชนิดนั้น เกิดกระบวนการต่างๆ 4 กระบวนการคือ

1. การเพิ่มจำนวนเซลล์ (Cell multiplication) การเพิ่มจำนวนเซลล์ทำให้ได้เซลล์ใหม่มากขึ้นและมีขนาดเพิ่มขึ้น การจะมีเซลล์มากน้อยแค่ไหนก็แล้วแต่ชนิดของสิ่งมีชีวิตนั้นว่ามีขนาดเล็กหรือขนาดใหญ่เท่าใด

2. การเติบโต (Growth) ในสิ่งมีชีวิตที่เป็นเซลล์เดียว เมื่อเซลล์ของสิ่งมีชีวิตแบ่งเซลล์ในตอนแรกเซลล์ใหม่ที่ได้จะมีขนาดเล็กกว่าเซลล์เดียว ในเวลาต่อมา เซลล์ใหม่ที่ได้จะสร้างสารต่างๆเพิ่มมากขึ้น ทำให้ขนาดของเซลล์ใหม่นั้นขยายขนาดขึ้น ในสิ่งมีชีวิตพวกที่เป็นหลายเซลล์ผลจากการเพิ่มจำนวนเซลล์ก็คือการขยายขนาดให้ใหญ่โตขึ้น

3. การเปลี่ยนแปลงของเซลล์เพื่อไปทำหน้าที่ต่างๆ (cell differentiation) เซลล์จะเปลี่ยนแปลงไปเพื่อไปทำหน้าที่ต่างๆ กัน เช่น เซลล์กล้ามเนื้อทำหน้าที่ในการหดตัวทำให้เกิดการเคลื่อนที่หรือเคลื่อนไหว เซลล์ประสาททำหน้าที่ในการนำกระแสประสาทเกี่ยวกับความรู้สึกและคำสั่งต่างๆ เซลล์ภายในร่างกายของเราจะเริ่มต้นมาจากเซลล์เซลล์เดียวกัน แต่มีการเปลี่ยนแปลงเพื่อไปทำหน้าที่ต่างๆ กันไปเพื่อให้สิ่งมีชีวิตชนิดนั้นๆ สามารถดำรงชีวิตอยู่ในสภาพแวดล้อมต่างๆ กันได้

4. การเกิดรูปร่างที่แน่นอน (morphogenesis) การเปลี่ยนแปลงของเซลล์เพื่อไปทำหน้าที่ต่างๆ ขบวนการเหล่านี้จะเกิดขึ้นในระยะเอมบริโออยู่ตลอดเวลามีการสร้างอวัยวะต่างๆขึ้น อัตราเร็วของการสร้างในแต่ละแห่งบนร่างกายจะไม่เท่ากัน ทำให้เกิดรูปร่างของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดขึ้นโดยที่สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจะมีแบบแผนและลักษณะต่างๆเป็นแบบที่เฉพาะตัวและไม่เหมือนกับสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นๆ

การวัดการเติบโต (Mesurement of growth)

1. การวัดน้ำหนักที่เพิ่มขึ้น เป็นเกณฑ์ที่สำคัญที่ใช้ในการวัดการเติบโต เพราะการที่น้ำหนักเพิ่มขึ้นได้ก็เนื่องมาจากเซลล์ของร่างกายเพิ่มมากขึ้นหรือมีการสร้างและสะสมของสารต่างๆภายในเซลล์และร่างกายมากขึ้น

2. การวัดความสูงที่เพิ่มขึ้น

3. การวัดปริมาตรที่เพิ่มขึ้น

4. การนับจำนวนเซลล์ที่เพิ่มขึ้น การนับจำนวนเซลล์จะใช้กับสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดเล็กๆได้ เช่น การเพิ่มจำนวนเซลล์ของสาหร่าย

เราได้ทราบมาแล้วว่าสิ่งมีชีวิตมีอายุขัยจำกัด การที่สิ่งมีชีวิตมีอายุขัยจำกัดเนื่องมาจากการชราของเซลล์ ทำให้ร่างกายเสื่อมสภาพในการทำงานและตายในที่สุด นักวิทยาศาสตร์ได้พบว่าในเซลล์ชรามีบริเวณส่วนปลายของโครโมโซมสั้นลงทุกครั้งที่เซลล์มีการแบ่งเซลล์ อาจเป็นไปได้ว่าส่วนนี้ควบคุมการปรับสภาพของเซลล์ เซลล์ชรามีการทำหน้าที่บางอย่างลดน้อยลง เช่น การสังเคราะห์โปรตีนลดลง ความว่องไวในการทำงานจึงต่ำลง อายุขัยของสิ่งมีชีวิตอาจเกิดจากปัจจัยภายนอก เช่น อนุมูลอิสระ (Free radical) สารที่ทำให้เกิดอนุมูลอิสระทำให้ DNA เกิดมิวเทชัน (mutation) การเปลี่ยนแปลงของโปรตีนบางชนิดทำให้สมบัติของเซลล์เปลี่ยนไปจนไม่สามารถปรับตัวให้อยู่รอดในสิ่งแวดล้อมได้

การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส ( Mitosis)

การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสเป็นการแบ่งเซลล์ เพื่อเพิ่มจำนวนเซลล์ของร่างกาย ในการเจริญเติบโต ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์หรือในการแบ่งเซลล์ เพื่อการสืบพันธุ์ ในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและหลายเซลล์บางชนิด เช่น พืช

• ไม่มีการลดจำนวนชุดโครโมโซม (2n ไป 2n หรือ n ไป n)

• เมื่อสิ้นสุดการแบ่งเซลล์จะได้ 2 เซลล์ใหม่ที่มีโครโมโซมเท่าๆกันและเท่ากับเซลล์ตั้งต้น

• พบที่เนื้อเยื่อเจริญปลายยอด, ปลายราก, แคมเบียมของพืชหรือเนื้อเยื่อบุผิว, ไขกระดูกในสัตว์, การสร้างสเปิร์มและไข่ของพืช

• มี 5 ระยะ คือ อินเตอร์เฟส (interphase), โพรเฟส (prophase), เมทาเฟส (metaphase), แอนาเฟส (anaphase) และเทโลเฟส (telophase)

วัฏจักรของเซลล์ ( Cell cycle)

วัฏจักรของเซลล์ หมายถึง ช่วงระยะเวลาการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ ในขณะที่เซลล์มีการแบ่งตัว ซึ่งประกอบด้วย 2 ระยะ ได้แก่ การเตรียมตัวให้พร้อมที่จะแบ่งตัวและกระบวนการแบ่งเซลล์

1. ระยะอินเตอร์เฟส (Interphase)

ระยะนี้เป็นระยะเตรียมตัวที่จะแบ่งเซลล์ในวัฏจักรของเซลล์ แบ่งออกเป็น 3 ระยะย่อย คือ

• ระยะ G1 เป็นระยะก่อนการสร้าง DNA ซึ่งเซลล์มีการเจริญเติบโตเต็มที่ระยะนี้จะมีการสร้างสารบางอย่าง เพื่อใช้สร้าง DNA ในระยะต่อไป

• ระยะ S เป็นระยะสร้าง DNA (DNA replication) โดยเซลล์มีการเจริญเติบโตและมีการสังเคราะห์ DNA อีก 1 ตัวหรือมีการจำลองโครโมโซมอีก 1 เท่าตัว แต่โครโมโซมที่จำลองขึ้นยังติดกับท่อนเก่าที่ปมเซนโทรเมียร์ (centromere) หรือไคเนโตคอร์ (kinetochore) ระยะนี้ใช้เวลานานที่สุด

• ระยะ G2 เป็นระยะหลังสร้าง DNA ซึ่งเซลล์มีการเจริญเติบโตและเตรียมพร้อมที่จะแบ่งโครโมโซมและไซโทพลาสซึมต่อไป

2. ระยะ M (M-phase)

ระยะ M (M-phase) เป็นระยะที่มีการแบ่งนิวเคลียสและแบ่งไซโทพลาสซึม ซึ่งโครโมโซมจะมีการเปลี่ยนแปลงหลายขั้นตอนก่อนที่จะถูกแบ่งแยกออกจากกัน ประกอบด้วย 4 ระยะย่อย คือ โพรเฟส, เมทาเฟส, แอนาเฟสและเทโลเฟส

ในเซลล์บางชนิด เช่น เซลล์เนื้อเยื่อเจริญของพืช เซลล์ไขกระดูก เพื่อสร้างเม็ดเลือดแดง เซลล์บุผิว พบว่า เซลล์จะมีการแบ่งตัวอยู่เกือบตลอดเวลา จึงกล่าวได้ว่าเซลล์เหล่านี้อยู่ในวัฏจักรของเซลล์ตลอด แต่เซลล์บางชนิด เมื่อแบ่งเซลล์แล้วจะไม่แบ่งตัวอีกต่อไป นั่นคือ เซลล์จะไม่เข้าสู่วัฏจักรของเซลล์อีกเข้าสู่ G0 จนกระทั่งเซลล์ชราภาพ (cell aging) และตายไป (cell death) ในที่สุด แต่เซลล์บางชนิดจะพักตัวหรืออยู่ใน G0 ชั่วระยะเวลาหนึ่ง ถ้าจะกลับมาแบ่งตัวอีกก็จะเข้าวัฏจักรของเซลล์ต่อไป

ขั้นตอนต่างๆของโมโทซิส

1. ระยะอินเตอร์เฟส (interphase)

• เป็นระยะที่เซลล์เติบโตเติมที่

• เซลล์มีการเปลี่ยนแปลงทางเคมีมากที่สุดหรือมีเมทาบอลิซึมสูงมาก จึงเรียก metabolic stage

• ใช้เวลานานที่สุด ดังนั้น ถ้าศึกษาการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสจากกล้องจุลทรรศน์จะพบเซลล์ปรากฏอยู่ในระยะนี้มากที่สุด

• โครโมโซม มีลักษณะเป็นเส้นใยยาวขดไปมา เรียกว่า เส้นใยโครมาทิน (chromation)

• มีการสังเคราะห์ DNA ขึ้นมาอีก 1 เท่าตัวหรือมีการจำลองโครโมโซมอีก 1 ชุด แต่ยังติดกันอยู่ที่ปมเซนโทรเมียร์ (centromere) หรือไคเนโตคอร์ (kinetochore) ดังนั้นโครโมโซม 1 แท่ง จะมี 2 ขา เรียกแต่ละขานั้น เรียกว่า โครมาทิด (chromatid) โดยโครมาทิดทั้งสองขาของโครโมโซมท่อนเดียวกัน เรียกว่า sister chromatid ดังนั้น ถ้าโครโมโซมในเซลล์ 8 แท่งก็จะมี 16 โครมาทิดหรือในคนเรา มีโครโมโซม 46 แท่งก็จะมี 92 โครมาทิด

• ระยะนี้ โครโมโซมจะมีความยาวมากที่สุด

2. ระยะโฟรเฟส (prophase)

• ระยะนี้โครมาทิดจะหดตัว โดยการบิดเป็นเกลียวสั้นลง ทำให้เห็นได้ชัดเจนมากขึ้นว่า โครโมโซม 1 แท่งมี 2 โครมาทิด

• เยื่อหุ้มนิวเคลียสและนิวคลีโอลัสสลายไป

• เซนทริโอล (centrioles) ในเซลล์สัตว์และโพรติสท์บางชนิด เช่น สาหร่าย รา จะเคลื่อนที่แยกไปอยู่ตรงข้ามกันในแต่ละขั้วเซลล์และสร้างเส้นใยโปรตีน (microtubule) เรียกว่า ไมโทติก สปินเดิล (mitotic spindle) และสปินเดิล ไฟเบอร์ (spindle fiber) ไปเกาะที่เซนโทรเมียร์ของทุกโครมาทิก ดังนั้น รอบๆเซนโทรโอลจึงมีไมโทติก สปินเดิล ยื่นออกมาโดยรอบมากมาย เรียกว่า แอสเทอร์ (Aster) สำหรับใช้ในเซลล์พืช ไม่มีเซนทริโอล แต่มีไมโทติก สปินเดิล การกระจายออกจากขั้วที่อยู่ตรงข้ามกัน (polar cap)

ข้อควรทราบพิเศษ ระยะโฟรเฟสนี้ พบว่าในเซลล์สัตว์จะมีเซนทริโอล 2 อันหรือมีแอสเทอร์ 2 อัน

3. ระยะเมทาเฟส (metaphase)

• ระยะนี้ไมโทติก สปินเดิลจะหดตัว ดึงให้โครมาทิดไปเรียงตัวอยู่ในแนวกึ่งกลางเซลล์ (equatorial plate)

• โครมาทิดหดสั้นมากที่สุด จึงสะดวกต่อการเคลื่อนที่ของโครมาทิดมาก

• ระยะนี้เหมาะมากที่สุด ต่อการนับจำนวนโครโมโซม, จัดเรียงโครโมโซมเป็นคู่ๆหรือที่เรียกว่าแครีโอไทป์ (karyotype) หรือเหมาะต่อการศึกษารูปร่าง ความผิดปกติของโครโมโซม

• ตอนปลายของระยะนี้ มีการแบ่งตัวของเซนโทรเมียร์ ทำให้โครมาทิดพร้อมที่จะแยกจากกัน

4. ระยะแอนาเฟส (anaphase)

• ระยะนี้ไมโทติก สปินเดิล หดสั้นเข้า ดึงให้โครมาทิดแยกตัวออกจากกัน แล้วโครมาทิดจะค่อยๆเคลื่อนไปยังแต่ละขั้วของเซลล์

• โครโมโซม ในระยะนี้จะเพิ่มจาก 2n เป็น 4n

• เป็นระยะเวลาที่ใช้สั้นที่สุด

• ระยะนี้จะเห็นโครโมโซม มีรูปร่างคล้ายอักษร ตัววี (V), ตัวเจ (J) และตัวไอ (I) ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของเซนโทรเมียร์ว่าอยู่กึ่งกลางของโครโมโซมหรือค่อนข้างปลายหรือเกือบปลายสุด

5. ระยะเทโลเฟส (telophase)

• เป็นระยะสุดท้ายของการแบ่งเซลล์ โดยโครมาทิดที่แยกออกจากกัน จะเรียกเป็น โครโมโซมลูก (daughter chromosome) ซึ่งจะไปรวมกลุ่มในแต่ละขั้วของเซลล์

• มีการสร้างเยื่อหุ้มนิวเคลียสล้อมรอบโครโมโซมและนิวคลีโอลัสปรากฏขึ้น

• ไมโทติก สปินเดิล สลายไป

• มีการแบ่งไซโทพลาสซึมออกเป็น 2 ส่วน คือ 1. ในเซลล์สัตว์ จะเกิดโดยเยื่อหุ้มเซลล์จะคอดกิ่วจาก 2 ข้าง เข้าใจกลางเซลล์จนเกิดเป็นเซลล์ 2 เซลล์ใหม่ 2. ในเซลล์พืช จะเกิดโดยกอลจิคอมเพลกซ์สร้างเซลลูโลสมาก่อตัวเป็นเซลล์เพลท ( Cell plate) หรือแผ่นกั้นเซลล์ตรงกลางเซลล์ขยายไป 2 ข้างของเซลล์ ซึ่งต่อมาเซลล์เพลทจะกลายเป็นส่วนของผนังเซลล์

• ผลสุดท้าย จะได้เซลล์ใหม่ 2 เซลล์ ที่มีขนาดเท่ากันเสมอ โดยนิวเคลียสของเซลล์ใหม่มีองค์ประกอบและสมบัติเหมือนกันและมีสภาพเหมือนกับนิวเคลียส ในระยะอินเตอร์เฟสของเซลล์เริ่มต้น

ระยะการแบ่ง	การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ
อินเตอร์เฟส (Interphase)	เพิ่มจำนวนโครโมโซม ( Duplication) ขึ้นมาอีกชุดหนึ่งและติดกันอยู่ที่เซนโทรเมียร์ ( 1 โครโมโซม มี 2 โครมาทิด) มีการเปลี่ยนแปลงทางเคมีมากที่สุด ( metabolic stage) เซนตริโอ แบ่งเป็น 2 อัน ใช้เวลานานที่สุด , โครโมโซมมีความยาวมากที่สุด
โพรเฟส ( Prophase)	โครมาทิดหดสั้น ทำให้มองเห็นเป็นแท่งชัดเจน เยื่อหุ้มนิวเคลียสและนิวคลีโอลัสหายไป เซนตริโอลเคลื่อนไป 2 ข้างของเซลล์และสร้างไมโทติก สปินเดิลไปเกาะที่เซนโทรเมียร์ ระยะนี้จึงมีเซนตริโอล 2 อัน
เมตาเฟส ( Metaphase)	โครโมโซมเรียงตัวตามแนวกึ่งกลางของเซลล์ เหมาะต่อการนับโครโมโซมและศึกษารูปร่างโครงสร้างของโครโมโซม เซนโทรเมียร์จะแบ่งครึ่ง ทำให้โครมาทิดเริ่มแยกจากกัน โครโมโซมหดสั้นมากที่สุด สะดวกต่อการเคลื่อนที่

การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส ( Meiosis)

การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส เป็นการแบ่งเซลล์เพื่อสร้างเซลล์สืบพันธุ์ของสัตว์ ซึ่งเกิดในวัยเจริญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต โดยพบในอัณฑะ ( Testes), รังไข่ (ovary), และเป็นการแบ่ง เพื่อสร้างสปอร์ (spore) ในพืช ซึ่งพบในอับละอองเรณู (pollen sac) และอับสปอร์ (sporangium) หรือโคน (cone) หรือในออวุล (ovule)

มีการลดจำนวนชุดโครโมโซมจาก 2n เป็น n ซึ่งเป็นกลไกหนึ่ง ที่ช่วยให้จำนวนชุดโครโมโซมคงที่ ในแต่ละสปีชีส์ ไม่ว่าจะเป็นโครโมโซมในรุ่นพ่อ - แม่หรือรุ่นลูก - 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 ขั้นตอนนี้จะมีการแยกโครมาทิดออกจากกันมี 4 - 5 ระยะย่อย คือ

• Interphase - II

• Prophase - II

• Metaphase - II

• Anaphase - II

• Telophase - II

เมื่อสิ้นสุดการแบ่งจะได้ 4 เซลล์ที่มีโครโมโซมเซลล์ละ n (Haploid) ซึ่งเป็นครึ่งหนึ่งของเซลล์ตั้งต้นและเซลล์ที่ได้เป็นผลลัพธ์ ไม่จำเป็นต้องมีขนาดเท่ากัน

ขั้นตอนต่างๆในไมโอซิส Meiosis - I มีขั้นตอนต่างๆ ดังนี้

Interphase- I

• มีการสังเคราะห์ DNA อีก 1 เท่าตัวหรือมีการจำลองโครโมโซม อีก 1 ชุดและยังติดกันอยู่ที่ปมเซนโทรเมียร์ ดังนั้น โครโมโซม 1 ท่อน จึงมี 2 โครมาทิด

Prophase - I

• เป็นระยะที่ใช้เวลานานที่สุด

• มีความสำคัญต่อการเกิดวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตมากที่สุด เนื่องจากมีการแปลผันของยีนเกิดขึ้น

• โครโมโซมที่เป็นคู่กัน (Homologous Chromosome) จะมาเข้าคู่และแนบชิดติดกัน เรียกว่า เกิดไซแนปซิส (Synapsis) ซึ่งคู่ของโฮโมโลกัส โครโมโซมที่เกิดไซแนปซิสกันอยู่นั้น เรียกว่า ไบแวเลนท์ (bivalent) ซึ่งแต่ละไบแวเลนท์มี 4 โครมาทิดเรียกว่า เทแทรด (tetrad) ในคน มีโครโมโซม 23 คู่ จึงมี 23 ไบแวเลนท์

• โฮโมโลกัส โครโมโซม ที่ไซแนปซิสกันจะผละออกจากกัน บริเวณกลางๆ แต่ตอนปลาย ยังไขว้กันอยู่ เรียกว่า เกิดไคแอสมา (chiasma)

• มีการเปลี่ยนแปลงชิ้นส่วนโครมาทิด ระหว่างโครโมโซมที่เป็นโฮโมโลกัสกันกับบริเวณที่เกิดไคแอสมา เรียกว่า ครอสซิ่งโอเวอร์ (crossing over) หรืออาจมีการเปลี่ยนแปลงชิ้นส่วนของโครมาทิดระหว่างโครโมโซมที่ไม่เป็นโฮโมโลกัสกัน (nonhomhlogous chromosome) เรียกว่าทรานส-โลเคชัน (translocation) กรณีทั้งสอง ทำให้เกิดการผันแปรของยีน (geng variation) ซึ่งทำให้เกิดการแปรผันของลักษณะสิ่งมีชีวิต (variation)

Metaphase - I

ไบแวเลนท์จะมาเรียงตัวกันอยู่ในแนวกึ่งกลางเซลล์ (โฮโมโลกัส โครโมโซม ยังอยู่กันเป็นคู่ๆ)

Anaphase - I

• ไมโทติก สปินเดิลจะหดตัวดึงให้โฮโมโลกัส โครโมโซมผละแยกออกจากกัน

• จำนวนชุดโครโมโซมในเซลล์ ระยะนี้ยังคงเป็น 2n เหมือนเดิม (2n เป็น 2n)

Telophase - I

• โครโมโซมจะไปรวมอยู่ แต่ละขั้วของเซลล์และในเซลล์บางชนิด ในระยะนี้จะมีการสร้างเยื่อหุ้มนิวเคลียส มาล้อมรอบโครโมโซมและแบ่งไซโทพลาสซึมออกเป็น 2 เซลล์ เซลล์ละ n แต่ในเซลล์บางชนิดจะไม่แบ่งไซโทพลาสซึม โดยจะมีการเปลี่ยนแปลงของโครโมโซมเข้าสู่ระยะโพรเฟส II เลย

Meiosis - II มีเหตุการณ์ต่างๆ ต่อไปนี้เกิดขึ้น

Interphase - II

• เป็นระยะพักตัว ซึ่งมีหรือไม่ก็ได้ ขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์

• ไม่มีการสังเคราะห์ DNA หรือจำลองโครโมโซมแต่อย่างใด

Prophase - II

• โครมาทิดจะหดสั้นมากขึ้น

• ไม่มีการเกิดไซแนปซิส, ไคแอสมา, ครอสซิ่งโอเวอร์ แต่อย่างใด

Metaphase - II

• โครมาทิดมาเรียงตัวอยู่ในแนวกึ่งกลางเซลล์

Anaphase - II

• มีการแยกโครมาทิดออกจากกัน ทำให้จำนวนชุดโครโมโซมเพิ่มจาก n

• เป็น 2n ชั่วขณะ

Telophase - II

• มีการแบ่งไซโทพลาสซึมจนได้เซลล์ใหม่ 4 เซลล์ ซึ่งแต่ละเซลล์ มีโครโมโซมเป็น n

• ใน 4 เซลล์ที่เกิดขึ้นนั้นจะมียีนเหมือนกันอย่างละ 2 เซลล์ ถ้าไม่เกิดครอสซิ่งโอเวอร์หรืออาจจะมียีนต่างกันทั้ง 4 เซลล์ ถ้าเกิดครอสซิ่งโอเวอร์หรืออาจมียีนต่างกันทั้ง 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 เรียงตัวอยู่ตามแนวศูนย์กลางของเซลล์
แอนาเฟส I	โฮโมโลกัส โครโมโซม แยกคู่ออกจากกันไปยังแต่ละข้างของขั้วเซลล์
ทีโลเฟส I	เกิดนิวเคลียสใหม่ 2 นิวเคลียส แต่ละนิวเคลียสมีจำนวนโครโมโซมเป็นแฮพลอยด์ ( n)
อินเตอร์เฟส II	เป็นระยะพักชั่วครู่ แต่ไม่มีการจำลองโครโมโซมขึ้นมาอีก
โปรเฟส II	โครโมโซมหดสั้นมาก ทำให้เห็นแต่ละโครโมโซม มี 2 โครมาทิด
เมตาเฟส II	โครโมโซมจะมาเรียงตัวอยู่แนวศูนย์กลางของเซลล์
แอนาเฟส II	เกิดการแยกของโครมาทิดที่อยู่ในโครโมโซมเดียวกันไปยังขั้วแต่ละข้างของเซลล์ ทำให้โครโมโซมเพิ่มจาก n เป็น 2n
ทีโลเฟส II	เกิดนิวเคลียสใหม่เป็น 4 นิวเคลียสและแบ่งไซโทพลาสซึม เกิดเป็น 4 เซลล์สมบูรณ์ แต่ละเซลล์มีจำนวนโครโมโซมเป็นแฮพลอยด์ (n)หรือเท่ากับครึ่งหนึ่งของเซลล์เริ่มต้น