Сначала — копии, потом обмен

Перед мейозом клетка копирует свою ДНК, поэтому каждая хромосома состоит из двух одинаковых копий — хроматид. Затем парные хромосомы, одна унаследованная от матери, другая от отца, сближаются. В некоторых местах их хроматиды разрываются и соединяются с соседними: этот обмен участками называется кроссинговером.

После обмена хромосома может содержать сочетание вариантов генов, которого не было ни в одной из исходных родительских копий. Так наследственный материал перемешивается ещё до того, как клетка разделится.

Два деления — один набор

Мейоз включает два последовательных деления. В первом друг от друга расходятся парные хромосомы; во втором — их копии. В результате из одной исходной клетки обычно образуются четыре клетки с половинным набором хромосом. У человека это яйцеклетки или сперматозоиды, хотя развитие яйцеклеток устроено так, что обычно остаётся одна крупная клетка, пригодная для оплодотворения.

Разнообразие возникает не только благодаря обмену участками. Каждая пара хромосом распределяется независимо от других, поэтому в разные половые клетки попадают разные сочетания материнских и отцовских хромосом. Кроссинговер дополнительно меняет комбинации внутри самих хромосом.

Почему это важно для потомства

При оплодотворении половинные наборы двух половых клеток соединяются, и у новой клетки снова оказывается полный набор. Но он не является точной копией набора ни одного из родителей: его состав зависит от того, какие хромосомы и участки достались конкретным яйцеклетке и сперматозоиду.

Поэтому даже у одних родителей братья и сёстры обычно наследуют разные сочетания вариантов генов. Мейоз не создаёт гены из ничего — он по-разному раскладывает и соединяет уже имеющийся наследственный материал.