Чтобы определить количество хроматид в ядре сперматозоида крысы, необходимо рассмотреть процесс гаметогенеза, в частности, сперматогенез.
У крыс, как и у других млекопитающих, соматические клетки содержат диплоидный набор хромосом, то есть 2n. В данном случае это 42 хромосомы (2n = 42). Сперматозоиды, как и другие гаметы, содержат гаплоидный набор хромосом, то есть n. В процессе сперматогенеза происходит мейоз, который состоит из двух последовательных делений: мейоз I и мейоз II.
Мейоз I:
- В начале мейоза I, каждая хромосома удваивается и состоит из двух сестринских хроматид, соединенных центромерой.
- Во время профазы I гомологичные хромосомы конъюгируют и могут обмениваться участками ДНК через процесс кроссинговера.
- В метафазе I гомологичные хромосомы выстраиваются в центре клетки.
- В анафазе I гомологичные хромосомы (каждая из которых состоит из двух сестринских хроматид) расходятся к противоположным полюсам клетки.
- В телофазе I и последующем цитокинезе клетка делится, образуя две дочерние клетки, каждая из которых содержит гаплоидный набор хромосом, но каждая хромосома все еще состоит из двух хроматид.
Мейоз II:
- В начале мейоза II каждая из двух дочерних клеток вступает во второе деление мейоза без дополнительного удвоения ДНК.
- В метафазе II хромосомы выстраиваются в центре каждой клетки.
- В анафазе II сестринские хроматиды отделяются друг от друга и расходятся к противоположным полюсам клетки.
- В телофазе II и последующем цитокинезе каждая из двух клеток делится на две, в результате чего образуются четыре гаплоидные сперматозоида, каждая из которых содержит одну хроматиду на каждую хромосому.
Таким образом, в конце мейоза каждая гаплоидная клетка (сперматозоид) будет содержать гаплоидный набор хромосом. Поскольку у крысы диплоидный набор составляет 42 хромосомы, гаплоидный набор будет равен 21 хромосоме (n = 21).
После завершения мейоза каждая хромосома в сперматозоиде будет представлена одной хроматидой. Следовательно, в ядре сперматозоида крысы будет содержаться 21 хроматида.