การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิส เป็นการแบ่งเซลล์เพื่อสร้างเซลล์สืบพันธุ์ของสัตว์ ซึ่งเกิดในวัยเจริญพันธุ์ ของสิ่งมีชีวิต โดยพบในอัณฑะ (testes), รังไข่ (ovary), และเป็นการแบ่ง เพื่อสร้างสปอร์ (spore) ในพืช ซึ่งพบในอับละอองเรณู (pollen sac) และอับสปอร์ (sporangium) หรือโคน (cone) หรือในโอวุล (ovule)
มีการลดจำนวนชุดโครโมโซมจาก 2n เป็น n ซึ่งเป็นกลไกหนึ่ง ที่ช่วยให้จำนวนชุดโครโมโซมคงที่ ในแต่ละสปีชีส์ ไม่ว่าจะเป็นโครโมโซม ในรุ่นพ่อ - แม่ หรือรุ่นลูก - หลานก็ตาม

รูปที่ 5.7 การปฏิสนธิระหว่างเซลล์อสุจิกับไข่
ที่มา http://www.il.mahidol.ac.th

 

การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสมี 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 ขั้นตอนนี้จะมีการแยกโครมาทิด ออกจากกันมี 4 - 5 ระยะย่อย คือ
     Interphase - II
     
Prophase - II
     Metaphase - II
     Anaphase - II
     Telophase - II

     เมื่อสิ้นสุดการแบ่งจะได้ 4 เซลล์ที่มีโครโมโซมเซลล์ละ n (Haploid) ซึ่งเป็นครึ่งหนึ่งของเซลล์ตั้งต้น และเซลล์ที่ได้เป็นผลลัพธ์ ไม่จำเป็นต้องมีขนาดเท่ากัน

 

ขั้นตอนต่างๆในไมโอซิส Meiosis - I มีขั้นตอนต่างๆ ดังนี้

Interphase- I
           มีการสังเคราะห์ DNA อีก 1 เท่าตัว หรือมีการจำลองโครโมโซม อีก 1 ชุด และยังติดกันอยู่ ที่ปมเซนโทรเมียร์ ดังนั้น โครโมโซม 1 ท่อน จึงมี 2 โครมาทิด

รูปที่ 5.8 ระยะอินเตอร์เฟสของการแบ่งเซลล์แบบไมโอซีส I
ที่มา http://www.il.mahidol.ac.th

Prophase - I
           เป็นระยะที่ใช้เวลานานที่สุด มีความสำคัญ ต่อการเกิดวิวัฒนาการ ของสิ่งมีชีวิตมากที่สุด เนื่องจากมีการแปรผัน ของยีนส์เกิดขึ้น โครโมโซมที่เป็นคู่กัน (Homologous Chromosome) จะมาเข้าคู่ และแนบชิดติดกัน เรียกว่า เกิดไซแนปซิส (Synapsis) ซึ่งคู่ของโฮโมโลกัส โครโมโซม ที่เกิดไซแนปซิสกันอยู่นั้น เรียกว่า ไบแวเลนท์ (bivalent) ซึ่งแต่ละไบแวเลนท์มี 4 โครมาทิดเรียกว่า เทแทรด (tetrad) ในคน มีโครโมโซม 23 คู่ จึงมี 23 ไบแวเลนท์ โฮโมโลกัส โครโมโซม ที่ไซแนปซิสกัน จะผละออกจากกัน บริเวณกลางๆ แต่ตอนปลาย ยังไขว้กันอยู่ เรียกว่า เกิดไคแอสมา (chiasma)
มีการเปลี่ยนแปลงชิ้นส่วนโครมาทิด ระหว่างโครโมโซมที่เป็นโฮโมโลกัสกัน กับบริเวณที่เกิดไคแอสมา เรียกว่า ครอสซิ่งโอเวอร์ (crossing over) หรืออาจมีการเปลี่ยนแปลง ชิ้นส่วนของโครมาทิด ระหว่างโครโมโซม ที่ไม่เป็นโฮโมโลกัสกัน (nonhomhlogous chromosome) เรียกว่าทรานส-โลเคชัน (translocation) กรณีทั้งสอง ทำให้เกิดการผันแปรของยีน (geng variation) ซึ่งทำให้เกิดการแปรผัน ของลักษณะสิ่งมีชีวิต (variation)

 

รูปที่ 5.9 ระยะโพรเฟสของการแบ่งแบบไมโอซีส I
ที่มา http://www.il.mahidol.ac.th

 

รูปที่ 5.10 ขั้นตอนต่างๆของระยะโพรเฟส I
ที่มา http://www.il.mahidol.ac.th

 

Metaphase - I
          ไบแวเลนท์จะมาเรียงตัวกัน อยู่ในแนวกึ่งกลางเซลล์ (โฮโมโลกัส โครโมโซม ยังอยู่กันเป็นคู่ๆ)

รูปที่ 5.11 ระยะเมทาเฟส I ของการแบ่งแบบไมโอซีส I
ที่มา http://www.il.mahidol.ac.th

 

Anaphase - I
           ไมโทติก สปินเดิล จะหดตัวดึงให้ โฮโมโลกัส โครโมโซม ผละแยกออกจากกัน
จำนวนชุดโครโมโซมในเซลล์ ระยะนี้ยังคงเป็น 2n เหมือนเดิม (2n เป็น 2n)

รูปที่ 5.12 ระยะแอนาเฟส ของการแบ่งแบบไมโอซีส
ที่มา http://www.il.mahidol.ac.th

 

Telophase - I
           โครโมโซมจะไปรวมอยู่ แต่ละขั้วของเซลล์ และในเซลล์บางชนิด ในระยะนี้ จะมีการสร้างเยื่อหุ้มนิวเคลียส มาล้อมรอบโครโมโซม และแบ่งไซโทพลาสซึม ออกเป็น 2 เซลล์ เซลล์ละ n แต่ในเซลล์บางชนิด จะไม่แบ่งไซโทพลาสซึม โดยจะมีการเปลี่ยนแปลง ของโครโมโซม เข้าสู่ระยะโพรเฟส II เลย

รูปที่ 5.13 ระยะเทโลเฟส I ของการแบ่งเซลล์แบบไมโอซีส I
ที่มา http://www.il.mahidol.ac.th

 

Meiosis - II มีเหตุการณ์ณ์ต่างๆ ต่อไปนี้เกิดขึ้น

Interphase - II    เป็นระยะพักตัว ซึ่งมีหรือไม่ก็ได้ ขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์ ไม่มีการ สังเคราะห์ DNA หรือจำลองโครโมโซมแต่อย่างใด

Prophase - II     โครมาทิดจะหดสั้นมากขึ้น ไม่มีการเกิดไซแนปซิส, ไคแอสมา, ครอสซิ่งโอเวอร์

Metaphase - II   โครมาทิดมาเรียงตัว อยู่ในแนวกึ่งกลางเซลล์

Anaphase - II    มีการแยกโครมาทิดออกจากกัน ทำให้จำนวนชุดโครโมโซมเพิ่มจาก n เป็น 2 n ชั่วขณะ

Telophase - II    มีการแบ่งไซโทพลาสซึม จนได้เซลล์ใหม่ 4 เซลล์ ซึ่งแต่ละเซลล์ มีโครโมโซม เป็น n

          ใน 4 เซลล์ที่เกิดขึ้นนั้น จะมียีนเหมือนกันอย่างละ 2 เซลล์ ถ้าไม่เกิดครอสซิ่งโอเวอร์ หรืออาจจะมี ยีนต่างกันทั้ง 4 เซลล์ ถ้าเกิดครอสซิ่งโอเวอร์ หรืออาจมียีนต่างกันทั้ง 4 เซลล์ถ้าเกิดครอสซิ่งโอเวอร์

รูปที่ 5.14 ขั้นตอนการแบ่งเซลล์แบบไมโอซีส II
ที่มา http://www.il.mahidol.ac.th

 

รูปที่ 5.15 เซลล์ใหม่ 4 เซลล์จากการแบ่งตัวแบบไมโอซีส
ที่มา http://www.il.mahidol.ac.th