Meiosi e Sporogenesi: generalità. La meiosi è quel tipo particolare di divisione cellulare che caratterizza il processo di sporogenesi e si verifica ogni qual volta un organismo a propagazione sessuale deve produrre gameti. Si tratta perciò di un tipo di divisione cellulare comune a tutti gli organismi che, nel loro ciclo vitale, presentano una fase sessuale più o meno evidente. Nei vegetali la meiosi avviene in tessuti preventivamente differenziati, a partire da cellule particolari che, a seconda che siano situate negli organi riproduttivi femminili o maschili, prendono il nome, rispettivamente, di “megasporociti” o “cellule madri delle megaspore” (macrospore) e di “microsporociti” o “cellule madri delle microspore”.

Si è identificato come valore C (contenuto di DNA di una cellula) la quantità di DNA di un genoma aploide. E’ opportuno osservare che nel corso del ciclo cellulare il valore C si modifica e può essere anche molto diverso a seconda della fase del ciclo e del tipo di divisione cellulare (mitosi o meiosi) alla quale ci si riferisce. Nella tabella riportata qui sotto si è cercato di analizzare, in maniera sintetica, questa relazione.

CICLO 2n  2n MITOSI INTERFASE MEIOSI 1 MEIOSI 2 P M ATG1SG2PMATPMAT 4C2C 2C  4C 4C 2C C 2n nn CICLO 2n  n Relazione tra ciclo cellulare, tipo di divisione, fase della divisione, livello di ploidia e quantita’ di DNA (valore C) presente nella cellula.

Alternanza di generazione nel mais

GAMETOGENESI e FECONDAZIONE: generalità Con il termine gametogenesi si indica il processo mediante il quale, in un individuo sessuato, si formano i gameti, cioè le cellule o i nuclei responsabili del processo di fecondazione. I gameti si originano a partire dalle megaspore e dalle microspore e, analogamente a quanto accade nella formazione di queste, i gameti ♀ e ♂ prodotti da un individuo portano un’informazione genetica sempre diversa tra loro e rispetto a quella contenuta nei gameti dalla cui unione quello stesso individuo si è generato. Si suole anche dire, perciò, che i gameti che entrano in una generazione portano un’informazione genetica diversa, o sono geneticamente diversi, rispetto a quelli che ne escono.

Gametogenesi femminile = serie di eventi che portano alla formazione del gametofito femminile (ovulo maturo o embriosacco) entro il quale è situato il gamete femminile (cellula uovo): una delle quattro megaspore – le altre tre degenerano – va incontro a tre successive divisioni mitotiche; si forma una struttura (ovulo o sacco embrionale) all’interno della quale sono individuabili 8 cellule aploidi, o semplicemente 8 nuclei aploidi, che hanno nomi differenti e sono collocate in posizione diversa; una cellula uovo (il vero e proprio gamete femminile), affiancata dalle due sinergidi, si colloca nelle immediate vicinanze del micropilo o foro micropilare, posto alla base dell’ovulo, dal quale entrano i due nuclei spermatici portati dal tubetto pollinico tre cellule antipodali situate dalla parte opposta dell’ovulo due cellule polari (nuclei polari), destinate a fondersi per formare una cellula 2n, situata al centro, che rappresenta il “nucleo secondario dell’endosperma ”

Gametogenesi maschile = serie di eventi che portano alla formazione del gametofito maschile (granulo pollinico bi- o trinucleato) entro il quale, in seguito ad una prima mitosi, si formano due nuclei: il nucleo vegetativo ed un secondo nucleo il quale, a sua volta, si divide per mitosi dando luogo a due nuclei generativi o spermatici, uno dei quali è il gamete maschile vero e proprio destinato ad unirsi con la cellula uovo. Quando si verifica l’unione del gamete maschile con il gamete femminile si ha la fecondazione o gamia. Nei vegetali superiori si verifica anche una seconda fecondazione che è data dall’unione del secondo nucleo generativo (n) portato dal gametofito maschile con il nucleo secondario dell’endosperma (2n) presente nel gametofito femminile. Si parla perciò di “doppia fecondazione”.

A seconda che il gamete femminile e il gamete maschile che si uniscono nella fecondazione siano prodotti dallo stesso individuo oppure da individui diversi, si parla di autofecondazione o autogamia e di allofecondazione o fecondazione incrociata o allogamia. Il tipo di gamia è condizionato dal sistema riproduttivo di una specie e condiziona a sua volta la struttura genetica delle sue popolazioni.