Сегодня предлагаем вам разобрать процесс гаметогенеза. Если говорить коротко и предельно понятно, то это процесс развития половых клеток. Как уже стало понятно, статья будет посвящена размножению. Отметим, что выделяют несколько форм полового размножения. Несмотря на этот факт, все они основываются на участии двух гамет (мужских и женских половых клеток). Предлагаем вам рассмотреть этот вопрос более подробно.
Половое размножение
Мы уже упомянули, что половое размножение осуществляется благодаря участию двух разнополых особей. У них в определенных органах образуются специальные половые клетки, которые принято называть гаметами. А что же такое гаметогенез? Это процесс формирования тех самых половых клеток, которые необходимы для продолжения рода. Необходимо еще знать и то, что процесс слияния гамет принято называть оплодотворением. Мейоз гаметогенез - это основной этап развития половых клеток. Ему мы уделим внимание немного позже.
Сейчас выделим формы полового размножения:
- изогамия;
- гетерогамия;
- овогамия.
Важно отметить, что они отличаются некоторыми особенностями строения половых клеток. Так, например, при изогамии и мужские, и женские гаметы подвижны, кроме того, они имеют одинаковые размеры. Следующая форма очень похожа на предыдущую. Основное отличие второй - женская половая клетка крупнее мужской, так же она не такая подвижная. Третий вид полового размножения наиболее популярен, так как встречается у большинства животных и растений. В данном варианте женская половая клетка неподвижна и значительно крупнее мужской. При этой форме размножения мужская гамета имеет название - сперматозоид, или спермий, а женская - яйцеклетка.
Две первые формы распространены у примитивных организмов, например у водорослей. Как происходит размножение у эукариот? Путем слияния мужской и женской гамет (яйцеклетки и сперматозоида). В результате происходит оплодотворение, и образуется зигота. Очень важно понимать и то, что половые клетки содержат число хромосом, которое в два раза меньше, чем в соматической клетке. Это объяснить достаточно просто: если бы число хромосом соматической и половой клеток было одинаковым, то в каждом поколении происходило бы удвоение хромосом. Почему этого не происходит? Из-за мейоза, то есть клеточного деления.
Преимущества полового размножения
Гаметогенез - это развитие размножение без образования гамет невозможно. Важно отметить и то, что стадии гаметогенеза у мужских и женских особей имеют схожие черты. Более подробно мы это рассмотрим немного позже. Сейчас же предлагаем вам немного обсудить биологическую суть размножения и преимущества полового вида. Инстинкт воспроизведения потомства закладывается генетически. При этом при бесполом размножении дочерний организм полностью дублирует своего родителя.
Половое размножение имеет ряд преимуществ:
- сочетание материнских и отцовских генов, то есть нет вероятности абсолютного генетического копирования одного из родителей;
- изменчивость, способность популяции подстраиваться под новые условия для выживания вида;
- облегчается процесс видообразования и так далее.
Сперматогенез
Мы уже ранее говорили о том, что гаметогенез - это процесс развития половых клеток. Сейчас более подробно рассмотрим сперматогенез, то есть образование сперматозоидов. Всего выделяют четыре стадии:
- размножение;
- рост;
- созревание;
- формирование.
На стадии размножения происходит митотическое деление сперматогоний. После этого будущие сперматозоиды переходят в стадию роста, теперь они имеют название -сперматоциты. Стадия роста характеризуется значительным увеличением половых клеток, что становится возможным благодаря увеличению объема цитоплазмы. Фаза созревания - это два деления. Сперматоцит, который прошел прошлые стадии, подвергается делению, в результате образуется два сперматоцита. Затем каждый из них делится еще раз. Итого, из одного сперматоцита первого порядка мы получаем четыре сперматида. Последние вступают в четвертую стадию - формирования. Только после этих этапов сперматозоид принимает привычный для нас вид.
Овогенез
Овогенез - это развитие женских половых клеток (яйцеклеток). Ниже будут перечислены и охарактеризованы стадии данного процесса.
- Размножение. Овогонии делятся митозом, в результате количество будущих половых клеток увеличивается. Важно заметить, что стадия размножения приходится на второй месяц внутриутробного развития девочки.
- Рост. Эта стадия полностью дублирует процесс роста мужских половых клеток. Единственное отличие - размер будущей яйцеклетки превышает размер сперматоцитов, это происходит из-за накапливания первой питательных веществ.
- Последняя стадия овогенеза - созревание. Она характеризуется двумя очередными делениями путем мейоза. При сперматогенезе из одного сперматоцита образуется четыре сперматозоида. В случае овогенеза один овоцит способен образовать одну яйцеклетку и три полярных тельца.
Почему сперматозоиды превосходят в количестве, но уступают в размерах яйцеклеток? Сперматозоид не накапливает питательные вещества, так как его жизненный цикл довольно короток. Основная функция мужской половой клетки - доставка генетического материала в яйцеклетку. Кроме этого, она должна быть очень подвижной. Сперматозоиды в поисках яйцеклетки массово погибают, что и объясняет их численное преимущество.
1) Деление одноклеточных (амеба). При шизогонии (малярийный плазмодий) получается не две, а много клеток.
2) Спорообразование
- Споры грибов и растений служат для размножения.
- Споры бактерий не служат для размножения, т.к. из одной бактерии образуется одна спора. Они служат для переживания неблагоприятных условий и расселения (ветром).
3) Почкование: дочерние особи формируются из выростов тела материнского организма (почек) - у кишечнополостных (гидра), дрожжей.
4) Фрагментация: материнский организм делится на части, каждая часть превращается в дочерний организм. (Спирогира, кишечнополостные, морские звезды.)
5) Вегетативное размножение растений: размножение с помощью вегетативных органов:
- корнями - малина
- листьями - фиалка
- специализированными видоизмененными побегами:
- луковицами (лук)
- корневищем (пырей)
- клубнем (картофель)
- усами (земляника)
Способы полового размножения
1) С помощью гамет , сперматозоидов и яйцеклеток. Гермафродит - это организм, который образует и женские, и мужские гаметы (большинство высших растений, кишечнополостные, плоские и некоторые кольчатые черви, моллюски).
2) Конъюгация у зеленой водоросли спирогиры: две нити спирогиры сближаются, образуются копуляционные мостики, содержимое одной нити перетекает в другую, получается одна нить из зигот, вторая - из пустых оболочек.
3) Конъюгация у инфузорий: две инфузории сближаются, обмениваются половыми ядрами, потом расходятся. Количество инфузорий остается тем же, но происходит рекомбинация.
4) Партеногенез: ребенок развивается из неоплодотворенной яйцеклетки (у тлей, дафний, пчелиных трутней).
1. Установите соответствие между особенностью полового и вегетативного размножения и способом размножения: 1) бесполое, 2) половое. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) формирует новые сочетания генов
Б) формирует комбинативную изменчивость
В) образует потомство, идентичное материнскому
Г) происходит без гаметогенеза
Д) обусловлено митозом
Ответ
2. Установите соответствие между характеристиками и способами размножения: 1) бесполое, 2) половое. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) Сливаются гаплоидные ядра.
Б) Образуется зигота.
В) Происходит с помощью спор или зооспор.
Г) Проявляется комбинативная изменчивость.
Д) Образуется потомство, идентичное исходной особи.
Е) Генотип родительской особи сохраняется в ряду поколений.
Ответ
3. Установите соответствие между этапами жизненного цикла растений и способами размножения: 1) бесполое, 2) половое. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) образуются споры
Б) сопровождается слиянием гамет
В) размножается спорофит
Г) размножается гаметофит
Д) образуется зигота
Е) происходит мейоз
Ответ
4. Установите соответствие между характеристикой и способом размножения: 1) бесполое, 2) половое. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) Гаметы не образуются.
Б) Участвует лишь один организм.
В) Происходит слияние гаплоидных ядер.
Г) Образуется потомство, идентичное исходной особи.
Д) У потомства проявляется комбинативная изменчивость.
Е) Образуются гаметы.
Ответ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Споры бактерий, в отличие от спор грибов,
1) служат приспособлением к перенесению неблагоприятных условий
2) выполняют функцию питания и дыхания
3) НЕ служат для размножения
4) обеспечивают распространение (расселение)
5) образуются путем мейоза
6) образуются из материнской клетки путем потери воды
Ответ
Выберите три варианта. Бесполое размножение характеризуется тем, что
1) потомство имеет гены только материнского организма
2) потомство генетически отличается от материнского организма
3) в образовании потомства участвует одна особь
4) в потомстве происходит расщепление признаков
5) потомство развивается из неоплодотворенной яйцеклетки
6) новая особь развивается из соматических клеток
Ответ
Установите соответствие между характеристикой и способом размножения растения: 1) вегетативное, 2) половое
А) осуществляется видоизмененными побегами
Б) осуществляется с участием гамет
В) дочерние растения сохраняют большое сходство с материнскими
Г) используется человеком для сохранения у потомства ценных признаков материнских растений
Д) новый организм развивается из зиготы
Е) потомство сочетает в себе признаки материнского и отцовского организмов
Ответ
Установите соответствие между особенностью размножения и его видом: 1) вегетативное, 2) половое. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) обусловлено сочетанием гамет
Б) особи образуются путем почкования
В) обеспечивает генетическое сходство особей
Г) происходит без мейоза и кроссинговера
Д) обусловлено митозом
Ответ
1. Установите соответствие между примером размножения и его способом: 1) половое, 2) бесполое. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) спорообразование у сфагнума
Б) семенное размножение ели
В) партеногенез у пчел
Г) размножение луковицами у тюльпанов
Д) откладывание яиц птицами
Е) выметывание икры у рыб
Ответ
2. Установите соответствие между конкретным примером и способом размножения: 1) бесполое, 2) половое. Запишите цифры 1 и 2 в правильной последовательности.
А) спорообразование папоротника
Б) образование гамет хламидомонады
В) образование спор у сфагнума
Г) почкование дрожжей
Д) нерест рыб
Ответ
3. Установите соответствие между конкретным примером и способом размножения: 1) бесполое, 2) половое. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) почкование гидры
Б) деление клетки бактерии на двое
В) образование спор у грибов
Г) партеногенез пчел
Д) образование усов земляники
Ответ
4. Установите соответствие между примерами и способами размножения: 1) бесполое, 2) половое. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) живорождение у акулы
Б) деление надвое инфузории-туфельки
В) партеногенез пчел
Г) размножение фиалки листьями
Д) выметывание рыбами икры
Е) почкование гидры
Ответ
5. Установите соответствие между процессами и способами размножения организмов: 1) половое, 2) бесполое. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) откладывание яиц ящерицами
Б) спорообразование пеницилла
В) размножение пырея корневищами
Г) партеногенез дафний
Д) деление эвглены
Е) размножение вишни семенами
Ответ
6. Установите соответствие между примерами и способами размножения: 1) бесполое, 2) половое. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) черенкование малины
Б) образование спор у хвоща
В)
спорообразование у кукушкина льна
Г) фрагментация лишайника
Д) партеногенез тлей
Е) почкование у кораллового полипа
Ответ
7сб. Установите соответствие между примерами и способами размножения: 1) бесполое, 2) половое. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) образование гамет у хламидомонады
Б) нерест осетровых
В) споруляция у мхов
Г) деление амебы обыкновенной
Д) фрагментация мицелия у грибов
Е) корневые отпрыски у малины
Ответ
8. Установите соответствие между примерами и способами размножения: 1) бесполое, 2) половое. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам
А) культурой ткани
Б) неоплодотворенными яйцеклетками
В) клубнями
Г) яйцами
Д) соматическими клетками
Е) участками корневища
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Размножение, при котором дочерний организм появляется без оплодотворения из клеток тела материнского организма, называют
1) партеногенезом
2) половым
3) бесполым
4) семенным
Ответ
Все приведённые ниже термины, кроме двух, используются для описания полового размножения организмов. Определите два термина, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) гонада
2) спора
3) оплодотворение
4) овогенез
5) почкование
Ответ
Запишите цифры, под которыми указано что происходит при половом размножении животных.
1) участвуют, как правило, две особи
2) половые клетки образуются путем митоза
3) исходными являются соматические клетки
4) гаметы имеют гаплоидный набор хромосом
5) генотип потомков является копией генотипа одного из родителей
6) генотип потомков объединяет генетическую информацию обоих родителей
Ответ
Выберите три признака, характерных для полового размножения семенных растений, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) В размножении участвуют спермии и яйцеклетки
2) В результате оплодотворения образуется зигота
3) В процессе размножения происходит деление клетки пополам
4) Потомство сохраняет все наследственные признаки родителя
5) В результате размножения у потомства появляются новые признаки
6) В размножении участвуют вегетативные части растения
Ответ
Выберите два отличия полового размножения от бесполого.
1) половое размножение энергетически выгоднее бесполого
2) в половом размножении участвует два организма, в бесполом один
3) при половом размножении потомки точные копии родителей
4) в бесполом размножении участвуют соматические клетки
5) половое размножение возможно только в воде
Ответ
1. Все перечисленные ниже термины, кроме двух, используются при описании бесполого размножения. Определите два термина, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) шизогония
2) партеногенез
3) фрагментация
4) почкование
5) копуляция
Ответ
2. Все приведенные ниже термины, кроме двух, используются для описания бесполого способа размножения живых организмов. Определите два термина, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) фрагментация
2) семенное размножение
3) спорообразование
4) партеногенез
5) почкование
Ответ
Все приведённые характеристики, кроме двух, используют для описания полового размножения животных. Найдите две характеристики, «выпадающие» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) Гаметы образуются в результате гаметогенеза.
2) В размножении хордовых животных, как правило, участвуют разнополые особи.
3) Исходным материалом для образования гамет являются споры.
4) В потомстве объединены признаки обоих родителей.
5) Хромосомный набор гаметы образуется в результате деления митозом.
Ответ
Установите соответствие между характеристикой и способом размножения растений: 1) половое, 2) вегетативное. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) осуществляется с участием гамет
Б) новый организм развивается из зиготы
В) осуществляется видоизмененными побегами
Г) потомство имеет признаки отцовского и материнского организмов
Д) потомство имеет признаки материнского организма
Е) используется человеком для сохранения у потомства ценных признаков материнского растения
Ответ
Все приведенные ниже примеры, кроме двух, относятся к бесполому размножению организмов. Определите два примера, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) размножение спорами папоротников
2) размножение дождевых червей фрагментацией
3) конъюгация инфузории-туфельки
4) почкование пресноводной гидры
5) партеногенез пчел
Ответ
1. Все приведённые ниже приёмы растениеводства, кроме двух, относят к вегетативному размножению. Определите два приёма, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) деление клубней
2) размножение корневищем
3) получение проростков из семян
4) искусственное оплодотворение
5) формирование отводка
Ответ
2. Все приведённые ниже примеры, кроме двух, характеризуют вегетативное размножение. Определите два примера, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) получение гетерозисных гибридов
2) размножение делением куста
3) использование корневых отпрысков
4) размножение семенами
5) укоренение отводков
Ответ
Все приведенные ниже организмы, кроме двух, размножаются спорами. Определите два организма, «выпадающих» из общего списка. Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) гриб мукор
2) холерный вибрион
3) туберкулезная палочка
4) папоротник щитовник
5) кукушкин лен
Ответ
© Д.В.Поздняков, 2009-2019
Вопрос 1. Докажите, что размножение - одно из важнейших свойств живой природы.
Способность к размножению или самовоспроизведению является одним из обязательных и важнейших свойств живых организмов. Размножение поддерживает длительное существование вида, обеспечивает преемственность между родителями и их потомками в ряду многих поколений. Оно приводит к увеличению численности особей вида и способствует его расселению.
Вопрос 3. Что такое бесполое размножение? Какой процесс лежит в его основе?
Различают два типа размножения: бесполое и половое.
Бесполое размножение - это тип размножения, происходящий без образования гамет. Для его осуществления необходим только один организм. В результате бесполого размножения новая особь развивается из одной или группы соматических клеток материнского организма. В основе бесполого размножения лежит митоз. При бесполом размножении дочерний организм на генетическом уровне
Бесполое – за счет митотического деления, у растений редко за счет мейотического деления.
Половое - за счет мейотического деления.
Вопрос 4. Перечислите способы бесполого размножения; приведите примеры.
Бесполое размножение у одноклеточных.
Бесполое размножение у многоклеточных организмов.
1. Вегетативное –
основано на способности организмов восстанавливать (регенерировать) недостающие части. У растений наблюдается разнообразие этой формы размножения: оно происходит путем образованием новых почек на стеблях, корнях, листьях, из которых вырастают новые растения. Они могут существовать самостоятельно, без связи с материнским организмом. Например, у многоклеточных водорослей, грибов, лишайников размножение осуществляется обрывками нитей, гиф, обломками слоевищ. Покрытосеменные могут размножаться: частями стебля (кактусы, элодея), листом (фиалка, бегония, лилия), корнями (малина, крыжовник, одуванчик), видоизмененными побегами: клубнями (картофель), луковицами (лук, чеснок, тюльпан, нарцисс), корневищами (пырей, хвощ, иван-чай), усами (земляника) и т.д. У животных в силу высокой специализации клеток организма вегетативное размножение встречается реже. Ресничные и кольчатые черви делятся перетяжками на несколько частей, в каждой из них восстанавливаются недостающие органы и, таким образом возникает сразу несколько особей. У кишечнополостных – полипы начинают быстро расти, формируются поперечные перетяжки, в результате которых образуются дочерние особи, и такой способ называется стробиляция. В этот момент полип напоминает стопку тарелок. Образовавшиеся особи – медузы отрываются и начинают самостоятельную жизнь. У некоторых видов млекопитающих (броненосец) и насекомых (осы-наездники) встречается вегетативное размножение зародышей, когда на ранних стадиях эмбрионального развития делящийся зародышевый диск дает начало нескольким особям (от 4 до 8). Подобное можно наблюдать у человека, когда разделяются бластомеры из которых будут развиваться монозиготные близнецы, (такое увеличение количества особей, называется полиэмбриония.)
2. Почкование
характерно для кишечнополостных (гидра). В почку (выпячивание) входят клетки экто- и энтодермы. Почка увеличивается, на ней формируются щупальцы и эта почка отделяется от материнской особи.
3. Размножение фрагментами
- (фрагментация
) происходит при разделении особи на две или большее число частей, каждая из которых растет и образует новую особь. С фрагментацией связана регенерация, т.е. способность восстанавливать целостный организм. Фрагментация описана для плоских червей, немертин и морских звезд.
4. Спорообразование
встречается у грибов, водорослей, мхов, плаунов, хвощей и папоротников. Споры образуются путем мейоза в обычных вегетативных клетках материнского организма или специальных органах – спорангиях и представляют собой микроскопические одноклеточные образования.
При любой форме бесполого размножения – частями тела или спорами – наблюдается увеличение численности особей данного вида без повышения их генетического разнообразия: все особи являются точной копией материнского организма. Совокупность особей, произошедших от одного предка путем бесполого размножения называют - клонами (греч. clon – ветвь, отпрыск).
Вопрос 5. Возможно ли появление генетически разнородного потомства при бесполом размножении?
При бесполом размножении происходит точное копирование генетического материала материнской особи, и дочерние организмы идентичны материнскому. Появление генетически разнородного потомства при бесполом размножении невозможно. Разработанным в лаборатории способом бесполого размножения является клонирование.
Клонирование дает возможность работать с отдельными клетками или небольшими зародышами. Например, при разведении крупного рогатого скота зародыш теленка на стадии недифференцированных клеток разделяют на фрагменты и помещают их в суррогатных матерей. В результате развиваются несколько идентичных телят с необходимыми признаками и свойствами.
При необходимости можно использовать и клонирование растений. В этом случае селекция про-исходит в клеточной культуре (на искусственно культивируемых изолированных клетках). И лишь затем из клеток, обладающих необходимыми свойствами, выращивают полноценные растения.
Наиболее известный пример клонирования - пересадка ядра соматической клетки в развивающуюся яйцеклетку. Эта технология в будущем позволит создать генетического двойника любого организма (или, что более актуально, его тканей и органов).
Вопрос 6. Чем половое размножение отличается от бесполого? Сформулируйте определение полового размножения.
В половом размножении участвуют специализированные половые клетки, несущие гаплоидный набор хромосом. В большинстве случаев новое поколение возникает в результате слияния двух гамет разных организмов. Поэтому, в отличие от бесполого размножения, при половом размножении дочерняя особь получает наследственную информацию от обоих родителей (50% от матери и 50% от отца) и обладает собственной комбинацией генетического материала. У многих видов, для которых характерно половое размножение, существуют мужские и женские особи, формирующие разные по размеру и свойствам гаметы: крупные неподвижные яйцеклетки и мелкие подвижные сперматозоиды. Такие виды называют раздельнополыми.
В целом можно сказать, что половое размножение - это процесс образования диплоидного дочернего организма, который происходит при участии половых клеток, несущих гаплоидный набор хромосом.
Вопрос 7. Подумайте, какое значение для эволюции жизни на Земле имело появление полового размножения.
Половое размножение имеет очень большие эволюционные преимущества по сравнению с бесполым. Это обусловлено тем, что генотип потомков возникает путем комбинации генов, принадлежащих обоим родителям. В результате повышаются возможности организмов в приспособлении к условиям окружающей среды. Половой процесс заключается в слиянии двух клеток – гамет. Формированию гамет предшествует особая форма деления – мейоз, который приводит к уменьшению количества хромосом вдвое.
| Формы размножения | Характеристика и особенности |
| Бесполое размножение | Происходит без образования специализированных половых клеток (гамет), с участием одного организма. При бесполом размножении образуются идентичные потомки, составляющие клон. При бесполом размножении новая особь появляется из неспециализированных клеток тела - соматических, неполовых. Формы бесполого размножения: - простое деление - характерно для простейших организмов. Из одной клетки путем митоза образуются две дочерние, каждая из которых становится новым организмом; - почкование - форма бесполого размножения, при которой от родительской особи отделяется дочерний организм; - спорообразование - форма бесполого размножения, при которой размножение происходит с помощью спор, специальных клеток, образующихся в материнском организме. Каждая спора, прорастая, дает начало новому организму; - вегетативное размножение - разновидность бесполого размножения отдельными органами, частями органов или тела. Оно основано на способности организмов восстанавливать недостающие части тела - регенерации |
| Половое размножение | Происходит в результате образования и слияния специализированных половых клеток гамет (у бактерий и простейших при половом процессе количество особей не увеличивается, т. е. размножения не бывает, происходит конъюгация). Новый организм несет наследственную информацию обоих родителей. Половое размножение свойственно как растительным, так и животным организмам. Половые клетки формируются в результате особого типа деления, при котором число хромосом во вновь образующихся клетках в два раза меньше, чем в исходной материнской. В результате слияния двух гамет число хромосом во вновь образовавшейся клетке - зиготе - увеличивается в два раза, т. е. восстанавливается, причем одна половина всех хромосом является отцовской, другая - материнской* |
* Хромосомный набор клетки. В клетках большинства организмов хромосомы парные. Парные хромосомы, одинаковые по форме, величине и наследственной информации, называют гомологичными, а двойной, парный набор хромосом -диплоидным (2п). В некоторых клетках и организмах содержится одинарный, гаплоидный набор хромосом (п). В этом случае одинаковых хромосом нет.
Число хромосом для каждого вида организмов постоянно. Так, в клетках человека - 46 хромосом (23 пары), голубя - 80 (40 пар), дождевого червя - 36 (18 пар), в клетках пшеницы - 28 (14 пар). Эти организмы содержат диплоидный набор хромосом. Некоторые организмы, такие как водоросли, мхи, грибы, имеют одинарный, гаплоидный набор хромосом. Гаплоидный набор обозначают буквой п, диплоидный - 2п.
Развитие половых клеток (гаметогенез)
В процессах, обеспечивающих непрерывность и воспроизведение жизни, более важное значение имеет половое размножение, характеризующееся образованием, а потом и слиянием гамет, в результате чего возникают новые организмы с измененными генотипами
Гаметогенез - процесс развития половых клеток, т. е. гамет.
Гаметогенез бывает: диффузным (у губок, кишечнополостных), когда гаметы развиваются в любом участке тела; локализованным (у большинства животных), когда гаметы развиваются в половых железах - гонадах (мужские гонады – семенники, женские гонады - яичники). Гонады образуются из первичных половых клеток - гоноцитов.
(половые клетки), которые объединяются во время полового размножения, чтобы сформировать новую клетку, называемую зиготой. Мужские гаметы - сперма, а женские гаметы - яйцеклетки. У семенных растений, пыльца является мужской спермой, производящей гаметофит. Женские гаметы (яйцеклетки) содержатся внутри завязи растения. У животных гаметы производятся в мужских и женских . Сперматозоиды подвижны и имеют длинный хвостообразный вырост, . Однако яйцеклетки не подвижны и относительно велики по сравнению с мужской гаметой.
Образование гамет
Гаметы образуются посредством клеточного деления, называемого . Этот процесс двухэтапного деления производит четыре , которые являются гаплоидными. содержат только один набор . Когда гаплоидные мужские и женские гаметы объединяются в процесс, называемом оплодотворением, они образуют зиготу. Зигота и содержит два набора хромосом.
Типы гамет
Одни мужские и женские гаметы имеют одинаковый размер и форму, в то время как другие отличаются по размеру и форме. У некоторых видов водорослей и мужские и женские почти идентичны, и обычно одинаково подвижны. Объединение этих типов гамет известно как . В некоторых организмах гаметы имеют разные размеры и форму, и их слияние называют или гетерогамией. Высшие растения, животные, а также некоторые виды водорослей и грибов проявляют особый тип анизогамии, называемой . При оогамии женская гамета не подвижна и намного больше, чем мужская гамета.
Гаметы и оплодотворения
Происходит, когда мужские и женские гаметы сливаются. У животных организмов объединение спермы и яйцеклетки происходит в фаллопиевых трубах женского репродуктивного тракта. Миллионы сперматозоидов высвобождаются во время полового акта, которые попадают из влагалища в фаллопиевы трубы.
Сперма специально приспособлена для оплодотворения яйцеклетки. Головная область имеет колпачковое покрытие, называемое акросом, которое содержит ферменты, помогающие клетке спермы проникать в половую железу (наружное покрытие мембраны яичных клеток). По достижении яйцеклетки сперматозоидная головка сливается с яйцеклеткой. Проникновение сквозь zona pellucida (оболочка вокруг мембраны яйцеклетки) вызывает выброс веществ, которые изменяют zona pellucida, и предотвращает оплодотворение яйцеклетки другими сперматозоидами. Этот процесс имеет решающее значение, поскольку оплодотворение несколькими клетками спермы или полиспермия вызывает зиготу с дополнительными хромосомами. Это явление смертельно для зиготы.
После оплодотворения два гаплоидных гамета становятся одной диплоидной клеткой или зиготой. У людей это означает, что зигота будет иметь 23 пары в общей сложности 46 хромосом. Зигота продолжит деление посредством и в конечном итоге созревать в полностью функционирующий организм. наследованием половых хромосом. Клетки спермы могут иметь один из двух типов половых хромосом - X или Y. Яйцеклетка имеет только один тип половых хромосом - Х. Если клетка спермы с Y-хромосомой оплодотворит яйцеклетку то, в результате индивидуум будет мужского пола (XY). Если клетка спермы с X-хромосомой оплодотворит яйцеклетку то, в результате индивидуум будет женского пола (XX).