Что образуется в результате слияния гамет

01/23/202406/15/2023 admin 0 Comments

Сперматогенез и овогенез

Гаметогенез (греч. gamete– жена, gametes – муж + genesis – зарождение)

Гаметогенезом называют процесс образования половых клеток (гамет). Этот процесс происходит у мужских и женских особей в гонадах (половых железах), представленных семенниками (яичками) и яичниками.

Гаметы (n) образуются в результате мейоза из клеток-предшественников (2n, как у соматических клеток). Половые клетки гаплоидны, то есть имеют в два раза меньшее число хромосом, чем клетки-предшественники. Мужская (n) и женская (n) гаметы, сливаясь друг с другом в процессе оплодотворения, образуют зиготу (2n).

Таким образом, за счет гаплоидности гамет (в результате мейоза) поддерживается постоянное количество хромосом в ряду поколений, не происходит их удвоения.

Процессы сперматогенеза и овогенеза (оогенеза) требуют нашего более детального изучения.

Сперматогенез (греч. sperma – семя + genesis – зарождение)

Половые клетки в этой фазе называются сперматоцитами I порядка, они теряют способность к митотическому делению.

На фазу роста приходится S-период: происходит удвоение ДНК, в результате чего набор хромосом сперматоцита I порядка становится (2n4c).

Происходит первое деление мейоза (мейоз I). В результате из сперматоцитов I порядка (2n4c) образуются сперматоциты II порядка (n2c). Между мейозом I и мейозом II практически отсутствует интерфаза, поэтому сперматоциты II порядка (n2c) сразу же вступают в мейоз II, в результате которого образуются сперматиды (nc).

Овогенез, или оогенез (греч. ōón — яйцо + genesis – зарождение)

Половые клетки в этой фазе называются ооцитами I порядка, они теряют способность к митотическому делению.

Ооциты I порядка (2n4c) вступают в первое деление мейоза, в результате которого образуются ооциты II порядка (n2c) и первое полярное (направительное) тельце, которое не несет большой функциональной значимости и подвергается дегенерации.

Второе деление мейоза начинается только после взаимодействия овоцита II порядка (n2c) со сперматозоидом. В результате этого образуется яйцеклетка (nc) и второе полярное тельце, которое также подвергается дегенерации.

Строго говоря, при овуляции из яичников выходит не «яйцеклетка», а ооцит II порядка, который ждет встречи со сперматозоидом для продолжения деления и развития будущего зародыша. Если такого взаимодействия не происходит, то яйцеклетка подвергается дегенерации.

Оплодотворение

При внутреннем оплодотворении сперматозоид сливается с яйцеклеткой в женских половых путях, куда самец вводит семенную жидкость со сперматозоидами.

При внешнем оплодотворении сперматозоид сливается с яйцеклеткой вне половых путей самки, например, у двустворчатых моллюсков оплодотворение происходит в мантийной полости самки.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Биология. 6 класс

Конспект урока

Урок 11. Половое размножение

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке

Яйцеклетка – женская половая клетка (женская гамета) людей и других животных, высших растений, а также многих водорослей.

Сперматозоид – мужская половая клетка (мужская гамета).

Оплодотворение – процесс слияния мужской и женской гамет, в результате которого формируется зигота (оплодотворенная яйцеклетка).

Зигота – клетка, образующаяся в результате оплодотворения.

*Гинецей – совокупность плодолистиков цветка. Другое определение гинецея – совокупность пестиков в цветке.

*Андроцей – это совокупность тычинок (микроспорофиллов) одного цветка. Тычинка является носителем мужской наследственности.

*Партеногенез – однополое размножение» или «девственное размножение» – одна из форм полового размножения организмов, при которой женские половые клетки (яйцеклетки) развиваются во взрослый организм без оплодотворения.

*Гермафродизм – одновременное или последовательное наличие у организма мужских и женских половых признаков, и репродуктивных органов.

Основная и дополнительная литература по теме

Теоретический материал для самостоятельного изучения

На уроке будут раскрыты особенности полового размножения и его преимущество перед бесполым. Так же рассмотрим процесс полового размножения у цветковых растений. Повторим строение цветка, семени.

У животных чаще встречается раздельнополость, т. е. наличие мужских и женских особей (самцов) и (самок), которые нередко различаются по размерам и внешнему виду (половой деморфизм).

Половые клетки образуются в специальных органах – половых железах.

Мелкие, снабженные жгутиком, подвижные сперматозоиды формируются в семенниках, а крупные неподвижные яйцеклетки (яйца) – в яичниках.

Процесс оплодотворения у многоклеточных животных, как и у одноклеточных, заключается в слиянии мужских и женских гамет. Как правило, затем сразу же происходит и слияние их ядер с образованием диплоидной зиготы (оплодотворенной яйцеклетки).

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля

Задание 1. Заполните таблицу «Органы выделения животных».

Наличие половых признаков (гамет) у одной особи. Родитель может одновременно выполнять функции отца и матери или при встрече с другим представителем вида выполнять функцию одного из партнёров (самки или самца)

«Девственное размножение» – развитие новой особи из яйцеклетки матери без участия самца

Правильный вариант ответа:

Виноградные улитки, плоские черви

«Девственное размножение» – развитие новой особи из яйцеклетки матери без участия самца

Пчёлы, некоторые виды ящериц, дафнии, тля

Задание 2. Заполните пропуски в тексте. Оплодотворение у цветковых растений.

Процессу оплодотворения у растений предшествует _________. Как только ___________ попадает на ________ пестика, она начинает прорастать и образуется ___________. В каждой пылинке образуется по паре __________, которые передвигаются к семязачатку. Продвигаясь сквозь ткани рыльца и столбика, они достигают _________ и проникают внутрь _________. К этому времени в завязи образуется ______________.

Процессу оплодотворения у растений предшествует опыление. Как только пыльца попадает на рыльце пестика, она начинает прорастать и образуется пыльцевая трубка. В каждой пылинке образуется по паре спермиев, которые передвигаются к семязачатку. Продвигаясь сквозь ткани рыльца и столбика, они достигают завязи и проникают внутрь семязачатка. К этому времени в завязи образуется зародышевый мешок.

Источник

Биология. 10 класс

Конспект урока

Урок 9. «Бесполое и половое размножение. Жизненные циклы разных групп организмов»

3. Перечень вопросов, рассматриваемых в теме;

Данный урок открывает тайны живых организмов в воспроизводстве себе подобных. Знакомит с основными формами и способами размножения организмов разных систематических групп. Позволяет отработать с понятием жизненный цикл организма. Решение задач на хромосомный набор в клетках

4. Глоссарий по теме (перечень терминов и понятий, введенных на данном уроке);

5. Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц);

2.Скворцов А., Никишов А., Рохлов В.Универсальное учебное пособие. Биология, 611 классы. Школьный курс. М.: «АСТ-Пресс», 2000. С. 394395.

3. Ващенко О.Л.Биология. Интерактивные дидактические материалы. 611 классы. 2017,С.203205:

6. Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии);

7. Теоретический материал для самостоятельного изучения;

Формы размножения организмов

Размножение или репродукция – способность организмов воспроизводить себе подобных, в результате чего обеспечивается непрерывность и преемственность жизни.

В основе классификации форм размножения лежит тип деления клеток: митотический (бесполое) и мейотический (половое).

Особенности полового и бесполого размножения

Принимает участие одна особь

Принимают участие две особи

В основе размножения лежит митоз. Дочерние организмы являются точными копиями материнского

Дочерний организм получает комбинацию генов, принадлежащих обоим родителям, и не является точной родительской копией

Гаметы не образуются

Образуются гаметы с гаплоидным набором хромосом, ядра которых сливаются (оплодотворение) образуется зигота, которая несет хромосомы обоих родителей

Встречается у микроорганизмов, грибов, растений и некоторых беспозвоночных животных

Характерно для большинства растений и животных

Приводит к быстрому увеличению числа особей

Происходит медленнее, но особи лучше приспосабливаются к изменению условий среды

Формы и способы размножения организмов

Способы бесполого Способы полового

Половой процесс (коньюгация) –

Деление; обмен частями генетического

Шизогония; материала, количество особей

Почкование; при этом не увеличивается.

Спорообразование; Копуляция – слияние гамет.

Фрагментация; Нетипичное половое размножение:

Бесполое размножение осуществляется при участии лишь одной родительской особи и происходит без образования гамет. Дочернее поколение у одних видов возникает из одной или группы клеток материнского организма, у других видов – в специализированных органах.

Деление – способ бесполого размножения, характерный для одноклеточных организмов, при котором материнская особь делится на две или большее количество дочерних клеток.

— простое бинарное деление (прокариоты),

— митотическое деление (простейшие, одноклеточные водоросли),

— множественное деление, или шизогонию (малярийный плазмодий).

Во время шизогонии сперва многократно митозом делится ядро, затем каждое из дочерних ядер окружается цитоплазмой, и формируются несколько самостоятельных организмов.

Почкование – способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются в виде выростов на теле родительской особи. Дочерние особи могут отделяться от материнской и переходить к самостоятельному образу жизни (гидра, дрожжи), могут остаться прикрепленными к ней, образуя в этом случае колонии (коралловые полипы).

Фрагментация – способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается материнская особь (кольчатые черви, морские звезды, спирогира, элодея). В основе фрагментации лежит способность организмов к регенерации.

Полиэмбриония – способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается эмбрион (монозиготные близнецы).

Вегетативное размножение – способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются или из частей вегетативного тела материнской особи, или из особых структур (корневище, клубень и др.), специально предназначенных для этой формы размножения.

Спорообразование – размножение посредством спор. Споры – специализированные клетки, у большинства видов образуются в особых органах – спорангиях. У высших растений образованию спор предшествует мейоз.

Гаметы – специализированные клетки, которые образуются в половых органах родительских особей (мужской и женской) и затем сливаются с образованием зиготы. Гаметогенез – процесс формирования гамет; основным этапом гаметогенеза является мейоз.

Оплодотворение – процесс слияния мужской и женской гамет. Обязательным следствием полового размножения является перекомбинация генетического материала у дочернего поколения.

В зависимости от особенностей строения гамет, можно выделить следующие формы полового размножения:

— Изогамия – форма полового размножения, при которой гаметы (условно женские и условно мужские) являются подвижными и имеют одинаковые морфологию и размеры.

— Гетерогамия (анизогамия) – форма полового размножения, при которой женские и мужские гаметы являются подвижными, но женские – крупнее мужских и менее подвижны.

— Овогамия (оогамия) – форма полового размножения, при которой женские гаметы неподвижные и более крупные, чем мужские гаметы. В этом случае женские гаметы называются яйцеклетками, мужские гаметы, если имеют жгутики – сперматозоидами, если не имеют – спермиями.

Овогамия характерна для большинства видов животных и растений. Изогамия и гетерогамия встречаются у некоторых примитивных организмов (водоросли).

Конъюгация – слияние содержимого отдельных гаплоидных клеток нитевидных талломов. По специально образующимся каналам содержимое одной клетки перетекает в другую, образуется диплоидная зигота, которая обычно после периода покоя также делится мейозом.

Гермафродитизм – примитивная форма полового размножения, при котором мужские и женские половые клетки образуются в одном организме. Гермафродитизм делает возможным самооплодотворение, что существенно, в первую очередь, для малоподвижных видов или особей, ведущих одиночное существование. С другой стороны, самооплодотворение препятствует обмену генетическим материалом между особями; многие организмы имеют приспособления, препятствующие самооплодотворению (генетическая несовместимость половых клеток от одного организма, образование мужских и женских гамет в разное время, особое строение цветка, благоприятствующее перекрёстному опылению однодомных растений).

— Гермафродиты, у которых с возрастом меняется пол (рыбы-попугаи, живущие в коралловых рифах, в начале жизни они все – самки, во 2 половине жизни – самцы)

Партеногенез (девственное размножение), форма полового размножения, развитие яйцеклетки без оплодотворения. Образование яйцеклетки происходит путем митоза без перекомбинации и репродукции хромосом. Дочерний организм – точная копия материнского. Встречается у дафний, тлей, трутней, шелкопрядов, скальные ящерицы, одуванчик, ястребинка.

Причины партеногенеза – редкие встречи особей между собой, для быстроты смены поколений.

8. примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля (не менее 2 заданий).

В чём заключается значение полового размножения для эволюции?

Тип вариантов ответов: Текстовые, Графические, Комбинированные.

1) при оплодотворении в зиготе могут возникнуть новые комбинации генов

2) дочерний организм является точной копией родительских организмов

3) благодаря процессу митоза из зиготы формируется зародыш

4) развитие нового организма начинается с деления одной клетки

Правильный вариант/варианты (или правильные комбинации вариантов):1) приоплодотворении в зиготе могут возникнуть новые комбинации генов.

Вставьте слова в предложение:

Размножение- это способность живых существ …. (А) себе подобных. Различают … (Б) типа размножения. При половом размножении участвуют половые клетки …. (В), при слиянии которых образуется … (Г). При…(Д) размножении принимает участие одна родительская особь.

Тип вариантов ответов: (Текстовые, Графические, Комбинированные).

Правильный вариант/варианты (или правильные комбинации вариантов):

Источник

6. Строение и функции половых клеток (гамет)

6.4. Оплодотворение

Оплодотворение – это процесс слияния половых клеток. В результате оплодотворения образуется диплоидная клетка – зигота, это начальный этап развития нового организма. Оплодотворению предшествует выделение половых продуктов, т. е. осеменение. Существует два типа осеменения:

1) наружное. Половые продукты выделяются во внешнюю среду (у многих пресноводных и морских животных);

2) внутреннее. Самец выделяет половые продукты в половые пути самки (у млекопитающих, человека).

Оплодотворение состоит из трех последовательных стадий: сближения гамет, активации яйцеклетки, слияния гамет (синга-мии), акросомной реакции.

С)бусловлено совокупностью факторов, повышающих вероятность встречи гамет: половой активностью самцов и самок, скоординированной во времени, соответствующим половым поведением, избыточной продукцией сперматозоидов, крупными размерами яйцеклеток. Ведущий фактор – выделение гаметами гамонов (специфических веществ, способствующих сближению и слиянию половых клеток). Яйцеклетка выделяет гиногамоны, которые обусловливают направленное движение к ней сперматозоидов (хемотаксис), а сперматозоиды выделяют андрогамоны.

Для млекопитающих также важна длительность пребывания гамет в половых путях самки. Это необходимо для того, чтобы сперматозоиды приобрели оплодотворяющую способность (происходит так называемая капацитация, т. е. способность к акросом-ной реакции).

Акросомная реакция – это выброс протеолитических ферментов (главным образом, гиалуронидазы), которые содержатся в акросоме сперматозоида. Под их влиянием происходит растворение оболочек яйцеклетки в месте наибольшего скопления сперматозоидов. Снаружи оказывается участок цитоплазмы яйцеклетки (так называемый бугорок оплодотворения), к которому прикрепляется только один из сперматозоидов. После этого плазматические мембраны яйцеклетки и сперматозоида сливаются, образуется цитоплазматический мостик, сливаются цитоплазмы обеих половых клеток. Далее в цитоплазму яйцеклетки проникают ядро и центриоль сперматозоида, а его мембрана встраивается в мембрану яйцеклетки. Хвостовая часть сперматозоида отделяется и рассасывается, не играя какой-либо существенной роли в дальнейшем развитии зародыша.

Активация яйцеклетки происходит закономерно в результате контакта ее со сперматозоидом. Имеет место кортикальная реакция, защищающая яйцеклетку от полиспермии, т. е. проникновения в нее более одного сперматозоида. Она заключается в том, что происходят отслойка и затвердевание желточной оболочки под влиянием специфических ферментов, выделяющихся из кортикальных гранул.

В яйцеклетке изменяется обмен веществ, повышается потребность в кислороде, начинается активный синтез питательных веществ. Завершается активация яйцеклетки началом трансляционного этапа биосинтеза белка (так как м-РНК, т-РНК, рибосомы и энергия в виде макроэргов были запасены еще в овогенезе).

У большинства млекопитающих на момент встречи яйцеклетки со сперматозоидом она находится в метафазе II, так как процесс мейоза в ней заблокирован с помощью специфического фактора. У трех родов млекопитающих (лошадей, собак и лисиц) блок осуществляется на стадии диакинеза. Этот блок снимается только после того, как в яйцеклетку проникает ядро сперматозоида. В то время как в яйцеклетке завершается мейоз, ядро проникшего в нее сперматозоида приобретает другой вид – сначала интерфазного, а затем и профазного ядра. Ядро сперматозоида превращается в мужской пронуклеус: в нем удваивается количество ДНК, набор хромосом в нем соответствует n2c (содержит гаплоидный набор редуплицированных хромосом).

После завершения мейоза ядро превращается в женский про-нуклеус и также содержит количество наследственного материала, соответствующее n2c.

Оба пронуклеуса проделывают сложные перемещения внутри будущей зиготы, сближаются и сливаются, образуя синкарион (содержит диплоидный набор хромосом) с общей метафазной пластинкой. Затем формируется общая мембрана, возникает зигота. Первое митотическое деление зиготы приводит к образованию двух первых клеток зародыша (бластомеров), каждая из которых несет диплоидный набор хромосом 2n2c.