Бесполое размножение, его разновидности. Примеры. Эволюционное значение.
Эволюционное значение: способствует поддержанию наибольшей приспособленности в маломеняющихся условиях обитания, усиливает роль
стабилизирующего естественного отбора
Половое размножение, его формы. Биологическая роль.
Половое размножении может происходить с оплодотворение или без оплодотворения. Размножение с оплодотворением:
- коньюгация (не образуются специальный половые клетки);
- копуляция - половой процесс у одноклеточных организмов, при котором
полностью сливаются копулирующие особи, выполняющие функции половых клеток. Различают изогамию (особи, участвующие в копуляции, имеют одинаковые малые размеры, обе
подвижны), анизогамию (участвуют две особи, одна из которых крупная и подвижная, а вторая мелкая и подвижная) и оогамию (большая гамета неподвижна, а малая подвижна).
Размножения без оплодотворения представлено партеногенезом. Источником наследственного материала для развития потомка в этом случае обычно служит ДНК яйцеклетки — гиногенез. Реже наблюдается андрогенез — развитие потомка из клетки с цитоплазмой ооцита и ядром сперматозоида. Ядро женской гаметы в случае андрогенеза погибает.
4. Мейоз – как механизм образования клеток с гаплоидным набором.
5. Биологическое значение мейоза.
6. Гаметогенез: ово- и сперматогенез. Стадии ово- и сперматогенеза.
Процесс образования половых клеток называется гаметогенезом.
Сперматозоиды образуются в результате сперматогенеза, яйцеклетки - овогенеза.
Клетки зачаткового эпителия половых желез делятся последовательно митозом и мейозом. В результате этих делений образуются мужские гаметы (сперматозоиды) и женские гаметы (яйцеклетки). Они имеют гаплоидный набор хромосом и содержат наследственную информацию, необходимую для развития организма Сперматогенез - образование мужских половых клеток (сперматозоидов) - происходит в стенках извитых канальцев семенника.
Сперматогонии развиваются из первичных половых клеток, мигрирующих в
семенники на ранней стадии эмбрионального развития. Когда животное достигает половой зрелости, сперматогонии начинают быстро размножаться, причем часть из
их потомков сохраняет способность к непрерывным неограниченным делениям
(сперматогонии типа стволовых клеток), а другая часть (сперматоциты 1-го порядка)
после ограниченного числа последовательных митозов приступает к мейозу,
превращаясь в сперматоциты 2-го порядка. После завершения второго деления
мейоза сперматоциты 2-го порядка превращаются в гаплоидные сперматиды,
дифференцирующиеся в зрелые сперматозоиды (рис. 87, табл. 6).
1-й период сперматогенеза - размножение. Наружный слой клеток стенок
канальцев семенника содержит диплоидный набор хромосом. Клетки делятся
митозом. Их число увеличивается. Образуются незрелые половые клетки -
сперматогонии. Они имеют округлую форму и крупное ядро. Сперматогонии
перемещаются в зону роста, расположенную ближе к просвету канальца. Клетки
увеличиваются в размерах и называются сперматоцитами 1-го порядка. Это второй
период - период роста, 3-й период - созревание. С наступлением половой зрелости
сперматоциты постепенно претерпевают мейотические деления. В этом периоде
происходят два мейотических деления (рис. 89). Каждый сперматоцит 1-го порядка в результате 1-го мейотического деления образует два сперматоцита 2-го порядка с
гаплоидным набором хромосом. После второго мейотического деления возникают
еще по две сперматиды. Это овальные клетки небольших размеров. В 4-м периоде -
формирования - сперматиды перемещаются ближе к просвету канальца. Из
сперматид формируются сперматозоиды определенного строения, способные к
передвижению. Хвосты сперматозоидов направлены в просвет канальца. Таким
образом, из одного сперматогония формируются 4 зрелых сперматозоида, которые
выходят в просвет семенного канальца. Сперматогенез регулируется гормонами.
Процесс развития женских половых клеток (яйцеклеток), во время которого
клетки яичника - овогонии - превращаются в яйцеклетки, называется овогенезом.
Из первичных половых клеток, мигрирующих в яичник на ранней стадии
эмбриогенеза, развиваются овогонии. После ряда митотических делений овогонии
приступают к первому делению мейоза, и на этой стадии их называют уже
овоцитами первого порядка.
У млекопитающих овоциты первого порядка формируются очень рано и
остаются на стадии профазы I (у человека это происходит между 3-м и 8-м
месяцами эмбрионального развития) до тех пор, пока самка не достигнет половой
зрелости. После этого под влиянием гормонов периодически созревает небольшое
число овоцитов, которые завершают первое деление мейоза и превращаются в
овоциты второго порядка (рис. 92); последние претерпевают второе деление мейоза
и становятся зрелыми яйцеклетками. Стадия, на которой яйцеклетка выходит из
яичника и оплодотворяется, у разных животных различна. У большинства
позвоночных созревание овоцитов приостанавливается на стадии метафазы II, и
овоцит второго порядка завершает мейоз лишь после оплодотворения. Все
полярные тельца в конечном счете дегенерируют. Однако у большинства животных,
в том числе и у млекопитающих, полярные тельца остаются внутри яйцевой
оболочки, а у некоторых видов первое полярное тельце успевает до дегенерации
претерпеть одно деление.
В овогенезе различают три периода: размножение, рост и созревание (рис.
90). 1-й период - размножение - заканчивается до рождения девочки (рис. 93).
Клетки зачаткового эпителия делятся митозом, и образуются овогонии. Во 2-м
периоде - роста - образуются овоциты 1-го порядка, которые до полового
созревания остаются на стадии профазы 1-го мейотического деления.
Овоциты 1-го порядка на этой стадии могут оставаться очень долго (десятки
лет). С наступлением половой зрелости каждый месяц один из овоцитов 1-го
порядка увеличивается в размерах, окружается фолликулярными клетками,
обеспечивающими питание. Наступает 3-й период - созревание. Под влиянием
гормонов овоцит 1-го порядка заканчивает 1-е мейотическое деление и образуется
один овоцит 2-го порядка и полярное (редукционное) тельце, 2-е деление мейоза
идет до стадии метафазы.
На этой стадии овоцит 2-го порядка выходит из яичника в брюшную полость, а
оттуда попадает в яйцевод. Но дальнейшее созревание не произойдет, пока овоцит
не соединится со сперматозоидом (рис. 93). В яйцеводах овоцит 2-го порядка
заканчивает 2-е деление мейоза и образует овотиду - крупную клетку, и второе полярное тельце. Таким образом, из одной овогонии образуется одна овотида и три
полярных тельца. Редукционные тельца разрушаются. Период формирования
отсутствует. Процесс образования половых клеток регулируется гормонами. Если
оплодотворения не произойдет, овоцит 2-го порядка погибнет и будет выведен из
организма.
