Мужские и женские гаметы

Содержание

1.Как называют процесс слияния мужской и женской половых клеток? 1. опыление ​3. гаметогенез 2. онтогенез​4. оплодотворение 2. В основе какого процесса лежит редупликация ДНК? 1. размножения​3. выделения 2. дыхания​4. раздражимости 3. Бесполое размножение широко распространено в природе, так как способствует 1. быстрому росту численности популяции 2. возникновению изменений у особей вида 3. появлению модификационной изменчивости 4. приспособлению организмов к неблагоприятным условиям 4. В сельскохозяйственной практике часто применяют вегетативное размножение растений, чтобы 1. получить высокий урожай 2. повысить их устойчивость к вредителям 3. повысить их устойчивость к болезням 4. быстрее получить взрослые растения 5. При каком способе размножения генотип потомства является точной копией генотипа родителей? 1. половом​3. вегетативном 2. семенном​4. с участием гамет 6. Почему половое размножение имеет большое значение для эволюции? 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 7. В результате какого процесса при половом размножении восстанавливается диплоидный набор хромосом в клетках тела потомства? 1. митоза​3. мейоза 2. эмбриогенеза​4. оплодотворения 8. Что происходит в популяциях в результате полового размножения? 1. возникают различные соматические мутации 2. быстро увеличивается численность особей вида 3. сохраняется генотип, идентичный материнскому 4. увеличивается генетическое разнообразие особей 9. Как называют размножение животных, растений, при котором происходит слияние двух специализированных клеток? 1. почкованием​3. бесполым 2. партеногенезом​4. половым 10. В половом размножении растений участвуют 1. споры​3. гаметы 2. вегетативные почки​4. соматические клетки 11. Каковы цитологические основы полового размножения организмов? 1. способность ДНК к репликации 2. процесс формирования спор 3. накопление энергии молекулой АТФ 4. матричный синтез иРНК 12. Набор генов в дочернем организме значительно отличается от набора генов в родительских организмах при размножении 1. вегетативном​3. половом 2. спорами​4. почкованием 13. Зигота отличается от гаметы 1. наличием клеточного центра​3. набором хромосом 2. наличием ядра​4. наличием митохондрий 14. Сперматозоид, в отличии от яйцеклетки, не имеет 1. запаса питательных веществ​3. обособленного ядра 2. клеточной оболочки​4. митохондрий 15. Развитие организмов из одной клетки — свидетельство 1. взаимосвязи организмов и среды обитания 2. единства органического мира 3. единства живой и неживой природы 4. многообразия органического мира 16. Генетически разнообразное потомство цветковых растений формируется в результате размножения 1. луковицами​3. семенами 2. клубнями​4. черенками 17. К какому способу размножения относят партеногенез? 1. половому​3. почкованию 2. вегетативному​4. бесполому 18. При размножении прокариот происходит удвоение 1. кольцевой ДНК​3. митохондрий 2. хроматид​4. сестринских хромосом

1.Как называют процесс слияния мужской и женской половых клеток?

​4. оплодотворение

2. В основе какого процесса лежит редупликация ДНК?

1. размножения​

3. Бесполое размножение широко распространено в природе, так как способствует

1. быстрому росту численности популяции

4. В сельскохозяйственной практике часто применяют вегетативное размножение растений, чтобы

4. быстрее получить взрослые растения

5. При каком способе размножения генотип потомства является точной копией генотипа родителей?

​3. вегетативном

6. Почему половое размножение имеет большое значение для эволюции?

1. при оплодотворении в зиготе могут возникнуть новые комбинации генов

7. В результате какого процесса при половом размножении восстанавливается диплоидный набор хромосом в клетках тела потомства?

4. оплодотворения

8. Что происходит в популяциях в результате полового размножения?

4. увеличивается генетическое разнообразие особей

9. Как называют размножение животных, растений, при котором происходит слияние двух специализированных клеток?

4. половым

10. В половом размножении растений участвуют

​3. гаметы

11. Каковы цитологические основы полового размножения организмов?

1. способность ДНК к репликации

12. Набор генов в дочернем организме значительно отличается от набора генов в родительских организмах при размножении

​3. половом

13. Зигота отличается от гаметы

​3. набором хромосом

14. Сперматозоид, в отличии от яйцеклетки, не имеет

1. запаса питательных веществ​

15. Развитие организмов из одной клетки — свидетельство

2. единства органического мира

16. Генетически разнообразное потомство цветковых растений формируется в результате размножения

3. семенами

17. К какому способу размножения относят партеногенез?

1. половому​

18. При размножении прокариот происходит удвоение

1. кольцевой ДНК​

Гаметы и оплодотворения

Оплодотворение 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 клеточной мембраны 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 гомологичных хромосом в общей сложности 46 хромосом. Зигота продолжит деление посредством митоза и в конечном итоге созревать в полностью функционирующий организм. Пол будущего ребенка, определяется 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).

Вопрос 2. Половое размножение. Строение и функции мужских и женских гамет

Выделяют два основных типа размножения – бесполое и половое. Половое размножение появилось около 3 млрд лет назад и является более продвинутым и выгодным в эволюционном плане. В его основе лежит процесс слияния мужских и женских половых клеток (гамет), которые гаплоидны. Потомство получает по половине генетической информации от каждого родителя, в результате чего образуется уникальная комбинация генов. Эти особи отличаются друг от друга и от родителей по генотипу, а значит и по многим признакам. Такое генетическое разнообразие обеспечивает адаптивные возможности вида и, как следствие, эволюционный прогресс. Потомки, наиболее приспособленные к условиям среды (часто экстремальным и меняющимся), имеют больше шансов выжить и передать свой генотип следующим поколениям. Благодаря этому вид прогрессирует, изменяется и может дать начало новому виду.

Таким образом, значение полового процесса заключается в восстановлении диплоидности зиготы, самовоспроизведении особей, обеспечении биологического (генотипического) разнообразия вида, его приспособительных возможностей, и в общем эволюции и видообразования.

Рассмотрим строение половых клеток животных. Сперматозоиды образуются в мужских гонадах – семенниках в очень больших количествах (часто они исчисляются миллионами). Сперматозоиды – очень мелкие, подвижные, у разных видов разной формы, но все они имеют в своем строении головку, шейку, промежуточный отдел и хвост (жгутик). В головке находится гаплоидное ядро и очень мало цитоплазмы. Спереди головки располагается особая структура – акросома, которая образуется при сперматогенезе из комплекса Гольджи. Акросома содержит набор гидролитических ферментов и растворяет оболочку яйцеклетки при оплодотворении. В шейке находятся две центриоли, расположенные под прямым углом друг к другу. Они образуют осевую нить жгутика. В промежуточном отделе находятся многочисленные митохондрии. Их деятельность дает энергию для движения жгутика. Жгутики имеют типичное строение; они могут быть извитыми, в виде запятой и другие. Основная функция сперматозоида – доставить генетический материал к неподвижной яйцеклетке.

Яйцеклетки – относительно крупные клетки, неподвижные, содержат много цитоплазмы, запасные питательные вещества в виде желтка. В ядрах синтезируется большое количество рибосомных генов и рРНК для быстрого синтеза белков после оплодотворения, накапливаются гистоны. Таким образом, главная функция яйцеклетки – запасание питательных веществ, которые будут использоваться зародышем на раннем этапе развития. Зрелая яйцеклетка, как и сперматозоид, содержит в себе половинное число хромосом, так как в период созревания ооциты первого порядка претерпевают мейоз. Яйцеклетки чаще всего имеют сферическую форму и значительно крупнее соматических клеток. Оболочки яйцеклеток выполняют защитные функции, обеспечивают обмен веществ с окружающей средой, а у плацентарных– служат для внедрения зародыша в стенку матки.

Организмы – гермафродиты – образуют как мужские, так и женские половые клетки. В этом случае, как правило, имеется ряд приспособлений, препятствующих самооплодотворению.

Гаметы могут вырабатываться в течение всей жизни или только в период половой активности, с момента полового созревания до затухания деятельности желез в старости.

На половые клетки и на процесс их образования неблагоприятно (иногда и губительно) влияют ионы металлов, хинин, наркотические вещества, пары эфира, бензина, бензола, различных кислот и многие другие вещества.

Морфология гамет и типы гаметогамии

Изогамия, гетерогамия и оогамия

Морфология гамет различных видов достаточно разнообразна, при этом продуцируемые гаметы могут отличаться как по хромосомному набору (при гетерогаметности вида), так и по величине и подвижности (способности к самостоятельному передвижению), при этом гаметный диморфизм у различных видов варьирует в широких пределах — от отсутствия диморфизма в виде изогамии до своего крайнего проявления в форме оогамии.

Изогамия

Если сливающиеся гаметы морфологически не отличаются друг от друга величиной, строением и хромосомным набором, то их называют изогаметами, или бесполыми гаметами. Такие гаметы подвижны, могут нести жгутики или быть амёбовидными. Изогамия типична для многих водорослей.

Анизогамия (гетерогамия)

Гаметы, способные к слиянию, различаются по размерам, подвижные микрогаметы несут жгутики, макрогаметы могут быть как подвижны (многие водоросли), так и неподвижны (лишённые жгутиков макрогаметы многих протистов).

Оогамия

Способные к слиянию гаметы одного биологического вида резко различаются по размерам и подвижности на два типа: малые подвижные мужские гаметы — сперматозоиды — и крупные неподвижные женские гаметы — яйцеклетки. Различие размера гамет обусловлено тем, что яйцеклетки содержат запас питательных веществ, достаточный для обеспечения нескольких первых делений зиготы при её развитии в зародыш.

Мужские гаметы — сперматозоиды — животных и многих растений подвижны и обычно несут один или несколько жгутиков, исключением являются лишённые жгутиков мужские гаметы семенных растений — спермии, которые доставляются к яйцеклетке при прорастании пыльцевой трубки, а также безжгутиковые сперматозоиды (спермии) нематод и членистоногих.

Хотя сперматозоиды несут митохондрии, при оогамии от мужской гаметы к зиготе переходит только ядерная ДНК, а митохондриальная ДНК (а в случае растений и пластидная ДНК) обычно наследуется зиготой только от яйцеклетки.

Эволюция гамет

В связи с полом эволюция гамет шла по их размеру и типу гаметности.

Изогамия и анизогамия

Первый раз, когда существовала изогамия на уровне клеток, возникли конфликтные требования к их размерам. Чтобы произошло оплодотворение, гаметам необходимо найти друг друга. Необходимо также обеспечить зиготу достаточным запасом питательных веществ и защитными оболочками. При изогамии каждая гамета выполняет и консервативную (обеспечение зиготы ресурсами) и оперативную (поиск партнёра) функции. Имея одинаковые средние (с) размеры, изогаметы и то и другое делают посредственно. Дифференциация по размеру позволяет мелким (м) гаметам лучше осуществлять поиск, а крупным (к) — обеспечение ресурсами, и сочетание к-м становится выгоднее чем с-с. Поэтому, эволюция гамет происходила, как правило, от изогамии к анизогамии.

Теория дисруптивного отбора Паркера. Если размер зиготы является достаточно важным для её выживания (у организмов с внешним оплодотворением), то эволюционно стабильной стратегией будет анизогамия. В таких случаях популяция, состоящая из самцов (производителей мелких гамет) и самок (производителей крупных гамет) будет стабильной. Теория дисруптивного отбора позволяет объяснить возникновение и поддержание раздельнополости у многих растений и некоторых животных с внешним оплодотворением.

Тип гаметности и пол

Понятие пола связано с дифференциацией по размеру гамет, то есть к мужскому полу мы относим особей, которые производят мелкие подвижные гаметы, а к женскому — тех, которые производят крупные. При этом, дифференциация по типу гаметности (гомо — XX или гетерогаметная конституция — XY) у некоторых видов может не совпадать с дифференциацией по размеру.

В процессе эволюции у большинства видов малые гаметы и гетерогаметная конституция XY оказались у мужского пола, а крупные гаметы и гомогаметная конституция XX — у женского. Это виды с гаметностью типа Drosophila. Напротив, у видов с гаметностью типа Abraxas (англ.)русск. (птицы, бабочки, моль, некоторые виды рыб и др.) направления этих дифференциаций не совпали. Яйцеклетки у женского пола гетерогаметны, а сперматозоиды у мужского — гомогаметны.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *