Половое размножение, его формы. Биологическая роль.

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.