Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Тема 21.
Гаметогенез.
Двойное оплодотворение цветковых растений
1. Основные вопросы теории
Гаметогенез
Гаметогенез – развитие половых клеток, образование гамет.
Клетки зачаткового эпителия в ♂ и ♀ половых железах (гонадах) претерпевают ряд последовательных митозов и мейозов, называемых гаметогенезом, в результате чего образуются зрелые
♂ гаметы – сперматозоиды → сперматогенез и
♀ гаметы – яйцеклетки → овогенез (оогенез).
В обоих случаях процесс включает 3 фазы:
- фаза размножения,
- фаза роста,
- фаза созревания.
Фаза размножения включает многократные митотические деления, приводящие к образованию сперматогоний или оогоний.
Каждая из них проходит фазу роста, в результате – сперматоцит I порядка или ооцит I порядка.
В фазе созревания происходит мейоз I и мейоз II с последующей дифференцировкой гаплоидных клеток и формированием зрелых гамет.
(Видеофрагмент «Гаметогенез».)
СПЕРМАТОГЕНЕЗ
|
Ф. размножения |
2n4с |
сперматогонии |
2n2с |
|
Ф. роста |
сперматоцит I порядка |
2n4с |
|
|
Ф. созревания |
мейоз I |
сперматоцит II порядка |
n2с |
|
мейоз II |
сперматиды |
nc |
|
|
спермиогенез |
сперматозоиды (спермии) |
nc |
Процесс образования сперматозоидов у человека занимает 70 дней.
В зоне размножения в сперматогенной ткани в результате митоза образуются многочисленные 2n клетки – сперматогонии.
В зоне роста сперматогонии незначительно увеличиваются в размерах, и из каждой клетки развивается сперматоцит I порядка, имеющий 2n набор хромосом. Здесь протекает интерфаза перед мейозом.
В зоне созревания в процессе мейоза I образуются 2 сперматоцита II порядка, а затем в мейозе II – 4 гаплоидные клетки – сперматиды.
Все четыре клетки одинаковы по величине, созревают и образуют 4 сперматозоида.
1 – головка.
2 – шейка.
3 – промежуточный отдел.
4 – жгутик.
ОВОГЕНЕЗ (ООГЕНЕЗ)
|
Ф.размножения |
2n4с |
оогонии |
2n2с |
внутри-утробное развитие |
|
Ф. роста |
ооцит I порядка |
2n4с |
рождение |
|
|
Ф. созревания |
мейоз I |
ооцит II порядка и направительное тельце |
n2с |
до овуляции |
|
овуляция |
||||
|
мейоз II |
яйцеклетка и направительное тельце + 2 направительных тельца |
2n2с |
оплодотворение |
В отличие от образования сперматозоидов, которое начинается у мужчин только при половом созревании, образование яйцеклеток у женщин начинается еще до их рождения и завершается для каждой данной яйцеклетки только после ее оплодотворения.
Во время развития плода в зоне размножения в оогенной ткани в результате митоза образуются многочисленные диплоидные клетки – оогонии.
В зоне роста каждая оогония усиленно растет, проходит интерфазу и превращается в ооцит I порядка, который остается на стадии профазы I до самой овуляции (выход яйцеклетки из яичника).
В зоне созревания перед овуляцией ооцит I порядка претерпевает мейоз I, образуя гаплоидный ооцит II порядка и первое полярное (направительное) тельце. Мейоз II доходит до метафазы, но не продолжается до тех пор, пока ооцит II порядка не сольется со сперматозоидом. При оплодотворении ооцит II порядка довершает мейоз II, образуя крупную клетку – яйцо и второе полярное тельце.
Таким образом, образуется одна крупная гаплоидная яйцеклетка с запасом питательных веществ и 3 мелкие гаплоидные клетки – направительные тельца, которые служат только для равномерного распределения хромосом в мейозе и затем погибают.
Строение яйцеклетки:
1 – ооцит II порядка.
2 – corona radiatа (лучистый венец, фолликулярные клетки).
3 – zona pellucida (прозрачная, блестящая оболочка).
Типы яйцеклеток
|
Алецитальные |
Гомолецитальные |
Телолецитальные |
Центролецитальные |
|
Желтка мало, распределен неравномерно. |
Желтка много, распреде-лен равномерно. |
Желтка много, сосредоточен у вегета-тивного полюса. |
Желток в центре клетки. |
|
Млекопитающие, плоские черви. |
Иглокожие. |
Рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы. |
Насекомые. |
Оплодотворение
Оплодотворение – процесс слияния яйцеклетки и сперматозоида, при котором восстанавливается диплоидный набор хромосом, в результате возникает одноклеточная стадия развития организма – зигота (оплодотворенная яйцеклетка).
Оплодотворению предшествует осеменение:
– наружное осеменение (взаимодействие сперматозоидов и яйцеклеток происходит во внешней среде: рыбы, бесхвостые амфибии);
– внутреннее осеменение (введение семенной жидкости самцов, содержащей сперматозоиды, в половые пути самки: рептилии, птицы, млекопитающие);
– смешанное осеменение (выведение самцами пакета-сперматофора со сперматозоидами в водную среду с последующим их захватыванием клоакой самками: хвостатые амфибии).
Оплодотворение:
1. Проникновение сперматозоида через оболочку яйцеклетки – слияние гамет.
2. Слияние ядер гамет, объединение наследственной информации.
Условия оплодотворения:
Биологическое значение оплодотворения:
Развитие половых клеток и оплодотворение у цветковых растений происходит в цветке.
Развитие мужских гамет – пыльцевых зерен
Развитие женской гаметы – яйцеклетки
и зародышевого мешка
Двойное оплодотворение у цветковых растений
При оплодотворении пыльцевое зерно, попав на рыльце пестика, прорастает по направлению к семязачаткам за счет вегетативной клетки, образующей пыльцевую трубку. На конце пыльцевой трубки генеративная клетка образует 2 спермия. Проникая в зародышевый мешок через микропиле (пыльцевход), один спермий (n) оплодотворяет яйцеклетку (n), а второй (n) – центральную клетку (2n).
В этом суть двойного оплодотворения (С.Г. Навашин, 1898 г.)
В результате оплодотворенная яйцеклетка – зигота (2n) – дает начало зародышу семени, оплодотворенная центральная клетка (3n) образует эндосперм, семязачаток образует семя, покровы семязачатка (интегументы) – семенную кожуру, завязь – плод.