|
Гипермаркет знаний>>Биология>>Биология 9 класс>>Биология: Половое размножение организмов
Половое размножение организмов
1. У каких простейших появился половой процесс?
2. Какие растения называются двудомными?
При половом размножении каждое следующее поколение возникает в результате слияния двух специализированных клеток — гамет. Гаметы возникают в специальных органах родительских особей, мужской и женской. Сущность полового размножения заключается в слиянии генетической информации родителей, благодаря чему генетическое разнообразие в потомстве увеличивается, а значит, растет и жизнеспособность по сравнению с родительской.
По-видимому, исторически более древние обоеполые животные — гермафродиты, такие, как кишечнополостные, плоские и кольчатые черви, некоторые моллюски. Но в ходе эволюции стали преобладать раздельнополые виды. Иногда при половом процессе две особи просто обмениваются генетическим материалом. Число особей при этом не увеличивается, однако в результате каждая из них получает новый генетический материал. Так, например, происходит половой процесс у инфузорий.
Половые клетки — гаметы формируются у животных в толовых железах; у самцов в семенниках образуются сперматозоиды, а у самок в яичниках — яйцеклетки.
Яйцеклетки неподвижны, обычно достигают крупных размеров и содержат запасы питательных веществ. Диаметр яйцеклетки млекопитающих около 0,1 мм; яйцеклетки рыб ( икринки) содержат больше питательных веществ и значительно крупнее. Еще крупнее яйцеклетки у птиц. Яйцеклетка курицы с питательными веществами — желтком имеет лиаметр около 3 см (рис. 44). А самая большая яйцеклетка у сельдевой акулы — ее диаметр более 23 см!
Сперматозоиды очень малы и подвижны. У млекопитающих сперматозоид состоит из головки (ее длина около 5—10 мкм), шейки и хвостика (их общая длина около 60 мкм) (рис. 45). В головке расположено ядро, содержащее гаплоидный набор хромосом. Цитоплазмы в головке очень мало. В шейке находятся небольшое число митохондрий, вырабатывающих энергию для движения сперматозоида, и центриоль, обеспечивающая колебания жгутика, лежащего вдоль оси хвостика.
Развитие половых клеток. Процесс образования половых клеток — сперматозоидов и яйцеклеток называется гаметогенезом. В нем выделяют несколько стадий (рис. 46).
Первая стадия — период размножения. В это время первичные половые клетки делятся митозом и их количество увеличивается. У самцов млекопитающих (в том числе и у человека) этот процесс идет с момента наступления половой зрелости до глубокой старости. А вот у самок млекопитающих, в том числе у женщин, первичные половые клеткп делятся только в период внутриутробного развития плода и до наступления полового созревания сохраняются в покое. Вторая стадия — период роста будущих гамет. Будущие сперматозоиды увеличиваются незначительно, ведь они очень малы, а вот будущие яйцеклетки увеличиваются во много раз.
Третья стадия формирования гамет — период созревания, или мейоз.
Мейоз — это особый вид деления клеток, при котором число хромосом в дочерних клетках уменьшается в два раза. Это необходимо для сохранения постоянства числа хромосом в клетках организма при половом размножении. Поясним на примере. В каждой клетке тела человека диплоидный набор хромосом (2п) равен 46. Новый человеческий :рганизм возникает в момент слияния яйцеклетки и сперматозоида. Для того чтобы в клетках будущего ребенка также было по 46 хромосом, необходимо, чтобы в яйцеклетке и сперматозоиде было по гаплоидному набору хромосом (1п), т. е. по 23 хромосомы.
Мейоз представляет собой два последовательных деления: мейоз I (первое деление) и мейоз II (второе деление). Перед первым делением, как и перед митозом, происходит удвоение хромосом в результате редупликации ДНК. Каждое из этих делений состоит из тех же фаз, что и митоз: профаза, метафаза, анафаза, телофаза (рис. 47). В профазу первого деления (профаза I) спирализованные хромосомы находят свою пару», т. е. гомологичную хромосому, и тесно с ней скручиваются. Этот процесс кратковременного соединения гомологичных хромосом получил название конъюгации. Во время конъюгации в гомологичных хромосомах могут происходить поперечные разрывы и хромосомы обмениваются одинаковыми участками. Это явление получило название перекреста хромосом (см. 3.8). После конъюгации гомоло- гичные хромосомы расходятся и наступает метафаза I, во время которой в экваториальной плоскости располагаются нруг напротив друга гомологичные хромосомы, каждая из которых состоит из двух хроматид. Затем во время анафазы I к полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид, а не половинки хромосом — хроматиды, как во время митоза.
Затем следует короткая телофаза I, и сразу вслед за ней начинается мейоз II, т. е. второе деление мейоза, при котором делятся те две клетки, которые образовались при мейозе I. В метафазу II по экваторам этих двух клеток располагался вдвое меньше хромосом, чем в метафазу I. В анафазу II происходит расхождение к полюсам клеток дочерних хроматид, составлявших раньше единую хромосому. В результате мейоза из одной диплоидной клетки (2п) образуется четыре гаплоидные клетки (1п).
Итак, сущность мейоза состоит в том, что после одного удвоения хромосом происходят два последовательных деления клетки и каждая половая клетка получает только п хромосом. Кроме того, при перекресте во время конъюгации в гам:етах возникают новые комбинации генов. У мужских особей все четыре гаплоидные клетки, образующиеся в результате мейоза, превращаются в сперматозоиды. При этом ядро будущего сперматозоида уменьшается, появляется жгутик, а митохондрии располагаются вокруг основания жгутика в шейке.
А вот при созревании яйцеклетки мейоз идет иначе: цитоплазма неравномерно распределяется между клетками, образующимися при мейозе. При этом только одна клетка из образовавшихся четырех получается полно- ценной и жизнеспособной, а три остальные дочерние клетки превращаются в так называемые направительные тельца.
Сперматозоидов в семенниках самцов созревает во много раз больше, чем яйцеклеток в яичниках самок. Например, у мужчины в течение всей жизни образуется 1010 сперматозоидов, тогда как у женщины — только 300—400 яйцеклеток .
Гаметы. Гермафродиты. Семенники. Яичники. Сперматозоиды. Яйцеклетки. Период размножения. Период роста. Период созревания. Мейоз: мейоз I и мейоз II. Конъюгация. Направительные тельца.
1. В чем преимущество полового размножения перед бесполым?
2. Каких животных называют гермафродитами?
3. Как устроен сперматозоид?
4. Из каких стадий состоит мейоз?
5. Сколько клеток из одной образуется при мейозе? Сколько в них хромосом?
Каменский А. А., Криксунов Е. В., Пасечник В. В. Биология 9 класс
Отправлено читателями с интернет-сайта
Онлайн библиотека с учениками и книгами, плани-конспекти уроков с Биологии 9 класса, книги и учебники согласно календарного плана планированиеБиологии 9 класса
Содержание урока
 конспект уроку и опорный каркас
презентация урока
акселеративные методы и интерактивные технологии
закрытые упражнения (только для использования учителями)
оценивание
Практика
задачи и упражнения,самопроверка
практикумы, лабораторные, кейсы
уровень сложности задач: обычный, высокий, олимпиадный
домашнее задание
Иллюстрации
иллюстрации: видеоклипы, аудио, фотографии, графики, таблицы, комикси, мультимедиа
рефераты
фишки для любознательных
шпаргалки
юмор, притчи, приколы, присказки, кроссворды, цитаты
Дополнения
внешнее независимое тестирование (ВНТ)
учебники основные и дополнительные
тематические праздники, слоганы
статьи
национальные особенности
словарь терминов
прочие
Только для учителей
идеальные уроки
календарный план на год
методические рекомендации
программы
обсуждения
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.
|
