что такое гаметогенез в биологии

Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ

Гамета — генеративная, половая клетка, образованная в результате мейоза ( у споровых растений — в результате митоза) и содержащая в своем ядре гаплоидный (одинарный) набор хромосом. Обеспечивает передачу наследственной информации от родителей к потомкам.

Гаметогенез — процесс образования половых клеток — основа продолжения жизни на Земле.

Организмы, у которых разные особи производят мужские и женские гаметы, — раздельнополы.
Виды организмов, у которых одна и та же особь производит и мужские и женские гаметы, — гермафродиты.

Органы, в которых образуются половые клетки, гаметы — гонады

Стадии гаметогенеза

Как уже было показано в теме «Мейоз», половые клетки — гаплоидные, т.е. имеют одинарный набор хромосом. Это задумано природой для того, чтобы, объединившись, две клетки с одинарным набором сформировали полноценный организм с диплоидным — двойным набором.

Давайте разберем процесс образования этих клеток поподробнее…

Стадии гаметогенеза

Будущие половые клетки образуются из «заготовок» — специальных клеток с двойным (диплоидным) набором хромосом, которые называются овогонии (женские) и сперматогонии (мужские клетки).
И сначала эти клетки энергично делятся, делятся митозом, чтобы увеличить свой количество.
Интересно, что в мужском и женском организме этот период происходит в разное время.

Овогонии размножаются тогда, когда человека и женщиной-то назвать еще нельзя, это еще эмбрион. Т.е. женский организм рождается уже с определенным количеством овогоний. По истечении 7 месяцев развития эмбриона клетки приступают к мейозу.Сперматогонии размножаются в течение всего репродуктивного периода мужского организма. У всех организмов этот период разный, но, безусловно, он значительно дольше, чем у женского, и конечно, половых клеток в мужском организме образуется гораздо больше.

Рост, увеличение в размерах, накопление питательных веществ — все это характеристики этапа роста, подготовки к делению — к мейозу 1. Именно на этой стадии эти клетки уже называют овоцитами и сперматоцитами I порядка.
Важно:на этом этапе кол-во хромосом остается то же, а вот ДНК удваивается!

Собственно, мейоз— 2 последовательных деления: мейоз 1 и мейоз 2. И вот здесь имеет смысл разобрать отдельно образование женской половой клетки и мужской, потому что пути у них Очень разные.

Женская половая клетка:

Яйцеклетка — округлая крупная неподвижная клетка, содержащая много желтка, образованного мелкими зернами, содержащими запас питательных веществ.

Ядро клетки лежит в области, свободной от питательных веществ.

Гамета покрыта оболочками, выполняющими защитную функцию, обеспечивают необходимый тип обмена веществ, а у плацентарных млекопитающих участвует во внедрении зародыша в стенку матки.

Мужская половая клетка:

Головка — содержит ядро и акросому (видоизмененным комплексом Гольджи) со специальными ферментами, разрушающими оболочку яйцеклетки

Шейка — содержит центриоли

Тело — содержит митохондрии

Хвост — содержит микротрубочки, обеспечивающие подвижность клетки.

4. Формирование (спермиогенез)

Клетки «доформировываются». Им предстоит долгий и трудный путь до яйцеклетки. Победителем в этом марафоне будет только один, поэтому необходимо подготовиться: уплотняется ядро, хромосомы спирализуются, цитоплазма уходит; формируется жгутик — именно за счет него сперматозойд осущствляет поступательное движение, в нем должно быть много белки и митохондрии. Спринтер готов.

Итак, давайте подведем итоги.

Сперамтозойд

Яйцеклетка

Вносит генетическую информацию отцовского организма.

Активирует развитие яйцеклетки

При оплодотворении теряет хвостВносит генетическую информацию материнского организма.

Содержит большой запас питательных веществ, обеспечивающий развитие зиготы

Приобретает способность к оплодотворению в результате овуляции.

Периодичность процесса регулируется нервной и эндкринной системами.

Оплодотворение — процесс слияния ядер мужских и женских гамет, в результате которого образуется зигота — оплодотворенная яйцеклетка с диплоидным ( 2n) набором хромосом. Оплодотворение может быть наружным (внешним) и внутренним.

Источник

Гаметогенез

Гаметогенез или предзародышевое развитие — процесс созревания половых клеток, или гамет. Поскольку в ходе гаметогенеза специализация яйцеклеток и сперматозоидов происходит в разных направлениях, обычно выделяют оогенез и сперматогенез соответственно.

Гаметогенез и мейоз

Гаметогенез не следует путать с мейозом. Сущность этих процессов совершенно различна: формирование специализированных половых клеток и специфический вариант деления клеток с уменьшением числа хромосом.

В группах, для которых характерен жизненный цикл с зиготической (например, грибы) или спорической редукцией (например, сосудистые растения) числа хромосом, мейоз предшествует гаметогенезу и, как правило, отделён от него значительным временным промежутком, поскольку формирование гамет происходит на гаплоидных организмах.

В группах, для которых характерен жизненный цикл с гаметической редукцией (например, многоклеточные животные) мейоз сопряжён с гаметогенезом, однако и здесь нельзя говорить о полной идентичности этих процессов. Так, зрелый сперматозоид, готовый к оплодотворению, формируется лишь по завершении мейоза, в то время как ооцит созревает до его завершения, более того, слияние гамет происходит ещё до завершения мейоза в ооците

Полезное

Смотреть что такое «Гаметогенез» в других словарях:

гаметогенез — гаметогенез … Орфографический словарь-справочник

гаметогенез — Процесс развития половых клеток; у растений Г. представлен микроспорогенезом и макроспорогенезом, у животных Г. (сперматогенез и оогенез) происходит в специальных половых органах гонадах (локализованный Г.) или проходит в любом участке тела, как… … Справочник технического переводчика

гаметогенез — ЭМБРИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ ГАМЕТОГЕНЕЗ – процесс образования и развития половых клеток – гамет. Различают сперматогенез – образование мужских половых клеток и оогенез – образование женских половых клеток. Гаметогенез делят на диффузный (гаметы могут… … Общая эмбриология: Терминологический словарь

гаметогенез — gametogenezė statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Lytinių organizmo ląstelių (gametų) susidarymas. atitikmenys: angl. gametogenesis rus. гаметогенез … Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas

гаметогенез — (гамета + греч. genesis зарождение, развитие) процесс образования и развития гамет … Большой медицинский словарь

Источник

Гаметогенез. Партеногенез. Мейоз. Оплодотворение. Андрогенез

» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>

Гаметогенез

1. Стадии сперматогенеза

3. Образование яйцеклеток у человека и млекопитающих

1. Процесс формирования половых клеток (гамет) известен под об­щим названием гаметогенеза. Он характеризуется рядом весь­ма важных биологических процессов и протекает несколько по-разному при созревании сперматозоидов — сперматогенезе и яйцеклеток — овогенезе.

Семенник состоит из многочисленных канальцев. На попереч­ном разрезе канальца видно, что его стенка имеет несколько слоев клеток, представляющих собой последовательные стадии развития сперматозоидов — сперматогенеза.

Наружный слой составляют сперматогонии — клетки округлой формы. У них относительно большое ядро и значительное ко­личество цитоплазмы. В период эмбрионального развития и после рождения вплоть до полового созревания сперматогонии делятся путем митоза, благодаря чему увеличивается число этих клеток в семенниках. Период интенсивного деления спер­матогониев называется периодом размножения.

После наступления половой зрелости часть сперматогониев также продолжает делиться митотически и образовывать такие же клетки, но некоторые из сперматогониев перемещаются в следующую зону роста, расположенную ближе к просвету ка­нальца. Здесь происходит значительное возрастание размеров клетки за счет увеличения количества цитоплазмы. В этой ста­дии они называются сперматоцитами первого порядка.

Третий период развития мужских гамет называется периодом созревания, когда происходят два быстро наступающих одно вслед за другим деления. Из каждого сперматоцита первого порядка сначала образуются два сперматоцита второго поряд­ка, а затем четыре сперматиды, имеющие овальную форму и значительно меньшие размеры.

Деление клеток во время периода созревания сопровождается перестройкой хромосомного аппарата — происходит процесс мейоза. Сперматиды перемещаются в зону, ближайшую к про­свету канальцев, где из них формируются сперматозоиды. У большинства диких животных сперматогенез происходит лишь в определенные периоды года. В промежутках между ни­ми в канальцах семенников содержатся лишь сперматогонии. Но у человека и большинства домашних животных спермато­генез происходит в течение всего года.

2. Фазы овогенеза сопоставимы с таковыми при сперматогенезе. В этом процессе также имеется период размножения, когда ин­тенсивно делятся овогонии — мелкие клетки с относительно крупным ядром и небольшим количеством цитоплазмы. У млекопитающих и человека этот период заканчивается еще до рождения. Сформировавшиеся к этому времени овоциты первого порядка сохраняются далее без изменения многие годы.

С наступлением половой зрелости отдельные овоциты периоди­чески вступают в период роста. Овоциты увеличиваются, в них накапливаются желток, жиры, пигменты. В цитоплазме клетки, ее органоидах и мембранах происходят сложные морфологиче­ские и биохимические преобразования. Каждый овоцит окру­жается мелкими фолликулярными клетками, обеспечивающи­ми его питание.

Далее наступает период созревания, в процессе которого проис­ходят два последовательных деления, связанные с преобразованием хромосомного аппарата — мейозом. Кроме того, эти деления со­провождаются неравномерным разделением цитоплазмы между дочерними клетками. При первом делении — делении овоцита первого порядка — образуются:

• одна крупная клетка — овоцит второго порядка, содержащая почти всю цитоплазму;

• маленькая клетка, получившая название полярного, или редук­ционного, тельца.

При втором делении цитоплазма снова распределяется нерав­номерно. Образуются:

• одна крупная овотида;

• второе редукционное тельце.

В это время первое редукционное тельце также может разде­литься на две клетки. Таким образом, из одного овоцита первого порядка образуются:

Далее из овотиды формируется яйцо, а редукционные тельца рассасываются или сохраняются на поверхности яйца, но не принимают участия в дальнейшем развитии. Неравномерное распределение цитоплазмы обеспечивает яйцу получение зна­чительного количества цитоплазмы и питательных веществ, которые потребуются в будущем для развития зародыша.

3. У млекопитающих и человека периоды размножения и роста яйцевых клеток проходят в фолликулах. Фолликул заполнен жидкостью, а внутри его находится яйцеклетка. Во время ову­ляции стенка фолликула лопается, яйцеклетка попадает в брюшную полость, а затем, как правило, в маточные трубы — яйцеводы. Период созревания яйцевых клеток протекает в тру­бах, здесь же происходит оплодотворение. У женщин обычно ежемесячно созревает одна яйцеклетка, а за весь период поло­вой зрелости их формируется около 400.

Вопрос 45. Мейоз

1. Мейоз — редукционное деление. Фазы мейотического деления

4. Значение мейотического деления

1. В ядрах соматических клеток все хромосомы парные, набор хромосом диплоидный (двойной). Ядра незрелых половых клеток тоже диплоидные. В процессе созревания половых клеток про­исходит редукционное деление — мейоз, при котором число хро­мосом вдвое уменьшается, становится гаплоидным (одинарным).

Мейоз происходит во время гаметогенеза. Этот процесс со­вершается во время двух следующих одно за другим делений периода созревания, называемых соответственно первым и вторым мейотическим делением. Каждое из этих делений имеет следующие фазы: • Интерфаза I. Деление первое.

• Интерфаза II (гетерокжез). Деление второе:

В интерфазе I количество хромосомного материала удваивается путем редупликации молекул ДНК.

2. Из всех фаз наиболее продолжительна и сложна по протекаю­щим в ней процессам профаза I первого деления. В ней разли­чают 5 последовательных стадий:

• первая стадия — лентонема — стадия длинных, тонких, слабо спирализованных хромосом, на которых видны утолщения (хромомеры);

• вторая стадия — зигонема — стадия попарного соединения гомологических хромосом, при котором хромомеры одной гомологической хромосомы точно прикладываются к соответ­ствующим хромомерам другой. Это явление называется конъ­югацией;

• третья стадия — пахинема — стадия толстых нитей. Гомоло­гичные хромосомы соединены в пары — биваленты, число ко­торых соответствует гаплоидному набору хромосом. На этой стадии каждая из хромосом, входящих в бивалент, состоит уже из двух хроматид, поэтому каждый бивалент включает в себя четыре хроматиды. В это время конъюгирующие хромосомы переплетаются, что приводит к обмену участками хромосом. Происходит перекрест. Процесс называется кроссинговером;

• четвертая стадия — диплонема, когда гомологичные хромосо­мы начинают отталкиваться друг от друга, но в ряде участков, где происходит кроссинговер, они продолжают оставаться свя­занными;

В прометафазе I спирализация хромосом достигает наибольшей степени. Они перемещаются в области экватора. В метафазе I биваленты располагаются по экватору так, что центромеры гомологичных хромосом обращены к противопо­ложным полюсам и отталкиваются друг от друга.

В анафазе I начинают расходиться к полюсам не хроматиды, а целые гомологичные хромосомы каждой ₍пары, так как в отли­чие от митоза центромеры не делятся и хроматиды не разъеди­няются. Этим первое мейотическое деление принципиально отличается от митоза. Деление заканчивается телофазой I. Таким образом, во время первого мейотического деления гомо­логичные хромосомы расходятся. В каждой дочерней клетке уже содержится гаплоидное число хромосом, но содержание ДНК еще равно диплоидному их набору.

3. Вслед за короткой интерфазой II, во время которой синтеза ДНК не происходит, клетки вступают во второе мейотическое деление.

Профаза II продолжается недолго. Во время метафазы II хро­мосомы выстраиваются по экватору, центромеры делятся. В анафазе //сестринские хроматиды направляются к противо­положным полюсам. Деление заканчивается телофазой II. После этого деления

к хроматиды, попавшие в ядра дочерних клеток, называются

Итак, при мейозе гомологичные хромосомы соединяются в пары, а затем (в конце первого мейотического деления) расходятся по одной в дочерние клетки. Во время второго мейотического деления гомологичные хромосомы расщепляются и расходятся в новые дочерние клетки. В результате двух последовательных мейотических делений из одной клетки с диплоидным набором хромосом образуются четыре клетки с гаплоидным набором хромосом.

В зрелых гаметах количество ДНК вдвое меньше, чем в сома­тических клетках. При образовании как мужских, так и женских половых клеток происходят принципиально одни и те же про­цессы, хотя в деталях они несколько отличаются.

4. Значение мейотического деления состоит в следующем:

• обеспечивается поддержание постоянства числа хромосом. Если бы не происходило редукции числа хромосом при гаметогенезе, то из поколения в поколение их число возрастало. В этом случае был бы утрачен один из существенных признаков каж­дого вида — постоянство числа хромосом;

• при мейозе образуется большое число новых различных ком­бинаций негомологических хромосом. Ведь в диплоидном на­боре они двойного происхождения: в каждой гомологичной паре одна из хромосом от отца, а другая — от матери;

• в процессе кроссинговера также происходит рекомбинация ге­нетического материала. Практически все хромосомы, попа­дающие в гаметы, имеют участки, происходящие как от перво­начальных отцовских, так и от первоначальных материнских хромосом. Этим достигается еще большая степень перекомби­нации наследственного материала. В этом одна из причин из­менчивости организма, дающей материал для отбора.

Таким образом, принципиальное отличие полового размножения от бесполого заключается в том, что оно приводит к огромной изменчивости, образованию форм с новыми наследственными свойствами в результате перекомбинации различных свойств обоих родителей. В то время как при бесполом размножении дочерние организмы повторяют наследственную информацию единственной родительской особи.

Вопрос 46. Оплодотворение

1. Процесс оплодотворения. Проникновение сперматозоидов в яйцеклетку

2. Конечный процесс оплодотворения. Синкариогамия

3. Роль большого числа сперматозоидов

Оплодотворением называется соединение двух гамет, в резуль­тате чего образуется оплодотворенное яйцо зигота — начальная стадия развития нового организма.

Оплодотворение обусловливает два важных действия: активацию яйца, т. е. побуждение к развитию; синкариогамию, т. е. образование диплоидного ядра зиготы в результате слияния гаплоидных ядер половых клеток, несущих генетическую информацию двух родительских организмов.

Встрече гамет способствует тот факт, что яйцеклетки живот­ных выделяют в окружающую среду особые химические веще­ства, активизирующие сперматозоиды. Сперматозоиды двигаются беспорядочно и с яйцеклеткой сталкиваются случайно. В оболочке яйцеклетки некоторых животных существуют кро­шечные отверстия микропиле, через которые проникают спер­матозоиды.

У большинства видов микропиле отсутствуют, поэтому про­никновение сперматозоида осуществляется благодаря акросомной реакции. Расположенная на переднем конце сперматозоида акросомная область окружена мембраной. При контакте с яй­цом оболочка акросомы разрушается. Из нее выбрасывается акросомная нить и выделяются следующие ферменты:

• фермент, растворяющий оболочку яйцеклетки;

• фермент гиалуронидаза, разрушающий фолликулярные клетки, окружающие яйцо.

Акросомная нить проникает через растворенную зону яйцевых оболочек и сливается с мембраной яйцеклетки. В этом месте из цитоплазмы яйцеклетки образуется воспринимающий буго­рок. Он захватывает ядро, центриоли и митохондрии спермато­зоидов и увлекает их в глубь яйцеклетки. Плазматическая мем­брана сперматозоида встраивается в поверхностную мембрану яйцеклетки, образуя мозаичную наружную мембрану зиготы. Проникновение сперматозоида в яйцеклетку изменяет ее обмен веществ, показателем чего является ряд морфологических и фи­зиологических преобразований:

• повышается проницаемость клеточной мембраны;

• усиливается поглощение из окружающей среды фосфора и ка­лия;

• увеличивается обмен углеводов;

• активизируется синтез белка.

Показателем изменения обмена веществ является и то, что у ря­да видов животных созревание яйца заканчивается после про­никновения в него сперматозоида. У человека сперматозоиды проникают в яйцеклетки, находящиеся еще в периоде созрева­ния. Первое редукционное тельце выделяется через 10 ч, а вто­рое — только через сутки после проникновения сперматозоида.

2. В наружном слое яйца изменяются эластичность и оптические свойства. На поверхности отслаивается оболочка оплодотворе­ния, между ней и поверхностью яйца образуется свободное на­полненное жидкостью пространство. Под ним образуется оболочка, которая обеспечивает сцепление клеток, возникающих в результате дробления яйца. После образования оболочки опло­дотворения другие сперматозоиды уже не могут проникнуть в яйцо.

Кульминационным моментом в процессе оплодотворения являет­ся слияние ядер. Ядро сперматозоида — мужской пронуклеус — в цитоплазме яйца набухает и достигает величины ядра яйце­клетки — женского пронуклеуса. Одновременно мужской про­нуклеус поворачивается на 180° и центросомой вперед движется в сторону женского пронуклеуса; последний также перемеща­ется ему навстречу. После встречи ядра сливаются.

В результате синкариогамии, т. е. слияния двух ядер с гаплоидным набором, восстанавливается диплоидный набор хромосом. По­сле образования синкариона яйцо приступает к дроблению.

3. Изучение физиологии оплодотворения позволяет понять роль большого числа сперматозоидов, участвующих в оплодотворении. Установлено, что если при искусственном оплодотворении в семенной жидкости содержится менее 1000 сперматозоидов, оплодотворение не наступает.

Точно так же не происходит оплодотворения при введении очень большого количества сперматозоидов (более 100 млн). Это объясняется в первом случае недостаточным, а во втором случае избыточным количеством ферментов, необходимых для проникновения сперматозоидов в яйцеклетку.

Моноспермия и полиспермия. Партеногенез

1. Моноспермия и полиспермия

2. Партеногенез, его разновидности

3. Искусственный партеногенез

В яйцеклетку проникает, как правило, один сперматозоид — моноспермия. Однако у насекомых, рыб, птиц и некоторых других животных в цитоплазму яйцеклетки может попасть не­сколько сперматозоидов. Это явление получило название поли­спермии.

Роль полиспермии не совсем ясна, но установлено, что ядро лишь одного из сперматозоидов сливается с женским пронук-леусом. Следовательно, в передаче наследственной информа-

ции принимает участие только этот сперматозоид. Ядра других сперматозоидов подвергаются разрушению.

2. Особую форму полового размножения представляет собой пар­теногенез, т. е. развитие организма из неоплодотворенных яйце­вых клеток. Эта форма размножения была обнаружена в сере­дине XVIII в. натуралистом Ш. Бонне.

В настоящее время известен не только естественный, но и ис­кусственный партеногенез. Естественный партеногенез, суще­ствующий у ряда растений, червей, насекомых, может быть:

У некоторых животных любое яйцо способно развиваться как без оплодотворения, так и после него. Это так называемый факультативный партеногенез. Он встречается у пчел и муравь­ев, у которых из оплодотворенных яиц развиваются самки, а из неоплодотворенных — самцы. У этих животных партеноге­нез возникает как приспособление для регулирования соотно­шения полов.

При облигатном (обязательном) партеногенезе яйца развивают­ся без оплодотворения. Этот вид партеногенеза известен, на­пример, у кавказской скальной ящерицы.

У многих видов партеногенез носит циклический характер. У тлей и дафний в летнее время существуют лишь самки, раз­множающиеся партеногенетическн, а осенью партеногенез сменяется размножением с оплодотворением.

Облигатный и циклический партеногенез исторически разви­вается у тех видов животных, которые погибали в большом ко­личестве или у которых была затруднена встреча особей разно­го пола. Установлено существование партеногенеза у птиц. У одной из пород индеек многие яйца развиваются партено-генетически; из них появляются только самцы.

В ядрах соматических клеток особей, развивающихся из неоп­лодотворенных яиц, в ряде случаев имеется гаплоидный набор хромосом, а в других — диплоидный. Восстановление дипло­идного набора хромосом достигается различными способами. Иногда одно из редукционных телец возвращается в яйцо или даже не выделяется, а его ядро сливается с ядром яйца; это имеет место у пресноводного рачка артемии. Иногда при овогенезе не происходит второго мейотического деления, в ре­зультате чего восстанавливается диплоидный набор хромосом (тли, дафнии).

3. Искусственный партеногенез был обнаружен в 1886 г. А.А. Ти­хомировым. Этот исследователь добился развития неоплодотворенных яиц тутового шелкопряда, раздражая их тонкой кис­точкой или обрабатывая в течение нескольких секунд концен­трированной серной кислотой.

В конце XIX и начале XX вв. многочисленные исследователи до­казали возможность искусственного партеногенеза у иглоко­жих, червей, моллюсков и других животных. Тот факт, что дробление яйца начинается только после его оплодотворения, получил объяснение благодаря опытам с искусственным пар­теногенезом, которые показали, что для развития яйца необхо­дима активация. Она является следствием тех сдвигов в обмене веществ, которые сопутствуют оплодотворению.

В естественных условиях эти сдвиги происходят после проник­новения сперматозоида в яйцеклетку, но в эксперименте могут быть вызваны разнообразными воздействиями — химическими, механическими и т. д. Все они, как и проникновение сперма­тозоида, влекут за собой обратимые повреждения протоплазмы яйца, что изменяет метаболизм и оказывает активирующее воздействие.

Оказалось, что сравнительно легко поддаются активации яйца млекопитающих. Извлеченные из тела неоплодотворенные яй­цеклетки кролика были активированы воздействием понижен­ной температуры. После пересадки в матку другой крольчихи они развивались в нормальных крольчат.

Вопрос 48. Андрогенез и гиногенез

3. Чередование поколений с различным типом размнозкения

1. При естественном и искусственном партеногенезе в разви­вающемся яйце содержится лишь материнское ядро. При андрогенезе наблюдаются следующие проиессы:

• развитие яйца происходит лишь с мужским ядерным материалом;

• материнское ядро устраняется;

• от яйца остается лишь цитоплазма.

Ядро яйцеклетки может быть убито, но если в яйцеклетку с убитым ядром проникает лишь один сперматозоид, несущий гаплоидный набор хромосом, то зигота, остающаяся гаплоид­ной, оказывается нежизнеспособной. Если же при полиспер­мии в яйцо проникает несколько сперматозоидов, то благодаря слиянию двух мужских ядер восстанавливается диплоидный набор хромосом и зигота развивается. Андрогенетические особи получены у тутового шелкопряда и некоторых ос; несмотря на наличие у них материнской цитоплазмы, все они несут лишь отцовские признаки.

Феномен андрогенеза используется:

• для изучения роли ядра и цитоплазмы в явлениях наслед­ственности;

• при необходимости получения только особей мужского пола.

2. Гиногенез — своеобразная форма размножения, при которой ядро сперматозоида не сливается с ядром яйцеклетки; после­дующее развитие обусловлено наследственной информацией лишь материнского организма. Гиногенез встречается у неко­торых видов рыб, например у серебристого карася. Яйца этой рыбы лишь активизируются сперматозоидами, а слияния ядер после оплодотворения не происходит. При отсутствии самцов своего вида яйца серебристого карася активируются спермато­зоидами других видов рыб. При гиногенезе у рыб потомство состоит из одних самок.

3. У большинства видов, размножающихся бесполым путем, обычно встречается чередование поколений. Вслед за одним или несколькими поколениями, возникшими бесполым путем, на­ступает половое размножение. У некоторых видов чередование поколений происходит регулярно, у других — через определен­ные периоды. В последнем случае это явление находится в тесной зависимости от условий существования.

Различают следующие смены поколений: %/ первичную;

Первичная смена поколений встречается у организмов, которые в процессе эволюции приобрели способность к половому раз­множению, но сохранили и более примитивную форму — бес­полое размножение. Первичная смена поколений заключается в правильном чередовании поколений, размножающихся поло­вым путем, и поколений с бесполым размножением.

Вторичная смена поколений сводится к чередованию типичного полового размножения с партеногенезом или со вторично при­обретенным бесполым размножением. Встречается также в форме метагенеза и гетерогенеза. Метагенезом называется че­редование полового размножения с вегетативным, гетерогене­зом — чередование типичного полового размножения с партеногезом.

Метагенез и гетерогенез развились из форм типичного полово­го размножения. Появление их связано с возможностью более быстрого получения множества особей путем бесполого раз­множения или партеногенеза. Однако полностью половое раз­множение обычно не утрачивается в связи с его важной биоло­гической ролью.

Вопрос 49. Биологическая роль полового размножения

1. Разнообразие признаков у потомков

2. Половой диморфизм

Половое размножение дает неиссякаемый источник изменчи­вости, обусловливающий широкие возможности приспособле­ния организмов к среде обитания. В этом состоит преимущест­во полового размножения перед вегетативным и спорообразо­ванием, при которых организм имеет только одного родителя и почти целиком повторяет его особенности.

При половом размножении благодаря перекомбинации наслед­ственных свойств обоих родителей появляется разнообразие признаков у потомков. Могут отмечаться и неудачные комби­нации наследственных признаков; такие организмы гибнут в результате естественного отбора. С другой стороны, наблюда­ются и такие комбинации, которые делают организм хорошо приспособленным к условиям среды. Кроме того, с каждым поколением выживают организмы, имеющие наиболее благо­приятные комбинации наследственных свойств, что ведет к прогрессивной эволюции.

Благодаря этой важной биологической роли половое размно­жение нашло широкое распространение и занимает домини­рующее положение в природе, несмотря на определенные “технические” сложности. Для бесполого размножения достаточно одной особи. Для полового размножения у большинства видов требуется встреча двух особей разного пола. Даже у истинных гермафродитов обычно существует перекрестное оплодотворение.

Встреча двух особей подчас связана с затруднениями, поэтому в процессе естественного отбора появились сложные приспо­собительные особенности в строении организмов, развились эндокринные и рефлекторные механизмы, направленные в ко­нечном итоге на обеспечение встречи гамет.

2. Под половым диморфизмом понимаются различия между сам­цами и самками в строении тела, окраске, инстинктах и ряде других признаков. Половой диморфизм проявляется уже на ранних ступенях эволюции. Например, у круглых червей самки крупнее самцов. Хорошо выражен половой диморфизм и у многих видов позвоночных. У некоторых видов рыб он прояв­ляется в величине, особенностях строения тела и окраски.

Источник