Вы уже ознакомились с процессами размножения растений и животных. Какие способы размножения встречаются у живых организмов? Чем половое размножение отличается от бесполого? Какая система организма отвечает за образование половых клеток (гамет)?
Мейоз
Мейоз — это деление клеток, которое происходит во время гаметогенеза. Результатом мейоза является образование половых клеток (гамет). во время мейоза происходят два деления, в результате которых из одной материнской клетки образуются четыре дочерние. При этом дочерние клетки получают в два раза меньшее число хромосом и половину генетического материала по сравнению с материнской клеткой. Ученые говорят, что происходит процесс редукции (уменьшения числа) хромосом, и называют мейоз редукционным делением.
Деления мейоза обозначают как мейоз I и мейоз II. Фазы обоих делений носят те же названия, что и у митоза. Чтобы различать, о каком из делений идет речь, к названиям фаз добавляют соответствующую цифру. Между двумя делениями есть короткая интерфаза, во время которой удвоения ДНК не происходит.
Фазы мейоза
|
Мейоз I (первое деление) |
|
|
Профаза I |
Метафаза I |
 |
 |
|
Спирализация и образование Х-образных хромосом. Соединение гомологичных хромосом в одну структуру, обмен участками ДНК (кроссинговер). Распад ядерных оболочек на фрагменты и исчезновение ядрышек |
Расположение соединенных гомологичных хромосом на экваторе клетки и прикрепление микротрубочек веретена деления к их центромерам |
|
Анафаза I |
Телофаза I |
 |
 |
|
Расхождение гомологичных хромосом и их движение к разным полюсам клетки |
Исчезновение веретена деления. Формирование новых ядерных оболочек и ядрышек. Деспирализация хромосом. Разделение цитоплазмы (цитокинез) и образование двух дочерних клеток |
|
Мейоз II (второе деление) Происходит одновременно в обеих клетках, которые образовались после первого деления |
|
|
Профаза II |
Метафаза II |
 |
 |
|
Распад ядерных оболочек. Спирализа-ция хромосом. Образование веретена деления |
Расположение хромосом по экватору клетки и прикрепление микротрубочек веретена деления к центромерам хроматид |
|
Анафаза II |
Телофаза II |
 |
 |
|
Исчезновение веретена деления. Формирование новых ядерных оболочек. Деление цитоплазмы (цитокинез) и образование дочерних клеток |
|
|
Расхождение хроматид, их движение к полюсам клетки. С этого момента хромати-ды называют дочерними хромосомами |
|
Рекомбинация ДНК
Рекомбинацией называют процесс, при котором цепочки ДНК разрываются на отдельные фрагменты, которые затем объединяются в другом порядке. в клетках эукариот рекомбинация обычно происходит во время профазы первого деления мейоза и известна под названием «кроссинговер» («перекрест» хромосом).
В кроссинговере участвуют гомологичные хромосомы. Они разрезаются специальными ферментами в нескольких местах, а затем обмениваются одинаковыми участками и снова сшиваются ферментами в целую хромосому.
При кроссинговере происходит рекомбинация генов, которые расположены в гомологичных хромосомах и были получены от обоих родителей (рис. 26.1).
Половые клетки
Половое размножение — это тип размножения, при котором образуются половые клетки (гаметы) и происходит процесс оплодотворения. Половые клетки (рис. 26.2) образуются в результате гаметогенеза. Они содержат только по одной хромосоме из каждой пары гомологичных хромосом. Половые клетки у разных групп живых организмов могут быть различного размера, формы и степени подвижности.
Особенности половых клеток млекопитающих
|
Характеристика |
Сперматозоид |
Яйцеклетка |
|
Размер |
Малый |
Большой |
|
Подвижность |
Подвижный |
Неподвижная |
|
Особенности строения |
Имеет головку, шейку и хвост. Головка почти полностью состоит из ядра, покрытого тонким слоем цитоплазмы. Спереди на головке есть акросома — острый твердый бугорок, который содержит фермент, способствующий проникновению сперматозоида в яйцеклетку |
Имеет особый поверхностный слой цитоплазмы и специальные покровные оболочки. Содержит запасные питательные вещества в виде желтка, необходимые для развития нового организма |
|
Функции |
Доставляют генетический материал самцов в яйцеклетки самок |
Обеспечивают новый организм питательными веществами на начальных этапах развития |
Оплодотворение
Оплодотворением называют процесс соединения (слияния) зрелой мужской и женской половых клеток, в результате чего образуется одна клетка (зигота), дающая начало новому организму. в зависимости от особенностей размножения организмов оплодотворение может происходить разными способами. Различают внешнее и внутреннее оплодотворение.
Внешнее оплодотворение распространено среди водных организмов. в этом случае гаметы обоих родителей выделяются в воду и уже там встречаются. Преимуществом внешнего оплодотворения является то, что оно не требует наличия специальных приспособлений для оплодотворения.
При внутреннем оплодотворении встреча гамет происходит внутри тела женской особи. Благодаря тому, что такое оплодотворение происходит в благоприятных условиях, риск гибели половых клеток снижается. Кроме того, развитие потомков происходит внутри организма матери. Это повышает их шансы на выживание.
Иногда кроссинговер может происходить не во время мейоза, а во время митоза. Это явление называют митотическим кроссинговером. Оно было обнаружено у некоторых грибов, млекопитающих и насекомых.
Мейоз — это деление клеток, в результате которого образуются половые клетки (гаметы), содержащие вдвое меньше ДНК, чем обычные клетки. во время мейоза в клетках эукариот происходит рекомбинация ДНК (кроссинговер). Оплодотворением называют процесс соединения (слияния) зрелой мужской и женской половых клеток, в результате которого образуется одна клетка (зигота), дающая начало новому организму.
Проверьте свои знания
1. Какие клетки называют гаметами? 2. в результате какого процесса образуются гаметы? 3. Какими преимуществами и недостатками обладает внешнее оплодотворение? 4. Почему редукционным считают первое деление мейоза? 5. Объясните, каким образом количество ДНК в клетке во время мейоза уменьшается вдвое. 6*. Какие преимущества дает разный размер мужских и женских гамет по сравнению с одинаковым размером? 7*. Каково биологическое значение рекомбинации ДНК?
Это материал учебника Биология 9 класс Задорожный