I деление меойза - редукционное.
1) Профаза I. Набор хромосом 2n4c. Занимает большой отрезок времени (от суток до нескольких лет). Состоит из нескольких стадий:
а) Лептотена или стадия тонких нитей (греч.leptos – узкий, тонкий). Хромосомы спирализуются и становятся заметными в виде тонких нитей.
б) Зиготена или стадия объединяющихся нитей (греч. zygon - парный). Осуществляется конъюгация гомологичных хромосом – синапсис. Формируются биваленты – это соединения двух гомологичных хромосом. При этом каждая хромосома состоит их двух хроматид. Бивалент включает 4 хроматиды. Число бивалентов равно гаплоидному числу хромосом.
в) Пахитена или стадия толстых нитей (греч. pahis - толстый). Самая длительная стадия профазы (до 50% времени). На этой стадии происходит кроссингόвер - обмен одинаковыми участками гомологических хромосом. Результатом кроссинговера является рекомбинация генов.
г) Диплотена или стадия двойных нитей (греч.diplos - двойной). На этой стадии происходит отталкивание гомологичных хромосом друг от друга, которое начинается в зоне центромер. По мере отталкивания хромосом в бивалентах хорошо видны хиазмы – места перекреста гомологичных хромосом. В пахитене и в диплотене активируется транскрипция. Часто это совпадает с ростом половых клеток. Клетка интенсивно синтезирует и запасает белки, необходимые для будущего развития зародыша.
д) Диакинез или стадия расходящихся нитей (греч. kinema – движение). Характеризуется уменьшением числа хиазм, укорочением бивалентов, исчезновением ядрышек. Разрушается ядерная оболочка. Образуется веретено деления.
|
|
|
2) Метафаза I. Биваленты выстраиваются в экваториальной плоскости веретена деления. В клетке набор хромосом 2n4c.
3) Анафаза I. Биваленты разделяются, гомологичные хромосомы расходятся к полюсам веретена деления. Каждая хромосома состоит из двух хроматид. Распределение гомологичных хромосом случайное, поэтому происходит перекомбинация хромосом из разных пар. У полюсов становится по 1n2c, а в целом в клетке 2n4c.
4) Телофаза I. Формируются ядерная оболочка и ядрышко. Клетка делится на две с гаплоидным набором хромосом (1n2с).
За телофазой I деления следует короткая интерфаза, в которой не происходит синтеза ДНК, и клетки приступают к следующему делению.
II деление мейоза - эквационное.Похоже на митоз, но происходит с гаплоидным набором хромосом. В профазе II и метафазе II набор хромосом 1n2с. В анафазе II у полюсов становится по 1n1c, а в целом в клетке 2n2c. В результате после двух делений мейоза из одной клетки образуются четыре гаплоидных (1n1c). Мейоз лежит в основе созревания половых клеток.
Значение мейоза. Мейоз лежит в основе образования половых клеток – гамет.
|
|
|
Размножение
Размножение- универсальное свойство живых организмов, способность к воспроизведению себе подобных. Приводит к увеличению численности особей и их расселению. Различают бесполое и половое размножение.
Бесполое размножение – это размножение без участия половых клеток. При этом начало новому организму дает одна родительская особь. Потомки являются генетическими копиями родительского организма.
Виды бесполого размножения:
1. Деление надвое. Может происходить продольно (эвглена зеленая), поперечно (инфузория туфелька) или без определенной ориентации (амеба).
2. Шизогония или множественное деление (малярийный плазмодий). Сначала многократно митозом делится ядро и образуется многоядерная клетка. Затем вокруг каждого из ядер обособляется цитоплазма, и клетка распадается на множество более мелких клеток.
3. Почкование (дрожжи, гидра). Новые особи образуются в виде выростов на теле родительской особи.
4. Спорообразование (хламидомонада, папоротники). Дочерний организм развивается из специализированной клетки-споры.
5. Фрагментация (белая планария). Заключается в распаде тела многоклеточного организма на части, которые далее превращаются в самостоятельных особей.
|
|
|
6. Вегетативное размножение – размножение частями организма. Например, у растений – черенками, усами, луковицами, клубнями, корневищами; у грибов – участками мицелия.
7. Полиэмбриония – разделение зиготы на несколько бластомеров, каждый из которых способен развиться в новый организм (однояйцевые близнецы у человека).
Биологическая роль бесполого размножения: быстрое увеличение количества потомства; сохранение генетической стабильности вида.
Половое размножение – размножение при помощи половых клеток – гамет. При половом размножении начало новому организму дают две родительские особи: мужская и женская.
Виды полового размножения:
1. Агаметогамия – половой процесс, не сопровождающийся образованием гамет.
а) конъюгация (инфузории);
б) гаметангиогамия (мукор).
2. Гаметогамия – половой процесс, сопровождающийся образованием гамет.
а) изогамия– мужские и женские гаметы подвижны и морфологически не различимы (хламидомонада);
б) гетерогамия– обе гаметы подвижны, но женская крупнее (бурые водоросли);
в) овогамия– женская гамета крупная и неподвижная и называется яйцеклеткой, мужская гамета мелкая и подвижная и называется сперматозоидом (вольвокс).
|
|
|
3. Партеногенез – развитие яйцеклетки без участия сперматозоида. Естественный партеногенез характерен для тлей, низших ракообразных, пчел, ос, некоторых ящериц и змей. Организмы, развивающиеся в результате партеногенеза, могут быть гаплоидными (например, самцы у пчел) или диплоидными.
а) гиногенез – форма партеногенеза, при которой сперматозоид активирует яйцеклетку, но его ядро (мужской пронуклеус) не сливается с женским, в развитии не участвует (например, у серебряного карася).
б) андрогенез – развитие яйцеклетки с участием только мужского пронуклеуса (например, у табака, кукурузы, иногда у тутового шелкопряда).
Организмы, образующие и женские, и мужские гаметы называются гермафродиты (кишечнополостные, плоские черви, моллюски). У большинства гермафродитов оплодотворение перекрестное.
Биологическая роль полового размножения: увеличение генетического разнообразия потомства, что повышает выживаемость в изменяющихся условиях среды и способствует успеху эволюции вида в целом.
Периодизация онтогенеза
Онтогенез - индивидуальное развитие организма, начинается с первого деления зиготы и заканчивается смертью.
В онтогенезе выделяют периоды:
1. Доэмбриональный – включает гаметогенез и оплодотворение.
2. Эмбриональный период – начинается с первого деления зиготы и заканчивается выходом из яйцевых или зародышевых оболочек.
3. Постэмбриональный – начинается с выхода из яйцевых или зародышевых оболочек и заканчивается смертью.
Доэмбриональный период
Гаметогенез – образование половых клеток – гамет. Образование женских половых клеток называется оогенез, образование мужских клеток - сперматогенез.
Сперматогенез включает 4 стадии:
1. Стадия размножения. Сперматогонии делятся митозом, их число увеличивается. Хромосомный набор 2n2c.
2. Стадия роста. Сперматогонии перестают делиться, незначительно увеличиваются в размерах. На этой стадии клетки называются сперматоциты первого порядка и имеют хромосомный набор 2n4c.
3. Стадия созревания. Сперматоцит I порядка вступает в мейоз. После первого деления мейоза образуются два сперматоцита второго порядка с хромосомным набором 1n2c. После второго деления мейоза из каждого сперматоцита II порядка образуются по две сперматиды с хромосомным набором 1n1c.
4. Стадия формирования. Сперматиды теряют большую часть цитоплазмы, у них образуется головка, шейка, хвост и они превращаются в сперматозоиды (1n1c).
Оогенезвключает 3 стадии:
1. Стадия размножения. Оогонии делятся митозом, их число увеличивается. Оогонии имеют хромосомный набор 2n2c.
2. Стадия роста. Оогония перестает делиться, превращается в ооцит первого порядка. В этот период клетка значительно увеличивается в размерах, накапливает большой запас питательных веществ. В конце стадии роста ооцит I имеет хромосомный набор 2n4c.
3. Стадия созревания. Ооцит I вступает в мейоз. В ходе первого деления мейозаидет неравномерное разделение цитоплазмы, образуются одна крупная клетка – ооцит II порядка (1n2c) и первое редукционное тельце (1n2c). После второго деления мейоза из ооцита II образуются одна крупная яйцеклетка (1n1c) и второе редукционное тельце. Из первого редукционного тельца образуются еще 2 редукционных тельца. Таким образом, из одного ооцита первого порядка образуется 1 яйцеклетка и 3 редукционных тельца (по 1n1c). Биологический смысл неравномерных делений созревания заключается в накоплении питательных веществ в одной клетке. У большинства животных второе деление мейоза завершается только после оплодотворения.
Оплодотворение – процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием одноклеточного зародыша – зиготы.
Включает три стадии:
1. Дистантное взаимодействие гамет. Сперматозоид движется по направлению к яйцеклетке. Движение направляется веществами, которые выделяются яйцеклеткой (гамоны). Это явление называется положительным хемотаксисом.
2. Контактное взаимодействие гамет. Сначала происходит узнавание между сперматозоидом и яйцеклеткой с помощью рецепторов. Затем в сперматозоиде запускается акросомальная реакция: оболочка яйцеклетки растворяется. Внутрь яйцеклетки проникает ядро сперматозоида и центриоль. В ответ на это в яйцеклетке запускается кортикальная реакция. Образуется оболочка оплодотворения, которая препятствует проникновению других сперматозоидов.
3. Образование синкариона. Ядра сперматозоида и яйцеклетки объединяются и образуется диплоидная зигота.
Значение оплодотворения:
1. Восстанавливает диплоидный набор хромосом, характерный для родительских организмов.
2. Способствует генетическому разнообразию потомства.
Эмбриональный период
Дробление – ряд митотических делений зиготы, которые не сопровождаются ростом вновь образованных клеток. В результате дробления образуется однослойный зародыш – бластула (рис.17). Стенка бластулы называется бластодерма, отдельные клетки бластулы – бластомеры, полость бластулы – бластоцель. Плоскости деления зиготы называются борозды дробления. Тип дробления зависит от количества желтка в яйцеклетке.
Рис. 17. Дробление: А – зигота, Б – стадия двух бластомеров,
В – стадия четырех бластомеров, Г - бластула
Гаструляция– процесс образования двух- и трехслойного зародыша – гаструлы. Выделяют два этапа гаструляции:
а) Ранняя гаструляция – образование 2-ух зародышевых листков - эктодермы и энтодермы. Эктодерма – наружный зародышевый листок, энтодерма – внутренний зародышевый листок. Ранняя гаструляция у ланцетника происходит путем инвагинации (впячивания).Бластомеры на вегетативном полюсе бластулы впячиваются внутрь и образуют энтодерму, наружный слой клеток становится эктодермой. Между экто- и энтодермой сохраняется полость –бластоцель. Возникает новая полость – гастроцель (полость первичной кишки), в которую ведет первичный рот – бластопор. Клетки, которые окружают первичный рот, называются губами бластопора.
б) Поздняя гаструляция – образование 3-го (среднего) зародышевого листка - мезодермы. У ланцетника мезодерма образуется путем выпячивания и отшнуровывания спинной части энтодермы. В отделяющихся закладках мезодермы формируются полости, которые в последующем образуют целом (вторичную полость тела). Такой способ образования мезодермы называется энтероцельным (рис.18).
Рис. 18. Гаструляция у ланцетника: А – бластула, Б – двухслойная гаструла (ранняя), В – образование мезодермы (поздняя гаструляция);
1 – эктодерма, 2 – энтодерма, 3 – остаток бластоцеля, 4 – гастроцель,
5 – бластопор, 6 – мезодерма, 7 – материал хорды
Первичный органогенез- образование первичных органов.К ним относятсяхорда, нервная трубка, первичная кишка, сомиты, спланхнотом.
Первая фаза первичного органогенеза – нейруляция или фаза образования осевых органов – хорды и нервной трубки. Хорда – осевой тяж, выполняет функцию внутреннего скелета, обособляется одновременно с мезодермой.
Образование нервной трубки
Над хордой эктодерма утолщается, образует нервную пластинку. В ней появляется углубление – нервный желобок. Его края – нервные валики – приподнимаются и смыкаются, образуется нервная трубка (рис.19А). Смыкание нервной трубки начинается в шейном отделе, затем распространяется назад и завершается в головном отделе. Зародыш на стадии образования нервной трубки называется нейрулой (рис.19Б).
После смыкания нервной трубки между ней и кожной эктодермой остается группа клеток, которая называется нервный гребень. Клетки нервного гребня дают начало ганглиям периферической нервной системы, мозговому веществу надпочечников, пигментным клеткам кожи.
Дифференцировка мезодермы
В дорсальной (спинной) части зародыша мезодерма разделяется на сегменты - сомиты:
- склеротом (дает начало скелету)
- миотом (дает начало скелетным мышцам)
- дерматом (дает начало дерме кожи)
- нефрогонотом или ножки сомитов (дает начало почкам и гонадам).
В вентральной (брюшной) части зародыша мезодерма разделяется на два листка спланхнотома - висцеральный и париетатальный. Полость между двумя листками спланхнотома – целом (вторичная полость тела).
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 889; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!