«Биология. Общая биология. Базовый уровень. 10-11 классы». В.И. Сивоглазов (гдз)

Вопрос 1. Опишите строение половых клеток.
Половые клетки (гаметы) бывают двух типов. Женские гаметы — это яйцеклетки, мужские — сперматозоиды. Яйцеклетки крупные, округлые, неподвижные; они могут содержать запас питательных веществ в виде желтка (особенно много желтка в икринках рыб, яйцах пресмыкающихся и птиц). Сперматозоиды — мелкие подвижные клетки, которые, как правило, имеют головку, шейку и хвостжгутик, обеспечивающий их подвиж ность. В шейке располагаются митохондрии, в головке — ядро, содержащее хромосомы. У семенных растений мужские гаметы переносятся к яйцеклеткам с помощью особой структуры — пыльцевой трубки. В связи с эти они не имеют жгутика и называются спермиями.

Вопрос 2. От чего зависит размер яйцеклеток?
Яйцеклетки значительно крупнее соматических клеток, т.к.


держат питательные вещества. У некоторых видов животных накапливается столько желтка, что яйцеклетки становятся видимыми невооруженным глазом (Например: икринки рыб и земноводных, яйца рептилий и птиц).
Из современных животных наиболее крупные яйца у сельдевой акулы (диаметром 29 см), у страуса (диаметром 10,5 см), у курицы – диаметр 3,5 см. У плацентарных млекопитающих размер яйцеклеток составляет всего 0,1—0,3 мм. Яйцеклетки могут иметь дополнительные оболочки: белковые, кожистые, известковые. Оболочки выполняют функции защиты от внешних неблагоприятных факторов. Оболочки проницаемы для воздуха, но вирусы и бактерии не проходят, в особенностях через оболочки яиц птиц. У плацентарных млекопитающих оболочки яйцеклетки служат для внедрения зародыша в стенку матки и формирования плаценты.
Размер яйцеклеток зависит от наличия или отсутствия в них запаса питательных веществ. Яйцеклетки, содержащие много желтка (например, у птиц), имеют размеры от нескольких миллиметров до 15 см. Яйцеклетки, почти не содержащие запаса питательных веществ, значительно мельче. В свою очередь, количество желтка определяется тем, развивается ли оплодотворенная яйцеклетка самостоятельно, либо заботу о зародыше берет на себя материнский организм. В последнем случае какой-либо значительный запас питания не нужен.

Вопрос 3. Какие периоды выделяют в процессе развития половых кле.


с лучше выражен у яйцеклеток;
• период созревания — происходит мейотическое деление клеток-предшественниц, приводящее к образованию из одной диплоиднойклетки четырех гаплоидных; при сперматогенезе все четыре клетки одинаковые, в дальнейшем они превращаются в зрелые сперматозоиды; в овогенезе формируются три мелкие клетки (направительные тельца) и одна крупная (будущая яйцеклетка).

Вопрос 4. Расскажите, как протекает период созревания (мейоз) в процессе сперматогенеза; овогенеза.
В процессе сперматогенеза в период созревания идет два последовательных деления мейозом, образуется вначале два сперматоцита II порядка, а затем четыре сперматиды, имеющие овальную форму и значительно меньшие размеры. Перед вторым делением удвоения генетического материала не происходит. В результате образуются четыре клетки — будущие сперматозоиды, которые постепенно приобретают зрелый вид и становятся подвижными.
В процессе овогенеза в период соревания идет два последовательных деления мейозом.


результате первого деления образуется овоцит II порядка и одно направительное или редукционное тельце. Овоцит II порядка – это крупная клетка, а редукционное тельце- это мелкая клетка, состоящая преимущественно из ядра и минимального количества цитоплазмы. Это происходит за счет особенностей цитокинеза, т.е. неравномерного разделения цитоплазмы. После второго мейотического деления цитоплазма снова распределяется не равномерно и образуется крупная овотида и направительное тельце. Первое направительное тельце также делится. В конце этого периода образуется овотида и 3-и направительные тельца. Период созревания протекает в маточных трубах и здесь же идет оплодотворение. На стадии метафазы II предшественница яйцеклетки овулирует — выходит из яичника и попадает в брюшную полость, а затем в яйцевод. Второе мейотическое деление завершается, только если произошло оплодотворение. В противном случае так и не сформировавшаяся женская гамета погибает и выводится из организма. Полярные тельца также через некоторое время погибают. Их роль — удаление избытка генетического материала и перераспределение питательных веществ (практически все они достаются яйцеклетке).

Вопрос 5. Перечислите отличия мейоза от митоза.
Мейоз, в отличие от митоза, состоит из двух делений.
При митозе в профазе нет конъюгации гомологичных хромосом и кроссинговера.
Удвоение хромосом соответствует каждому делению клетки.
В метафазе при митозе на экваторе выстраиваются хромосомы, состоящие из двух хроматид.
В анафазе при митозе к полюсам расходятся хроматиды.
В телофазе дочерние клетки содержат то же число хромосом, что и материнские.
При мейозе в профазе I происходит конъюгация гомологичных хромосом, имеет место кроссинговер.

iv>
разуются биваленты хромосом.
В метафазе I при мейозе на экваторе располагаются биваленты хромосом.
При мейозе в анафазе I к полюсам расходятся хромосомы, состоящие из двух хроматид.
В телофазе I мейоза число хромосом в дочерних клетках вдвое меньше, чем в материнских.
Между I и II делениями мейоза в интерфазе нет синтеза ДНК.
Мейоз осуществляется в диплоидных и полиплоидных клетках.
В результате мейоза из одной клетки образуются четыре гаплоидных.
Мейоз у человека имеет место во время овогенеза и сперматогенеза.
Принципиальным отличием мейоза является то, что в анафазе I к разным полюсам клетки расходятся не хроматиды (как в анафазе митоза), а гомологичные хромосомы. Именно в этот момент происходит превращение диплоидного хромосомного набора в гаплоидный. При таком расхождении в формирующихся клетках образуется случайная комбинация материнских и отцовских хромосом, что определяет генетическое разнообразие будущих гамет. Иными словами, в результате мейоза возникают генетически различающиеся клетки, в то время как после митоза все дочерние клетки идентичны исходной материнской.

Вопрос 6.


чем заключается биологический смысл и значение мейоза?

Значение мейоза.
1. Поддерживается постоянное число хромосом у видов, размножающихся половым способом, т.к. при слиянии гаплоидных клеток восстанавливается диплоидный набор хромосом.
2. Образуется большое количество различных комбинаций отцовских и материнских хромосом, за счет независимого расхождения гомологичных хромосом в анафазу I. Число комбинаций пар хромосом определяется как 2n, где n – гаплоидный набор хромосом. У человека число комбинаций равно 223 = 8388608.
3. Происходит перекомбинация генетического материала, за счет кроссинговера, который идет в профазу I, на стадии пахинемы.
Биологический смысл мейоза заключается в поддержании постоянства числа хромосом в ряду поколений.

Источник: buzani.ru

Вопрос 1. Опишите строение половых клеток.

Половые клетки (гаметы) бывают двух ти­пов. Женские гаметы — это яйцеклетки, муж­ские — сперматозоиды. Яйцеклетки круп­ные, округлые, неподвижные; они могут со­держать запас питательных веществ в виде желтка (особенно много желтка в икринках рыб, яйцах пресмыкающихся и птиц). Спер­матозоиды — мелкие подвижные клетки, которые, как правило, имеют головку, шейку и хвост-жгутик, обеспечивающий их подвижность. В шейке располагаются митохондрии, в головке — ядро, содержащее хромосомы. У се­менных растений мужские гаметы переносят­ся к яйцеклеткам с помощью особой структу­ры — пыльцевой трубки. В связи с эти они не имеют жгутика и называются спермиями.

>

Вопрос 2. От чего зависит размер яйцеклеток? 

Размер яйцеклеток зависит от наличия или отсутствия в них запаса питательных веществ. Яйцеклетки, содержащие много желтка (на­пример, у птиц), имеют размеры от нескольких миллиметров до 15 см. Яйцеклетки, почти не содержащие запаса питательных веществ, зна­чительно мельче. В свою очередь, количество желтка определяется тем, развивается ли оп­лодотворенная яйцеклетка самостоятельно, либо заботу о зародыше берет на себя материн­ский организм. В последнем случае какой-либо значительный запас питания не нужен (у плацентарных млекопитающих размер яйце­клеток составляет всего 0,1-0,3 мм).

Вопрос 3. Какие периоды выделяют в процессе развития половых клеток?

В ходе развития половых клеток выделяют:

  • период размножения — клетки стенок половых желез активно делятся митозом, об­разуя незрелые половые клетки (клетки-пред­шественницы); у мужчин этот процесс начина­ется с наступлением половой зрелости и идет почти всю жизнь, у женщин завершается еще в эмбриональном периоде;
  • период роста — происходит увеличение цитоплазмы клеток-предшественниц, накоп­ление необходимых питательных и строитель­ных веществ, удвоение ДНК; этот процесс луч­ше выражен у яйцеклеток;
  • период созревания — происходит мейотическое деление клеток-предшественниц, при­водящее к образованию из одной диплоидной клетки четырех гаплоидных; при сперматоге­незе все четыре клетки одинаковые, в даль­нейшем они превращаются в зрелые спермато­зоиды; в овогенезе формируются три мелкие клетки (направительные тельца) и одна круп­ная (будущая яйцеклетка).

Вопрос 6. В чем заключается биологический смысл и значение мейоза?

Биологический смысл мейоза заключается в поддержании постоянства числа хромосом в ряду поколений. Значение мейоза состоит в том, что он создает возможность полового раз­множения, поскольку именно в результате мейо­за образуются гаплоидные гаметы. В ходе опло­дотворения такие гаметы сливаются, что ведет к восстановлению диплоидности. В отсутствие мейоза слияние диплоидных клеток приводило бы к удвоению числа хромосом у каждого по­следующего поколения. К тому же, благодаря перекомбинации участков гомологичных хро­мосом в профазе I, а также случайному расхож­дению хромосом в анафазе I, увеличивается ге­нетическое разнообразие потомства.

Источник: iessay.ru

План теоретического занятия

Специальность 060501 Сестринское дело Дисциплина: биология

Тема Мейоз. Образование половых клеток. Оплодотворение


Тип занятия: урок изучения нового материала

Вид занятия: лекция-объяснение

Цели занятия:

Образовательные: изучить процесс мейоза, как способа образования половых клеток, расширить представления об оплодотворении, о способах оплодотворения у животных и растений, сформировать представление о двойном оплодотворении у цветковых растений

Воспитательные:

Развивающие: продолжить формирование логического мышления, умения работать с учебником.

Межпредметные связи: анатомия

Внутрипредметные связи: строение клеток, гены, хромосомы,

Методы обучения: объяснительно-иллюстративные: лекция, объяснение, работа с учебником, демонстрация кинофрагмента.

Оснащение занятия: персональный компьютер с мультимедийным проектором,

Кинофрагмет «Двойное оплодотворение цветковых растений»

Электронная презентация «Гаметогенез»

Видеофрагмент «Мейоз»

Методическая разработка для преподавателя

Дидактический материал для студентов

Планируемый результат: студенты должны знать механизм мейоза, процесс образования половых клеток, иметь представление об оплодотворении у растений и животных

Структура занятия

1) Организационный этап – 2 мин

2) Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.- 3 мин.

3) Проверка домашнего задания – 20 мин.

4) Первичное усвоение новых знаний.

5) Первичная проверка понимания

6) Первичное закрепление.

7) Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению

8) Рефлексия (подведение итогов занятия)

Ход урока

  1. Проверка знаний


  1. Что называется клеточным циклом? Какие процессы он включает?

  2. Фазы митоза.

  3. Биологическое значение митоза.

  4. Письменная работа по карточкам.

  1. Актуализация знаний

Обычно в ядре клетки содержатся два набора хромосом – по одному от одного и другого родителя – 2n (латинской буквой "n" обозначают одинарный набор хромосом).

Как называется клетка, содержащая двойной набор хромосом? (Ответы: Такая клетка называется диплоидной (от греч. diploos – "двойной" и eidos – "вид").  

— Какое отношение к вам и вашим родным имеют такие слова как «Сходство» и «Различие» ?

— Мы как вид Человек разумный получаем по наследству признаки в результате полового процесса размножения.

Вспомним характеристику полового размножения:

а) характерно для большинства живых организмов;

б) в размножении обычно принимают участие две особи – мужская и женская;

в) осуществляется с помощью специальных клеток – гамет;

г) каждая особь обладает уникальным генотипом, т.е. потомки генетически отличны друг от друга и от родительских особей.

— Эта характеристика будет неполной, если мы не рассмотрим механизм цитологического процесса, лежащего в основе полового размножения – процесса мейоза.


  1. Новая тема СУЩНОСТЬ МЕЙОЗА

(изучить основные фазы мейоза с помощью видеосюжета «Мейоз» и коротко записать в тетрадь)

Мейоз состоит из двух последовательных делений, которым предшествует однократная репликация ДНК. Каждое деление состоит из 4-х фаз, как и в митозе.

Первое мейотическое деление (мейоз 1)называется редукционным, поскольку именно во время этого деления происходит уменьшение числа хромосом вдвое: из одной диплоидной клетки(2n4c) образуются две гаплоидные (1n2c).

Интерфаза 1 (в начале – 2n2c, в конце – 2n4c) происходит обычно и сопровождается ростом, синтезом и накоплением веществ и энергии, необходимых для осуществления обоих делений, увеличением числа органоидов, удвоением центриолей, репликацией ДНК, которая завершается в профазе 1.

^  Профаза 1 (2n4c). Самая продолжительная и сложная фаза мейоза. Состоит из ряда последовательных стадий. Хромосомы постепенно спирализуются. (Каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид). Гомологичные хромосомы начинают притягиваться друг к другу сходными участками иконъюгируют. Конъюгацией называют процесс тесного сближения гомологичных хромосом. Пару конъюгирующих гомологичных хромосом называют бивалентом (это пара хромосом), или тетрадой(в биваленте четыре. Хроматиды переплетаются между собой, затем происходит кроссинговер – обмен участками между несестринскими хроматидами гомологичных хромосом. Кроссинговер приводит к первой во время мейоза рекомбинации генов. В это время разрушается ядерная оболочка и ядрышко.

^  Метафаза 1 (2n4c) происходит выстраивание бивалентов в экваториальной плоскости клетки, прикрепление веретена деления одним концом – к центриолям, другим – к центромерам хромосом.

^  Анафаза 1 (2n4c) – случайное независимое расхождение двухроматидных хромосом к противоположным полюсам клетки (из каждой пары гомологичных хромосом одна хромосома отходит к одному полюсу, другая – к другому). Происходит вторая рекомбинация генетического материала – у каждого полюса оказывается гаплоидный набор двухроматидных хромосом, часть из них – отцовские, часть – материнские.

Телофаза 1 (1n2c в каждой клетке). Происходит образование ядерных оболочек вокруг гаплоидных наборов хромосом, деление цитоплазмы. Из одной диплоидной клетки (2n4c) образовались две клетки с гаплоидным набором хромосом (1n2c), поэтому это деление называют редукционным.

  Образование половых клеток мейоз Интерфаза 2, или интеркинез (1n2c) представляет собой перерыв между первым и вторым делениями, продолжительность этого периода различается у разных организмов – в некоторых случаях обе дочерние клетки сразу вступают во второе деление, а иногда второе деление начинается через несколько месяцев или лет. Но так как хромосомы двухроматидные, во время интерфазы 2 не происходит репликация ДНК. 

Второе мейотическое деление (мейоз 2) называется эквационным.

Профаза 2 (1n2c). Короче профазы 1, хроматин конденсирован, нет конъюгации и кроссинговера, происходят процессы, обычные для профазы – распад ядерных мембран на фрагменты, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления.

Метафаза 2 (1n2c). Двухроматидные хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости клетки, формируется метафазная пластинка. 
Создаются предпосылки для третьей рекомбинации генетического материала – многие хроматиды мозаичные и от их расположения на экваторе зависит, к какому полюсу они в дальнейшем отойдут. К центромерам хроматид прикрепляются нити веретена деления.

Анафаза 2 (2n2с). Происходит деление двухроматидных хромосом на хроматиды и расхождение этих сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки (при этом хроматиды становятся самостоятельными однохроматидными хромосомами), происходит третья рекомбинация генетического материала.

Телофаза 2 (1n1c в каждой клетке). Хромосомы деконденсируются, образуются ядерные оболочки, разрушаются нити веретена деления, появляются ядрышки, происходит деление цитоплазмы (цитотомия) с образованием в итоге четырех гаплоидных клеток.

Биологическое значение мейоза. Мейоз является центральным событием гаметогенеза у животных и спорогенеза у растений. С его помощью поддерживается постоянство хромосомного набора – после слияния гамет не происходит его удвоения. Благодаря мейозу образуются генетически различные клетки, т.к. в процессе мейоза трижды происходит перекомбинация генетического материала: за счет кроссинговера (профаза 1), за счет случайного, независимого расхождения гомологичных хромосом (анафаза 1) и за счет случайного расхождения хроматид (анафаза 2). Гаметы всегда обладают новыми, неповторимыми комбинациями генов. Эти комбинации у потомства выражаются в новых сочетаниях признаков. Появляющееся множество комбинаций хромосом увеличивает возможность вида вырабатывать приспособления к изменяющимся условиям окружающей среды, что очень важно для эволюции.

IV. Закрепление темы «МЕЙОЗ»

РАСПРЕДЕЛИТЕ НОМЕРА ПРИЗНАКОВ В 2 СТОЛБИКА

Митоз Мейоз

  1. Это способ деления соматических клеток

  2. Это процесс образования половых клеток

  3. В результате образуются 4 клетки

  4. В результате образуются 2 клетки

  5. Имеется одно деление

  6. Имеется 2 деления

  7. В результате деления образуются гаплоидные клетки

  8. В результате образуются диплоидные клетки

  9. Перед делением хромосомы удваиваются

  10. В профазе происходит конгъюгация

  11. В профазе происходит образование веретена деления

  12. В метафазе хромосомы встают у экватора.

  13. В анафазе разрушается ядерная оболочка, хромосомы попадают в цитоплазму.

  14. В профазе хромосомы спирализуются

V. Изучение темы «ОБРАЗОВАНИЕ ПОЛОВЫХ КЛЕТОК»

  1. Развитие половых клеток у животных – гаметогенез

Гаметы развиваются в половых железах – яичниках или семенниках.

В половых железах различают участки – зоны: размножения, роста, созревания и формировнаия.

Стадии развития половых клеток:

    • Стадия размножения

Происходит в зоне размножения, где диплоидные первичные половые клетки многократно делятся путем митоза.

    • Стадия роста

Образовавшиеся диплоидные клетки в зоне роста растут.

    • Стадия созревания

Диплоидные клетки делятся в зоне созревания путем мейоза. Их каждой клетки образуется по четыре гаплоидных клетки.

    • Стадия формирования

Гаплоидные клетки становятся половыми клетками.

Образование половых клеток мейоз

Сперматогенез:

Все четыре гаплоидные клетки становятся сперматозоидами. Они уменьшаются в размерах (большая часть цитоплазмы редуцируется), появляется шейка, хвостик, ядро уменьшается.

Образование половых клеток мейоз

Оогенез:

Только одна из гаплоидных клеток становится яйцеклеткой. Она увеличивается в размерах. Накапливает питательные вещества, у нее появляется желток.

Остальные три гаплоидные клетки – направительные тельца, они редуцируются.

Образование половых клеток мейоз

VI. Оплодотворение

Оплодотворение – это слияние двух половых клеток (гамет).

В результате оплодотворения восстанавливается диплоидный набор хромосом.

  • Оплодотворение у животных

    • Наружное оплодотворение

Имеют земноводные, рыбы, кишечнополостные.

При данном виде оплодотворения самка откладывает неоплодотворенные яйцеклетки в воду. Самец выделяет на них спермии. То есть наружное оплодотворение зависит от воды.

Поэтому выделяется огромное количество яйцеклеток.

    • Внутреннее оплодотворение

Самец впрыскивает семенную жидкость в половое отверстие самки с помощью копулятивного органа. Поэтому внутреннее оплодотворение не зависит от воды.

Такое оплодотворение имеют моллюски, ракообразные, паукообразные, насекомые, черви, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие.

  • Оплодотворение у растений (Использовать фильм «Двойное оплодотворение у растений»)

    • Оплодотворение зависит от воды

у водорослей, мхов, папоротников, хвощей, плаунов.

При данном оплодотворении мужские гаметы называются сперматозоиды, они по воде находят яйцеклетку.

  • Оплодотворение не зависит от воды

У голосеменных и покрытосеменных. Спермии находятся в пыльцевом зерне. Пыльцевое зерно попадает на женский орган с помощью ветра или насекомых.

Двойное оплодотворение у цветковых растений

В 1898 году академиком С. Г. Навашиным было открыто двойное оплодотворение у цветковых растений.

В цветке образуются споры. Из мегаспор формируется женский гаметофит (заросток) – зародышевый мешок, находящийся в семяпочке. Из микроспор – мужской гаметофит (заросток) – пыльцевое зерно.

В зародышевом мешке имеется яйцеклетка, окруженная несколькими крупными диплоидными клетками. В пыльцевых зернах формируется два спермия.

После опыления, пыльцевое зерно прорастает в столбик пестика, образуя пыльцевую трубку. Спермии всегда находятся на конце пыльцевой трубки. Пыльцевая трубка заходит в отверстие в семязачатке и проникает в зародышевый мешок.

Один спермий сливается с яйцеклеткой, образуется зигота, которая даст зародыш. Другой спермий сливается с одной из центральных диплоидных клеток, образуется триплоидная клетка, которая даст эндосперм – запасающую ткань семени.

    1. Задания для закрепления всего пройденного материала:

1. Восстановление диплоидного набора хромосом происходит в процессе:

1) репликации;

2) кроссинговера;

3) равномерного расхождения хромосом во время анафазы;

4) оплодотворения

2. Яйцеклетка млекопитающего отличается от сперматозоида тем, что она:

1) имеет гаплоидный набор хромосом;

2) неподвижна, крупнее;

3) имеет диплоидный набор хромосом;

4) имеет плазматическую мембрану

3. Сперматозоиды млекопитающих отличаются от спермиев цветковых растений:

1) подвижностью;

2) крупными размерами;

3) гаплоидным набором хромосом;

4) наличием запаса питательных веществ

4. Назовите структурный компонент клетки, который имеется у сперматозоидов животных, но отсутствует у спермиев цветковых растений:

1) гаплоидное ядро;

2) жгутик;

3) цитоплазма;

4) наружная плазматическая мембрана

5. Какой набор хромосом содержится в клетке зародыша цветковых растений:

1) гаплоидный;

2) диплоидный;

3) триплоидный;

4) хромосомы отсутствуют

6. Сколько жизнеспособных гамет образуется из одной диплоидной клетки после мейоза при оогенезе:

1) одна;

2) две;

3) четыре;

4) очень много

7. Сколько жизнеспособных гамет образуется из одной диплоидной клетки после мейоза при сперматогенезе:

1) одна;

2) две;

3) четыре;

4) очень много

8. Половые клетки животных, в отличие от соматических:

1) содержат гаплоидный набор хромосом;

2) имеют набор хромосом, идентичный материнскому;

3) образуются путем митоза;

4) формируются в процессе мейоза;

5) участвуют в оплодотворении;

6) составляют основу роста и развития организма

9. В процессе сперматогенеза:

1) образуются мужские половые клетки;

2) образуются женские половые клетки;

3) уменьшается вдвое число хромосом;

4) образуются четыре половые клетки из одной;

5) образуется одна половая клетка;

6) образуются клетки с диплоидным набором хромосом

10. Установите правильную последовательность стадий сперматогенеза:

А) формирование;

Б) размножение;

В) созревание:

Г) рост

Домашнее задание: §23, повторить §20-22, письменно задание 1 на стр. 87.

Источник: videouroki.net

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

Образование половых клеток мейоз Образование половых клеток мейоз

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

Образование половых клеток мейоз Образование половых клеток мейоз

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

Образование половых клеток мейоз Образование половых клеток мейоз

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

Образование половых клеток мейоз Образование половых клеток мейоз

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

Образование половых клеток мейоз

Источник: mozok.click

Вспомните!

Где в организме человека происходит образование половых клеток?

Яйцеклетки – женские половые гаметы образуются в яичниках, парных органах. Сперматозоиды – мужские половые клетки образуются в семенниках, парных органах.

Какой набор хромосом содержат гаметы? Почему?

Гаплоидный набор – это половинный набор хромосом, одинарный (нечетное число), такой набор содержится в половых клетках (гаметах) обозначается n. Например, гаплоидный набор хромосом человека n=23. Так как при оплодотворении двух половых клеток восстанавливается полный диплоидный набор организма – зиготы.

Вопросы для повторения и задания

1. Сравните строение мужских и женских половых клеток. В чём их сходство и отличия?

Яйцеклетки — это относительно крупные неподвижные клетки округлой формы. У некоторых рыб, пресмыкающихся и птиц они содержат большой запас питательных веществ в виде желтка и имеют размеры от 10 мм до 15 см. Яйцеклетки млекопитающих, в том числе и человека, гораздо мельче (0,1—0,3 мм) и желтка практически не содержат. Сперматозоиды — мелкие подвижные клетки, у человека их длина всего около 60 мкм. У разных организмов они отличаются формой и размерами, но, как правило, все сперматозоиды имеют головку, шейку и хвост, обеспечивающий их подвижность. В головке сперматозоида находится ядро, содержащее хромосомы, и акросома — особый пузырёк с ферментами, необходимыми для растворения оболочки яйцеклетки. В шейке сосредоточены митохондрии, которые обеспечивают движущийся сперматозоид энергией их длина всего около 60 мкм.

Яйцеклетка имеет:

-большие размеры

-округлая форма

-наличие большого количества желтка (питательные вещества будущего зародыша)

-наличие яйцевых оболочек

Сперматозоиды имеют:

-небольшие размеры

-разнообразные формы у разных млекопитающих

-орган передвижения (жгутики от 1 до нескольких)

-большое количество митохондрий

-отсутствие рибосом и ЭПС, видоизмененный аппарат Гольджи.

2. От чего зависит размер яйцеклеток? Объясните, почему яйцеклетки млекопитающих — одни из самых мелких.

От запаса питательных веществ. У млекопитающих развитие идет в утробе матери, ее размеры не могут быть большими, так как зародыш развивается в матке, сама матка пронизана кровеносными сосудами, которые так же служат источником питательных веществ и кислорода.

3. Какие периоды выделяют в процессе развития половых клеток?

1 этап – размножение первичных половых клеток

2 этап – рост половых клеток

3 этап – созревание половых клеток

4 этап – формирование половых клеток (только для сперматогенеза), в овогенезе на 4 этапе происходит отмирание полярного тельца ил формирование яйцевых оболочек.

4. Расскажите, как протекает период созревания (мейоз) в процессе сперматогенеза; овогенеза.

Третья стадия — это мейоз. Мейоз — это особый способ деления клеток, приводящий к уменьшению числа хромосом вдвое и к переходу клетки из диплоидного состояния в гаплоидное. Будущие гаметы на стадии созревания делятся дважды. Клетки, приступающие к мейозу, содержат диплоидный набор уже удвоенных хромосом.

Профаза первого мейотического деления (профаза I) значительно длиннее, чем профаза митоза. В это время удвоенные хромосомы, каждая из которых состоит уже из двух сестринских хроматид, спирализуются и приобретают компактные размеры. Затем гомологичные хромосомы располагаются параллельно друг другу, образуя так называемые биваленты или тетрады, состоящие из двух хромосом (четырёх хроматид). Между гомологичными хромосомами может произойти обмен соответствующими гомологичными участками (кроссинговер), что приведёт к перекомбинации наследственной информации и образованию новых сочетаний отцовских и материнских генов в хромосомах будущих гамет. К концу профазы I ядерная оболочка разрушается.

В метафазе I гомологичные хромосомы попарно в виде бивалентов, или тетрад, располагаются в экваториальной плоскости клетки, и к их центромерам присоединяются нити веретена деления.

В анафазе I гомологичные хромосомы из бивалента (тетрады) расходятся к полюсам. Следовательно, в каждую из двух образующихся клеток попадает только одна из каждой пары гомологичных хромосом — число хромосом уменьшается в два раза, хромосомный набор становится гаплоидным. Однако каждая хромосома при этом всё ещё состоит из двух сестринских хроматид.

В телофазе I образуются клетки, имеющие гаплоидный набор хромосом и удвоенное количество ДНК. Спустя короткий промежуток времени клетки приступают ко второму мейотическому делению, которое протекает как типичный митоз, но отличается тем, что участвующие в нём клетки гаплоидны.

В профазе II разрушается ядерная оболочка.

В метафазе II хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости клетки, нити веретена деления соединяются с центромерами хромосом.

В анафазе II центромеры, соединяющие сестринские хроматиды, делятся, хроматиды становятся самостоятельными дочерними хромосомами и расходятся к разным полюсам клетки.

Телофаза II завершает второе деление мейоза.

При сперматогенезе на стадии созревания в результате мейоза образуется четыре одинаковые клетки — предшественники сперматозоидов, которые на стадии формирования приобретают характерный вид зрелого сперматозоида и становятся подвижными. Каждый месяц в одном из яичников у женщины продолжает развитие одна из остановившихся в своем делении клеток. В результате первого деления мейоза образуется крупная клетка — предшественник яйцеклетки и маленькое, так называемое полярное, тельце, которые вступают во второе деление мейоза. На стадии метафазы II предшественница яйцеклетки овулирует, т. е. выходит из яичника в брюшную полость, откуда попадает в яйцевод. Если слияния со сперматозоидом не происходит, не закончившая деление клетка погибает и выводится из организма. Полярные тельца служат для удаления избытка генетического материала и перераспределения питательных веществ в пользу яйцеклетки. Спустя некоторое время после деления они погибают.

5. Перечислите отличия мейоза от митоза.

Перечислите отличия мейоза от митоза

6. В чём заключается биологический смысл и значение мейоза?

1) является основным этапом гаметогенеза;

2) обеспечивает передачу генетической информации от организма к организму при половом размножении;

3) дочерние клетки генетически не идентичны материнской и между собой.

А так же, биологическое значение мейоза заключается в том, что уменьшение числа хромосом необходимо при образовании половых клеток, поскольку при оплодотворении ядра гамет сливаются. Если бы указанной редукции не происходило, то в зиготе (следовательно, и во всех клетках дочернего организма) хромосом становилось бы вдвое больше. Однако это противоречит правилу постоянства числа хромосом. Благодаря мейозу половые клетки гаплоидны, а при оплодотворении в зиготе восстанавливается диплоидный набор хромосом

Подумайте! Вспомните!

1. Организм развился из неоплодотворённой яйцеклетки. Являются ли его наследственные признаки точной копией признаков материнского организма?

Да. Такой тип размножения называется партеногенез. Партеногенез (Parthenogenesis — от греч. parthenos — девушка, девственница + genesis-зарождение) — форма полового размножения, при котором развитие организма происходит из женской половой клетки (яйцеклетки) без оплодотворения ее мужской (сперматозоид).

Это половое, но однополое размножение, возникшее в процессе эволюции организмов у раздельнополых форм. В тех случаях, когда партеногенетические виды представлены только самками, одно из главных биологических преимуществ партеногенеза заключается в ускорение темпа размножения вида, так как все особи подобных видов способны оставить потомство. В случае если из оплодотворенных яйцеклеток развивается самка, а из неоплодотворенных самец, партеногенез способствует регуляции численности и соотношения полов (например, у пчел партеногенетически развиваются самцы — трутни, а из оплодотворенных — самки — матки и рабочие пчелы).

Партеногенетически может развиваться либо яйцеклетка, прошедшая мейоз и содержащая гаплоидный набор хромосом(n) (генеративный, гаплоидный, или мейотический партеногенетический), либо яйцеклетка одной из премейотических стадий оогенеза с сохранением свойственного данному виду хромосомного набора — диплоидного (2n) или полиплоидного (3n, 4n, 5n редко 6n , 8n) (амейотический партеногенез). При некоторых формах партеногенеза слияние гаплоидного ядра яйцеклетки с гаплоидным ядром направительного (полярного) тельца приводит к восстановлению диплоидности (аутомиктический партеногенез). От этих особенностей партеногенеза зависит генотип, пол партогенетического потомства, а так же сохранение или утрата гетерозиготности, приобретение гомозиготности и др.

2. Объясните, почему для обозначения мужских половых клеток существует два термина: спермии (например, у покрытосеменных растений) и сперматозоиды.

Сперматозоиды – это мужские половые клетки, обладающие способностью к активному движению за счет жгутика. Спермий – это мужская половая клетка растений (голосеменные, покрытосеменные), лишенная жгутиков; передвигается пассивно — в результате роста пыльцевой трубки.

Источник: resheba.me