Гаметогенез

Файзулаева Татьяна Павловна

Учитель биологии, Иркутск, Лицей № 36 ОАО №РЖД»

Зрелый сперматозоид имеет головку, шейку и хвост.

В головке-ядро ( с гаплоидным набором хромосом) и акросома (видоизмененный комплекс Гольджи, содержащий ферменты проникновения в оболочку яйцеклетки)

В шейке – центриоли (соединяющие осевую часть с ядром головки)

В средней части – митохондрии (синтез АТФ)

В хвостовой части – 1, 2 и более жгутики (образованные микротрубочками)

1.      Неподвижная клетка

2.      Содержит все      клеточные органеллы

3.      Ядро сдвинуто в сторону цитоплазмы за счет запаса питательных веществ желтка (жиры, углеводы, РНК, минеральные вещества, белки (липопротеиды, гликопротеиды).

4.      Желток -95 % от объема у птиц, рептилий; менее 5 %- млекопитающие, питательные вещества эмбрионы получают от матери

Фаза размножения

Клетки семенника или яичника многократно делятся митозом.  В итоге образуются сперматогонии или овогонии. Эти клетки диплоидны. 

Фаза размножения у мужчин начинается  с наступлением половой зрелости и продолжается постоянно в течение почти всей жизни. 

В женском организме размножение овогоний начинается в эмбриогенезе и завершается к 3-му году жизни. 

 Фаза роста

 Сопровождается увеличением объема цитоплазмы клеток, репликацией ДНК .

 В фазе роста клетки получают название сперматоцитов и овоцитов  I порядка. 

 Овоциты I  порядка накапливают значительные количества питательных веществ. 

                                     Фаза созревания

При сперматогенезе в результате первого  мейотического деления образуются 2 одинаковых сперматоцита 2 порядка, каждый из которых после второго деления мейоза формирует по 2 сперматиды. 

      При овогенезе профаза первого мейотического деления осуществляется еще    в   эмбриональном      периоде, а остальные    события мейоза продолжаются      после полового созревания организма. 

     Каждый месяц      в   одном     из яичников     половозрелой    женщины созревает 1 яйцеклетка.  

     При этом завершается первое деление мейоза, образуются  крупный ооцит II порядка и маленькое первое полярное  (направительное) тельце, которые вступают во второе деление мейоза. 

       На стадии  метафазы мейоза-II овоцит II  порядка овулирует – выходит из яичника в брюшную полость, откуда попадает в яйцевод. 

     Если   оплодотворения     не происходит, овоцит II порядка погибает и выводится  из организма. 

 Если оплодотворение произошло, завершает овоцит II  мейоз 2, образуя зрелую яйцеклетку-овотиду – и второе полярное тельце. 

  Полярные тельца никакой роли не играют в овогенезе и в конце концов погибают. 

Итог  фазы созревания

Из каждой диплоидной клетки в результате фазы созревания формируются гаплоидные клетки:

            При           сперматогенезе-          4

сперматиды

При овогенезе – 1 овотида и 3 полярных тельца. 

Фаза формирования

Характерна только для сперматогенеза.

Сущность: сперматиды приобретают подвижность. 

Задание 23

Схема какого процесса изображена на рисунке? Ответ поясните. Как называется первая зона  и каким способом делятся клетки в этой зоне? Какой набор хромосом эти клетки имеют?

Элементы ответа: 

1.    овогенез, т.к. образуется одна большая яйцеклетка    и   три    маленьких

направительных тельца

2.    Первая зона – это зона размножения, в ней клетки делятся митозом.

3.    Эти клетки имеют диплоидный набор хромосом

Задание 23

Схема какого процесса изображена на рисунке? Каким способом делятся клетки, обозначенные на рисунке цифрой 3? Какой набор хромосом имеют клетки в зонах, обозначенных на рисунке цифрами 1,2?

Элементы ответа:

1.    Схема овогенеза

2.    В зоне, обозначенной на рисунке цифрой 3, клетки делятся мейозом

3.    В зонах, обозначенных на рисунке цифрами 1,2, клетки    имеют диплоидный набор хромосом. 

Задание 23

Схема какого процесса изображена на рисунке? Ответ поясните. Как называется зона 3 и каким способом делятся клетки в этой зоне? Какой набор хромосом эти клетки имеют?

Элементы ответа:

1)            сперматогенез,   так     как     все образующиеся клетки одинаковы

2)            Зона 3 – это зона созревания, в ней клетки делятся мейозом

3)            Эти клетки имеют гаплоидный набор хромосом 

Задание 27

У домашней овцы в соматических клетках 54 хромосомы. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетках  яичников в интерфазе перед началом деления и после деления мейоза I. Объясните, как образуется такое число хромосом и молекул ДНК.  

Элементы ответа:

1.    В интерфазе перед началом деления число хромосом -54, число молекул ДНК-108.

2.    Перед началом деления молекулы ДНК удваиваются, а число хромосом не изменяется – 54, каждая хромосома состоит из двух

сестринских хроматид

3.    После мейоза I число хромосом – 27, число молекул ДНК – 54.

4.    Мейоз I – это редукционное деление, поэтому число хромосом 

и молекул ДНК уменьшается в 2 раза. 

Задание 27

В соматических клетках мухи дрозофиллы содержится 8 хромосом. Определите число хромосом и молекул  ДНК в клетках ее семенников при сперматогенезе в зоне роста (в конце интерфазы) и в зоне созревания ( в конце первого деления). Ответ обоснуйте. Какие процессы происходят в этих зонах?

Элементы ответа:

1.          В зоне роста в конце интерфазы 8 хромосом и 16 молекул ДНК

2.          В зоне созревания в конце первого деления  в клетках по 4 хромосомы и 8 молекул ДНК.

В соматических клетках мухи дрозофиллы содержится 8 хромосом. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетках ее семенников при сперматогенезе в зоне роста (в конце интерфазы) и в зоне созревания ( в конце первого деления). Ответ обоснуйте. Какие процессы происходят в этих зонах?

Продолжение

3.          В зоне роста диплоидная клетка растет, накапливает питательные вещества, число хромосом соответствует кариотипу организма (число хромосом в соматических клетках), число молекул ДНК удваивается (хромосомы становятся двухроматидными)

4.          В зоне созревания клетка делится мейозом, в  конце его первого деления число хромосом уменьшилось в два раза, т.к. это деление является редукционным (в две дочерние клетки попали гомологичные хромосомы), число ДНК также уменьшилось в два раза (хромосомы пока остаются двухроматидными)

Задание 27

Определите число хромосом (n) и число  молекул ДНК (c)  в заростке папоротника перед началом образования сперматозоидов и перед первым делением зиготы. Ответ обоснуйте.  

Элементы ответа:

1.          Число хромосом перед началом образования сперматозоидов (митозом) – n, число молекул ДНК –

2с.

2.          Это наблюдается потому, что заросток (гаметофит) гаплоидный, а число молекул ДНК перед делением удваивается.

Определите число хромосом (n) и число молекул ДНК (c)  в заростке папоротника перед началом образования сперматозоидов и перед первым делением зиготы. Ответ обоснуйте.  

продолжение

1.          Число хромосом перед первым делением зиготы – 2 n, число молекул ДНК – 4с.

2.          Это наблюдается потому, что зигота диплоидна, а число молекул ДНК перед делением удваивается. 

Определите число хромосом (n) и число молекул ДНК (с) при образовании споры кукушкина льна в начале деления спорогония и после первого деления. Ответ обоснуйте. 

Элементы ответа:

1.          Число хромосом перед  началом деления спорогония- 2n, число молекул ДНК – 4с.

2.          Это наблюдается потому, что спорогоний относится к спорофиту (диплоиден), а число молекул ДНК перед делением удваивается. 

Определите число хромосом (n) и число молекул ДНК (с) при образовании споры кукушкина льна в начале деления спорогония и после первого деления. Ответ обоснуйте. 

продолжение

1.          Число хромосом после первого деления спорогония (мейозом)- n, число молекул ДНК – 2 с.

2.          Это наблюдается потому, что спорогоний делится мейозом, после первого (редукционного) деления число хромосом и число молекул ДНК уменьшается вдвое, хромосомы двухроматидные. 

Задание 5

Установите соответствие между характеристиками и видами гаметогенеза: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

                              ХАРАКТЕРИСТИКИ                               ВИДЫ ГАМЕТОГЕНЕЗА

                               А) образуется одна крупная половая клетка                     1) овогенез

                                Б) образуются направительные клетки                                           2) сперматогенез

В) формируется много мелких гамет  Г) питательные вещества запасаются        в одной  из четырех клеток  Д) образуются подвижные гаметы 

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами

ОТВЕТ: 

Задание 3

В соматической клетке женщины в норме содержится 46 хромосом. Сколько половых хромосом в ее соматических клетках? В ответе запишите только количество половых хромосом.  Ответ: 2

Задание 3

В соматической клетке 20 хромосом. Какой набор хромосом имеет половая клетка этого организма? В ответе запишите только количество хромосом  

Ответ: 10