Образование половых клеток

Образование половых клеток называется гаметогенезом. Различают два гаметогенеза: сперматогенез (образование сперматозоидов) и овогенез (образование яйцеклеток). Образование мужских половых клеток происходит в мужских половых железах – семенниках, а женских половых клеток – в женских половых железах – яичниках.

Яйцеклетка имеет оболочку и цитоплазму с запасом питательного вещества- желтком. Его количество зависит от того, где дальше будет развиваться зигота. У млекопитающих и человека зародыш развивается в матке, и питательные вещества он получает от материнского организма через плаценту, поэтому их яйцеклетка бедны желтком. У рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и моллюсков в яйцеклетке желтка много, и он сконцентрирован на одном из полюсов яйца - вегетативном. Яйцеклетка не имеет органов движения.

Сперматозоиды имеют малые размеры и состоят из головки, шейки и хвостовой части. Ядро и небольшой слой цитоплазмы сконцентрированы в головке, в цитоплазме шейки находятся центросома, АТФ. Хвостовая часть служит для передвижения. Мужские половые клетки, лишенные хвостовой части, называются спермиями. Они характерны только для покрытосеменных растений.

В сперматогенезе различают четыре стадии: размножение, рост, созревание (мейоз) и формирование. В овогенезе отсутствует стадия формирования.

В период размножения первичные половые клетки, несущие диплоидный набор хромосом, делятся митотически. В стадию роста они достигают размеров, характерных для половых клеток каждого вида животных и вступают в следующую стадию – созревания. При созревании первичные половые клетки делятся мейозом.

Созревшие половые клетки способны к оплодотворению, которое состоит в слиянии мужской и женской гамет с образованием гаплоидной зиготы; каждая пара хромосом в ней представлена одной отцовской и другой материнской. сущность оплодотворения заключается в восстановлении диплоидного набора хромосом и в объединении наследственного материала обоих родителей, в результате чего потомство, соединяющее в себе полезные признаки отца и матери, становится более жизнеспособно.

Биологическое значение мейоза: 1) является механизмом, поддерживающим постоянство числа хромосом при размножении; 2) способствует генетической разнородности гамет в результате случайного комбинирования негомологичных хромосом в анафазе I; 3) приводит к возникновению новых комбинаций генов в хромосомах при кроссинговере.

Зигота	Двуклеточная стадия	Восьмиклеточная стадия	Морула	Бластула	Гаструла
Рис. 7 Дробление и образование бластулы у ланцетника

Задание 3. Изучить основные периоды эмбрионального развития на примере ланцетника. Зарисовать этапы развития эмбрионального ланцетника.

Индивидуальное развитие организма

Индивидуальное развитие или онтогенез – это процесс развития живого существа с момента образования зиготы до смерти. Онтогенез есть краткое повторение филогенеза. Филогенез – процесс исторического развития вида. В онтогенезе различают два периода: эмбриональный и постэмбриональный.

Эмбриональный период состоит из нескольких этапов, имеющих свои названия. Эмбриональный период начинается с момента оплодотворения до вылупления из яйцевых оболочек или рождения. В этом периоде выделяют следующие стадии: зигота, дробления, гаструляция, образование тканей и органов.

Зигота – одноклеточный зародыш, образовавшийся после оплодотворения.

Дробление. Его характер зависит от запаса питательных веществ в яйцеклетке. Оплодотворенная яйцеклетка (зигота) делится на 2,4,8 и т.д. клеток, называемых бластомерами. Интерфазы деления короткие, и бластомеры не растут. Завершается дробление образованием полой шарообразной бластулы. В ней по периферии в один слой располагаются клетки, а внутри находится полость.

Образование зародышевых листков у различных животных протекает неодинаково. Например, у ланцетника один из участков бластулы прогибается внутрь и соприкасается с противоположной стороной, образуя двухслойную структуру – гаструлу. Наружный слой гаструлы называют эктодермой, а внутренний – энтодермой. В дальнейшем между ними возникает третий слой – мезодерма. Эти три слоя называют зародышевыми листками.

Формирование органов. Из эктодермы формируется кожа, хорда, нервная трубка, из которой позднее образуется спинной и головной мозг и органы чувств; из энтодермы – скелет, мышцы, кровеносная и выделительная системы.

ДНК всех клеток зародыша, развившихся из одной зиготы несет одинаковую генетическую информацию о его развитии. Дифференциация клеток, образование органов и тканей происходят за счет функционирования на разных клетках и тканях неодинаковых генов. Стимулируют деятельность генов специфические для каждого из них вещества – индукторы.

Постэмбриональное развитие бывает двух типов: прямое, при котором родившиеся потомки во всем сходны с взрослыми организмами (у птиц, млекопитающих, человека и др.); непрямое, при котором новый организм появляется на свет в виде личинки, претерпевающей в своем развитии ряд превращений – метаморфоз (у амфибий, насекомых и др.). Непрямое развитие (с метаморфозом) имеет определенное биологическое значение. Личинки и взрослые организмы приспособлены к жизни в разных условиях среды, таким путем они избегают конкуренции за пищу и место обитания, что способствует сохранению и процветанию вида.

Задание 4. Заполнить таблицу 10.

Таблица 10. - Зародышевые листки и закладка органов

Зародышевый листок	Системы органов
Эктодерма
Энтодерма
Мезодерма